奥运场馆内部成功的暖通空调系统设计,不仅能调动观众的情绪,还能提高运动员的比赛成绩,在节能减排上也有卓著贡献。设计师采用了哪些先进的设计理念?记者将带您走近这些奥运场馆的暖通空调设计师,请他们讲述其中的点滴。
炎热的盛夏,凉风习习。
此刻,站在国家体育场“鸟巢”的看台上,你丝毫无法想象赛场外会是怎样的骄阳似火。2008北京奥运会开幕前夕,国家体育场向公众开放,记者亲身体验了“鸟巢”所带给观众的舒适感受。这里的风柔和而不干燥,尽管外面酷热难耐,然而“鸟巢”内部的环境却分外宜人。
比赛的气氛异常激烈,观众的情绪跟着“一浪高过一浪”。不论你是在静静欣赏运动员矫健的身姿,亦或热情地为他们加油鼓劲,每个人的脸上都写满了热情,却没有人为焦躁炎热的天气抱怨。
在确保使用功能的条件下,怎样降低建筑能耗、合理利用天然冷源和可再生能源,成为建设资源节约、环境友好型社会的重要着力点。随着我国城市建设的发展,这种要求已经愈加明显。“鸟巢”———北京2008年奥运会最重要的比赛场馆,它的系统设计更加引人注目。在“鸟巢”的暖通空调设计中,设计师们在严格满足《奥组委体育场馆设计大纲》、《绿色奥运设计指南》的前提下,融合了先进的设计理念,运用成熟的科学技术,为确保赛时功能、兼顾赛后运营以及降低综合使用成本作出努力。国家体育场暖通专业负责人、中国建筑设计研究院建筑节能与新能源工程中心主任丁高向记者逐一解析了“鸟巢”设计中的“亮点”。
动态模拟辅助设计,与赛后运营结合
传统的空调设计在计算负荷时通常是计算典型设计日的逐时负荷,但实际上,空调系统的大部分时间都不在设计工况下运行,而只是在部分负荷工况下运行。设计师对“鸟巢”工程进行设计时,在计算设计日负荷的同时,还对“鸟巢”进行了全年8760小时的逐时负荷动态模拟,以此结果来指导空调系统设计以及设备选型;同时,在满足环境控制的要求下,尽量避免不必要的能源损耗。他们根据周边的市政管网现状及规划情况,结合全年逐时负荷的模拟结果,通过对电制冷方案和热水吸收式制冷方案进行技术经济比较,最终确定技术可行、经济合理、运行可靠的冷热源方案。
“鸟巢”在承担2008年奥运会的比赛任务之后,还要继续数十年的运营。如果仅仅考虑满足奥运会比赛时的要求而置赛后运营于不顾,“后奥运”时期将会面临更多的改造工作,部分地方甚至会缺少改造条件。因此,在空调设计方面,设计师们在满足赛时要求的同时,又要尽量兼顾赛后运营的要求,为赛后改造预留必要条件。
“鸟巢”赛时和赛后运营模式的负荷计算结果表明,赛时的空调冷负荷约为赛后商业运营模式的70%,剩余的30%负荷正是冰蓄冷系统合理的消峰范围之内;同时,鉴于体育场空调负荷在赛事时期易出现瞬时高峰,且多在用电高峰时段,而其它时段负荷较为平稳、夜间冷负荷极小,因此较适合使用冰蓄冷系统。设计师们在冷源设计时采用了按赛时负荷配备冷机、赛后增加冰蓄冷系统的方案解决。在施工图设计时,建筑、结构方面已按要求预留了条件,既满足了赛时的要求,又减少了赛后改造的工作量,最大限度地降低了改造的难度和费用。