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揭秘大運場館的低碳密碼

2023-09-17 19:28:19
科學之友 2023年9期

低碳新場館全方位貢獻“綠色能量”

辦一場簡約、綠色、精彩的大運會,展現“天府之國”可持續發展的辦賽智慧一直是成都大運會所追求的目標。本次大運會共設置了49個賽事場館,其中新建的只有13個,其他36個場館均為原有建筑改造升級。

為此次大運會特別新建的東安湖體育公園作為大運會的核心場館和開幕式舉辦場地,總建筑面積約32萬平方米,包含“一場三館”——綜合運動場(主體育場)、多功能體育館、游泳跳水館和綜合小球館。東安湖體育公園建設融入諸多綠色低碳元素,如多功能體育館設置了雨水回收系統,為周邊綠化澆灌、道路沖洗等提供用水,游泳跳水館則用上了最新節水技術,實現了水資源的重復利用。

東安湖體育公園的主體育場是一個全球少見的正圓形體育場,遠遠看去就像一個即將起航的銀色飛碟停靠在東安湖寬闊的湖面之畔,與遠處的城市和雪山相映生輝。遠山綠水、城市人家,這幅人與自然和諧共生的畫面,伴隨著開幕式的精彩留在人們心中。

作為罕見的正圓形體育場,主體育場結構復雜。“一場三館”主體鋼結構總用鋼量2.75萬噸,約相當于4座埃菲爾鐵塔的重量。鋼結構作為綠色建材,在減少建筑垃圾和污染物產生的同時,還可反復利用。

主體育場屋頂的“太陽神鳥”圖案由12 540塊玻璃拼裝組成,寬約46米,總面積約27 000平方米,是歷史上面積最大的“太陽神鳥”拼圖。除了外觀壯麗大氣,也兼備環保節約的內核:玻璃拼裝黏結使用的是綠色建材有機硅密封膠。

主體育場首次在西南地區大規模采用“預制清水砼看臺板”,該項新材料100%工廠定制生產,無現澆、無裝飾,是目前最為環保的施工方法;“三館”外立面由科技感極強的水平金屬百葉構件裝飾,以整體統一形式呈現,實現功能空間有機整合。

“三館”中的多功能體育館是一座可容納1.8萬人的特大型體育館,成都大運會的體操比賽在此舉行。“場館建設時在地面預埋了制冰系統,4小時即可實現冰球與籃球比賽場地的轉換。”東安湖體育公園體操場館中心執行副主任黃海桉說,場館還通過建筑設計、隔熱材料和溫感探頭實現“智能控溫”,人少時不開空調也涼爽,人多時系統進行自動控溫。

作為耗水大戶的游泳跳水館則用上了最新節水技術,在滿足國際賽事標準水質的情況下,實現了水資源的重復利用。游泳跳水館中心工作人員熊正茂介紹,泳池下方特別設計了3個巨型濾缸,每個濾缸里有261根硅藻土過濾棒,可以對水中的雜質進行過濾和吸附,過濾后的水經過臭氧反應等殺菌消毒流程后將再次回到泳池,整個過程24小時不間斷循環。

位于市區北部的鳳凰山體育公園冰籃球館是新建的核心場館之一。在該場館可視化管理平臺工作間的大屏幕上,室內外的溫度濕度、電力設備的功率電壓、給排水管網的流速水壓、照明設備的開關能耗、出入口的人流量等數據均呈現其上。

“系統可以實時監控人數以及活動變化,并實時調節空調出風量和設備運轉量,來達到低碳節能的目的。”現場工作人員表示,從實際運行情況看,該平臺使整個體育場館的能耗降低約15%,設備運行效率提升約20%,設備生命周期延長約20%,運維成本減少約30%。

升級舊場館實現節能環保效果最大化

本次大運會改造升級場館大部分為成都市內及各高校體育館,在保留原有建筑風格和歷史文化特色的基礎上修繕及擴建,不僅可以滿足大運會的需求,還能充分利用已有的場地資源,提升成都市體育設施的整體水平。

成都大學排球場館是大運會排球項目5個比賽場館之一,分為主館和副館。本著節儉辦賽的原則,主館沒有新修建筑,新修的副館是運動員熱身訓練場地。

在副館內抬頭仰望,縱深高處有一個銀灰色、600平方米大小的玻璃采光井。陽光照進采光井,均勻散布在場館各處。如何實現如此透徹的采光?“秘訣就藏在這些玻璃上。”在副館外,場館工作人員指著一排排傾斜的玻璃幕墻解釋說。

采光井玻璃幕墻使用的是一種新型建筑型材玻璃,因截面呈U形,比普通平板玻璃的機械強度更高,有理想的透光性、較好的隔音性和保溫隔熱性,而且施工簡便。“U形玻璃具有較高的工作強度和彎曲強度,屬于安全玻璃,施工效率比修砌普通磚墻快10倍。”工作人員說。

此外,制作一套U形玻璃,原材料來自廢舊玻璃,減少了廢棄污染。因外表美觀、采光良好,內外墻無須多余裝飾,也不使用油漆和涂料。“如果與未安裝玻璃采光井的同等大小場館對比,每天在燈光耗電上可節約300~500千瓦時。”工作人員解釋,“相當于一個普通三口之家兩三個月的用電量。”

除了提高一樓采光效率,采光井還能起到穩定建筑氣壓的作用。在副館二層開啟空調后,一層就可不再使用空調,氣流上下貫通,節省電力。

利用一些“小巧省”的改動,自然巧妙地實現節能的,還有西南財經大學排球場館。這座已建成20多年的場館,內部經過一番不動聲色的換裝后,變身為會“呼吸”的綠色場館。

“場館內部改造采用綠色環保的技術材料,最大限度地利用自然通風和采光。”西南財經大學排球館項目技術負責人陳聰介紹。

場館座位上方,四面墻體被重新改裝為自動排煙窗。188扇玻璃窗一鍵開啟,除滿足一旦發生火災時的排煙功能外,還能兼顧自然采光和通風。窗戶開啟時,角度大于70°。炎炎夏日,內部1分鐘即可形成空氣對流。窗戶還可以調節多個角度,確保達到最好效果。

場館的天花板和常見的場館不同,10多米高的頂層,縱橫交錯著一條條灰色圓桶布袋,布袋上均勻分布著出氣孔眼。“這是空調管道。”陳聰解釋說,對比一般的空調鍍鋅風管,布袋風管不用包裹防凝水的保溫層,而且重量極輕,每平方米只有290克,相當于一般金屬鍍鋅風管的1/40,對結構的承重負荷可以忽略不計。而且布袋風管是柔性織物,不僅能消除風管內的聲音,還可以吸收其他噪聲。

看似普通的布袋風管,其實效果很好。一方面,由于材料及設計特性,使用時只需要150帕靜壓即可達到送風需求,沿程阻力也可忽略不計,大大降低了空調運行時的成本。另一方面,相較于鍍鋅風管,施工成本及時間也大大縮短,成本節約了40%,施工時間節約了半個月。

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