“鳥巢”暖通空調(diào)的秘密
當(dāng)今，在確保使用功能的條件下，怎樣降低建筑能耗、合理利用天然冷源和可再生能源，成為建設(shè)資源節(jié)約、環(huán)境友好型社會的重要著力點。隨著我國城市建設(shè)的發(fā)展，這種要求已經(jīng)愈加明顯?！傍B巢”——北京2008年奧運會最重要的比賽場館，它的系統(tǒng)設(shè)計更加引人注目。在“鳥巢”的暖通空調(diào)設(shè)計中，設(shè)計師們在嚴(yán)格滿足《奧組委體育場館設(shè)計大綱》、《綠色奧運設(shè)計指南》的前提下，融合了先進的設(shè)計理念，運用成熟的科學(xué)技術(shù)，為確保賽時功能、兼顧賽后運營以及降低綜合使用成本作出努力。傳統(tǒng)的空調(diào)設(shè)計在計算負(fù)荷時通常是計算典型設(shè)計日的逐時負(fù)荷，但實際上，空調(diào)系統(tǒng)的大部分時間都不在設(shè)計工況下運行，而只是在部分負(fù)荷工況下運行。設(shè)計師對“鳥巢”工程進行設(shè)計時，在計算設(shè)計日負(fù)荷的同時，還對“鳥巢”進行了全年8760小時的逐時負(fù)荷動態(tài)模擬，以此結(jié)果來指導(dǎo)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計以及設(shè)備選型；同時，在滿足環(huán)境控制的要求下，盡量避免不必要的能源損耗。他們根據(jù)周邊的市政管網(wǎng)現(xiàn)狀及規(guī)劃情況，結(jié)合全年逐時負(fù)荷的模擬結(jié)果，通過對電制冷方案和熱水吸收式制冷方案進行技術(shù)經(jīng)濟比較，最終確定技術(shù)可行、經(jīng)濟合理、運行可靠的冷熱源方案。
“鳥巢”在承擔(dān)2008年奧運會的比賽任務(wù)之后，還要繼續(xù)數(shù)十年的運營。如果僅僅考慮滿足奧運會比賽時的要求而置賽后運營于不顧，“后奧運”時期將會面臨更多的改造工作，部分地方甚至?xí)鄙俑脑鞐l件。因此，在空調(diào)設(shè)計方面，設(shè)計師們在滿足賽時要求的同時，又要盡量兼顧賽后運營的要求，為賽后改造預(yù)留必要條件。
“鳥巢”賽時和賽后運營模式的負(fù)荷計算結(jié)果表明，賽時的空調(diào)冷負(fù)荷約為賽后商業(yè)運營模式的70％，剩余的30％負(fù)荷正是冰蓄冷系統(tǒng)合理的消峰范圍之內(nèi)；同時，鑒于體育場空調(diào)負(fù)荷在賽事時期易出現(xiàn)瞬時高峰，且多在用電高峰時段，而其它時段負(fù)荷較為平穩(wěn)、夜間冷負(fù)荷極小，因此較適合使用冰蓄冷系統(tǒng)。設(shè)計師們在冷源設(shè)計時采用了按賽時負(fù)荷配備冷機、賽后增加冰蓄冷系統(tǒng)的方案解決。在施工圖設(shè)計時，建筑、結(jié)構(gòu)方面已按要求預(yù)留了條件，既滿足了賽時的要求，又減少了賽后改造的工作量，最大限度地降低了改造的難度和費用。
此外，變頻技術(shù)在空調(diào)水系統(tǒng)中有了較好的應(yīng)用。由于空調(diào)系統(tǒng)要按最大負(fù)荷來設(shè)計，水泵也按最不利工況來選型。在奧運會賽后的商業(yè)運營模式中，負(fù)荷會有較大波動。在大部分時間內(nèi)，空調(diào)系統(tǒng)只是部分負(fù)荷運行，如果水泵系統(tǒng)是全功率運行，會造成很大浪費。因此，冷凍水系統(tǒng)采用水泵變頻的形式，實現(xiàn)冷凍、冷卻水量根據(jù)實際負(fù)荷變化進行調(diào)整，從而達到降低部分負(fù)荷時的能源損耗的目的。
“鳥巢”在承擔(dān)2008年奧運會的比賽任務(wù)之后，還要繼續(xù)數(shù)十年的運營。如果僅僅考慮滿足奧運會比賽時的要求而置賽后運營于不顧，“后奧運”時期將會面臨更多的改造工作，部分地方甚至?xí)鄙俑脑鞐l件。因此，在空調(diào)設(shè)計方面，設(shè)計師們在滿足賽時要求的同時，又要盡量兼顧賽后運營的要求，為賽后改造預(yù)留必要條件。
“鳥巢”賽時和賽后運營模式的負(fù)荷計算結(jié)果表明，賽時的空調(diào)冷負(fù)荷約為賽后商業(yè)運營模式的70％，剩余的30％負(fù)荷正是冰蓄冷系統(tǒng)合理的消峰范圍之內(nèi)；同時，鑒于體育場空調(diào)負(fù)荷在賽事時期易出現(xiàn)瞬時高峰，且多在用電高峰時段，而其它時段負(fù)荷較為平穩(wěn)、夜間冷負(fù)荷極小，因此較適合使用冰蓄冷系統(tǒng)。設(shè)計師們在冷源設(shè)計時采用了按賽時負(fù)荷配備冷機、賽后增加冰蓄冷系統(tǒng)的方案解決。在施工圖設(shè)計時，建筑、結(jié)構(gòu)方面已按要求預(yù)留了條件，既滿足了賽時的要求，又減少了賽后改造的工作量，最大限度地降低了改造的難度和費用。
此外，變頻技術(shù)在空調(diào)水系統(tǒng)中有了較好的應(yīng)用。由于空調(diào)系統(tǒng)要按最大負(fù)荷來設(shè)計，水泵也按最不利工況來選型。在奧運會賽后的商業(yè)運營模式中，負(fù)荷會有較大波動。在大部分時間內(nèi)，空調(diào)系統(tǒng)只是部分負(fù)荷運行，如果水泵系統(tǒng)是全功率運行，會造成很大浪費。因此，冷凍水系統(tǒng)采用水泵變頻的形式，實現(xiàn)冷凍、冷卻水量根據(jù)實際負(fù)荷變化進行調(diào)整，從而達到降低部分負(fù)荷時的能源損耗的目的。
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