超低能耗建筑“冰菱花”助力冬奥会碳中和

超低能耗建筑“冰菱花”助力冬奥会碳中和

　　建筑节能指什么,建筑节能的途径,2级节能建筑这几天，冬奥会喜讯频传，我国运动健儿向世界展现了自己的风采。同时，这届冬奥会也是历史上首次碳中和的冬奥会，这其中建筑业也做出了自己的贡献。

　　近日北京冬奥组委发布的《北京冬奥会低碳管理报告（赛前）》显示，此次冬奥会场馆中，6个新建场馆获得绿色建筑三星级评价标识，3个场馆为超低能耗建筑示范工程。

　　今天友绿智库和各位同仁分享冬奥会的超低能耗建筑--“冰菱花”五棵松冰上运动中心。

　　五棵松冰上运动中心是2022年北京冬奥会的冰球训练馆，项目紧邻长安街，位于北京市海淀区复兴路69号，五棵松体育馆东南角，东临西翠路，南邻复兴路，与西侧的篮球广场围绕着五棵松篮球馆形成左右对称布局。

　　五棵松冰上运动中心可在6小时内实现冰球、篮球两种比赛模式的转换，是国内首个在一块比赛场地同时举办篮球、冰球两种职业体育赛事的场馆。

　　场馆功能分布于地下两层和地上两层，地下两层为冰场及1900个固定座椅观众区，为奥运赛时的训练热身场地，休闲观赛区围绕冰场布置，相关配套功能空间可以为观众提供更为多样的观赛方式；地上两层为体育文化配套空间及910座的剧场空间。五棵松冰上中心已获得中国绿色建筑三星设计标识，并按超低能耗标准设计和建造，是目前全国最大的超低能耗体育场馆。

　　根据《北京市超低能耗建筑示范工程项目及奖励资金管理暂行办法》，2017年10月9日至2018年10月8日确认的项目按照800元/平方米进行奖励，且单个项目不超过2500万元。据此计算，五棵松冰上运动中心可获得最高额的奖励资金。

　　五棵松冰上运动中心为一座新建训练馆，于2020年11月完工。冬奥会期间，五棵松体育馆和五棵松冰上运动中心分别作为冰球项目的比赛和训练用馆，通过地下的球员专用通道相连，运动员可通过通道方便往返于比赛馆和训练馆之间。

　　五棵松冰上运动中心按超低能耗建筑设计，建成后成为全球最大的超低能耗体育建筑;建筑外幕墙是国内首个采用传统铝合金幕墙系统，优化工艺设计，使其成为综合传热系数K值小于1.0 的被动式建筑幕墙。

　　系列创新节点设计：直立锁边屋面保温和气密性设计、清水混凝土建筑节点非透明玻璃幕墙保温设计、粘贴式光伏设计、太阳能热水器夹具固定设计；

　　首次在冰场采用溶液除湿机组，相比传统的电热转轮除湿，节能率达77.1%；

　　“降低需求”，通过优化围护结构热工性能降低围护结构所产生的空调冷热负荷，通过采用排风热回收装置降低新风所产生的空调冷热负荷，通过采用制冰余热回收降低本项目市政用热量。

　　“提高能效”，通过采用高性能冷水机组、高效水泵风机、风机水泵变频措施、冰场除湿优化等技术措施，提高设备能效，降低能源消耗。

　　“开源补强”，通过采用可再生能源系统，如光伏发电系统替代一部分传统能源，降低常规能源的消耗量。五棵松冰上运动中心光伏发电项目总容量约600千瓦，共安装光伏发电晶硅组件1958块，在项目寿命期内预计平均每年可产生清洁电力约70万千瓦时。进一步节约能耗，可满足冰上运动中心的部分用电需求。项目每年可产生的清洁电力相当于节约标准煤252吨，减少二氧化碳排放约697.8吨。（数据来源：国网北京市电力公司）

　　二氧化碳跨临界直冷制冰系统：作为目前单体面积最大的被动式超低能耗体育建筑，五棵松冰球训练馆采用了最清洁、最低碳的二氧化碳（二氧化碳跨临界直冷系统的臭氧消耗潜能值（ODP）为0、全球变暖潜能值（GWP）为1，不会破坏臭氧层）跨临界直冷制冰技术。这套系统可以将气态二氧化碳通过加温加压形成超临界二氧化碳流体，再对超临界二氧化碳进行降温降压，达到零下20摄氏度至15摄氏度后再相变蒸发吸热，以完成制冷和制冰的过程。

　　与传统制冰方法相比，二氧化碳制冰可将自然界中采集到的二氧化碳直接传送到场地下预埋的制冷盘管中进行热交换，整个制冰系统换热效率更高，相比传统间冷系统，综合能耗可节约40%以上，极大降低了制冷过程的碳排放。同时，二氧化碳直冷系统还可以保证冰面各点温度一致，使冰面温度恒定，质量更优。而且制冷过程中产生的高品质余热还可以用来回收利用，提供运动员生活热水、冰面维护浇冰等等。

　　据了解，北京冬奥会的15块冰场中有7块采用低碳的二氧化碳跨临界直冷制冰技术，7块冰场使用二氧化碳制冰，相当于减少了近3900辆汽车的年度二氧化碳排放量，超过26000吨。

　　中国已经向世界作出了承诺，要力争在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。作为在确立了“双碳”目标之后举办的第一个国际体育赛事，碳中和的北京冬奥已经向世界展示出了一个大国的责任与担当。

　　友绿智库认为，在一场绿色、精彩的奥运赛事之后，所有在筹办、赛前、赛中、赛后过程当中摸索建立起来的低碳管理模式和技术经验，同样是一笔宝贵的财富，如果能够得到广泛推广和运用，将有力推动我国双碳目标的实现。