“鳥巢”暖通空調的秘密
當今，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，成為建設資源節約、環境友好型社會的重要著力點。隨著我國城市建設的發展，這種要求已經愈加明顯。“鳥巢”——北京2008年奧運會最重要的比賽場館，它的系統設計更加引人注目。在“鳥巢”的暖通空調設計中，設計師們在嚴格滿足《奧組委體育場館設計大綱》、《綠色奧運設計指南》的前提下，融合了先進的設計理念，運用成熟的科學技術，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。傳統的空調設計在計算負荷時通常是計算典型設計日的逐時負荷，但實際上，空調系統的大部分時間都不在設計工況下運行，而只是在部分負荷工況下運行。設計師對“鳥巢”工程進行設計時，在計算設計日負荷的同時，還對“鳥巢”進行了全年8760小時的逐時負荷動態模擬，以此結果來指導空調系統設計以及設備選型；同時，在滿足環境控制的要求下，盡量避免不必要的能源損耗。他們根據周邊的市政管網現狀及規劃情況，結合全年逐時負荷的模擬結果，通過對電制冷方案和熱水吸收式制冷方案進行技術經濟比較，最終確定技術可行、經濟合理、運行可靠的冷熱源方案。
“鳥巢”在承擔2008年奧運會的比賽任務之后，還要繼續數十年的運營。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，部分地方甚至會缺少改造條件。因此，在空調設計方面，設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，為賽后改造預留必要條件。
“鳥巢”賽時和賽后運營模式的負荷計算結果表明，賽時的空調冷負荷約為賽后商業運營模式的70％，剩余的30％負荷正是冰蓄冷系統合理的消峰范圍之內；同時，鑒于體育場空調負荷在賽事時期易出現瞬時高峰，且多在用電高峰時段，而其它時段負荷較為平穩、夜間冷負荷極小，因此較適合使用冰蓄冷系統。設計師們在冷源設計時采用了按賽時負荷配備冷機、賽后增加冰蓄冷系統的方案解決。在施工圖設計時，建筑、結構方面已按要求預留了條件，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，變頻技術在空調水系統中有了較好的應用。由于空調系統要按最大負荷來設計，水泵也按最不利工況來選型。在奧運會賽后的商業運營模式中，負荷會有較大波動。在大部分時間內，空調系統只是部分負荷運行，如果水泵系統是全功率運行，會造成很大浪費。因此，冷凍水系統采用水泵變頻的形式，實現冷凍、冷卻水量根據實際負荷變化進行調整，從而達到降低部分負荷時的能源損耗的目的。
“鳥巢”在承擔2008年奧運會的比賽任務之后，還要繼續數十年的運營。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，部分地方甚至會缺少改造條件。因此，在空調設計方面，設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，為賽后改造預留必要條件。
“鳥巢”賽時和賽后運營模式的負荷計算結果表明，賽時的空調冷負荷約為賽后商業運營模式的70％，剩余的30％負荷正是冰蓄冷系統合理的消峰范圍之內；同時，鑒于體育場空調負荷在賽事時期易出現瞬時高峰，且多在用電高峰時段，而其它時段負荷較為平穩、夜間冷負荷極小，因此較適合使用冰蓄冷系統。設計師們在冷源設計時采用了按賽時負荷配備冷機、賽后增加冰蓄冷系統的方案解決。在施工圖設計時，建筑、結構方面已按要求預留了條件，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，變頻技術在空調水系統中有了較好的應用。由于空調系統要按最大負荷來設計，水泵也按最不利工況來選型。在奧運會賽后的商業運營模式中，負荷會有較大波動。在大部分時間內，空調系統只是部分負荷運行，如果水泵系統是全功率運行，會造成很大浪費。因此，冷凍水系統采用水泵變頻的形式，實現冷凍、冷卻水量根據實際負荷變化進行調整，從而達到降低部分負荷時的能源損耗的目的。
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