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《科技潮》

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科技奥运 奥运村:国内首个“绿色居住区”

2008-11-30 16:29:03

  北京奥运村将于今年7月27日正式开门迎客。据了解,所有的奥运场馆在建设中都贯穿了“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”三大理念,奥运村集成应用了数十项高新技术,达到了绿色居住区的国际领先水平,向世界展示有特色、高水平的北京奥运工程建设成果。为了全面了解三大奥运理念在奥运村建设中的具体实施,日前,本刊记者采访了国奥投资发展有限公司总工程师、奥运村工程副总指挥徐亚柯先生。

  记者:徐总,中央提出了2008年奥运会的三大理念,请问作为奥运村工程的副总指挥,您如何理解这三大理念?在具体工作中又是如何贯彻落实的呢?

  徐亚柯:远在2001年,中国政府在北京奥运会的申办报告中就提出了“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”三大理念。王岐山市长在视察奥运工程时,提出要在奥运村硬件上落实三大理念,体现中国共产党领导下伟大的民族精神。我个人理解,这三大理念是密不可分的,科技是手段,绿色是形式,人文是目的。作为奥运工程建设者应把“三大理念”当成“三大任务来完成”。

  奥运村的建设真正融合了这三大理念,主要体现在可再生能源的利用、建筑节能、绿色环保、人性化设计等方面。在奥运村建设的各个环节中,通过技术创新和系统集成,我们采用了36项成熟先进的节能、环保、减排、降耗高新技术,奥运村的全部(42栋)住宅建筑在北京市现行《民用建筑节能设计标准》的基础上进一步降低了能耗。

  记者:刚才您提到技术创新和系统集成,能否举几个例子?

  徐亚柯:奥运村、国家体育馆的整个建设过程中我们都在考虑,奥运村如何才能建成符合21世纪世界环境发展趋势的、可持续发展的社区,是不是在未来几十年能够领先?在这个技术导引的原则下,在奥运村和国家体育馆建设上分别集成应用了36项、26项先进技术。

  一是奥运村利用清河污水处理厂排入河道的再生水建设的“再生水源热泵系统”,它是用热交换的技术方式提取再生水中的温度能量,为奥运村提供冬季供暖和夏季制冷。

  据测算,再生水源热泵系统每年供暖、制冷运行,以换热方式从再生水中获取的温度能量是6000万千瓦时,相当于节约标煤2.4万吨,减排二氧化碳6.1万吨。利用再生水作为热泵的冷热源进行能量交换,不用冷却塔或分体空调的室外机,没有噪声、烟气排放的污染,夏季改善了大型建筑群室外的热环境,能够完全消除热岛效应,对居民来说,是花巨资买不来的社区绿色环境。

  城市中(污)水的大型热泵系统,在欧洲等发达国已有几十年的运行历史,而在国内还没有此类大型项目,将水源热泵技术与城市污水处理相结合,在扩大城市污水利用范围,拓展城市污水治理效益方面具有重要的推广意义,将使我国可再生水能源的利用技术,达到国际先进水平。

  二是中美合作科技项目微能耗建筑。2000平方米的微能耗建筑集成应用了太阳能采暖、太阳能热水、太阳能除湿、太阳能光伏发电、风力发电、地源热泵供暖制冷、真空玻璃窗、智能化控制等22项高新技术。特别值得一提的是,该建筑采用了冬季自然储冰用于夏季空调技术。

  据测算能提供建筑物整个夏季20%左右的供冷量,整个空调季约可节电1.6万千瓦时。

  记者:您提到的奥运村绿色建筑,目前国内外有同类的项目吗?另外微能耗建筑和清华的节能楼项目有什么区别吗?

  徐亚柯:因为国内绿色建筑的发展历史还比较短,所以奥运村的建设采用了国际上比较权威的美国绿色建筑标准。四月中旬我接待了美国绿色建筑协会海外事务副总裁,他说我真没想到整个奥运村做的能这么出色。我问他,在全球范围内你所看到的,就规模和整体技术先进性水平,还有没有超过北京奥运村的?我们希望学习。他说基本没有。在国内,奥运村是第一个真正意义上的“绿色住区”。

  奥运村的微能耗建筑和清华的节能楼的共同点技术的展示性,它们都展示了各种先进的技术、材料,是一个很鲜活的立体教材;但我们的微能耗建筑还有节能效果的具体体现,也就是说更注重实用。

  记者:奥运村绿色建筑集成使用了36项先进技术,作为一个企业,肯定会考虑到成本问题,那么在集成不同技术、材料和某些项目是否上马等问题上是否有些曲折?

  徐亚柯:谈到技术如何集成和某些项目是否实施的问题,确实遇到了许多困难。在这就要先感谢我们国家的科技系统的大力支持,即国家科技部、北京市科委、08办技术部等相关部门的支持。

  从奥运村项目的前期调研规划、具体实施到后期测试的整个过程中,北京市科委从信息、技术、专家、资金给予了极大的帮助和支持。如微能耗建筑项目,对于企业来说,这个项目投入成本太大,是不是该实施,决策一直出不来,正是北京市科委认识到它不只是起到一个技术展示作用,更重要的是节能效果明显,所以提供专项支持资金260万元,这个项目才能顺利实施,也才有了今天这个展现在大家面前的“节能典范”建筑。还有,国家体育馆100千瓦太阳能光伏电站,科委支持200万作为引导资金,带动了其他资金的进入。

  国家、北京市的科技系统的支持,使三大理念的实际执行落在了实处,联合国环境规划署检查申奥承诺落实情况后发布的《北京2008奥运会环境审查报告》中指出:“北京奥组委特别注重奥林匹克村设计和建设的环境影响。采用了创新技术,如:热泵系统、光电板、导光管照明、太阳能集热器、节水设施和雨水采集设施。奥运村设计出了以人为本、健康、舒适和节能的居住环境”。

  记者:“绿色”理念已经深入人心,一些房地产项目在打“绿色”招牌时,纷纷推出“园林”、“水景”概念。您认为绿色建筑该如何定义?目前国内外有绿色建筑的标准吗?

  徐亚柯:国内的绿色建筑起步比较晚,我于1999年被委派到意大利去学习节能建筑,那时才开始接触、了解绿色建筑的内涵。

  我认为建筑就像大树一样,树吸收阳光产生叶绿素,促进自身生长;树吸收二氧化碳放出氧气,改善环境空气质量;树扎根大地、遮阳阻风、保持水土。绿色建筑也能像大树一样,利用可再生能源,吸收阳光,为自身提供电能和热量,与大地进行能量交换进行供暖和制冷,微能耗建筑预示了人类的生存活动与环境友好和谐,实现美好生活的可持续发展。奥科委组织专业机构编制了“绿色奥运建筑评估体系”研究,这是国内第一个有关绿色建筑的评价、论证体系。

  我认为,绿色建筑的理念是健康空间、舒适节能、恒久品质。那么为什么绿色建筑很少?这里面有很多因素,例如新建“绿色建筑”的投入增加,既有建筑改造成绿色建筑的费用谁来出?技术如何推广?等等。

  记者:可以这样理解您的话吗,“绿色建筑”已经不是单纯的建筑了,它强调通过科技的手段,创造一个以人为本,健康舒适和节能的居住环境。是不是可以称之为一个“建筑节能环保新型产业”?

  徐亚柯:我认为是这样的。一个产业的形成与发展单纯依靠社会力量是很难完成的,需要由相关政府部门,特别需要北京市科委这样的科技部门从技术的集成、应用、推广等方面予以支持、引导和推动。

  冬季储冰技术

  冬季储冰技术是运用了物态变化传输热量的冷管技术原理,在地面上的金属管内装入液氨,并连接到地下水池。冬季自然环境寒冷的低温,使金属管内的气态液氨冷凝成液态,下降流入地下水池,带入低温冷量,同时管中的液氨在地下水池里受到温热,蒸发成气态上升,带走热量。液氨在液态与气态之间转换,不消耗动力的自我循环上下流动,将水里的热量带出,将空气里的冷量带入,使地下水池里的水逐渐冻成冰,储存了冷量。夏季通过换热器取出冷量,用于空调。

  奥运村再生水源热泵系统

  经过污水处理的再生水温度,冬夏两季与自然气候温差在10℃以上,流量充足的再生水自身蕴含的温度能量与热泵机组换热,是效率高、稳定性好的换热源,系统能效比能达到3.26,比普通分体空调节约电能40%以上。

  国家体育馆

  国家体育馆的屋顶曲面起伏有致,有如行云流水。竖向支撑的钢骨架与大面积晶莹剔透的玻璃幕墙相映衬,恰似一把张开的折扇,体现出中国文化的内涵。其钢屋架工程为双向张弦空间风格结构,此结构形式居于世界先进水平,填补了国内空白。

  北京工业大学体育馆

  该建筑轻盈美观,从高空看去,形如一个扁平的羽毛球,暗示了场馆的功能。其钢屋盖的弦支穹顶结构跨度达到了93米,打破了世界上大跨度钢结构的记录。

  国家游泳中心(“水立方”)

  “水立方”的设计灵感来源于“泡沫理论”,将水在泡沫状态下的微观分子结构放大到建筑结构的尺度,这样的结构使得形体上的极端简洁与表现上的极端丰富相得益彰,“水立方”是世界上第一个应用这种结构的建筑物。为了达到设计目标,“水立方”钢结构设计进行了大量创新设计。

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