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奥帆中心演绎绿色节能典范 “海水空调”显身手

http://2008.sohu.com 2007年07月13日10:55 青岛新闻网-青岛日报

我来说两句

  “海水源热泵技术让海水来调节温度、大型太阳能屋顶一年节电90万度、太阳能景观灯和风能路灯既有经济效益也具观赏价值、建筑节能技术使单体建筑节能达50%、中水利用每年节约用水近6万吨”……作为第29届奥运会帆船比赛和第13届残奥会帆船比赛的举办地,青岛奥帆中心在建设过程中,秉承“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”理念,通过科学合理规划,从“开源”和“节流”两方面入手,充分利用可再生能源,大力推进建筑的节能与产能,使奥帆中心成为集循环经济示范和新能源应用等为一体的现代化场馆。

  “海水空调”显“身手”

  【节能镜头】一走进奥帆中心南端的媒体中心地下1层,一间约100平方米的房子吸引了记者的注意。走进去,发现房间内整齐地摆放着三排白色金属箱,一些黑色的管道错落交织。“这是海水源热泵空调系统的机房”,陪同记者采访的青岛东奥开发建设集团公司项目策划部副主任、研究员郑安平告诉记者。记者向四周望去,发现锅炉和制冷机等常见的空调运行机房设备在这里却寻不到踪迹。郑安平告诉记者,与传统空调相比,海水源热泵空调系统是一种绿色环保技术,除使用少量的电能以外,其运行没有任何污染,是节约能源和改善城市大气环境的有效途径。

  海水空调怎样运行呢?郑安平向记者解释说,“整个海水源热泵空调技术共包括取水净化装置、板式换热器、热泵机组(压缩机)和室内空调末端系统四部分。我们所处的车间主要包含板式换热器、热泵机组(压缩机)和室内空调末端系统三部分,取水净化装置则设在距离该机房200米处的测量大厅码头水下。具体流程是,取水净化装置将海水取出,经过净化处理后送入板式换热器与来自建筑物的冷热源进行交换,夏季运行时,置换出冷源,通过热泵机组适当冷却,由室内空调末端系统输送至使用场所;冬季运行时,置换出热源,经热泵机组升温后,源源不断通过室内空调末端系统输送到使用场所”。

  “你可别小看了这套设备,它不仅为建筑面积8138平方米的媒体中心提供供热制冷所需冷热量,而且还开创了我国公共建筑应用海水源空调技术的先例!”郑安平自豪地告诉记者。

  【节能应用】根据奥帆中心建筑地理特点和使用功能要求,媒体中心建设了海水源热泵空调系统。系统将较成熟的热泵技术与相对稳定的海水温度相结合,充分利用就地获取的海水作为热泵系统的冷热源,配以先进的控制系统,为媒体中心提供制冷、供暖和生活热水所需冷热量。

  【节能效果】媒体中心内海水源技术系统投资576万元;传统空调投资约425万元,两者相比海水源技术投资较传统多150万元。但按目前试运行数据比较,海水源技术运行费用约16.8万元/每年,传统技术运行费用约28.56万元/每年,每年可收回投资约12万元。

  海水源系统高效节能,运行费低:海水源热泵属于水冷式空调系统,且热源温度全年较为稳定,其COP值与传统的空气源热泵(如家用空调机)相比,要高出40%左右,运行费用为普通中央空调的50~60%。与传统供热方式相比,海水源热泵供热要比电锅炉供热节省三分之二以上的电能,比燃煤锅炉节省二分之一以上的能量。由于海水源系统既可供热又可供冷,冬夏季采用同一套系统,而且热泵系统以海水作为冷热源,可实现全年运行,系统的利用率较高。通常海水源空调消耗一千瓦的能量,用户可以得到三至四千瓦以上的热量或冷量。

  “弧形建筑”的奥秘

  【节能镜头】在奥帆中心的奥运分村(居住区)和陆域停船区之间,有一栋造型别致的建筑,这栋建筑的屋顶似乎被用刀切去了一块,呈现出一个“奇怪”的弧形,这个建筑就是运动员中心。

  实际上,坡形屋顶正是这座建筑的精妙之处。“这个弧线的坡形屋顶隐藏着许多节能奥秘”,郑安平笑着告诉记者,“这座弧形建筑被国内外太阳能利用专家公认为太阳能与建筑一体化的典范”。

  紧接着,郑安平又扳起手指,向记者一一介绍起这座特殊建筑的奥秘之处:“首先,这座建筑在太阳能与建筑的完美结合方面作了大胆尝试,将板式集热器分别与弧形屋面、平面屋顶相结合;其次,将国际上先进高效的太阳能技术与区域市政热源相结合,再者运用可靠的控制系统,使太阳能得到最优化的利用。”

  原来,这道美丽的弧形建筑还隐藏着如此多的奥妙。记者禁不住赞叹起设计和建设者的别具匠心!今年帆船赛时,这里将成为奥运分村国际区和部分竞赛区,赛后将会成为奥帆赛博物馆以及健身休闲场所。相信,到那时候将有更多的人为这座建筑所折服。

  【节能应用】根据我国气象部门太阳辐射资源带的划分,我市属于三类地区,全年日照时数为2200小时,属于太阳能资源丰富的地区。根据青岛地区的光源、光辐射特点,结合奥帆中心建筑特点和建筑使用功能要求,设计应用了后勤保障中心、运动员中心两套太阳能系统。后勤保障中心建筑面积5800平方米,采用太阳能吸收式空调系统,成功实现了夏季制冷、冬季采暖和全年提供生活热水,该项目是我国为数不多的已建成的太阳能空调系统之一;运动员中心建有太阳能热水系统,该项目用于为其游泳池水加热,并提供生活热水。

  【节能效果】奥帆中心两个建筑应用太阳能系统,且均为太阳能热利用系统。后勤保障中心的太阳能吸收式空调系统使用集热器面积638平方米,预计每年节电47.3万度;运动员中心热水系统使用集热器面积666平方米,预计每年节电44万度。同时,由于集热器为后勤保障中心屋顶提供了阴凉,也减少对制冷量的需求。两套太阳能系统建设投资约1100万元,一年节电约90万度,按每度电0.78元计,一年可节省70万元,十五年收回投资。另外,结合奥帆中心亮化工程,在沿码头岸线安装了168盏太阳能景观灯,每盏可供35瓦钠灯每天照明8小时,每年节电17000度。

  风能灯:节能景观“二合一”

  【节能镜头】如果有一天,你置身于奥帆中心的主防波堤上,你会发现自己恍若来到了一个童话世界:站在堤坝上,朝不远处的蔚蓝色海面眺望,不时会有点点白帆映入你的眼帘,当你将视野从远处收回,转向近处回望,那么你会发现另一番别致的景致:一排造型独特的风能灯整整齐齐地陈列于大坝当中,在海风的吹拂下,这些风能灯匀速地运转着。

  这些风能灯还有一个奇怪的“景致”。记者发现,每个风能灯上面都带有一个好似小飞机上面的螺旋桨模样的东西。这个奇怪的东西是做什么用的呢?

  “这个小螺旋桨作用大着呢!”指着前面一个正在随风而动的风能灯,郑安平告诉记者,“你看现在路灯上的螺旋桨正在匀速地转动,这样的转动不仅可以为路灯带来运行能量,而且它还是一个重要的标志,标志着现在的风速已经达到了帆船比赛举行的标准了”。原来,根据当初的设计,这个风能灯在风速达到每秒钟三米时才会运转,这就意味着,只要风能灯运转着,就达到了帆船赛举办的风力要求,运动员们就可以下海扬帆一试身手了。

  “到了华灯初上的黄昏,这些风能灯将如颗颗明珠,点缀在浮山湾的夜色之中,将成为青岛海岸线上的又一道靓丽景观。”郑安平说。

  【节能应用】我市地处山东半岛东南部,南临黄海,属温带季风气候。根据观测资料分析,我市历年平均风速为5.2M/S。四月份平均风速为各月最大达5.8 M/S;八月最小,为4.5 M/S。海上风速大于陆地,在我国有效风功率密度分布图上,青岛属于风能较丰富的区域。为此,奥帆中心在风能资源丰富、风能利用条件独特的主防波堤安装了41盏风能灯。

  【节能效果】照明节电是奥帆中心节能的重要方面,奥帆中心安装的41盏风能灯,按每盏14000元计算,总投资达57400元。按每盏可供55瓦钠灯每天照明8小时来计算,每年节电6570度。

  此外,奥帆中心内采用国际领先的智能照明控制系统,在保证照度的前提下,应用高效节能照明器具,恰当地选用一般照明、局部照明和混合照明三种方式,对中心内各个不同的区域提供完美、适宜的照明控制方案,以提高电能利用率,减少用电量。

  目前,建筑节能已成为城市建设中举足轻重的大事。统计显示,在我市现有的9800多万平方米的存量建筑中,超过80%是高能耗建筑。这些建筑每年仅冬季采暖就耗标准煤250万吨,全年耗电高达15亿千瓦时。而通过加大建筑节能技术的推广应用力度,使奥运场馆内建筑不仅有效节约能源消耗,而且还增强了建筑本身的产能效果,建筑节能也因此成为奥帆中心又一道别致风景。

  据介绍,在奥帆中心建筑单体和环境景观的设计中,分设专门的场馆设计环保指南,确立节能原则,并在设计文件中形成绿色节能专篇。奥帆中心的全部建筑单体均应用了先进的外围护结构保温技术,这一技术的特点是:基墙墙体采用陶粒空心砖;外墙、屋面使用高性能的保温材料;建筑外窗采用的断桥铝框加灰色镀膜LOW-E中空玻璃,通过合理的结构做法,有效地控制传热系数。由于提高了建筑围护结构保温隔热能力,有效减少流出或流入室内的热量,降低采暖、空调系统的负荷,减小设备的容量,缩短系统实际运行的时间,从而有效降低采暖空调能耗,大大提高节能性能,使建筑单体达到了50%的建筑节能标准要求。

  此外,奥帆中心所有建筑采暖系统均采用热水采暖,符合国家节能规定。热水作为热媒,不仅可以明显的提高采暖质量,而且便于进行节能调节。使系统在不同的室外气象参数或室内状况下都能经济、合理的运行。同时,为减少占建筑能源消耗60%的风机和水泵的输配能耗,各建筑也采用了变频技术,根据负荷需求调节供热水流量,减少阀门能耗,以此实现节能运行。

  据介绍,奥帆中心主要通过以下措施实现能源系统的节能运行:一是减少新风量。从卫生要求出发,室内每人必须保证有一定的新风量。冬夏季节在保证满足空调空间新风量需求的前提下,尽量减少室外新风的引入,以达到充分节能的目的;在过渡季节,通过调节新、回风阀门,充分利用室外新风,推迟用冷、热水的时间,达到节能的目的。二是设置恒温器。目的是防止夏季室温过冷、冬季室温过热,不仅满足人体舒适和健康需要,也避免耗费能量。三是采用建筑设备运行自动化系统。此系统将建筑物的空调、电气、卫生、防火报警等系统进行集中管理和最佳控制,通过预测室内、外空气状态参数,以维持室内舒适环境为约束条件,把最小耗能量作为评价函数,来判断和确定所需提供的冷热量、冷热源和空调机、风机、水泵的运行台数、工作顺序和运行时间及空调系统各环节的操作运行方式,达到最佳节能运行效果。

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  除了广泛利用新能源、建筑节能等亮点外,奥帆中心在中水利用、绿色材料应用等方面也有不俗表现。

  ●中水利用独领风骚 城市污水再生利用是开源节流、减轻水体污染、改善生态环境、缓解水资源供需矛盾和促进城市经济社会可持续发展的有效途径。在奥帆中心,城市中水利用系统成为能源集约利用的一个关键词。奥帆中心场馆内敷设了城市中水管道,利用城市中水解决绿化灌溉及洗车等用水;奥运村等主要建筑内还预留了中水冲厕管道系统,建设室外中水管道约4200米。随着青岛市麦岛污水处理厂的投入使用,城市中水系统覆盖到位后,年节约冲厕、绿化灌溉及洗车等用水约5.7万吨。

  ●“绿色”材料唱“主角” 充分利用可回收式的材料是奥帆中心建设的一大亮点。在奥帆中心场馆内有条件的区域设置了雨水收集系统,用于场区绿化灌溉的补充;采用透水混凝土技术,增加雨水的渗透量,保持场区雨水自然循环,场区污水实现100%处理后排放。奥帆中心内的古力井盖、树穴篦子以及场区的其他室外配套接线井盖均采用可回收材料制作;室内垃圾箱、收发箱等采用再生材料制作;临建设施全部采用可回收的材料制作,以节约能源。另外,奥帆中心还积极推广应用绿色建材,采用优质供水管材降低水头损失,减少水压消耗,并使用节水性卫生洁具和供水开关等设备达到节水环保的目的。

  

(责任编辑:小剑)

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