试验|冰雪冬奥,上万座临时建筑如何抗冻又保暖( 二 )


“赛事能够圆满开展 , 那时我的幸福感也是最大的 。 ”从大兴机场 , 到冬奥临时设施 , 张艳霞带着使命感完成一项项重大工程 。 “有幸能尽自己的所能参与到这个时代的工程建设中 , 我觉得自己非常幸福 。 ”
冰天雪地的环境里 , 这些临时设施不仅要耐得住严寒 , 还要给人以温暖 。
在小海坨山 , 山顶极限温度可达-30℃ , 极限风力可达12级 。 工作人员在一个个集装箱房内办公 , 如何给他们提供一个温暖的环境?
传统临时用房的供暖方式是直接电加热供暖 , 但这种方式能效低、能耗大 , 不够低碳节能 。 2021年6月 , 北京建筑大学环境与能源工程学院教授郝学军接到这一任务 。 那时距离冬奥会开幕只有不到8个月 , 时间十分紧张 , 两所高校和两家企业协作高效攻关 , 中青年教师和在校硕士研究生成为团队主力 。
要做到绿色办奥 , 团队给出一个理想方案:百分百使用可再生能源 , 实现零碳供暖——通过太阳能光伏、光热一体化热泵技术 , 利用太阳能和空气能 , 为集装箱房提供热源 。 他们还对集装箱房围护结构保温材料进行了优化设计 , 通过毛细管墙面辐射的方式 , 营造节能舒适的室内环境——管网系统像房子的“血管”一样铺设在天花板和墙壁里 , 通过辐射的方式调节室温 。
一般的集装箱房只能依靠自然通风改善内空气品质 , 尤其在寒冷的冬天 , 一通风 , 室内温度就迅速下降 , 供暖的能耗也大幅增加 。 郝学军团队研发了一种适用于冬奥低温环境下的全温度段热回收新风换气装置 , 把热泵和全热回收装置配合用在新风换气机上 , 形成模块化高效热回收 。
郝学军介绍 , 热泵辐射供暖和新风换气系统都可以实现自动控制 。 使用者可以通过温控器设定室内温度 , 当室温低于设定温度时自动供暖 , 室温能达到设定温度时 , 热泵机组自动停机 , 新风换气机组也会根据设定温度和室内温度自动控制热泵机组的热回收启停 。
在国家高山滑雪中心竞技结束区临时看台媒体用房 , 这项“暖心”成果已投入使用 。 郝学军团队也投入赛事保障工作中 。 白天 , 他们在赛场 , 紧盯无线传感器实时监测示范用房室内外温度、湿度、二氧化碳浓度、热泵系统运行状态和逐时耗电量等数据;晚上 , 商讨运行状态 , 制定系统故障应急预案 , 随时准备应对突发情况 。
郝学军说 , 未来 , 这种技术方案还可应用在很多应急场景里 , 比如冬季地震、疫情下的救灾、医疗或临时隔离用房、边防部队临时营房等 , 实现独立的低碳供暖和通风换气 。
临时设施有搭建效率高、赛后可周转、绿色环保等优势 , 如果能好好利用 , 便是“绿色”办奥理念的生动实践 。
相较于永久建筑 , 各种设备在临时设施内的组合难度更大 , 受到的限制更多 。 郝学军记得 , 几个月前 , 由于运输、安装过程中产生的震动 , 装有制冷剂的部分管路破损 , 团队在现场连夜检查维修才恢复了系统功能 。 “临时设施的构件要便于拆装和移动 , 设备使用寿命也不如永久建筑 , 因此还要考虑经济性 。 ”
科学技术的创新与改进一直是进行时 , 冬奥会并非研究的终点 。 几天前 , 张艳霞团队还在室外深夜拆装架体 , 为赛后循环利用做测试 。 郝学军团队也一直在收集计算集装箱房内各环节碳排放的数据 。 项目在2022年年底迎来验收 , 届时 , 他们将在临时设施领域交出一份温暖答卷 。
中青报·中青网采访人员 张艺 来源:中国青年报


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