探秘:今年冬奥不容错过|首届零碳冬奥会长这样!
10月27日北京冬奥组委执行副主席张建东表示,北京2022年北京冬奥会碳排放将全部中和,延庆和张家口赛区完成生态修复,全部场馆实现绿色电网全覆盖,国家速滑馆等4个场馆使用新型二氧化碳制冷剂。
北京冬奥会如何实现碳中和零碳的呢?
中国社科院学部委员潘家华介绍到:
冬奥会的场馆设施都采用绿色电力,从供暖到造雪,所有的一切都由绿色电力驱动。绿色电力来自大约一两百公里外农村地区生产的太阳能、风能、水电,这些电力被转换并储存至我们参观过的发电厂中,然后输送到这个奥运场馆。
无论是理论上还是实践上,这都将是首届零碳冬奥会,“低碳”一词并不准确
亮点 1
新场馆全为“绿色建筑”
这体现在很多方面。这里所有设施都由零碳电力驱动,包括照明、供暖、运输。中国北方地区的冬季供暖很重要,主要还是通过烧煤和天然气来实现。这些活动的碳排放量很大。而在这样一个庞大的建筑结构里,我们使用的是零碳电力。这意味着,在您的房间、房屋、建筑物、办公室以及任何地方,实现零碳排放都不是问题。
实现绿色零碳是一项艰巨的工程。全部六个场馆都由可再生能源供电,这在奥运历史上尚属首次。这将减少32万吨的二氧化碳排放,减少煤炭使用量12.8万吨。
该场馆采用独特的制冰技术,旨在减少对臭氧层的危害并降低制冷系统的能耗。这样可以节省30%以上的用电量。
85%以上的北京冬奥会服务车辆将是新能源车,这创下了奥运史上的又一项记录。
亮点 2
建设超低能耗“被动房”
在低能耗技术应用方面,采用超低能耗技术,建设“被动房”,提高了建筑物能效水平。
“‘被动房’从低能耗技术发展而来,简单说,就是不使用能源就可以达到保温保热的目的。这种建筑不需要投入新的能源便可达到使用要求,这也对建造标准提出更高要求。”刘玉民介绍,五棵松冰球训练馆建成面积38400平方米,是全世界单体面积最大的超低能耗公共建筑,节能率达77.1%。延庆冬奥村的第六组团建成面积10731平方米,也广泛采用了超低能耗技术。
亮点 3
集装箱改造成更衣间
北京冬奥会各场馆都对施工材料用量进行了优化设计,尽量减少不可循环材料如混凝土的使用,优先使用可再生、可循环利用的材料。比如国家速滑馆的拼装胎架从大兴国际机场航站楼等建设项目周转使用,预制看台板使用废旧桩头粉碎制成的再生骨料,实现了资源的循环利用;国家体育馆和国家游泳中心的运动员更衣间由集装箱改造而成,赛后可以无痕移除或作为场馆公共服务设施进行再利用。
亮点 4
“海绵”场馆高效利用水资源
国家速滑馆、国家游泳中心、主媒体中心、五棵松冰球训练馆等场馆均设立了能源管控中心,利用大数据和人工智能分析,对场馆内的水、电、气、热等能耗数据进行实时采集、记录和分析,实现可视化、智慧化的建筑能耗和碳排放监测管理。
各场馆都采取了多种节水措施,如使用节水器具、优先采用非传统水源。以“渗、滞、蓄、净、用、排”为核心的“海绵”设计在三个赛区都得到了落实,实现水资源的高效利用。
在造雪用水管理方面,延庆和张家口赛区都采用了智能化造雪系统,实现水资源的优化配置和精准投放,提高水资源利用率。
01
C位场馆“冰丝带”,满满的环保黑科技
北京冬奥会的标志性建筑,被称为“冰丝带”的国家速滑馆,是2022年冬奥会北京城区唯一新建的竞赛场馆。
极富动感的“冰丝带”造型,灵感来源于运动员速滑时的轨迹。
(图源:微博@北京2022年冬奥会)
国家速滑馆的整体建造采用了世界体育馆跨度最大的马鞍形单层索网结构,长跨约200米、短跨约130米受力最优,形态最美,形成独特的轻、薄、软的屋顶,用钢量只是传统钢结构屋面的四分之一,大幅度降低了场馆用材量和建设的复杂程度,从源头上减少了碳排放量。
这一方法有效控制了比赛大厅的空间容积,降低了冰场制冰、除湿、空调等能耗,同时,单层索网结构极大地降低了建筑的整体高度,使建筑自然融入仰山脚下的森林公园。
国家速滑馆还采用了新的建筑材料“ 碲化镉发电玻璃”,它既能起到玻璃的作用,又是太阳能面板,可以为场馆提供绿色电能。
速滑馆还采用了一种新的制冰技术,叫作“二氧化跨临界直冷制冰”,这是迄今为止世界上最环保的制冰技术,碳排放趋近于零。制冷过程中产生的大量高品质余热,可以回收再利用,用于生活热水、浇冰车用水、转轮除湿等,比传统方式效能提升30%。
同时,场馆还能利用无处不在的空气为3000平方米的场馆管理用房供暖,每年可实现减排二氧化碳160吨。
02
尽量不建新场馆,让奥运“遗产”得到最大程度的利用
为了节省资源,北京2022年冬奥会冰上五座场馆中仅有国家速滑馆“冰丝带”为新建场馆,而其他场馆都是由2008北京奥运会既有场馆经过改造而成,如国家游泳中心、国家体育馆、五棵松体育中心、国家体育场等,让奥运“遗产”得到最大程度的利用。
首都体育馆,经改造后将成为冬奥会短道速滑和花样滑冰项目的竞赛场馆,外观上“修旧如旧”,内部则进行多项技术改造提升,也和速滑馆一样采用了“二氧化碳跨临界直冷制冰”技术,新系统的节能率可达到50%。
首都体育馆(图源:微博@北京2022年冬奥会)
我们熟悉的水立方则变身为了“冰立方”,作为北京冬奥会的冰壶赛场。这是世界上首次采用智能化技术,实现水冰转换的奥运场馆。工程师在泳池底部搭建钢架,在上层铺设与电脑相连的预制混凝土板,制冰的冷凝管,每一条都印有编号,方便在以后的循环利用中找到对应的位置。科技与匠心融合实现了“水冰转换”的中国奇迹。
变身“冰立方”的水立方(图源:国家游泳中心)
位于首钢工业园的滑雪大跳台,是世界上第一座永久跳台,也是冬奥历史上第一座与工业遗产再利用直接结合的竞赛场馆。
除跳台本体以外,赛事的配套设施全部由首钢冷却塔区域的工业遗产改造而成,实现了竞赛场馆、工业遗产再利用、城市更新的完整结合。该项目受到国际奥委会主席巴赫的高度肯定,巴赫称其为“对国际奥委会2020议程的理想诠释”。
首钢滑雪大跳台(图源:THAD清华建筑设计院,摄影:布雷)
03
建筑设计让位于生态,融于自然山林
张家口赛区将承办冬奥会大部分雪上项目的比赛。国家越野滑雪中心、国家跳台滑雪中心和国家冬季两项中心三大场馆的观众区连接在一起,形成一个“冰玉环”,整个环形平台冬季被白雪覆盖,自然地嵌入周边山体。
冰玉环效果图(图源:THAD清华建筑设计院)
“对自然最小干预”的原则贯穿于设计的始终,赛后留下来的对地表生态有影响的足迹,将被全部消除,地面上的临时设施将全部撤走。
“冰玉环”环形奥林匹克步行平台(图源:THAD清华建筑设计院)
国家跳台滑雪中心被称为“雪如意”,跳台环形顶端、赛道剖面线和底部看台的曲线看起来很像中国传统的吉祥物“如意”。这样的造型并不止是为了美观,它的具体曲线确定是根据建筑防风的需求设计的。
俯瞰国家跳台滑雪中心(图源:THAD清华建筑设计院)
在冬奥会之后,“雪如意”的操场可以当作足球场,顶层可作为会议、展览、宴会等场地,最大可能增加建筑的可持续性。
场馆冬季采用风电供热,夏季采用自然通风、外遮阳等被动式技术,不需要设置空调,大大降低了建筑的运营能耗。
在张家口赛区,生态修复要优先于场馆的建设,被破坏的部分要及时进行清理及恢复原状。例如,在U型槽赛道上补种绿草,目前经过自然演替,植被恢复情况较好。在场馆周边还进行了植树造林,目前,张家口市共完成造林绿化1368万亩。
在进行场馆规划建设中,尽量避免占用保护植物的生长区域。对于实在无法避免的占用,则通过建立植物保护基地,对重要植物进行移植和移栽。将重要野生植物迁移至保护基地,并对其进行专门的养护,以保护野生植物的多样性。
张家口赛区还搭建了不少野生动物通道,以防止因山地雪上场馆的搭建而影响动物的活动和迀移,比如在赛区野生动物经常活动的区域建设桥涵等。
张家口赛区鸟瞰图(图源:THAD清华建筑设计院)
北京冬奥会延庆赛区核心区位于北京的小海坨山南麓,这里建设有国家高山滑雪中心、国家雪车雪橇中心、延庆冬奥村以及山地新闻中心4个场馆。这里践行的是“山林场馆、生态冬奥”的设计理念。
冬奥会延庆赛区总规划师李兴钢在接受媒体采访时说,早在2015年,延庆赛区就进驻了一批林业、水务和环保专家,他们为延庆赛区制定出了严格详尽的环境保护考核指标,然后才是设计师登场。
建筑采用分散布局,不破坏山型,不破坏森林的原貌,建筑景观自然地融于一片自然山林之中,也体现出中国山水文化的内涵。
2022年北京冬奥会与冬残奥会延庆赛区整体效果图(图源:中国建筑设计研究院)
北京市重大项目办副主任丁建明表示,秉承节能环保建设理念,冬奥场馆正让“低碳冬奥”蓝图变为现实,成为助推城市可持续发展的一笔重要资产。
此前北京市曾发布过大型活动碳中和实施指南
大型活动是指在特定时间内和场所内开展的人员规模众多的大型赛事、演出、论坛、展览等大型活动如何测算活动碳排放量并采取适宜的抵消方式进行碳中和方案编制和实施呢?大型活动碳中和实施指南有无标准可依?
2021年6月21日,北京市正式发布《大型活动碳中和实施指南》(DB11/T 1862-2021)标准,标准将于2021年10月1日起实施。
(环境生态网)