【北京冬奥会低碳制冰,二氧化碳大显身手(乌鲁木齐晚报)】2月4日晚,北京冬奥会在国家体育场盛大开幕,举世瞩目的开幕式惊艳全球,引起高度关注。其中,此次冬奥会贯穿全程的低碳理念吸引了众多外国媒体和专家的目光。
  英国《自然》杂志4日发文,介绍了北京冬奥会是如何实现碳中和的,并称赞了北京为大幅减少碳排放所做的努力。英国路透社也关注到北京冬奥会背后的绿色科技,发表题为《中国为“绿色”冬奥展示低碳技术》的文章,称从冰场的二氧化碳制冷到100%使用可再生能源的场馆,中国正在努力举办一届“绿色”冬奥会,以展示其在气候友好型技术领域的领先地位。
  二氧化碳再利用,造就冰雪胜境
  为了给参赛运动员良好的冰面体验,帮助发挥出最佳的竞技水平,天津大学马一太、田华教授团队在国家重点研发计划——科技冬奥专项支持下,研发了国际先进的二氧化碳跨临界直冷制冰技术,为各国运动员支撑建造了“最美、最快的冰”。
  据悉,改造后的首都体育馆将承办花样滑冰和短道速滑两个项目的比赛。对于这两个项目而言,优质的冰面有助于运动员取得更好成绩,而获得优质冰面除了制冰师高超技艺外,制冰系统所决定的冰面温差均匀性和软硬度均匀性则是关键性基础。制冰机是人工冰场建设的关键核心,从历届冬奥会冰场制冰机来看,主要采用氟利昂等人工合成制冷剂技术或者氨制冷技术,前者具有严重的温室效应问题、后者具有安全隐患。以二氧化碳为制冷剂、冰面下直接蒸发的制冰机技术被认为是一种绿色低碳、高效节能的方案,但其技术一直掌握在欧美等国家企业手中。此次以绿色、科技冬奥为契机,通过产学研协同攻关,天津大学和8家单位联合研发、设计和建造了具有自主知识产权的二氧化碳跨临界直冷制冰机组,在首都体育馆冰场进行示范应用,服务冬奥会和国家冰雪战略。
  该方案从二氧化碳制冰系统压缩、冷却、节流和蒸发四个过程进行节能设计:针对压缩过程采用双级压缩让源头耗能实现“事半功倍”;针对冷却过程设计全显热回收对冷却热量进行回收,实现冰场浇冰、融雪等不同温度热水需求;针对蒸发过程采用在冰面下直接蒸发吸热为冰场提供稳定的冷量供应,并优化设计冰下蒸发盘管和土建保障冰面温度均匀。制冰机从关键部件到整机集成,均实现国内设计、加工、组装和运行,尤其是水冷式气冷器是国际上首次应用,有效解决了首体冷却回路长的工程问题。方案的系统综合节能超过50%以上,冰面温差控制在0.3~0.4℃以内,无论是综合能效还是冰面温差均达到国际先进水平,从而为运动员提供一个软硬度均匀稳定的优质冰面。
  此外,由于首都体育馆同时承办花样滑冰和短道速滑两个项目,两者对冰面的冰层厚度和冰面温度有不同的严格要求,需要根据赛程不断进行两块冰的快速转换。项目组也充分利用了二氧化碳制冰温度均匀的特点,结合精准控制系统和线性降温策略,实现2小时内的快速、高效冰面转换,远远小于国际奥委会3小时冰面转换的要求。
  路透社文章介绍道,中国首次在冬奥会上使用从工业废气中收集的二氧化碳来冷却冰上场馆,取代了会破坏臭氧层的氢氟烃。
  文章引用了中国国家速滑馆场馆运行团队主任武晓南的话:“与传统的制冰方法相比,使用二氧化碳制冷工艺,我们可以节省20%—30%的电力。”
  25个比赛场馆(其中13个是新建的)还部署了节能技术,包括回收水泥和智能造雪等低碳建筑材料,这些材料可比传统技术节省20%的用水量。
  旧场馆“华丽转身”,节能又减排
  冬奥会在北京以及延庆和张家口山区等三大赛区举行。《自然》文章称,北京对2008年夏季奥运会和其他体育赛事使用的7个场馆进行了重新利用。例如,水立方“变身”冰立方,成为冰壶比赛场馆。
  在中国绿色建筑认证体系下,所有13座新建场馆都获得了最高评级。
  可持续发展是中国办奥的核心
  路透社的报道中提到,北京冬奥会委员会在1月份的一份赛前报告中表示,通过部署低碳能源和场馆,已经减少了约15.83万吨温室气体排放。
  在2016—2022年北京冬奥会筹备期间和奥运会结束后,温室气体排放总量约为102.8万吨二氧化碳当量,比2018年韩国平昌冬奥会排放的160万吨少约三分之一。
  《自然》报道称,北京冬奥会将减少碳排放约130万吨,这一成就的价值在于“证明了更全面的活动实现碳中和是可能的”。
  国际奥委会企业与可持续发展部主任玛丽·萨洛伊斯表示:“(中国)希望可持续发展成为他们筹备和举办奥运会的核心。”她补充说,北京冬奥会是第一个从筹备初期就考虑到从各方面减少碳排放的奥运会。
  萨洛伊斯说,北京在冬奥会所有阶段都贯彻可持续发展的方法,是“我们在未来的奥运会上所要鼓励的”。(据科技日报)  

北京冬奥“绿”在何处?
北京冬奥的“绿色”亮点非常多,那么,这届冬奥都“绿”在何处?让我们来一探究竟!
亮点一

全部场馆实现100%“绿”电供应

北京2022年冬奥会和冬残奥会共有北京、延庆、张家口3大赛区,39个场馆,全部实现了城市绿色电网全覆盖,赛期将全部使用绿色电能,这是奥运史上首次实现全部场馆100%绿色电能供应,是奥运史上“零的突破”。

而所谓的绿电即绿色电力,是指通过风力发电、水力发电和太阳能光伏等这样的手段,由可再生能源转化成的电能。

根据测算,从2019年6月第一笔绿色电力交易开始,到2022年北京冬残奥会结束,北京、延庆、张家口3个赛区的场馆预计共使用4亿千瓦时绿电,可以减少燃烧12.8万吨的标准煤,减排二氧化碳32万吨。

绿色电力从哪里来?

据北京冬奥组委介绍,冬奥会场馆的照明、运行和交通等用电均由河北省张北地区的光伏发电和风力发电提供。

亮点二

新建场馆均取得三星绿色建筑设计标识

据介绍,北京市冬奥会和冬残奥会全部新建场馆均采用高标准的绿色设计和施工工艺,在场馆建设中坚持“建筑节能、建筑节地、建筑节水、建筑节材,保护环境”,所有新建场馆均取得最高等级的三星绿色建筑设计标识。同时,改造场馆也通过改造达到绿色建筑标准,将绿色冬奥理念贯彻到底。

此次冬奥会最大化利用了2008年北京奥运会场馆和设施,国家体育场“鸟巢”举办冬奥会的开、闭幕式;国家游泳中心“水立方”直接变身“冰立方”,游泳池上架设冰壶赛道;国家体育馆和五棵松体育中心将变成“冰球馆”,用作冰球场地;2008年的一个临时场馆“曲棍球场”变身为“速滑馆”;北京冬奥村、主媒体中心等土地均为2008年预留出来的……此外,“冰球馆”和“速滑馆”均利用光伏板建设了“绿色”屋顶。这些改造从源头上减少了碳排放。

据了解,在冬奥场馆建设中,首次大规模采用了二氧化碳环保型制冷剂进行制冰,冰面温差控制在0.5摄氏度以内,碳排量接近于零,减少了传统制冷剂对臭氧层的破坏,制冷过程中产生的大量高品质余热可回收再利用,相比较传统方式效能提升30%。

此外,北京延庆冬奥村打造绿色低碳建筑,实时监测客房、健身房、公共区域等用能设备运行状态。根据人员流动和行为模式,以及赛事信息和气象参数,预测建筑用能负荷,优化设备工作模式,实现灵活、高效用能需求响应。

在北京2022年冬奥会和冬残奥会北京颁奖广场、首钢滑雪大跳台、延庆赛区国家雪车雪橇中心附近,百余台防疫型智能环保移动公厕也将投入使用。相较于传统公厕,这款防疫型智能环保移动公厕更加节水、节能,可根据地域条件搭载光伏或风力发电设备,提供更多的清洁能源选择,践行“绿色办奥”理念。

亮点三

“氢”车成为赛事用车主力

这届冬奥的“绿”不仅出现在赛区场馆,绿色交通也将实现绿色助力。

据了解,2022年北京冬奥会和冬残奥会赛事所使用的交通服务车辆包括氢燃料车、纯电动车、天然气车、混合动力车及传统能源车。其中,节能与清洁能源车辆在小客车中占比达100%,在全部车辆中占比达85.84%。氢能源汽车将成为赛事服务用车的主力,共有16家加氢站为其提供加氢服务。

据介绍,张家口赛区将投入655辆氢燃料车,为赛事提供交通及物流保障服务。目前加氢站的氢气来源是张家口风力发电,通过电溶解产生氢气,属于100%的绿氢,真正意义上实现了绿色冬奥。

氢能源具有零排放、长续航、高便利的特点,是新能源汽车未来发展的重要方向。据预测,北京冬奥会和冬残奥会期间使用的氢燃料车、纯电动车等赛事交通服务用车将减排约1.1万吨二氧化碳,相当于5万余亩森林一年的碳汇蓄积量。

同时,北京市还建设了“冬奥绿色低碳公共交通网”,北京赛区所有冬奥场馆都实现了地铁线路全覆盖,京张高铁采用复兴号智能动车组电力驱动,能耗低、噪声小,乘坐体验舒适,最大运力达1000余人。观众在比赛期间可通过地铁、高铁、公交车等公共交通方式,快速、便捷地抵达各个比赛场馆。

亮点四

“绿”色生活 轻享低碳 趣玩冬奥

北京冬奥组委还积极向全社会推广可持续理念。于2020年7月2日全国低碳日正式上线轻享低碳趣玩冬奥“低碳冬奥”微信小程序,通过碳普惠方式,鼓励和引导公众践行绿色低碳的生活方式,为低碳冬奥贡献力量。

据介绍,“低碳冬奥”小程序记录用户在日常生活中的绿色出行、垃圾分类、光盘行动等低碳行为轨迹。用户通过截图上传信息、授权获取微信步数、自主打卡确认、参与知识答题等方式,获得碳积分和“低碳达人”等荣誉勋章,并可用碳积分兑换相应的奖励。

冬奥会的低碳管理办法很多与老百姓日常生活相关,除了鼓励绿色出行以外,门票也出现了电子票,减少纸张消耗。

此外,生活垃圾分类清运工作也是北京冬奥会和冬残奥会服务保障工作的重要内容,绿色冬奥也需要生活垃圾分类助力。

据悉,为做好冬奥会和冬残奥会垃圾分类工作,北京市制订印发了《2022年冬奥会和冬残奥会环卫保障工作方案》,确定了各场馆、签约饭店、冬奥村、定点医院等涉奥场所的生活垃圾“四分类”标准、分类设施设置标准和标识样式,并组织开展业务培训。同时,规范各品类垃圾的清运处理工作标准和流程,各区、各部门、各场馆建立了“手拉手”联动机制,稳妥处置各类突发情况,保障安全有序运转,为迎接绿色冬奥积攒能量。

作为全球性的体育盛事,北京2022年冬奥会吸引了全世界的目光,而绿色奥运,也让冬奥具有更加独特的魅力,也更加抢眼,相信这些“绿”科技会再次引领奥运潮流。

【“鲁班”,是怎么请来的?】1月22日,一场飞雪素裹保定。一大早,苏毅伟踏雪寻美,走到一座双塔造型的高楼附近,欣赏雪后的“秀”楼风韵。

望着,一种收获感油然而生。他们承建的这座周边最高的大楼,不仅成了千年古城的西北部地标性建筑,还捧回高新区唯一的一项鲁班奖。

他说,请来“鲁班”,并非轻而易举。

这是一座什么样大楼

一座城市的西北部常被称作“上风口”,这座高楼就矗立在这样的位置——市区北二环与乐凯大街的交叉口。

似曾记得,人们一度说这里是“黑风口”。那是10多年前,这儿是保定的储灰场,“积攒”了这座百万人口的城市,半个多世纪的热电燃煤粉煤灰。大风起兮,黑云飞扬。

后来,这里清走了粉煤灰,盖起了多家工厂。而今,一座摩天大楼又在此拔地而起。

这就是电谷科技中心2号研发生产楼。远远望去,雪后大楼的双塔像抬起了擎天双臂,借问彩云:与天公孰高?

苏毅伟是河北建设集团三分公司的项目技术负责人,带领团队盖起了这座高楼。他说,这座双塔楼高99.9米,总建筑面积10.2万多平方米,分地上25层、地下两层,是一个生产研发与服务平台相结合的综合性科技中心。

不比不知道。就建筑面积而言,这座高楼比市区的中关村双子座大楼还多4万多平方米,是保定北部城区体量最大的建筑之一。

高楼的外墙夺人眼球,呈“步步高”造型。苏毅伟将高楼叫做“双子塔”,他说:“双子塔的玻璃幕墙面积就达到5.3万平方米。”这相当于80×80公分的地板砖,在幕墙上贴了8万多块。

这座大楼投巨资构筑,长度超过195米、宽达45米。“双塔”并不是䒖䒖孑立。来到楼前看到,其与裙房组合布局,主楼呈核心筒结构。楼内,天井、报告厅、扶梯……让人体验到设计的独具匠心,多层裙房丰富了楼宇的实用功能,16部直梯和4部扶梯平层准确、运行平稳。再看顶棚,吊顶格栅线条顺直、交割严密。苏毅伟说:“大楼的吊顶总面积超过了2.4万平方米。”

若在拥挤的城区,停车足球场该是多么舒心的场景。而来到地下车库,停车区面积达到1.8万平方米。也就是说,车库有两个半足球场大,可停放汽车近500辆。

“这还是一座不用燃煤供热的‘绿色大楼’。”在三分公司总工程师宋喜艳看来,这是一座不一样的大楼。她解释,这座楼宇将绿色低碳设计理念与创新科技融合在一起。比如说,整座大楼采用了技术先进的新风系统,采用温度40度左右的地热水,用中央空调集中采暖。在地下一层的地源热泵房,听不到隆隆的机器声,地热在静谧地向人传导着热力。

楼里还到处长上明锐的“眼睛”——火灾自动报警、多媒体会议室、数字化监控等系统,让其成了智能化高楼。

在建筑节能上,双塔楼外墙用料,采用蒸压加气混凝土砌块、保温一体板、岩棉复合板,幕墙是低能耗玻璃;楼内均为LED节能灯具照明,还有高功效机电设备。“建起整座大楼,我们采用了10大项23小项创新技术,这些技术都是独门绝技。”宋喜艳说。

用绣花功夫盖大楼

2016年11月,大楼开工建设;2020年6月,验收交付使用。近4年盖一座楼,时日为什么这样长?

开工建设前,这座大楼地基并不理想。为了夯实地基,施工方用了1926根基桩,地基就像编织成的一块筏板,确保百米高楼不变形、倾斜。地基打好,回填土压实后,又进行了长时间下沉观测。宋喜艳说:“从2017年6月到2019年12月,我们先后观测了17次,分析地基无沉降数据和满足设计要求后,才继续施工。”

这种体量的高楼,体重几何?整座大楼用了近6000吨钢筋、5.3万立方米的混凝土,这些钢筋、混凝土都是经严格检测,合格后“上楼”的。

一座楼内,凌乱的管线让人头痛。在此“逛”高楼,上下水管、通讯线路、通风管道……都没看到。这是因为,管线全部暗敷到墙面里。一个个厕所里,也是如此。

也倒是,功夫在细节。有人说,看一间厕所,就瞧出一处建筑、一个单位的水准。看此座楼的卫生间、洗面池,整体色调统一、视觉舒适,各种设施套割精细,门窗开启灵活、闭合严密。更让人眼前一亮的是,厕所内所有地板缝隙与墙体的成一线、宽窄一致。宋喜艳说:“这些,都是我们一块一块盯着铺的。”

在建筑领域,渗漏始终是一大顽疾。“在施工中,屋面使用了高质量防水卷材,还经过蓄水、淋水试验和雨后的检验,”宋喜艳用了一些专业术语,“卫生间防水层采用的是聚氨酯涂料,经过了闭水试验和使用后观察。”

宋喜艳还说,在施工过程中,采用了多项节能减排绿色施工技术,单位面积碳排放量仅为1.592千克,远低于同期类似规模建筑的碳排放量。

什么样大楼能获“鲁班奖”

“从开工建设起,就是冲着鲁班奖去的。”河北建设集团股份有限公司总工程师、副总裁甄志禄说,这项工程已获评河北省结构优质工程、河北省安济杯奖、全国BIM大赛奖等多项荣誉。

“鲁班奖”是我国建设工程质量的最高奖。这个奖项从1987年设立后,每年评选一次,每次河北省最多获奖的工程仅有3个。那么,获得鲁班奖,具备什么条件?

甄志禄说,这需要工程必须安全、适用、美观,还要有科技进步与创新成果应用。他举例,参评项目必须具有推广应用《建筑业10项新技术》中的7大项以上,并且科技成果达到国内先进水平,及获得省(部)级和以上工法发明专利、实用新型专利。

在施工过程中,获评鲁班奖工程还必须做好节地、节能、节材、节水和环境保护的“四节一环保”,工程项目必须是绿色建筑,具备国家相关绿色建筑的设计,经过专业机构认证。

“当然,还需要建筑物具备一定的体量和规模,设计具有特色,工程管理科学规范,项目建成后的产能、功能也要达到或优于设计要求。”甄志禄说:“用户的满意度也是一个必备条件。”

具备所述条件并获评此奖的,在河北建设集团不止这一项。在该集团总部一楼,荣誉室的一个房间摆满“小金人”鲁班。至今,此企业已主承建25项鲁班奖、参建16项鲁班奖,两次荣获“创建鲁班奖工程突出贡献奖金奖”。

在保定,此前捧回鲁班奖的多是学校、医院等单位的建筑,在获14项鲁班奖工程中,11项是这家企业创建的。

站在院内,看不到大楼楼顶。它,骄傲的“身躯”直挺着,高高地俯视着人们。来到19层,一家创业机构在将办公用具搬到屋内。“我们搬进来不需要装修,里面设施是很全的。”相比他先前的办公场地,30多岁的老板李健风趣地说:“在这儿,谁来时都不‘闹新房’。”

这里,以吸纳新一代信息技术、数字经济、生物医药和新能源及智能电网、高端装备制造、新材料、节能环保等产业为主,已成为继火炬园、大学科技园之后的第三代产业园区。

夜晚,一扇扇窗户闪闪反着光,密集地聚在一起,见证着创业的温度。它似一座矗立着的未来之门,透着浓浓的产业氛围。

“这是高新区与深圳湾园区合作的示范和样板。”项目甲方——保定市华科房地产开发有限公司董事长蔡勇说,从入驻的深圳湾(保定)创新中心、高新区科技创新超市等单位的反映来看,这是一项满意工程。


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