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国家体育馆:“折扇”中的玄机
http://tech.QQ.com  2008年07月24日14:10   腾讯科技    我要评论(0)

编者注:科技奥运之光 燃亮百年梦想,百集科技奥运故事会由全国科技活动周组委会授权腾讯网首发

科技奥运故事会第二十三集

国家体育馆:“折扇”中的玄机(02)

◎ 张家声 主 讲

国家体育馆

朋友们,今天我继续给大家讲关于体育馆的故事。国家体育馆作为北京奥运会的三个主要场馆之一,不仅跨度大、气势恢宏,外观材料也与它的体量相契合,不论远观还是近看都非常大气。体育馆的屋面最外侧是由铝镁锰合金板和玻璃带形采光窗组成的阶梯状弧面超大空间的壳体。幕墙设计新颖复杂,主馆东、西两立面大面为垂直玻璃幕墙,南、北立面是倾斜玻璃幕墙,属于大跨度幕墙系统。安装的幕墙中还隐藏着小秘密。这种幕墙中因为嵌入了光伏发电系统,所以叫做太阳能电池玻璃幕墙。

20世纪90年代以来,发达国家相继推出光伏屋顶并网发电项目,并颁布了相应的激励政策,促进光伏发电技术的推广和应用。美国和欧盟计划2010年将有百万屋顶装有太阳能电池板并网发电,日本宣布到2010年光伏发电装机容量要达到7600兆瓦。屋顶并网光伏发电模式在国外已得到认可,预计50年后,仅屋顶能源一项就可提供世界四分之一的电能。

光伏发电分并网和独立两种,简单说就是,把太阳能电池板发的电储存在蓄电池里就是独立发电,而反馈到区域电网上就是并网发电。并网光伏发电是光伏发电进入规模应用的必然结果,也是未来最大的光伏发电市场。目前我国已经开始了屋顶并网光伏发电系统的试验和示范工作以及大规模荒漠光伏并网发电系统的可行性研究。

2005年4月,我国拥有自主知识产权的西部最大的乌鲁木齐3×20千瓦并网光伏发电站成功并网运行。按照我国政府制定实施的“中国光明工程”计划,到2010年,利用并网光伏发电技术解决2300万边远地区人口的用电问题。大力发展光伏并网发电对调整电源结构,缓解电力紧缺,增加用户收入,加快经济发展,保护生态环境都具有重要意义。

太阳能光伏发电作为一种清洁的可再生能源,已成为世界新能源领域发展的重要方向。国家体育馆100千瓦并网光伏发电系统是国家级科技示范项目,是北京地区最大的与建筑一体化的光伏电站。在建筑上注重了太阳能发电系统与建筑的结合。1300平方米的太阳能电池板分别安装在屋顶天窗和南立面的玻璃幕墙上,将吸收到的太阳辐射能由转向线路统一输送到地下一层太阳能发电控制室,经过设备处理转化为电能,再经专用设备并网输送到低压配电系统。这样的安装设计不仅具有为建筑物遮阳、采光、挡雨的维护结构功能,而且还能发电。也可以为地下车库与广场提供照明电力,避开了白天电网的用电高峰。光伏电池板与雄伟的建筑外观融为一体,直观地向公众展示了太阳能光电利用技术。

除了太阳能电池幕墙以外,国家体育馆还采用了防噪音的合金屋面。这种屋面在国内还比较罕见。9层的多功能金属复合材料厚25厘米,由水泥板、玻璃棉、防水层、吸隔声材料组成。并在最外层喷涂吸音材料,最大限度地减少屋外噪音的影响,解决了目前大多数体育建筑普遍存在的屋面雨点噪声问题,减少了对体育馆正常比赛的干扰。同时,场馆四周的玻璃幕墙采用中空LOW-E玻璃和金属板组合的形式,全部采用双层玻璃。两层玻璃间的空隙充有氩气,既起到了良好的保温隔热作用,也有效地降低了噪音影响。此外,场馆内的空调和制冷设备也进行了专门的消声减噪设计,最大限度地为观众创造一个宁静舒适的观赏环境,即使室外是倾盆大雨,室内也不会听见任何噪音,提高了体育馆的声学设计品质。

国家体育馆还运用了充分利用可再生能源的水源热泵技术。体育馆工程设有5台HD660B型水源热泵机组。机组主要任务是夏季观众区赛时进行空调制冷,冬季大型比赛、集会时进行内区供热,平时冬季采暖,还可为生活用水提供热源。国家体育馆还充分利用自然通风和采光,并用可开启式外窗排风等措施加强了空气流动,让运动员和观众都可以享受舒适的赛场环境。

奥运会后,国家体育馆将是北京设施先进、坐席最多的室内运动馆,将用于体育比赛、艺术演出、大型展览和全民健身等商业运营,堪称一座具有国际现代化先进水平的大型综合性体育馆。

[责任编辑:paulzou]

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