綠色場館

關(guān)于“綠色奧運”的含義，有各種各樣的解讀，既有狹義也包含廣義。狹義的綠色奧運指在申辦、組織、舉辦奧運會的過程中，以及在受奧運會應(yīng)直接影響的舉辦奧運會之后的一段時間里，自然環(huán)境和生態(tài)環(huán)境能與人類社會協(xié)調(diào)發(fā)展。廣義的綠色奧運則是指與奧運會相關(guān)的物質(zhì)和意識上的綠色，這里的“綠色”，既涵蓋狹義綠色奧運中的“綠色”，也包括其他一些與自然和社會發(fā)展相協(xié)調(diào)的思想和做法。

2022年北京冬奧會就是一屆舉世公認(rèn)的“綠色奧運”，從場館建設(shè)、能源供應(yīng)、生態(tài)保護(hù)、生活方式等方方面面都為人所稱道。本期《環(huán)境》雜志帶您一起感受一下北京冬奧會的綠色氣息，也為我們祖國的繁榮先進(jìn)、偉大富強而共同驕傲。

“場館建設(shè)是辦好北京冬奧會、冬殘奧會的重中之重。要堅持奧運標(biāo)準(zhǔn)，倒排工期，有序推進(jìn)場館新建、改造和重大配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，確保按期保質(zhì)完工并投入使用。要突出科技、智慧、綠色、節(jié)儉特色，注重運用先進(jìn)科技手段，嚴(yán)格落實節(jié)能環(huán)保要求，保護(hù)生態(tài)環(huán)境和文物古跡，展示中國風(fēng)格?！?/p>

在2022年北京冬奧會籌備之時，習(xí)近平總書記就曾對辦奧提出了這樣的殷切期望。北京冬奧會也是不負(fù)眾望，始終將建設(shè)綠色冬奧場館的宗旨貫穿于全過程，由此打造出的“反復(fù)利用、綜合利用、持久利用”的“中國方案”也令世界嘆為觀止。

賽區(qū)各司其職，總體綠色低碳

北京冬奧會分為三個賽區(qū)，分別是北京賽區(qū)、延慶賽區(qū)和張家口賽區(qū)，這三個賽區(qū)各司其職。其中北京賽區(qū)共有6個競賽場館，分別為國家游泳中心、國家體育館、國家速滑館、首都體育館、五棵松體育中心和首鋼滑雪大跳臺，這些場館負(fù)責(zé)舉辦短道速滑、速度滑冰、花樣滑冰、冰球、冰壺等所有冰上項目，以及自由式滑雪大跳臺1個雪上項目。

延慶賽區(qū)共有2個競賽場館，包括國家高山滑雪中心和國家雪車雪橇中心，用以舉辦高山滑雪、雪車、鋼架雪車、雪橇4個分項的比賽。

張家口賽區(qū)共有4個競賽場館，分別為云頂滑雪公園、國家跳臺滑雪中心、國家越野滑雪中心、國家冬季兩項中心，負(fù)責(zé)舉辦跳臺滑雪、越野滑雪、北歐兩項、自由式滑雪、單板滑雪、冬季兩項等雪上項目。

為了真正實現(xiàn)“辦一屆真正碳中和的綠色奧運”的目標(biāo)，北京冬奧會堅持綠色、生態(tài)、低碳、可持續(xù)，運用人工智能、5G技術(shù)、氫能、綠電等前沿科技，推出了18項碳減排措施、4項碳中和措施，所有新建冬奧會場館均達(dá)到最高等級的綠色三星標(biāo)準(zhǔn)，改造場館達(dá)到綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)，展現(xiàn)了綠色辦奧的信心與決心。

“北京冬奧會建設(shè)、創(chuàng)造了諸多科技、綠色、建筑領(lǐng)域的第一。通過建設(shè)世界首創(chuàng)的500千伏柔性直流電網(wǎng)工程，北京冬奧會成為歷史上第一屆100%使用光伏、風(fēng)電等綠色電能的奧運會。通過科技創(chuàng)新，北京成為冬奧歷史上第一個大規(guī)模采用碳排放接近于零的二氧化碳制冰技術(shù)的主辦城市?！北本┦兄卮箜椖拷ㄔO(shè)指揮部辦公室副主任丁建明信心滿滿地介紹說。

據(jù)北京冬奧組委規(guī)劃建設(shè)部部長劉玉民介紹，北京冬奧會的電力供應(yīng)基本上是依托現(xiàn)有的城市市政電網(wǎng)，按照國家關(guān)于綠色電力市場化交易規(guī)則，通過綠電交易，實現(xiàn)了所有場館的綠色電力供應(yīng)。

在這個過程中，除了場館自身必備的變配電設(shè)施以外，基本都是利用了城市現(xiàn)有的電網(wǎng)資源以及原來既有的規(guī)劃建設(shè)電網(wǎng)資源，不需要新建其他的電力設(shè)施。

場館內(nèi)的改建也著重體現(xiàn)“低碳環(huán)?！?。國家速滑館、首都體育館、首體短道速滑訓(xùn)練館、五棵松冰球訓(xùn)練館4個冰上場館，在奧運歷史上首次使用最清潔、最低碳的二氧化碳制冷劑，不僅減少了傳統(tǒng)制冷劑對臭氧層的破壞，還大幅降低制冷系統(tǒng)能耗，與傳統(tǒng)制冷方式相比，可實現(xiàn)節(jié)能30%以上。

同時北京冬奧會場館內(nèi)還部署了智能建筑操作系統(tǒng)，基于5G和AI等技術(shù)，實現(xiàn)整個北京冬奧村的實時態(tài)勢全面感知。智能建筑操作系統(tǒng)中包含建筑碳排放智慧管理平臺，可實現(xiàn)對單個或多個建筑進(jìn)行多維度實時在線監(jiān)測與核算分析、碳資產(chǎn)額度管理、引導(dǎo)節(jié)能減排技術(shù)應(yīng)用等碳排放管理功能，和根據(jù)場館人員情況、氣象數(shù)據(jù)等，預(yù)測建筑用能情況，進(jìn)行用能優(yōu)化。

多項世界創(chuàng)新，節(jié)能降耗顯著

2021年1月22日，國家速滑館首次制冰成功，北京冬奧會唯一新建冰上競賽場館——“冰絲帶”終于成為人們心目中期待的模樣。

“國家速滑館建設(shè)采用世界最大跨度正交雙向單層馬鞍形屋頂索網(wǎng)，長198米、寬124米的巨大跨度屋面沒有一個支撐支柱，重量僅為傳統(tǒng)屋面的四分之一?！眹宜倩^公司設(shè)計總負(fù)責(zé)人鄭方說。場館里，將放下了一塊特殊的冰——面積近1.2萬平方米、亞洲最大的全冰面。

可這樣大的一塊冰面，光是制冰就會產(chǎn)生大量能耗。經(jīng)過18個月摸索，籌備團(tuán)隊確定了將國家速滑館打造成為全球首個采用二氧化碳跨臨界直冷制冰的冬奧速度滑冰場館的方案。通過采用分模塊控制單元，可將冰面劃分為若干區(qū)域，根據(jù)不同項目分區(qū)域、分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制冰。

在制冰過程中，碳排放量是傳統(tǒng)制冷劑的3985分之一，趨近于零，冰面溫差可控制在0.5℃以內(nèi)，不僅效能可以提升20%以上，制冷也更加均勻，有助于運動員創(chuàng)造好成績，在綠色、環(huán)保、可持續(xù)方面為奧運會樹立了新標(biāo)桿。在2021年10月舉行的“相約北京”速度滑冰中國公開賽上，4名運動員5次在“冰絲帶”滑出個人最好成績。

“將二氧化碳制冷產(chǎn)生的余熱回收后，可以提供70℃熱水，用于生活熱水和除濕再生等用途，一年可節(jié)省200萬千瓦時電，相比較傳統(tǒng)冰場有20%以上的能效提升。”國家速滑館制冰系統(tǒng)設(shè)計負(fù)責(zé)人馬進(jìn)自豪地說。

在北京賽區(qū)，還有一個大家耳熟能詳?shù)膱鲳^是“水立方”——國家游泳中心，但在此次冬奧會中它已經(jīng)成功變身為“冰立方”。作為冰壺和輪椅冰壺的比賽場地，“冰立方”也致力于節(jié)能降耗，場館內(nèi)安裝了1000余個傳感器，通過大數(shù)據(jù)和人工智能分析，自動調(diào)控能耗設(shè)備運行狀態(tài)，可使全館的能耗較之前降低15%左右。

據(jù)該項目工程總設(shè)計師鄭方介紹，“冰立方”冰上運動中心采用“被動式建筑”的設(shè)計理念，在節(jié)能效果顯著的同時，能有效保證地下場館的恒溫恒濕。

“被動式建筑”也稱為“被動式超低能耗房屋被動屋”等，是一種全新的節(jié)能建筑概念。簡單來說，就是在設(shè)計之初便采用多種節(jié)能手段，不依靠太多外部能源就能良好運轉(zhuǎn)的超低耗能建筑。

“冰立方”的地面部分設(shè)置了三個以“水滴”為主題的構(gòu)筑物作為場館入口，形成煙囪效應(yīng)，實現(xiàn)了冰場的自然通風(fēng)。再通過頂板直徑為13米的采光井及19根導(dǎo)光管將自然光引入室內(nèi)，經(jīng)計算，年節(jié)約用電約26000千瓦時。

同時驚艷亮相的還有“冰菱花”——五棵松冰上運動中心。五棵松冰上運動中心是響應(yīng)國家冰雪運動發(fā)展戰(zhàn)略、服務(wù)北京2022年冬奧會而打造的臨長安街又一標(biāo)志性建筑。這里設(shè)置兩塊標(biāo)準(zhǔn)冰球場地，作為冬奧會冰球主場館的配套設(shè)施，為運動員提供賽前熱身與訓(xùn)練服務(wù)，是目前全國最大的超低能耗體育場館。

“冰菱花”的冰面也采用了二氧化碳跨臨界直冷制冰系統(tǒng)，機組在制冰的同時，可回收制冰機組的余熱，可直接制取60℃-65℃的熱水用于供熱，余熱回收效率超過75%。

同時場館通過優(yōu)化建筑布局，合理利用透光幕墻、天窗、下沉廣場等自然采光方式有效改善地上及地下功能房間的采光效果，并通過在屋面敷設(shè)光伏發(fā)電組件以及采用LED燈具照明等措施減少耗電量。

館內(nèi)的光伏發(fā)電項目共安裝光伏發(fā)電晶硅組件1958塊，可滿足冰上運動中心的部分用電需求，進(jìn)一步節(jié)約能耗。經(jīng)測算，項目每年可產(chǎn)生的清潔電力相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤252噸，減少二氧化碳排放約697.8噸，具有良好的生態(tài)環(huán)保意義。

作為冬奧會北京賽區(qū)唯一一座雪上項目競賽場館，自由式滑雪大跳臺和單板滑雪大跳臺項目的比賽地，位于北京市石景山區(qū)群明湖西街首鋼園的首鋼滑雪大跳臺也備受矚目。由于獨特的外形，它也有一個美麗的名稱——“雪飛天”。

“首鋼滑雪大跳臺是奧運史上首個坐落在工業(yè)遺址中的場館，也是首個滑雪大跳臺的永久性競賽設(shè)施，這屬世界首創(chuàng)，它將幫助所在區(qū)域聚集難以估量的基礎(chǔ)設(shè)施資源?！鼻迦A大學(xué)建筑學(xué)院院長、2022北京冬奧會張家口賽區(qū)及首鋼滑雪大跳臺設(shè)計總負(fù)責(zé)人張利說。

在建設(shè)過程中，首鋼滑雪大跳臺充分利用既有資源，將奧運場館與工業(yè)遺產(chǎn)相結(jié)合，跳臺本體、裁判塔使用鋼材均可回收再利用。場館內(nèi)賽事照明、景觀及裝飾照明也全部采用LED光源，既保障了賽事需求，又滿足了節(jié)能環(huán)保。

男、女自由式滑雪大跳臺是北京冬奧會新增項目，首鋼滑雪大跳臺也通過精巧的工程設(shè)計完美實現(xiàn)“一臺兩用”，可在48小時內(nèi)實現(xiàn)單板與自由式滑雪的賽道轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換費用遠(yuǎn)低于新建賽道，踐行了“綠色辦奧”“節(jié)儉辦賽”的理念。該設(shè)計利用了賽道可變剖面，即在大跳臺的斜臺區(qū)用約1100個模塊搭“積木”，使賽道曲面發(fā)生改變，從而實現(xiàn)兩個項目賽道的快速切換，可謂冰雪場館建設(shè)領(lǐng)域的一次重要創(chuàng)新。

因地制宜利用，保護(hù)周邊生態(tài)

延慶賽區(qū)位于北京西北部小海陀山南麓，這一賽區(qū)的核心區(qū)海拔2198米，在計劃建設(shè)之初，就被認(rèn)為是北京2022年冬奧會建設(shè)難度最大的賽區(qū)。

從2017年3月開工建設(shè)，到2020年12月完成施工，建設(shè)者歷經(jīng)4年的艱辛，終于將國家高山滑雪中心、國家雪車雪橇中心和延慶冬奧村的“兩館一村”從藍(lán)圖變?yōu)楝F(xiàn)實。

在這4年多時間里，延慶始終高標(biāo)準(zhǔn)踐行冬奧可持續(xù)發(fā)展理念，堅持生態(tài)保護(hù)與冬奧工程一體化推進(jìn)，著力將延慶賽區(qū)打造成為綠色發(fā)展的“北京樣本”。

為了降低配套設(shè)施對地面生態(tài)環(huán)境的影響，延慶賽區(qū)工程建設(shè)采用了先進(jìn)的復(fù)雜巖石地形盾構(gòu)技術(shù)，建造了一條全長7.8千米的綜合管廊，使市政管線全部實現(xiàn)了“地下穿越”。

據(jù)北京市重大項目辦副主任趙北亭介紹，北京冬奧會延慶賽區(qū)是一個100%使用風(fēng)電、太陽能電力的綠色清潔能源賽區(qū)，也是一個水資源全部實現(xiàn)自我收集利用、全部凈化再利用的“海綿型賽區(qū)”。不僅如此，賽區(qū)建筑施工表面的原生土全部收集，建設(shè)完工后全部原土覆蓋，所有珍貴樹木全部就地、遷地保護(hù)。

除了100%使用清潔能源，賽場的生態(tài)保護(hù)也是“綠色賽區(qū)”的重要組成部分。

據(jù)趙北亭介紹，為了突出“綠色辦奧”，延慶賽區(qū)在過去幾年中最重要的工作原則就是，將場館建設(shè)同促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)相結(jié)合，努力讓體育場館和市政配套設(shè)施同小海陀山的自然景觀和諧相融。

北京市延慶區(qū)生態(tài)環(huán)境局行政審批科負(fù)責(zé)人劉金柱介紹說，延慶堅持以生態(tài)優(yōu)先為原則，采取“工程避讓、工程減緩、工程補償”等多種方式，最大限度降低施工對生態(tài)環(huán)境的影響，甚至?xí)鶕?jù)每一棵樹在施工中受到的不同影響，“一對一”定制保護(hù)方案。

2016年，在動“第一鍬土”之前，林業(yè)、水土、生態(tài)相關(guān)專家已先期開展了極具前瞻性的工作——生態(tài)環(huán)境本底調(diào)查，對賽區(qū)內(nèi)動植物分布進(jìn)行詳細(xì)摸底，摸清了賽區(qū)內(nèi)動植物的種類、數(shù)量和分布特征，以及土壤、水文等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，為生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)和恢復(fù)提供了科學(xué)決策依據(jù)。

在此基礎(chǔ)上，還對奧運設(shè)施建設(shè)可能產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境干擾進(jìn)行評估，將因場館和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)可能產(chǎn)生的負(fù)面影響降至最低。

建設(shè)者將賽區(qū)內(nèi)的一草一木都當(dāng)作有靈魂的生命來看待。在工程建設(shè)開始時，對于賽區(qū)內(nèi)受到影響的植物更是進(jìn)行了“一對一”的人性化服務(wù)。根據(jù)每一棵樹在施工中受到的不同影響，以及植物特性進(jìn)行了“私人定制”的保護(hù)方案。對于生態(tài)環(huán)境好，受施工擾動小的植物進(jìn)行原地保護(hù)，使之成為建筑的重要組成部分;對于施工過程中無法避讓的樹木，建設(shè)者制定了詳細(xì)的“移民方案”。

“目前，延慶賽區(qū)動植物保護(hù)、生態(tài)安全等生態(tài)修復(fù)工程全部完成，2021年以來，延慶區(qū)通過紅外相機拍攝到野豬、豬獾、狗獾等有效照片2000余張、視頻500余條，物種多樣性維持在較高水平?！眲⒔鹬硎?。

在張家口賽區(qū)，按照打造“海綿賽區(qū)”的理念，地表水、雨水、人工造雪的融雪水等，經(jīng)過整體化設(shè)計將實現(xiàn)全收集、全處理和再利用。

在古楊樹場館群，國家冬季兩項中心、國家跳臺滑雪中心、國家越野滑雪中心，被造型優(yōu)美的空中廊道“冰玉環(huán)”串聯(lián)在一起?！氨癍h(huán)”是一個立體化的連接平臺，綜合管廊將三個場館的市政需求收納其中，管廊上方是機動車行駛的道路，機動車道上方架起了一個步行廊道，可通往三個場館?！氨癍h(huán)”的立體化設(shè)計為賽后再利用提供了便利，需要增加管線時，不需進(jìn)行土方開挖，可直接敷設(shè)在綜合管廊內(nèi)，大大減少對場館周邊自然環(huán)境的過度開發(fā)。

“古楊樹場館群采取‘滲、滯、蓄、凈、用、排’等多途徑雨水收集利用措施，最大限度減少水資源浪費。本來這里大概需要造50萬立方米的蓄水池，但我們建了5個大小不同的水池，既做景觀用，又做蓄水用，兼具生態(tài)涵養(yǎng)的作用，大大提升了當(dāng)?shù)厮Y源利用效果。”張利舉例說。

為提升雨水收集利用率，古楊樹場館群地面鋪設(shè)微米級孔隙的砂基透水磚、砂基透水路緣石及濾水邊溝等?；﹫鼋ㄔO(shè)融雪水利用設(shè)施，滑雪道設(shè)置截水溝，滑雪道側(cè)面與底部設(shè)置匯水溝。采用地下硅砂蜂巢雨水自凈化系統(tǒng)，將雨水及山澗溪流進(jìn)行蓄存、凈化，經(jīng)蜂巢系統(tǒng)凈化后的雨水回用于景觀補水、綠化用水、造雪、沖洗廁所等。

在云頂滑雪公園，有包括障礙追逐、平行大回轉(zhuǎn)、坡面障礙技巧、U型槽、空中技巧、雪上技巧在內(nèi)的6條冬奧賽道。在這6條賽道的建造過程中，充分考慮原有山形地貌特點，U型槽、坡面障礙技巧、平行大回轉(zhuǎn)、障礙追逐賽道是在原有雪道基礎(chǔ)上改建的，大幅減少了工程施工量，基本實現(xiàn)了土石方挖填平衡，最大限度地保護(hù)了周邊生態(tài)。

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