爱华网□记者 郑霄 虞立琪 2008年8月8日的奥运会举办前一天，正是中国传统的节气立秋。通常来说，立秋之后正是“秋老虎”发威的时候。奥运会在这时举办，鸟巢对空气流通、制冷的要求显得更为迫切。烟台顿汉布什公司和青岛海尔集团，这两家山东企业分别运用了自然的土壤和风以及对臭氧层无破坏的新冷媒技术，实现了制造冬暖夏凉的新思维，即采用了地源热泵+新冷媒中央空调系统的方案。 觉察不到的能源 炎热的北京的夏天，国家体育场鸟巢笼罩在一片热气蒸腾中。此刻，为了保证在奥运期间的顺利运行，人们正在对鸟巢各项系统做最后的调试和修整工作，这其中就包括吴新宁和他的同事们。烟台顿汉布什工业有限公司北京分公司经理吴新宁等人的职责是，保证鸟巢地源热泵系统在这样炎热的夏天里正常运转，为场馆内的观众提供清新、洁净的冷气。 地源热泵系统，是鸟巢的体温保持系统。已竣工的鸟巢内8000平方米的足球场地下5米的地方，均匀分布着井口直径为250mm的312口地源热泵系统井。这数百口井中遍布着地埋换热管，在冬季吸收土壤中蕴含的热量，通过温度转换介质传递到建筑物中，为建筑物供暖气和热水，土壤的温度因此降低。正好为夏天时提供“冷源”。春去秋来，一个年度形成一个冷热循环。 由于地源热泵系统利用了气温与低温间的温差，以及热量从温度高的物体传递到温度低的物体所做的功，只需要运用少量的电力使得这一系统的热交换形成循环，便可以达到冬夏恒温的效果。因为在不同的情况下气温和地温存在变化，地源热泵系统每次运行节省的能量都是不一样的，但相比起传统的空调，地源热泵系统耗费的电力只占其能耗的50%-70%左右。 吴新宁告诉记者，在鸟巢之前，他们公司和另外一家烟台企业组成的联合体已经负责承建了北京体育大学运动员公寓、首都体育大学跆拳道馆等的地源热泵系统。在他看来，地源热泵系统不同于一般的空调系统，它在节流——即保证一定的能效比的同时，也起到了开源的作用。这种全新的气温调节系统在省电的同时避免了传统空调的缺点，其制冷剂处于完全封闭情况下不会泄露污染大气，在“绿色、环保”等概念成为本届奥运会口号的奥运场馆中采用没有丝毫悬念。尽管奥运场馆都携带着先进的理念，但几乎所有的奥运场馆都面临一个问题，那就是要考虑赛前的建设投入如何依靠赛后的运营收回。由于赛前投入巨大，赛后单靠场馆出租或参观门票等收入很难收回。而对场馆的建设者来说，赛事对设备提出的高要求使得高标准的设备在赛后造成了浪费。对于以用电负荷为其重要指标的地缘热泵系统来说更是如此。解决这个问题，成为烟台顿汉布什公司员工们在中标鸟巢后很长一段时间反复困扰的问题。 “通过对很多比赛场馆赛时和赛后运营模式的负荷计算后，我们发现，体育场赛时的空调冷负荷约为赛后商业运营模式的70%。”烟台顿汉布什公司的王咏告诉记者。这剩余的30%如何处理？王咏和他的团队想到的是采用冰蓄冷系统。冰蓄冷系统通过在冷负荷非常小的夜间将电能转化为冷量储存，再在白天释放。“这样的设计为赛后的运营留下后路。在施工图设计时建筑、结构方面预留了条件，这样既满足了赛时的要求，又减少了赛后改造的工作量。最大程度降低了改造的难度和费用。”王咏告诉记者。 2008年5月，鸟巢竣工并迎来了“好运北京”测试赛。偌大的足球场上面只看见一片如茵绿草，微风徐徐，没有传统空调运行时发出的嗡嗡声，也没有空调外机风扇排出的热气，让来观看比赛的观众几乎忘记地底下还有精妙设计的地缘热泵系统的存在。“除了在地下的312根管道之外，其他设备是如何分布的？管道之间是如何连接的？”当记者企图从吴新宁口中得出一个鸟巢地缘热泵系统的直观描述时，吴得意地摇了摇头。“这不是一种很规则的分布形态。”他说，“整个系统因形就势，没有一个规则的形状，因为地缘热泵系统设计和安装的同时必须得考虑鸟巢的设计。体育场有很多斜面的设计，我们的管道就随着这种设计而改变形状和数量的分布。” “量身定做”的观念不仅仅表现在鸟巢地源热泵提供商的思维中，还体现在包括灯光系统、雨水采集系统等许多系统的设计建造中。甚至一个系统的设计和安装同时也要考虑其他系统的成功运行。这种设计的成功之处在于“你觉察不到它的存在，它却无所不在”。 人与城市，究竟应该以一种怎样的方式相处？像前工业社会那样不顾一切地向天空伸出高高的烟囱？还是在现代化进程中狂飙突进地将农田改成商场？当艺术家们在展览中提出这一思考时，建筑师们已经用实实在在的建筑和设备回答了问题。“很显然，鸟巢就是这样的一个建筑，除了具备实际功能，还揉入了若干先进的理念。地源热泵就是其中一个例子。”国家建筑设计研究院机电院副总工程师丁高说。 丁高在此次鸟巢建设中担任气温调节系统的工程师。在他看来，任何技术和工艺都是手段，利用自然，让人与自然在建筑中和睦相处才是设计师的本意。 “除了需要有地源热泵系统，我们还要有一个手段，来解决观众席的热舒适度问题。”丁高对记者说，如果在偌大的体育场里面采用人工干预的方式制冷或者是采取通风方式的话，会耗费巨大的能源。在丁高和设计师们的努力下，一个巨大的自然风通风系统被建立起来。利用张区内的负荷产生的热压，在整个体育场底层设置进风口，加上设置合理的排风措施，使得体育场内实现自然风流动，同样巧妙却无形。 海尔R410A的演练 尽管鸟巢已经安装了节能和制冷效果都很不错的地源热泵系统，但是由于地源热泵系统在启动时耗能相对较大，所以中央空调系统仍然需要上阵。如果场馆内观众爆满——这是奥运会期间通常会出现的状况，可以同时启动中央空调机组和地源热泵系统，以达到最好的制冷效果；而在奥运赛事之后鸟巢的日常运营状态，如果场馆内人数较少，开启部分空调设备便可满足使用需求。 2008奥运会的主题是绿色、科技、人文，而且要求使用更多的新理念、新材料、新技术、新方法。故此，在制冷体系的要求中，对中央空调也提出了新的要求。鸟巢内的中央空调，需要考虑的不仅是制冷效果，更要解决环保与节能问题。 实际上，现在对臭氧层无破坏的冷媒空调在国外已经成为空调市场主流，但国内市场迟迟未能全面启动，氯氟烃作为制冷剂的空调依然大行其道。但这显然不会是鸟巢的选择。鸟巢内安装的中央空调，是从海尔集团一条叫做“奥运配套设备生产专线”的生产线上走下来的。 这条专线早从2005年1月便开始规划，为此海尔引进了全新的中央空调生产线技术，整合了56名高级技术人员现场指导培训，所有上线操作的工程师必须通过技术考试认证。直至一年半以后的2006年7月，海尔集团才成功的启动“奥运配套设备生产专线”，生产的产品叫作海尔R410A全变多联中央空调，这条奥运配套设备生产专线担负起了海尔中标的23个奥运场馆配套设备的生产，其中包括鸟巢。 R410A全变多联中央空调在节能方面超越了日本的行业标准，平均能效比达到3.69，最高能效比可达4.29，海尔认为这代表了目前多联机领域的最高水平。“超强的节能优势是海尔中央空调入驻鸟巢的首要原因。”海尔中央空调奥运服务团队队长卢国华介绍，而且R410A环保冷媒空调对大气臭氧层的破坏为零，也符合环保的要求。这类空调也易于实现空调系统的小型化，在一定程度上节约了材料和制造费用。 硬件的中央空调系统只是海尔为鸟巢提供服务的一部分，在硬件背后还有更为细致的保障服务措施。为保证服务质量，海尔在各个场馆设立了专门的场馆经理和奥运服务师，他们在海尔全国销售团队范围内海选而出。 2007年1到8月，海尔中央空调在北京奥运服务培训基地举办了总共7次奥运测试赛服务演练，将每一个细节都按照精细化的标准演练纯熟。去年8月6日，距离鸟巢测试赛之前的2天，5辆海尔全程服务车驶向鸟巢，服务人员“全副武装”——佩带静电护腕、测电笔等随身设备，下车即可立即投入实战工作，保证现场的高效率。服务车里还有齐备的检测工具以及常用的备件材料。这一次的演练内容是联机测试、检测风速温度和数据分析，除了确保在比赛过程中海尔中央空调的正常运转外，他们还要确保可以满足运动员提出的其他诸如温度的局部控制等个性化要求，以便为运动员营造一个舒适的竞技环境。在演习现场，负责室外机数据采集的海尔工程师启动检测软件，将室外机数据接口与电脑相连接，空调运行的各种状况就会一目了然的显示在电脑上，包括各个温度检测点温度、室内机工作状态等数据通过运行曲线清晰呈现，服务工程师根据运行情况安排后续的各项操作，整个过程只需要5分钟的时间就完成了。对于室内机的检测，主要是测风速和温度，当空调运行稳定之后，海尔服务工程师拿出风速仪、温度计等测试设备，在1分钟内将风速和温度测试完毕并记录。这些测试结果会结合奥运场馆对温度和风速的需求，由工程师对空调设备进行相应的调整。 这次演练侧重于全程的现场服务，而此前的6次演练每次都有所不同，主要侧重于技术咨询、互联网寻呼和温度的远程遥控等。“我们希望通过这些演练和服务措施，使海尔空调在奥运期间精确地运行。”卢国华对《商务周刊》说。 目前，海尔工程师在青岛的服务基地总部已开始对鸟巢等奥运场馆海尔中央空调的运行情况进行实时监控，任何个性化需求都可以通过网络直接传递给青岛，总部工程师再将建议迅速传递给奥运场馆现场的服务工程师。这种双保险是为了确保比赛期间所有中央空调的运转万无一失。
