可持續·向未來(lái)——綠色建筑助力低碳冬奧
2022年2月4日晚，舉世矚目的北京第二十四屆冬季奧林匹克運動(dòng)會(huì )開(kāi)幕式在國家體育場(chǎng)隆重舉行。國家主席習近平出席開(kāi)幕式并宣布本屆冬奧會(huì )開(kāi)幕。中華文明與奧林匹克運動(dòng)再度攜手，奏響全人類(lèi)團結、和平、友誼的華美樂(lè )章。
作為在確立了“雙碳”目標之后舉辦的第一個(gè)國際體育賽事，北京冬奧組委全面落實(shí)“綠色、共享、開(kāi)放、廉潔”的辦奧理念。北京冬奧組委承諾，要在2022年北京冬奧會(huì )上實(shí)現碳中和，而在所有的碳排放源當中，場(chǎng)館的建設和運行所產(chǎn)生的溫室氣體的排放量占到了整個(gè)碳排放量的超過(guò)三分之一。北京冬奧會(huì )的場(chǎng)館與場(chǎng)地的綠色建筑建設，為綠色低碳冬奧進(jìn)行了卓越而有效的實(shí)踐。
一、全部建成綠色建筑
北京冬奧會(huì )不僅充分利用08夏季奧運場(chǎng)館，在新建冬奧場(chǎng)館時(shí)也全面滿(mǎn)足綠色建筑三星級標準。北京冬奧會(huì )6個(gè)新建室內場(chǎng)館以及冬奧村建設全部符合綠色建筑三星級標準，3個(gè)改造場(chǎng)館通過(guò)既有建筑綠色改造符合綠色建筑二星級標準。針對雪上場(chǎng)館，北京冬奧創(chuàng )新性地制定了《綠色雪上運動(dòng)場(chǎng)館評價(jià)標準》，破解冬奧難題，也填補了國際相關(guān)標準的空白。該標準也將是北京冬奧會(huì )在規劃建設領(lǐng)域中的一項重要的奧運遺產(chǎn)。北京冬奧會(huì )的7個(gè)雪上場(chǎng)館也全部獲得了《綠色雪上運動(dòng)場(chǎng)館評價(jià)標準》三星級認證。其中，住房和城鄉建設部科技與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中心組織開(kāi)展綠色建筑技術(shù)服務(wù)的張家口賽區奧運村項目、張家口云頂滑雪公園項目以及太子城冰雪小鎮會(huì )展酒店、文創(chuàng )商街、國賓山莊等配套項目均獲得三星級綠色建筑標識。北京大學(xué)第三醫院崇禮院區在鋼結構裝配式、裝配化裝修、全過(guò)程BIM以及清潔能源采暖等方面做了綠色低碳建設的有益探索與實(shí)踐。
圖 - 1 北京 2022 年冬奧會(huì )和冬殘奧會(huì )張家口賽區奧運村三星級綠色建筑
二、采用可再生能源綠電
北京冬奧會(huì )北京、張家口、延慶三個(gè)賽區的全部場(chǎng)館使用由傳統電力改為100%使用可再生能源綠電※ 。依托張北±500kv柔性直流電網(wǎng)工程和適用于北京冬奧會(huì )的跨區域綠電交易機制，場(chǎng)館的照明、運行和交通等用電均由張家口的光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電提供，實(shí)現了城市綠色電網(wǎng)全覆蓋。張北柔性直流電網(wǎng)試驗示范工程于2019年投入運行，運用世界上最先進(jìn)的柔性直流電網(wǎng)新技術(shù)，將張家口地區可再生能源輸送至北京市。
圖 - 2 北京冬奧會(huì )賽時(shí)將實(shí)現奧運史上首次所有場(chǎng)館 100 ％使用綠色電力
該工程每年向北京地區輸送141億千瓦時(shí)的清潔電力，將全面滿(mǎn)足北京和張家口地區冬奧場(chǎng)館用電需求。建立跨區域綠電交易機制，通過(guò)綠電交易平臺，賽時(shí)將實(shí)現奧運史上首次所有場(chǎng)館100％使用綠色電力。截至目前已有19個(gè)場(chǎng)館在建設期提前用上綠電，賽時(shí)北京冬奧會(huì )所有場(chǎng)館將實(shí)現清潔能源供應。到2022年冬殘奧會(huì )結束時(shí)，冬奧會(huì )場(chǎng)館預計共消耗綠電約4億度，預計可減少標煤燃燒12.8萬(wàn)噸，減排二氧化碳32萬(wàn)噸。
三、采用綠色低碳技術(shù)
在國家速滑館、首都體育館等四個(gè)冰上場(chǎng)館，創(chuàng )新性的采用了全球變暖潛能值（GWP）為1的二氧化碳制冷劑，與傳統制冷方式相比，實(shí)現節能30%以上，能效可以提升20%以上。這不僅使場(chǎng)館碳排放趨近于零，還將場(chǎng)地冰面溫差控制在0.5攝氏度以?xún)?。并且制冷過(guò)程中產(chǎn)生的高品質(zhì)余熱可以回收利用，用于運動(dòng)員生活熱水、冰面維護澆冰等。這在奧運歷史上尚屬首次，獲得國際奧委會(huì )的肯定。場(chǎng)館建設中采用超低能耗技術(shù)，建設的“被動(dòng)房”，也提高了建筑物能效水平。目前，國家游泳中心、國家體育館、五棵松體育中心、首都體育館等夏奧場(chǎng)館，都創(chuàng )造性地實(shí)現了“水冰轉換”“陸冰轉換”，成為了北京冬奧會(huì )冰上場(chǎng)館。
圖 - 3 國家游泳中心由 “ 水立方 ” 改造為 “ 冰立方 ”
五棵松冰球訓練館建成面積38400平方米，是全世界單體面積最大的超低能耗公共建筑，并首次在冰場(chǎng)區域采用溶液除濕機組，節能率達77.1%。北京冬奧村綜合診所，建成超低能耗建筑示范工程1140平方米，通過(guò)保溫或無(wú)熱橋設計，提高建筑物的氣密性，建筑物綜合節能率達到51%。
四、場(chǎng)館建設綠色節材
北京冬奧會(huì )各場(chǎng)館都對施工材料用量進(jìn)行了優(yōu)化設計，盡量減少不可循環(huán)材料如混凝土的使用，優(yōu)先使用可再生、可循環(huán)利用的材料。
如國家速滑館，應用先進(jìn)的計算機模擬技術(shù)，以單層雙向正交馬鞍形的設計，建成了全球最“扁”的橢圓索網(wǎng)結構屋頂，以此減少玻璃幕墻面積4800平方米，用鋼量?jì)H為傳統屋頂的1/4，同時(shí)減少了室內空間以及由此帶來(lái)的能源消耗5%。
圖 - 4 國家速滑館橢圓索網(wǎng)結構屋頂節能節材設計
該場(chǎng)館的拼裝胎架從大興國際機場(chǎng)航站樓等建設項目周轉使用，預制看臺板使用廢舊樁頭粉碎制成的再生骨料，實(shí)現了資源的循環(huán)利用；國家體育館和國家游泳中心的運動(dòng)員更衣間由集裝箱改造而成，賽后可以無(wú)痕移除或作為場(chǎng)館公共服務(wù)設施進(jìn)行再利用。
北京大學(xué)第三醫院崇禮院區項目在建設時(shí)間緊張、建筑功能復雜、張家口地區建設場(chǎng)地狹小的情況下，通過(guò)采用裝配式鋼結構設計、統籌多專(zhuān)業(yè)同步施工、人工智能和大數據等手段，縮短了項目的建設周期，同時(shí)實(shí)現項目的綠色、高質(zhì)量建設，保障了冬奧會(huì )順利進(jìn)行，踐行了綠色可持續的發(fā)展理念。
五、綠色低碳運營(yíng)
在推進(jìn)“碳中和”項目的同時(shí)，北京冬奧組委也在倡導公眾參與，形成綠色冬奧遺產(chǎn)。向國內外宣傳北京冬奧會(huì )低碳行動(dòng)的進(jìn)展與亮點(diǎn)，講好北京冬奧會(huì )“低碳故事”，鼓勵和引導社會(huì )公眾建立綠色低碳生活方式。
在北京冬奧會(huì )的交通出行方面，使用的賽事交通服務(wù)用車(chē)的能源類(lèi)型包括：氫燃料車(chē)、純電動(dòng)車(chē)、天然氣車(chē)、混合動(dòng)力車(chē)及傳統能源車(chē)。節能與清潔能源車(chē)輛在小客車(chē)中占比100%，在全部車(chē)輛中占比85.84%，為歷屆冬奧會(huì )最高。預計北京冬奧會(huì )、冬殘奧會(huì )期間，使用以上車(chē)輛將實(shí)現減排約1.1萬(wàn)噸二氧化碳，相當于5萬(wàn)余畝森林一年的碳匯蓄積量。
北京冬奧組委入駐首鋼工業(yè)主題園區以來(lái)，通過(guò)綜合利用、改造廢舊廠(chǎng)房，利用光伏發(fā)電、太陽(yáng)能照明、雨水收集和利用等技術(shù)，建設綠色高標準的冬奧組委首鋼辦公區，充分利用OA辦公系統、視頻會(huì )議系統等現代化辦公手段，減少紙張及辦公用品使用，有效降低碳排放。北京冬奧組委于2020年7月2日全國低碳日，正式發(fā)布“低碳冬奧”微信小程序，踐行綠色出行、垃圾分類(lèi)、自備購物袋、有機輕食、愛(ài)用隨行杯等低碳行為，鼓勵和引導社會(huì )公眾建立綠色低碳生活方式。
※ 綠色電力，是指通過(guò)零二氧化碳排放（或趨近于零二氧化碳排放）的生產(chǎn)過(guò)程得到的電力。 “ 綠電 ” 主要來(lái)源于清潔能源，包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等。目前，我國的 “ 綠電 ” 主要以太陽(yáng)能光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電為主。