中华建筑报网
首页>电子报> 正文

体育建筑场馆中的节能技术应用

2025-01-07 09:55:40来源:中华建筑报网作者:王小军责任编辑:xmt01

  随着公众生态环境保护意识的提升,节能技术在各类建筑中的应用越来越广泛。体育建筑场馆作为城市建设的重要组成部分,在现代社会中扮演着重要角色,不仅是举办体育赛事、市民进行日常训练的场所,也是城市文化的重要展示窗口,承载着促进文化交流与社会活动等功能需求。此外,体育建筑场馆在节能技术的应用上也具有示范作用,可为城市其他公共建筑应用节能技术提供有效参考。现今体育建筑场馆中的节能技术应用主要表现如下。

  第一,选择环保节能建筑材料。在建设体育场馆时,应选择具有良好性能的节能环保建材,如采用竹材、再生混凝土等可再生资源制成的建筑材料,可以节约更多天然木材、天然砂石等资源,减少因森林砍伐、矿石开采造成的生态破坏;采用双层玻璃幕墙、保温隔热材料等具有良好隔热性能的建材,可以有效提高建筑的保温性能,有助于室内温度稳定,从而减少因人工制冷制热所需的电力、燃煤等能耗。通过在体育建筑场馆建设中积极使用绿色环保建材,可以助推环保节能建材的广泛使用,为社会可持续发展做出贡献。

  第二,高效照明系统。为降低电力消耗,引入高效照明系统来实现体育场馆节能十分关键。现今许多体育场馆会使用高能效的LED灯具,替换传统的荧光灯或金属卤化物灯,这种新型节能灯具使用寿命远超传统灯具,可达50000小时以上,其电能转换为光能时的能量损失也很少,可以显著降低电力消耗,且LED灯具是一种冷光源,即便长时间工作后也不会大幅升温,从而大幅提升了体育场馆内部的环境舒适度。另外,利用智能控制系统来管理照明设置也十分常见,该系统可根据外界环境的自然光照强度自动调节室内灯光亮度,或是在无人时自动关闭灯光;该系统也可针对赛场区、观众席、走廊通道等不同区域的灯光照明,实现分区控制,需要时开启特定区域照明,此外在演唱会、体育比赛、日常训练等不同场景下,也可对其灯光布局进行智能切换。

  第三,太阳能光伏板与热能利用。光伏发电技术是利用光生伏特效应原理,利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能的发电技术,将其应用于体育场馆等建筑时,能有效减少场馆对外部电网的依赖,降低场馆电力运营成本,减少碳排放量。如在体育场馆屋顶安装太阳能光伏板,在白天光照充足时吸收光能进行发电,所存蓄的电能可用于晚上场馆照明或应急照明,当有盈余时还可进行销售,从而增加体育场馆的额外收入。太阳能还可被用于体育场馆供热,利用集热器等设备吸收太阳能对场馆的游泳池水、生活热水等进行加热,既能满足用户饮用、洗浴及游泳等热水需求,提高用户舒适度与满意度,也能节省煤炭加热成本,降低碳排放量。尽管太阳能光伏板初期建设成本较高,但长远来看,这种节能技术的应用能显著降低体育场馆的电能支出,并通过热水提供等舒适性服务吸引更多市民。

  第四,高效暖通系统。高效的暖通空调(HVAC)系统的应用是体育建筑场馆实现节能的重要手段,现今体育场馆主要采用地源热泵技术和冰蓄冷空调技术来实现供暖、降温目标,以及节能目标。如地源热泵利用地下浅层土壤作为冷热源,在地下埋设管道网络,冬天用于供暖,夏天则将热量释放到地下进行降温,这种方式具有较高的能效比,且主要利用地热这一可再生能源,不仅冷热供应稳定且产生的碳排放量较少。冷蓄冷空调技术利用夜间低价电制造冰块,在白天用电高峰期时融化冰块来降低温度,充分利用了峰谷电价差,不仅提高了电力资源的分配与利用效率,也有效降低了体育场馆运营成本。二者都能有效满足大型室内空间的温度控制需求,实现高效冷热供应。另外,通过合理设计体育场馆的自然通风路径,利用窗户等天然风道,结合机械通风设备,可以有效提高场馆通风效率,在保证空气质量良好的同时减少空调运行,从而降低能耗。

  第五,雨水收集及中水回用。对雨水和体育场馆产生的生活污废水进行回收利用,可以有效提高场馆水资源利用效率。如在体育场馆屋铺设防水层、导流槽等装置,地面铺设排水沟、渗水井等装置,将雨水回收至蓄水池后,经过进一步过滤净化及消毒处理,可用于浇灌场馆绿化、清洗场地或用作生活用水。对于厨房、餐厅、宿舍、厕所等产生的污废水,体育场馆可建立中水处理站,通过多次过滤、净化、消毒处理后,用于冲厕用水、冷却塔补水、道路洒水及人工湖水补充等,如此可节省大量水资源,降低体育馆用水成本。

  第六,智能化管理系统。在体育场馆中引入先进的楼宇智能管理系统,可以实现对整个场馆内所有机电设备的集中控制与管理。如通过对场馆内暖通系统、照明系统、门禁系统等子系统的实时运行状态与数据进行智能分析,可以分析出其中的高能耗时段,并调整相应子系统,找出最佳运行模式,最终达到节能减排的目的。智能管理系统还可实现对体育场馆内机电设施的实时监测与预警,减少因维护不及时导致的设备故障,从而延长设备使用寿命,降低长期运维成本,智能化管理与服务也能够大大优化用户体验,可吸引更多用户进行日常体育锻炼,从而促进场馆增收。

  总之,通过在建筑施工及水电暖通多方面应用节能技术,可以显著提高体育建筑场馆的能效比,在降低建筑能耗的同时提高场馆运营效率,并对外塑造良好的社会形象,促进公众对建筑节能环保理念的认知不断加深。未来,随着更多创新性节能技术的发展和完善,体育建筑场馆将朝着智能化、低碳化方向不断发展。

       作者王小军系渭南师范学院副教授;本文系陕西省体育局项目“关于大数据视域下大众健身科学性判定方法的研究”(编号:20240113);陕西省“十四五”教育科学规划2024 年度课题“地方高校服务区域教育高质量发展研究”(编号:SGH24Y2323)

微信扫一扫,分享给朋友