黨的二十大報告提出,要推動能源清潔低碳高效利用,推進工業、建筑、交通等領域清潔低碳轉型。建筑領域是我國能源消耗和碳排放的重要領域,也是我國實現碳達峰、碳中和的重要力量。近年來,北京深入推進建筑領域綠色低碳發展,在重大工程建設領域、公共建筑改造及后期運營維護中,將綠色低碳貫穿始終,涌現出了一批具有北京特色的綠色工程,為生態環境持續向好發揮了巨大作用。
新建工程打造綠色低碳名片
近年來,北京重大工程項目不斷,城市面貌的變化可謂日新月異。在此過程中,北京既注重城市更新的速度,更堅持推動城市高質量發展,將綠色低碳理念深深地印刻在城市發展的軌跡中。這一點,在新建的重大工程領域表現尤為突出。
國際奧委會主席巴赫曾稱贊北京冬奧會是一屆真正無與倫比的冬奧會,這不僅體現在運動健兒奮力拼搏的精神上,還貫穿整個籌辦過程。作為2022年北京冬奧會北京賽區唯一新建競賽場館,國家速滑館(“冰絲帶”)從規劃建設之初就秉承“綠色辦奧”理念,并綜合考慮冬奧賽后可持續發展的系統、長期運行的低能耗要求,在項目規劃、施工設計、科技亮點、技術創新等多個方面進行創新和突破,實現了綠色、智能、可持續。
在建設過程中,諸多“黑科技”的運用讓近1.2萬平方米的“冰絲帶”的碳排放量接近于零,這不僅震驚了世人,也成為中國兌現“綠色辦奧”莊嚴承諾的生動案例。這其中,最重要的一項“黑科技”就是二氧化碳跨臨界直冷制冰技術。據北京國資公司相關負責人介紹,與常規使用的氟利昂制冷劑相比,二氧化碳制冷劑可提升能效20%以上,每年可使“冰絲帶”減少碳排放2.5萬噸,超過種植120萬棵樹所實現的碳減排量。同時,冰場制冷所產生的余熱經過回收轉化再利用,一年可節省約200萬度電,相當于北京6000余個家庭一個月的用電量。
“冰絲帶”還高效利用可再生能源和清潔能源,將節能融入場館設計的每處細節中:場館使用的建材均由再生建筑材料制成,節約用料和縮減碳排放量80%;采用高效率空氣源熱泵作為觀眾集散大廳冬季地板采暖和夏季地板供冷的冷熱源,每年預計可實現160噸二氧化碳減排;結合建筑造型,在屋面設置太陽能光伏發電裝置,太陽能發電能力約為330千瓦;電動澆冰車相較于常規的液化石油氣澆冰車可節能約75%,最大限度減少對環境的影響。
此外,國家速滑館采用BIM技術,建立場館能源監控系統和環境大數據庫,通過制冰、水電、暖通、照明等智能化設備,實現場館能耗最優化,及時準確的環境監測,保持場館環境始終處于最佳狀態。技術成果的系統應用和可循環材料再利用,使“冰絲帶”成為真正的綠色低碳智慧場館。
不止“冰絲帶”,近些年北京幾乎所有新建公共建筑都踐行了綠色環保理念。正在建設中的通州三大建筑——城市副中心劇院、城市副中心圖書館、首都博物館東館(大運河博物館),均嚴格按照綠色建筑三星級標準設計、建設,通過使用節能材料、可再生能源利用等舉措,每年可減少二氧化碳排放約10207噸,在城市副中心“近零碳”示范區建設中樹立了標桿。
在北京市海淀區蘇家坨鎮翠湖科技園,有一座被譽為“高保溫的被動房”,這就是北京實創醫谷產業園東區項目中的15號科研樓。據承建方中建一局總承包公司相關負責人介紹,該科研樓的最大特點是不依靠暖氣、空調等設備,而是依靠建筑自身的設計、材料被動式調節室內溫度,達到冬暖夏涼的效果,較傳統建筑可節能80%以上。
已有建筑改造堅持低碳可持續
“黑科技”不僅在新建筑的設計、建設過程中發揮了重要作用,將低碳環保從理念變成了實打實的建設指征,在對已有建筑的改造過程中也起到了很大的作用。在2022年北京冬奧會周期中,“鳥巢”“水立方”等場館均在原有場館設施的基礎上進行了改造升級,實現現有場館資源的充分利用,大大減少了新建場館所產生的碳排放。
其實,“鳥巢”在建設期就采用了先進的節能設計和環保措施,通過雨水回收系統、可再生地熱能源系統和太陽能光伏發電等技術的應用,大幅降低了場館的能耗,成為名副其實的大型“綠色建筑”。冬奧改造過程中,“鳥巢”用高標準LED燈具替換原有傳統已衰減光源,并對屋頂PTFE膜、立面鋼架等部位的亮度、均勻度和眩光點進行提升。改造后,通過運行模式控制可以節能30%。在空調系統改造中采取“舊機替換+負荷分區+多類型設備匹配”的整體解決方案,滿足了場館內多區域、多設備、多場景的不同使用需求,實現了高效節能。
在2008年北京夏季奧運會中,國家游泳中心因其獨特設計,被人們稱為“水立方”,成為令全國人民引以為豪的國際一流水上運動場館,也成為北京的地標建筑之一和標志性綠色場館。在冬奧會籌辦過程中,“水冰轉換”方案則創造性地實現了對“水立方”的可持續利用。
據中建一局冰立方冬奧會冰壺場館改造項目總工程師孫德遠介紹,“冰水轉換”主要是在保有國家游泳中心原有水上功能的基礎上新增冰上功能,即在比賽大廳中部通過搭建可轉換結構及安裝可拆裝制冰系統,形成具有4條標準賽道的冰壺場地,滿足北京2022年冬奧會和冬殘奧會冰壺、輪椅冰壺的賽事需求。憑借這套可拆卸的制冰體系,“水立方”同時擁有了水上功能和冰上功能,制冰設備和冰層拆除后,冰場即可還原為泳池。
2020年11月,國家游泳中心場館完成改造工程,實現了“水立方”向“冰立方”的華麗轉身,并以“冰立方”的身份承接了北京冬奧會和冬殘奧會冰壺賽事活動,這一創舉受到廣泛贊譽。國際奧委會主席巴赫更稱贊“冰立方”是奧運場館可持續發展的典范。同年8月8日,“冰立方”冰上運動中心正式開放營業,成為國內唯一同時具備水上運動和冰上運動服務能力的“雙奧場館”。從此之后,國家游泳中心實現了冰水賽事場地的雙向切換。
這個新建的冰上運動中心也通過諸多智能化設計實現了土地和能源的節約。比如,增加膜結構空腔自然通風,夏季可開啟自然通風降溫,冬季則可蓄能降低場館熱耗。設計大采光井及導光管,將室外的自然光源引入地下,每年可節約用電2.6萬度,相當于一個家庭至少10年的用電量。
冬奧三大場館貢獻“中國經驗”
“我們始終踐行習近平總書記對體育場館‘反復利用、綜合利用、持久利用’的指示精神,積極推動奧運場館賽后可持續運營。”北京國資公司相關負責人介紹,“鳥巢”“水立方”在夏奧會后一直保持著良好的運行狀態,不僅實現了盈虧平衡,還在破解特大型奧運場館賽后利用難題上向世界貢獻了“中國經驗”。
進入后冬奧時期,北京國資公司再次開啟對三大場館的賽后運營模式。在此過程中,無論是國際水準的硬件設施,還是冬奧標準的運行機制,或者智慧場館的升級體驗,無不體現可持續理念。
經過全面提升改造后的“鳥巢”,正式了開啟智慧化服務的新篇章,不僅持續開展各類文藝演出、展覽展示等活動,還推出“雙奧”主題旅游精品體驗線路,并增設文化體驗、運動健身、親子娛樂項目。值得一提的是,“鳥巢”秉持環保、創新、時尚、實用理念,將冬奧座椅套再次開發利用,首批制作的三款“文創包”深受消費者歡迎。
“水立方”作為世界上唯一可同時舉辦夏季、冬季賽事項目的奧運場館,在冬奧賽后開啟“水冰雙驅”的運營模式。主場館比賽大廳恢復水上項目運營,南廣場“冰立方”冰上運動中心則開展滑冰、冰壺等冰上運營項目。通過舉辦首屆“冰立方冰迷歡享季”和“水立方冬令營”等活動,雙奧遺產在大眾共享中持續創造著價值。
冬奧會后,“冰絲帶”結合場館特色,聚焦游客服務和體驗提升,打造了體育旅游精品線路,讓游客感受冬奧精神、重溫冬奧場景、體驗“最快的冰”。同時,通過打造市民速度滑冰系列賽等賽事、開展冰上培訓服務、推廣普及滑冰運動等活動,實現了對北京冬奧遺產的充分利用。
如今,集合體育賽事、群眾健身、文化休閑、展覽展示、社會公益于一體的各大冬奧場館,正日益煥發出新的光彩。據統計,冬奧后開放至今,三大場館已累計接待近百萬人次,進一步鞏固了三億人上冰雪的冬奧成果。