探知世博園內的「清涼」奧秘 - 經濟日報多媒體數字報刊

2021-01-09 經濟日報多媒體數字報刊

  高溫烈日、熱浪撲面……世博會開幕三個月,上海已經進入了炎熱的夏季。而世博園內有很多地方都能讓參觀者感覺到涼爽愜意,製冷措施全都做到了環保,將減少碳排放量體現在了方方面面———

用火製冷「造」清涼

  1000℃的火焰,燒出的卻是7℃的冷凍水,你能相信嗎?而這樣的奇蹟就在上海世博園上演著。在浦西園區遠大館內,工作人員展示了它的工作原理,通過一個觀火口,記者看到了燃燒天然氣產生的熊熊大火,從燃燒設備引出來的銅管上卻布滿了水珠,用手摸上去是冰涼舒爽的冷水。其實,世博園裡200多個場館的中央空調都是採用了這樣的技術,即用天然氣為能量直接製冷。傳統意義上的電空調,必須由熱能到機械能、由機械能到電能、再由電能回到機械能,最後才能到冷能,這五次能量轉換過程都將排出一定數量的二氧化碳。而世博園區內的非電空調將在世博會期間減排二氧化碳7.3萬噸,相當於400萬棵樹半年吸收的二氧化碳量,上海世博園區的所有空調都採用了非電技術,體現了「低碳世博」的要求。

  據上海世博局技術辦公室副主任唐士芳介紹,世博園區內部分建築採用江水源熱泵和地源熱泵。這些建築引入黃浦江的江水作為空調系統的冷熱源,使夏季室外30多攝氏度的熱氣,經過黃浦江水稍作冷卻後再通過空調進入室內,不僅營造了舒適宜人的室內環境,還可以使製冷效率提高7%左右。 

  世博軸的空調系統完全採用江水源熱泵結合地源熱泵的複合系統,實現空調冷熱源100%採用可再生能源,其中江水源熱泵承擔三分之二負荷,地源熱泵承擔三分之一負荷。

  世博文化中心則以江水源熱泵系統加冰蓄冷空調系統作為空調冷源;到了冬季,再採用燃氣鍋爐補充江水源熱泵系統的制熱模式。與常規製冷空調相比,文化中心江水源系統在夏季能節電20.25萬千瓦時,相當於節煤82噸。據估計,文化中心全年運行的節煤量總計約221噸,減少二氧化碳排放量約552噸。 

  來到浦西園區,那裡的南市電廠經改造後,能為周邊15萬平方米的場館提供江水源熱泵的冷源。唐士芳表示,世博園內總共有60萬平方米建築的冷源來自江水,「這樣的應用規模是空前的」。

節能環保「生」清涼

  世博園中每個場館都有空調,但是在凝聚了全世界最先進科技的世博會上,利用空調製冷顯然是遠遠不夠的,還有一些場館利用科技詮釋了「清涼」的內涵。

  走進日本館,腳下不時有涼風送出,讓遊客感覺清爽愜意。環顧四周,記者卻沒有找到通風口。還是日本館的工作人員為記者解開了疑惑:「我們的建築是會像生命體一樣進行呼吸的,循環系統最大限度地利用了自然的力量。」

  在日本館24米高的弧形穹頂上錯落分布著三個凹陷的孔洞和三根凸起的圓柱,這就是讓日本館可以「自主呼吸」的秘訣。6根循環呼吸柱從穹頂向下,貫穿整個日本館內部,直達底層的冷卻塔,不僅起著支撐整個建築物的作用,還通過充分利用光、水、風等自然能源承擔著環保功能。循環呼吸柱的凸起部分可以有效地形成上升氣流,冷卻外部空氣送入館內,可以降低館內溫度,還可以有效解決展示廳的排風換氣問題。「其實整個展館如同人體,人喝水後體溫會降低,被陽光照射後會變暖。展館也是一樣,它吸收了雨水後,內部的溫度就會降低,陽光照射進來,可以通過循環系統和太陽能系統供電,所以場館就像人體那樣能自己調節溫度。」日本館館長江源規由說。

  行走在浦西園區,遊客如果想尋找一個清涼的避暑地,那麼馬德裡案例館一定會是不錯的選擇。

  與普通磚瓦結構不同,馬德裡館的建築外部採用了竹子。在馬德裡,「竹屋」是一幢社會住宅建築,是可持續建築的真實典範。工作人員告訴記者,竹子外牆和走廊的作用是有效地控制室溫。而在展館外,一個被稱為「空氣樹」的大傢伙則是馬德裡的又一重要建築,它表面蒙著黑色的幕布,能夠按照光照的方向進行角度調節,夏天的時候,在這些幕布的表面撒上一些水,通過水的蒸發,就能夠帶走一定的熱量。頭頂上幾架旋轉的橙色小風車能搜集風能發電;頂端的巨大吊扇,依靠太陽能板提供的電力,葉片緩緩轉動,讓空氣加快流動帶走熱量。

互動項目「送」清涼

  世博園是個文化薈萃的大舞臺,各個展館通過布展所傳達的文化也能給遊客「送」來清涼。

  在炎炎夏日,丹麥館頂部的「蹦蹦樂」噴泉吸引了不少遊客前去乘涼。「蹦蹦樂」並不算大,直徑也就是三四米的樣子。據丹麥館的現場工作人員說,這其實就是一個普通的噴水池,噴水是根據控制噴泉的微電腦程式來進行的,因為電腦程式是隨機的,讓很多遊客認為是蹦的力量越大水花就會越高,於是,遊客都喜歡到這裡感受清涼。「這也算是一個美麗的誤會吧。」丹麥館的工作人員笑著說。

  在夏日能玩一玩冰,必定讓人感覺清涼舒適,奧地利館就為遊客提供了一個「扔雪球」的機會。可供遊客「扔雪球」的「冰山」寬約20米,是一個由平整冰面組成的大斜坡,不時會有工作人員提來整桶的冰塊和塑料小球讓遊客一試身手。記者看到,冰塊或者小球在落到斜坡上後,斜坡冰面上便會「泛起」一片雪花。「其實上面並沒有雪。」現場工作人員解釋說,在整座「冰山」的兩邊設置了4臺紅外線探測儀,屋頂上設置了多臺雷射投影儀,均與電腦相連。每當遊客的「雪球」落在冰面上,相應的紅外線感應就會被電腦接收到,然後便通過投影儀將雪花的圖像打在冰面上,於是就有了這樣美麗的效果。   

     文/本報記者 牛 瑾 吳 凱

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