山東雙雄：冬暖夏涼的新思維

2008年8月8日的奧運會舉辦前一天，正是中國傳統的節氣立秋。通常來說，立秋之后正是“秋老虎”發威的時候。奧運會在這時舉辦，鳥巢對空氣流通、制冷的要求顯得更為迫切。煙臺頓漢布什公司和青島海爾集團，這兩家山東企業分別運用了自然的土壤和風以及對臭氧層無破壞的新冷媒技術，實現了制造冬暖夏涼的新思維，即采用了地源熱泵+新冷媒中央空調系統的方案。

覺察不到的能源

炎熱的北京的夏天，國家體育場鳥巢籠罩在一片熱氣蒸騰中。此刻，為了保證在奧運期間的順利運行，人們正在對鳥巢各項系統做最后的調試和修整工作，這其中就包括吳新寧和他的同事們。煙臺頓漢布什工業有限公司北京分公司經理吳新寧等人的職責是，保證鳥巢地源熱泵系統在這樣炎熱的夏天里正常運轉，為場館內的觀眾提供清新、潔凈的冷氣。

地源熱泵系統，是鳥巢的體溫保持系統。已竣工的鳥巢內8000平方米的足球場地下5米的地方，均勻分布著井口直徑為250mm的312口地源熱泵系統井。這數百口井中遍布著地埋換熱管，在冬季吸收土壤中蘊含的熱量，通過溫度轉換介質傳遞到建筑物中，為建筑物供暖氣和熱水，土壤的溫度因此降低。正好為夏天時提供“冷源”。春去秋來，一個年度形成一個冷熱循環。

由于地源熱泵系統利用了氣溫與低溫間的溫差，以及熱量從溫度高的物體傳遞到溫度低的物體所做的功，只需要運用少量的電力使得這一系統的熱交換形成循環，便可以達到冬夏恒溫的效果。因為在不同的情況下氣溫和地溫存在變化，地源熱泵系統每次運行節省的能量都是不一樣的，但相比起傳統的空調，地源熱泵系統耗費的電力只占其能耗的50%-70%左右。

吳新寧告訴記者，在鳥巢之前，他們公司和另外一家煙臺企業組成的聯合體已經負責承建了北京體育大學運動員公寓、首都體育大學跆拳道館等的地源熱泵系統。在他看來，地源熱泵系統不同于一般的空調系統，它在節流——即保證一定的能效比的同時，也起到了開源的作用。這種全新的氣溫調節系統在省電的同時避免了傳統空調的缺點，其制冷劑處于完全封閉情況下不會泄露污染大氣，在“綠色、環保”等概念成為本屆奧運會口號的奧運場館中采用沒有絲毫懸念。盡管奧運場館都攜帶著先進的理念，但幾乎所有的奧運場館都面臨一個問題，那就是要考慮賽前的建設投入如何依靠賽后的運營收回。由于賽前投入巨大，賽后單靠場館出租或參觀門票等收入很難收回。而對場館的建設者來說，賽事對設備提出的高要求使得高標準的設備在賽后造成了浪費。對于以用電負荷為其重要指標的地緣熱泵系統來說更是如此。解決這個問題，成為煙臺頓漢布什公司員工們在中標鳥巢后很長一段時間反復困擾的問題。

“通過對很多比賽場館賽時和賽后運營模式的負荷計算后，我們發現，體育場賽時的空調冷負荷約為賽后商業運營模式的70%。”煙臺頓漢布什公司的王詠告訴記者。這剩余的30%如何處理？王詠和他的團隊想到的是采用冰蓄冷系統。冰蓄冷系統通過在冷負荷非常小的夜間將電能轉化為冷量儲存，再在白天釋放。“這樣的設計為賽后的運營留下后路。在施工圖設計時建筑、結構方面預留了條件，這樣既滿足了賽時的要求，又減少了賽后改造的工作量。最大程度降低了改造的難度和費用。”王詠告訴記者。

2008年5月，鳥巢竣工并迎來了“好運北京”測試賽。偌大的足球場上面只看見一片如茵綠草，微風徐徐，沒有傳統空調運行時發出的嗡嗡聲，也沒有空調外機風扇排出的熱氣，讓來觀看比賽的觀眾幾乎忘記地底下還有精妙設計的地緣熱泵系統的存在。“除了在地下的312根管道之外，其他設備是如何分布的？管道之間是如何連接的？”當記者企圖從吳新寧口中得出一個鳥巢地緣熱泵系統的直觀描述時，吳得意地搖了搖頭。“這不是一種很規則的分布形態。”他說，“整個系統因形就勢，沒有一個規則的形狀，因為地緣熱泵系統設計和安裝的同時必須得考慮鳥巢的設計。體育場有很多斜面的設計，我們的管道就隨著這種設計而改變形狀和數量的分布。”

“量身定做”的觀念不僅僅表現在鳥巢地源熱泵提供商的思維中，還體現在包括燈光系統、雨水采集系統等許多系統的設計建造中。甚至一個系統的設計和安裝同時也要考慮其他系統的成功運行。這種設計的成功之處在于“你覺察不到它的存在，它卻無所不在”。

人與城市，究竟應該以一種怎樣的方式相處？像前工業社會那樣不顧一切地向天空伸出高高的煙囪？還是在現代化進程中狂飆突進地將農田改成商場？當藝術家們在展覽中提出這一思考時，建筑師們已經用實實在在的建筑和設備回答了問題。“很顯然，鳥巢就是這樣的一個建筑，除了具備實際功能，還揉入了若干先進的理念。地源熱泵就是其中一個例子。”國家建筑設計研究院機電院副總工程師丁高說。

丁高在此次鳥巢建設中擔任氣溫調節系統的工程師。在他看來，任何技術和工藝都是手段，利用自然，讓人與自然在建筑中和睦相處才是設計師的本意。

“除了需要有地源熱泵系統，我們還要有一個手段，來解決觀眾席的熱舒適度問題。”丁高對記者說，如果在偌大的體育場里面采用人工干預的方式制冷或者是采取通風方式的話，會耗費巨大的能源。在丁高和設計師們的努力下，一個巨大的自然風通風系統被建立起來。利用張區內的負荷產生的熱壓，在整個體育場底層設置進風口，加上設置合理的排風措施，使得體育場內實現自然風流動，同樣巧妙卻無形。

海爾R410A的演練

盡管鳥巢已經安裝了節能和制冷效果都很不錯的地源熱泵系統，但是由于地源熱泵系統在啟動時耗能相對較大，所以中央空調系統仍然需要上陣。如果場館內觀眾爆滿——這是奧運會期間通常會出現的狀況，可以同時啟動中央空調機組和地源熱泵系統，以達到最好的制冷效果；而在奧運賽事之后鳥巢的日常運營狀態，如果場館內人數較少，開啟部分空調設備便可滿足使用需求。

2008奧運會的主題是綠色、科技、人文，而且要求使用更多的新理念、新材料、新技術、新方法。故此，在制冷體系的要求中，對中央空調也提出了新的要求。鳥巢內的中央空調，需要考慮的不僅是制冷效果，更要解決環保與節能問題。

實際上，現在對臭氧層無破壞的冷媒空調在國外已經成為空調市場主流，但國內市場遲遲未能全面啟動，氯氟烴作為制冷劑的空調依然大行其道。但這顯然不會是鳥巢的選擇。鳥巢內安裝的中央空調，是從海爾集團一條叫做“奧運配套設備生產專線”的生產線上走下來的。

這條專線早從2005年1月便開始規劃，為此海爾引進了全新的中央空調生產線技術，整合了56名高級技術人員現場指導培訓，所有上線操作的工程師必須通過技術考試認證。直至一年半以后的2006年7月，海爾集團才成功的啟動“奧運配套設備生產專線”，生產的產品叫作海爾R410A全變多聯中央空調，這條奧運配套設備生產專線擔負起了海爾中標的23個奧運場館配套設備的生產，其中包括鳥巢。

R410A全變多聯中央空調在節能方面超越了日本的行業標準，平均能效比達到3.69，最高能效比可達4.29，海爾認為這代表了目前多聯機領域的最高水平。“超強的節能優勢是海爾中央空調入駐鳥巢的首要原因。”海爾中央空調奧運服務團隊隊長盧國華介紹，而且R410A環保冷媒空調對大氣臭氧層的破壞為零，也符合環保的要求。這類空調也易于實現空調系統的小型化，在一定程度上節約了材料和制造費用。

硬件的中央空調系統只是海爾為鳥巢提供服務的一部分，在硬件背后還有更為細致的保障服務措施。為保證服務質量，海爾在各個場館設立了專門的場館經理和奧運服務師，他們在海爾全國銷售團隊范圍內海選而出。

2007年1到8月，海爾中央空調在北京奧運服務培訓基地舉辦了總共7次奧運測試賽服務演練，將每一個細節都按照精細化的標準演練純熟。去年8月6日，距離鳥巢測試賽之前的2天，5輛海爾全程服務車駛向鳥巢，服務人員“全副武裝”——佩帶靜電護腕、測電筆等隨身設備，下車即可立即投入實戰工作，保證現場的高效率。服務車里還有齊備的檢測工具以及常用的備件材料。這一次的演練內容是聯機測試、檢測風速溫度和數據分析，除了確保在比賽過程中海爾中央空調的正常運轉外，他們還要確保可以滿足運動員提出的其他諸如溫度的局部控制等個性化要求，以便為運動員營造一個舒適的競技環境。在演習現場，負責室外機數據采集的海爾工程師啟動檢測軟件，將室外機數據接口與電腦相連接，空調運行的各種狀況就會一目了然的顯示在電腦上，包括各個溫度檢測點溫度、室內機工作狀態等數據通過運行曲線清晰呈現，服務工程師根據運行情況安排后續的各項操作，整個過程只需要5分鐘的時間就完成了。對于室內機的檢測，主要是測風速和溫度，當空調運行穩定之后，海爾服務工程師拿出風速儀、溫度計等測試設備，在1分鐘內將風速和溫度測試完畢并記錄。這些測試結果會結合奧運場館對溫度和風速的需求，由工程師對空調設備進行相應的調整。

這次演練側重于全程的現場服務，而此前的6次演練每次都有所不同，主要側重于技術咨詢、互聯網尋呼和溫度的遠程遙控等。“我們希望通過這些演練和服務措施，使海爾空調在奧運期間精確地運行。”盧國華對《商務周刊》說。

目前，海爾工程師在青島的服務基地總部已開始對鳥巢等奧運場館海爾中央空調的運行情況進行實時監控，任何個性化需求都可以通過網絡直接傳遞給青島，總部工程師再將建議迅速傳遞給奧運場館現場的服務工程師。這種雙保險是為了確保比賽期間所有中央空調的運轉萬無一失。