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室内人工冰场节能措施分析

发表时间：2021/9/7 来源：《城市建设》2021年9月上17期作者：张振雯

[导读] 目前，随着冬奥会的成功申办，大量人工冰场在我国相继建成，越来越多的人参与到冰上运动。全年运行冰场的运营费用巨大，如何采取有效的节能措施成为至关重要的问题。本文从节能减排的角度，总结了人工冰场设计方案中的节能措施

华北理工大学建筑工程学院张振雯河北唐山 063210

摘要：目前，随着冬奥会的成功申办，大量人工冰场在我国相继建成，越来越多的人参与到冰上运动。全年运行冰场的运营费用巨大，如何采取有效的节能措施成为至关重要的问题。本文从节能减排的角度，总结了人工冰场设计方案中的节能措施
关键词：冬奥会；人工冰场；节能措施
        2015年7月31日，北京和河北张家口成功申报冬奥会，冬奥会的成功申办对于我国冰雪事业的发展具有重要意义。1876年，英国伦敦建成了世界上第一座人工冰场，随着社会的进步，各个国家相继建成了自己的人工冰场。在冬奥会的推广下，我国各个城市先后建成了一批人工冰场，使冰上运动面向大众。
        人工冰场在满足人员舒适度和实用性的前提下，需充分重视节能措施的重要性，提高系统运行效率，降低冰场能耗。在“碳达峰”和“碳中和”的目标战略下，从节能减排的角度出发，为人工冰场节能建设提出节能措施。
        1 冰场使用条件及技术要求
        人工冰场主要有四种类型，分别是：娱乐性人工冰场，花滑冰场，速滑冰场及冰球冰场。其中娱乐性冰场冰面尺寸任意，大部分冰面面积为800-1000m2；花滑冰场需5×12m场地或更长；速滑冰场为400m速滑竞赛用标准场地。根据各冰场使用范围不同，冰场对空气流速，冰面厚度，温湿度及材料等技术要求也不同。
        2 冰场节能措施
        从冰场设计，建造，最后到运行，每一环节均至关重要。根据冰场不同工况条件，基于冰场自身特点，从各方面探讨合理的节能措施。
        2.1 冰面温度
        直接影响冰上运动的因素为冰面温度，冰面温度决定着场地冰面的软硬程度。冰面温度过高，冰面会融化过软。冰面温度适宜，冰刀与冰面的摩擦会形成一层水膜，起到润滑的作用。冰面温度过低，会极大影响运动员和观众的舒适感，甚至可能造成冰面破裂。不同的冰上项目对冰面温度要求不一样，所以冰场设计一定需要安装温度检测系统。
适当提高冰面温度，可减少冰场冷负荷。此外，还可有效改善周边观众的舒适度。晚春季节，大量热湿空气进入冰场，产生结露现象，提高冰面温度可以有效改善结露现象。
        2.2 冰场冷负荷
        冰场负荷包括人员散热量，围护结构的辐射换热量以及冰面和周围环境的换热，其主要有三种负荷：冰面与空气的对流换热，冰面与围护结构之间的辐射换热以及对流传质换热。

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此外，还有冰面修整的附加负荷。
        针对对流换热负荷，空气流速对对流换热量影响极大，设计时应严格控制空气的流速；对于辐射负荷，天花板等围护结构可采用低发射率的材料，以减小冰面冷辐射影响，降低运行成本，同时也可达到防止结露的目的；冰面修整的附加负荷为冰面修整时浇水的水凝结成冰的负荷，冰面修整时，其加水量，水质和水温都会对冰面质量及制冷负荷有影响。通常平整时采用洒水车撒热水为宜，温度较均匀，还可用带有矿物质的水进行冰面平整，增加冰面耐磨能力。
        2.3 冰场夜间保温
        目前国内冰场节能措施很多，夜间保温这一措施是其中之一。对于大多数冰场，晚间停止运营，制冷剂滞留在管道内，制冷系统停止工作，并且大部分冰场停止工作12h，这对于夜间制冷量的消耗是巨大的。等到白天开始运营时，需要提前制冷将晚上损失的制冷量弥补，所以夜间保温对于常年工作的冰场来说，具有重要的节能意义。
传统夜间保温的方法为采用玻璃纤维棉板，此材料吸水后，保温系数下降，保温性能也随之下降。冰面保温材料也存在三种传热方式：对流传热，热传导和辐射传热，其中对流换热和辐射传热占比大，采用导热系数较小的保温材料，可以明显提高节能效果。
        2.4 防露除雾
        在冰场周边设施及围护结构的冷辐射下，冰场屋顶温度较低，可能低于周围空气露点温度，导致空气中的水蒸气结露。屋顶结露，水滴会落到运动员身上或冰面上，对于人员舒适性体验以及冰面平整增加难度。可通过以下方式解决：采用低辐射率材料，减少冷辐射的影响；提高屋顶温度，回收制冷系统的冷凝热用于加热顶棚；利用除湿机组等降低空气露点温度。
        当冰面以上的空气与室内空气混合后，混合状态点穿过饱和线到达雾区，冰面上方即形成雾气。空气相对湿度越大，该现象越明显，极大影响运动员完成动作。可采用上送下回的送风方式或利用除湿机组解决。
        3 结语
        本文总结了大部分冰场的节能措施，重点阐述形成原因及解决方案。选择合适的节能措施需结合具体工况下的冰场，从设计和运行的方面充分考虑，达到降低能耗，节省投资的目的。
参考文献
[1]李文静,喻鸿,伍泓霖,等. 人工真冰场夜间保温节能方案探讨[J].能源与节能, 2019,24(1):63-65.
[2]顾群. 室内人工冰场设计与运行的节能措施探讨[J]. 应用能源技术, 2014,31(6):47-50.
[3]李文芳,许淑惠,游俊. 杭州奥体中心体育游泳馆的空调系统设计[D].北京建筑工程学院学报, 2011.
[4]黄亮. 真冰场除湿空调系统设计[J]. 工程技术研究, 2019,4(14):190-191.
[5]单莉. 建于购物中心的娱乐性滑冰场空调系统设计要点[J].制冷与空调, 2013,13(3):85-87.