创新技术让冬奥场馆清新舒适,为空气质量保驾护航

来源:工人日报 发布:2022-02-16 09:52:26

阅读提示:冬奥期间,上千台空气净化组件如同场馆的“肺”,为进入场馆里的世界各地冰雪健将们输送洁净空气。当时,众多国内外空气净化品牌参与冬奥项目竞标,最终是安徽一家民营企业胜出。这背后的“制胜法宝”是多年来高比例投入的研发费用支持以及深化产学研合作。

在位于安徽合肥的宾肯电气股份有限公司生产车间内,4条生产线正在有条不紊地进行生产、调试。而在千里之外的北京冬奥场馆国家速滑馆和国家体育馆中,上千台从该车间生产出来的空气净化组件已经“投入”工作,它们如同场馆的“肺”,为进入场馆里的世界各地冰雪健将们输送洁净空气。

此次冬奥会,绿色节能可持续是冰上场馆新建和改造的核心主题。如何既能绿色低碳,又能让馆内的空气清新舒适?这是个颇有难度的挑战。

创新技术为空气质量保驾护航

在密闭的房间内放两台最新交付的空气净化装置,运行一个小时之后看PM2.5的变化。如果PM2.5净化效率达到90%以上,并且24小时后净化效率基本不衰减,达到优良空气状态,这个验收才能算合格。

宾肯电气工程项目经理王轶强全程参与了当时场馆保障相关方对空气净化系统的现场验收。他觉得,这种乎严苛的标准倒逼出企业不得不从生产源头环节开始高起点起步。

2019年,北京冬奥组委对国家体育馆和速滑馆进行配套改造和建设,并对场馆空气调节系统设定了严格标准要求。经过多轮竞争,宾肯电气最终拿到空气净化组件供应和服务商的“号码牌”。

接到项目,公司立即组建了7人技术攻关小组,由技术带头人王含笑担任组长,全权负责技术设计、技术交底、优化调整等工作。

“技术带头人一般是技术科发类、新产品类的项目负责人,这次因为项目的重要、特殊,创新地将技术带头人模式运用在重大赛事活动上。”宾肯电气副总经理郭晓元说。

如何保障赛事期间设备高强度运行“不掉线”,稳定输出洁净空气?

经过多次现场勘查,项目团队确定采用低阻高效静电吸附过滤技术的空气净化技术,通过在组件荷电区段与集尘区段释放高浓度等离子体,将空气中的超细颗粒物、细菌病毒等微生物、有机物等吸附、灭活、分解成无害物质,对细颗粒物的一次净化过滤效率达到90%以上。同时,空气净化设备里的核心过滤组件均采用铝合金材质,可反复清洗、重复利用,不产生二次环境污染,既不会影响冰雪项目对冰面和场馆内温度、湿度的调控,又可实现低能耗,符合节能环保的要求。

乎吹毛求疵的“细节控”

为了向世界奉献一届精彩、非凡、卓越的冰雪盛会,冬奥组委对场馆筹建工作提出了高要求,对每一个细节都严格把控。

“不同的功能区,对空气净化装置的安装有不一样的要求。”王轶强举例道,有的地方需要将安装位置往左偏移50厘米,有的地方需要减缓风速。这些调整并不是因为设备的质量问题,而是要考虑到设备是否会影响运动员休息,最大程度保证运动员的舒适度。

这样乎吹毛求疵的“细节控”为项目团队带来新的考验,也让他们在每个小细节里努力改进。

令王轶强印象深刻的是,与场馆方进行技术交底时,图纸修改了3次。“通常情况下,BIM(三维建模)设计做完之后很难再变更,但是我们在冬奥场馆里施工时会经常遇到现场临时调整的情况,为此我们不得不再重新消化图纸,设计生产一批新设备运到场馆重新安装,工期非常紧张。”

国家速滑馆整体建筑呈椭圆形,设计紧密,空间利用率非常高,所有的管路、风管、弱电桥架等都压缩在一个通道里面。这也为设备安装增加了难度。为解决这个问题,王轶强带领安装团队把中央空调和设备的结构做了调整,把空调封盘下回风改为侧回风,将共板法兰改成承插式法兰。

“虽然是很小的改进,但这需要对现场方案和工况环境十分了解,是非常细致的设计。”王轶强说。

此外,要保证设备稳定、高效运行,项目团队还要对使用和保障方进行技术交底和维保培训,包括遇到一些紧急情况如何处理等。“专门设置7*24小时保障响应机制,可通过即时方式沟通、处理现场情况,同时准备在京服务班组,保障响应度及时。”郭晓元说。

“差距就是在这一点点片距上”

当时,有众多国内外空气净化品牌参与冬奥项目竞标,为什么最终是宾肯胜出?

郭晓元揭秘,那是因为背后强大的科研实力可以提供技术优势,以及规模化的设备生产,且其实验装备对标了国家检测中心的标准。

拿这次的核心过滤组件——低阻力高效率极板静电来说,能生产该组件的厂家很多,但如何保持其稳定和净化效能,以及维保服务的方便,则考验背后的技术研发测试团队和规模化生产团队。郭晓元指着其中一个极板说:“差距就是在这一点点片距上。”方寸之间,片距过大和过小都不行。离得太远就无法保证高效;离得太则易发生打火现象,导致臭氧浓度的增加,超标的臭氧从中央空调释放出来,会对人体呼吸系统产生刺激。

为了让片距达到合适的范围内,技术团队在实验室就测了超过10万组的数据。

“从2018年开始,我们的整个研发费用的投入比例在15%,这对民营企业来说是较大的投入了。”郭晓元说。

还有一个“制胜法宝”是深化产学研合作。从最开始与合肥通用所机械研究院做储备孵化,到与中科院合肥院联合研究板式静电过滤器+净化模组对超细颗粒物、空气自然菌、等污染物的净化效果,始终致力于室内空气净化行业的技术创新和产学研转化。

目前,宾肯电气牵头承担“室内公共场所空气污染治理关键技术与装备”国家重点研发计划。该项目联合北航、中科院生态研究中心、东北大学、浙大、上交大、上海建科院等多个院所高校。同时,参与组建我国大气环境监测领域唯一的国家级工程实验室——大气环境监测先进技术与装备国家工程实验室。

“这次参与冬奥项目,不仅让我们感受到国家综合实力的不断增强,也让我们思考,面对重要的国际活动、重大赛事活动时,我们该如何设置响应机制,适应地提供产品设备,做好保障服务。”郭晓元说。

关键词: 北京冬奥场馆