卡塔尔世界杯球场如何保持凉爽

2022年7月17日 作者 admin

卡塔尔申办2022年世界杯时,夏季气温经常超过40摄氏度,而按照计划,世界杯将在6月和7月举行,因此主办方承诺用技术最先进的体育场来解决这一问题。

即便如此,国际足联还是对夏季举办世界杯表示担忧,国际足球颠倒全球足球日历,将2002年的卡塔尔世界杯推迟至11月和12月举行。

即使如此,届时下午比赛时的气温仍可能达到25-30度,而卡塔尔计划在今年的更多时间里使用这些场馆。

事实上,抵御高温的最后一道防线就只有空调了。那么,如何给体育场馆安装空调呢?

卡塔尔的体育场部署了任何炎热天气下,建筑所使用的被动降温形式。首先,体育场在其东西轴线上被精细布置,当太阳在卡塔尔上空移动时,可以在球场和看台上创造最大的阴凉。

第二,配色很重要。海湾体育场的立面采用了贝都因帐篷的形状,最初的设计是黑色的,虽然令人惊艳,但吸热性很强。最终该体育场采用了白色配色,使球场温度下降了约5摄氏度。

第三,体育场馆的设计,首先是为了不让热量进入。 其外墙的表面和形状被设计为利于反射热量和转移变暖的风。

第四,卡塔尔的大多数新体育场都有可伸缩的屋顶。当关闭时,这些大大改善了冷却过程的效率,这意味着空调系统所需的水和能源的使用将不会有太大的负担。

但在卡塔尔的酷热中,所有这一切只会带你走这么远。 打开空调——所有的空调系统都需要电源。

卡塔尔的体育场馆需要同时使用两种能源,在制冷和冷却系统中驱动空气和水的泵和风扇的电力,以及用于运行制冷系统本身的电。

例如,在哈利法国际体育场,屋顶上的光伏板产生的电力为巨大的双压缩机冷却器的马达提供动力。该体育场还利用了区域冷却系统,将集中的冷冻水通过管道输送到体育场,然后用于冷却内部空气。

然而,卡塔尔2022年世界杯的大部分制冷工作是由一种名为吸收制冷机的非常昂贵且耗能的机器完成的。

令人惊讶的是,它们利用储存在由太阳能加热的水中的能量,来冷却一个单独的水循环。然后,被冷却的水被泵送过一组热交换管道来冷却空气。

然后,太阳能风扇通过安装在看台前方墙壁上的大型倾斜喷嘴和座位下方的格栅,将凉爽的空气吹入。

座位后面是另一组格栅,将空气吸回空调系统,在那里进行过滤,并清洗掉灰尘和微生物,然后再次冷却并送回体育场。

这些都不是特别具有开创性的,卡塔尔还投入了十年的流体动力学研究,检查体育场的空气流动,并创建了传感器系统,从而建立了难以置信的详细和准确的空气运动和温度变化的图像。

在这项工作的基础上,空气流动的角度和速度已被非常精确地校准,以最大限度地冷却和减少观众的不适,并被设计为只在他们周围创造一个薄薄的冷却空气层,而不是冷却整个体育场空间。

座椅和其他固定装置的设计材料,采用了尽可能少吸收和储存热量的材料,使保持凉爽的任务更加容易。

最后,卡塔尔没有为这些创新申请专利,将它们提供给任何愿意使用它们的国家。 随着气候变化全球温度上升,热浪将更加频繁,应该有很多人愿意使用这些创新。

然而,他们是否能够负担得起太阳能技术、区域冷却和高端冷却设备方面的巨额投资,这一切都需要拭目以待。