这届世界杯空调有多强
2022-12-02
2022 年卡塔尔世界杯,是世界杯历史上第一次走进中东,更破天荒地在年末举办。当地的冬季也不算清凉。诺丁汉大学模拟预测,在人头攒动的球场内,观众席温度可达 35℃到37℃,中央温度甚至可能有 42℃。远远超过了FIFA 建议的舒适温度范围:20℃到25.5℃。
怎么办?卡塔尔大手一挥,开空调!
减少日光直晒
过去的世界杯,面对高温,通常只是采用“全封闭球场+透气球衣”的配置。卡塔尔则走得更远,在球场的设计上注入了诸多巧思。
首先,尽可能将暖空气挡在建筑外面。
为减少日光直晒,卡塔尔世界杯的八大场馆大多坐落在东西轴线上。这样一来,当白天有太阳的时候,可以保证球场和看台能享受最大的阴凉范围。
黑色吸热,所以8个场馆大多采用浅色表层。连最开始以沙漠中传统的贝都因帐篷为设计原型的海湾体育场,也因为要降温不得不从黑色改成了白色。效果立竿见影:室内温度一下就降低了 5℃。
为尽可能避免太阳光“入侵”,8大场馆之一的教育城体育馆设计成了一颗闪闪发光的钻石。菱形格纹的外立面具有超高的阳光反射率,显得炫目而亮眼;场地也建设得略低于地面,以控制场内温度。屋顶的弧度尽可能分散热气,不进入场馆内部。
以著名建筑师扎哈·哈迪德设计的沃克拉体育场(亦称贾努布体育场)为例,它的棚顶是可伸缩的,能在 30 分钟之内完成闭合。就像是一轮船帆覆盖在球场上方,能将观众区域的温度降到 18°C。哪怕在棚顶打开时,顶盖的皱褶也能引导空气朝着周边流走……
室外也没有被放过。在卡塔尔首都多哈,很多公路都被修建成了亮蓝色,以吸收更少的太阳辐射并反射紫外线,从而降低过往行人和驾车者的体感温度。
精确 “定向降温”
但最主要的,还是靠一个巨大空调系统。
简单来说,世界杯期间,场馆会不断向场内输送冷空气,制造出一个两米高的、“完全隔离的”清凉泡泡。室温最低的时候,会比场外足足低 20°C。
这是一个怎样的系统?首先,观众席的座位下面,“藏”着数百个通风口,就像是淋浴喷头的小喷嘴一样。它们会从观众脚踝的高度,吹出强度小却密集的冷气流,让空气温和地流通起来,而不是“呼呼”地吹得人头痛。
对于球员来说,降温的需求则更加迫切。据研究,单场比赛中,每名球员要跑上超过 10 公里,流3公升以上的汗水。在卡塔尔的热带沙漠性气候下,如果没办法很好散热,可能会导致热衰竭。因此球场四周放置了许多大型喷嘴。这些出风口每個直径都在几十厘米以上,风力非常强劲,为场内的选手裁判带来冷气。
这套“大小喷嘴”结合的系统特别之处在于:它的目的并不是让整个场子都冷下来,而是更精确地“定向降温”,只作用在人出现的区域。这还不到整个空间面积的十分之一。工程师们研究出了一套精准的流体动力学模型:通过测算空气流动的速度与角度,来设置每个出风口的角度。一个离地不超过 2 米的超薄巨型冷气屏障应运而生。
节能的循环系统
另外,许多人以为在遍地是土豪的卡塔尔,世界杯的降温系统就是单纯靠数量取胜。一台空调不够,就安上成百上千台。殊不知,它其实是一套节能的循环系统。
与我们熟悉的家用空调不同,这套系统并不使用氟利昂这类传统制冷剂,而是从太阳能板中吸收能量,再利用一种昂贵的吸收式制冷机,来冷却一个独立的水回路。这些 7℃ 的冷却水被保存起来,为场内的空气降温。
当凉爽的空气重新变热之后,会被位于中层区域的抽气扇抽走、重新过滤、冷却,再送入场内,循环往复。最大限度地减少场外的热空气对内部的影响。
这同时起到空气净化的作用。清爽的空气从观众脚下吹出来,再从头上吸回去,就像一个小小的机舱座位,对不论是粉尘、汗臭,还是新冠病毒,都能起到一定的过滤。
这套系统下,球场能耗仅相当于同等面积机场候机厅的五分之一。
电力则主要来源于多哈郊外的一个大型太阳能发电站。它覆盖面积超过 10 平方公里,由约 180 万块太阳能电池板组成。世界杯期间,它将为体育场供电,赛后也将为该国承担约 10% 的供电。(据果壳网)