“鸟巢”的中方设计师们经过多次论证,借用了流体力学设计中的一种计算机CFD模拟方法,对“鸟巢”的观众席进行了热舒适度、风舒适度的模拟分析实验。它可以精确模拟出“鸟巢”的钢结构和膜结构,模拟出91000人同时观赛时的自然通风状况,并计算出每个区域的观众能感受到的温度和湿度气流速度,在图纸上用不同颜色标示出来。现在,“鸟巢”所有的通风设施,都是按照这个模拟分析对外国设计师的图纸进行调整优化的结果。无论观众坐在上层看台还是下层看台、普通座位还是VIP席,都能享受到自然光和自然风,达到较好的舒适度。
华南理工大学的设计人员跟国家队的李永波总教练以及林丹、张宁等队员交流,问他们,哪次大赛的场馆设计完全符合羽毛球运动要求,让人挑不出一点毛病的?大家都说,印象中还真没有。——这也难怪,目前世界上所有能举行大赛的高水平体育场馆,几乎没有哪个是为羽毛球比赛专门设计的。
没有可供借鉴的先例,只能靠中国人自己想办法。
经过多次论证,决定采用观众席席下送风的空调设计,也就是看台内增设空调送风管道,让凉风从观众的座椅下面吹出来。每两个座位下面,有三个直径各13厘米的送风口,整个体育馆中,这样的送风口共有1万多个。
采用这样的设计有两个好处:首先是降低了风速。风速大小与出风管道的横截面积是成反比的,把一个出风口“分解”成了1万多个出风口,风速当然就小了;其次是避免了空调风向对场上运动员的影响。一般体育馆空调的送风管道是在屋顶,风从上面吹下来,再吹向四面的观众席,冷气在由上面转向侧面的过程中会形成一个涡旋气流,影响到羽毛球的飞行线路,现在将出风口设计在观众席下,回风口设计在两层观众席之间,就避免了涡旋气流的产生。
席下送风,说起来容易,做起来却有点难。体育馆观众席的下方,实际上是观众集散大厅,洗手间、休息室和许多功能用房都设在那里,空调管道要从这些房间上面通过去。而北工大体育馆的独特外观要求建筑物不能太高,如果在屋顶加上管道,会让这些房间的使用空间变得更加矮小,何况这些房间功能不同,本身也需要不同的管道。为了避让开送风管道,同时让有限的空间得到最大的利用,中国设计师们反复修改,最终的设计方案与最初图纸相比,几乎所有房间的位置都挪了一遍。
不仅在空调上下功夫,连每一扇门的位置都经过精心考虑。在最初的图纸上,为了疏散方便,休息大厅的门和观众席的门都是两两相对的。后来有专家提出,比赛的时候如果两扇门同时打开,会形成穿堂风,影响场上比赛。设计师们马上作了修改,把门的位置错开了。
经过种种改进,现在,羽毛球馆内的风速可以控制在0.2米/秒以下,完全符合国际羽联的要求。除了保证运动员能发挥最佳的竞技水平,也能保证观众席的舒适度——观众席的温度在25℃至27℃之间,场内则是26℃到28℃。依靠自己的智慧,中国人成功解决了困扰国际羽坛多年的“老大难”问题。
参考资料:http://zhidao.baidu.com/question/19670546.html?si=1