冰场作为特殊功能建筑,其暖通系统设计直接影响冰面质量、能耗水平和运营成本，随着绿色建筑理念普及和节能技术发展，现代冰场暖通设计正经历显著变革，本文将系统分析冰场暖通设计要点，并结合最新行业数据进行技术解读。
冰场热负荷特性与设计标准
冰场热负荷主要由三部分构成：冰面热交换（约60%）、围护结构传热（25%）和人员设备散热（15%），根据国际冰球联合会（IIHF）2023年最新标准，竞技冰场冰面温度应保持在-4℃至-5.5℃，湿度控制在50%-60%，我国《冰雪运动场馆建设标准》（GB/T 51269-2022）则规定：
| 参数 | 专业赛场 | 商业冰场 | 训练场馆 |
|---|---|---|---|
| 冰温(℃) | -5.5±0.5 | -4.5±1 | -3.5±1 |
| 空气温度(℃) | 12-15 | 14-18 | 16-20 |
| 湿度(%) | 50-55 | 45-60 | 40-65 |
（数据来源：中国建筑科学研究院《冰雪建筑环境控制白皮书》2023版）
制冷系统技术演进
主流制冷方案对比
2023年北美冰场协会（NAIA）统计显示，新建冰场中：
- 氨制冷系统占比38%（年增长率2%）
- CO₂复叠系统占比41%（年增长率8%）
- 氟利昂系统占比21%（年下降率5%）
欧洲环保署（EEA）2024年报告指出，采用CO₂跨临界循环的系统比传统氟利昂系统节能22%-28%，且全球变暖潜能值（GWP）仅为1。
热回收技术应用
现代冰场可将60%-75%的废热用于：
- 场地供暖（35℃-45℃热水）
- 淋浴热水制备
- 除湿系统再生能源
北京冬奥会国家速滑馆采用的热泵耦合系统,实现年节电280万度（清华大学建筑节能研究中心监测数据）。
气流组织创新设计
三维气流模拟技术
采用CFD模拟优化时需重点关注：
- 冰面上方1.5m处风速≤0.2m/s
- 观众区垂直温差＜3℃
- 玻璃幕墙内表面温度＞露点温度2℃
上海东方体育中心通过多孔送风顶棚+地板辐射供暖组合，使冰面温差控制在0.3℃以内（上海市建筑科学研究院测试报告）。
防结露关键技术
最新工程实践表明：
- 采用双层Low-E玻璃（U值≤1.1 W/(㎡·K)）
- 设置主动式热空气幕（风速1.5-2m/s）
- 使用纳米疏水涂层（接触角＞150°）
张家口冬奥场馆实测数据显示,综合防结露方案使年维护成本降低17%。
智慧控制系统
国际滑冰联盟（ISU）2023技术指南强调，智能控制系统应实现：
- 冰温实时调控（精度±0.1℃）
- 能耗数字孪生建模
- 故障预测准确率＞90%
深圳某商业冰场接入AI算法后,系统响应速度提升40%，年度电费节省15.6万元（数据来自华为数字能源白皮书）。
绿色技术前沿
-
相变材料（PCM）应用
美国ASHRAE研究显示，在混凝土层中加入石蜡基PCM可减少15%-20%的制冷负荷。 -
光伏直驱系统
广州某冰场屋面光伏装机容量1.2MW，年发电量满足场馆30%需求（中国电力科学研究院认证数据）。 -
磁悬浮压缩机
比传统离心机节能25%-30%，日本大阪2023年新建冰场已全部采用该技术。
冰场暖通设计正朝着"精准控温、能源循环、智能运维"方向发展，设计师需要平衡初投资与运营成本，在保证冰面品质的前提下，通过技术创新实现可持续发展，随着2025年新版《公共建筑节能设计标准》实施，我国冰场建设将迎来新一轮技术升级。
