Pemodelan Komputer Membantu Membina Sun-powered Stadium

Apabila Sukan Dunia ke-8 dibuka di Taiwan pada hari Khamis, acara ini akan merasmikan stadium baru yang berani yang direka bukan sahaja untuk kuasa, sejuk dan air sendiri, tetapi juga untuk menahan taufan pulau tropika

Pejabat-pejabat bandar di Kaohsiung, bandar kedua terbesar di Taiwan selepas ibukota Taipei, mengupah arkitek terkenal Toyo Ito untuk merancang stadion itu, hanya menyatakan bahawa dia memanfaatkan tenaga surya dalam reka bentuk

"Kaohsiung mendapat sinar matahari paling banyak di Taiwan, sebab itu kami ingin menggunakan panel solar," kata Su Chih-hsun, timbalan ketua jurutera pejabat pembinaan di biro kerja awam Kaohsiung. "Taiwan juga menghasilkan banyak panel solar, namun kami tidak mempunyai sebarang ladang suria," katanya sambil berkata "sehingga sekarang."

Hasilnya ialah 55,000 stadium kerusi yang berada di antara bangunan yang paling mesra alam di

Sebagai permulaan, panel solar yang digunakan di atas bumbung tidak semata-mata diletakkan di atasnya atau diintegrasikan ke dalam struktur: mereka adalah bumbung. Pembina terpaksa membuat bahan-bahan baru semasa pembinaan dan sesuai dengan panel supaya mereka dapat menahan unsur-unsur sambil melindungi penonton.

"Kami mencipta bahan-bahan baru untuk membina bumbung, panel solar yang digabungkan dengan bahan bumbung, dan kami menggunakan model komputer untuk menentukan kemungkinan gempa dan taufan yang mungkin berlaku di atasnya, "kata Su.

Pemodelan komputer juga membantu menentukan bagaimana bumbung boleh digunakan untuk menenggelamkan penonton dari matahari tropika Kaohsiung.

Hasilnya ialah reka bentuk bumbung yang menakjubkan yang membanggakan 8,844 panel solar dalam semua. Panel memberikan bumbung yang bersisik, kelihatan logam mirip dengan kulit ular. Penduduk setempat telah mula memberikan nama samaran seperti 'ular kristal' atau 'ekor naga'. Lihat di bawah bumbung di lorong-lorong seperti tiang-tiang konkrit yang melengkung di sekeliling stadium meminjamkan lagi kepercayaan kepada nama-nama deskriptif mereka.

Su menggeletar pada nama samaran, mengatakan dia suka memikirkan bumbung bukan sebagai ular tetapi sebagai seseorang yang membuka tangannya untuk memeluk besar, kerana pembukaan besar di hadapan stadium itu bertujuan untuk mempromosikan aliran angin.

Ini bukan angin dan air kecemasan yang memainkan peranan dalam reka bentuk bumbung. Feng shui (secara harfiah, angin dan air) adalah sistem estetik tradisional Cina yang menentukan reka bentuk dan penempatan objek untuk meningkatkan aliran positif tenaga sejagat.

Biro Cuaca Tengah Taiwan membantu menentukan arah angin musim panas untuk pereka stadium dan komputer simulasi menunjukkan kepada mereka bagaimana struktur dapat memaksimumkan kesan penyejukan semulajadi angin.

Untuk tujuan itu, bahagian dan bumbung stadium tidak memenuhi bulatan tetapi sebaliknya digambarkan sebagai Su diterangkan, mewujudkan terowong angin semulajadi untuk orang yang sejuk semasa musim panas. Pembina juga menambah air mancur berbentuk bulan sabit di pintu masuk angin untuk melewati perjalanan ke stadium.

"Air pancut di luar keadaan udara secara semula jadi," kata Su.

Para perancang mengekalkan atlet fikiran apabila mereka mencipta sistem angin. Memandangkan angin boleh memberi kesan kepada prestasi dalam banyak acara, termasuk sukan landasan dan padang seperti sprint, pemodelan komputer membantu pereka memastikan kelajuan angin maksimum di medan persaingan 2 meter sesaat, untuk mematuhi piawaian sukan antarabangsa

Tanpa komputer, pemodelan untuk banyak aspek stadium masih boleh dilakukan tetapi ia akan jauh lebih banyak memakan masa dan jauh lebih tepat, kata Su. Ketepatan adalah penting untuk pelbagai sebab, terutamanya keselamatan. Taufan taufan Taiwan dengan angin dan hujan lebat setiap tahun, dan beribu-ribu gempa mengguncang pulau itu. Kebanyakan tembikar sangat kecil, mereka hanya dipetik oleh instrumen saintifik, tetapi ada yang telah menggulingkan bangunan dan membunuh orang.

Secara keseluruhan, kos bumbung sekitar NT $ 800 juta (US $ 24.3 juta) untuk membina, Su berkata, dengan NT $ 500 juta tab untuk panel solar sahaja. Tetapi dari masa ke masa, bumbung akan membantu membayar sendiri.

Semasa acara, bumbung membekalkan 70 peratus daripada keperluan stadium, 30 peratus lain yang berasal dari syarikat kuasa kerajaan.

Pegawai menganggarkan stadium akan menjana purata 1.1 juta kilowatt-jam setahun, dan pada kos semasa elektrik di Taiwan, NT $ 3 per kilowatt-jam, strukturnya akan menjimatkan NT $ 3.3 juta setahun untuk bandar.

Di sinilah IT sekali lagi memainkan peranan penting dalam stadium baru. Cip sensor di bumbung menjejaki semua pengambilan dan pengedaran elektrik, menghantar maklumat tersebut ke pelayan di stesen kawalan, yang mirip dengan stesen janakuasa kecil di dalam kemudahan.

Cip sensor lain menjejaki solar di atas bumbung ladang dengan menyelesaikan masalah untuk panel yang rosak atau rosak. Terdapat 20 hingga 30 cip sensor setiap baris panel solar, dan kira-kira 200 baris di atas bumbung.

Perancang bangunan mempunyai satu lagi tugas untuk stadium, seolah-olah penjanaan kuasa, teduhan dan terowong angin tidak cukup

Bumbung juga mengumpul air hujan untuk kegunaan di dalam stadium.

Sistem pipa menyampaikan air ke tangki bawah tanah di mana ia disterilkan dan kemudian digunakan semula di bilik istirahat, untuk rumput dan air pancut setengah bulan,.

Sentuhan terakhir di stadium itu adalah mata ke arah menggunakan bahan kitar semula. Kebanyakan stadium boleh digunakan semula atau dikitar semula, kata Su, termasuk keluli sepanjang kerangka, kerusi plastik dan banyak lagi.

Permainan Dunia, yang diadakan pada 16-26 Julai tahun ini, adalah acara antarabangsa untuk sukan yang tidak dimainkan di Sukan Olimpik, termasuk Rugby, gusti Sumo, skuasy, panjat tebing, lumba bot Naga, payung terjun, dan tali perang.