探冬奧②|溫度可分層控制！去“冰絲帶”看速滑比賽不用怕冷了

文/羊城晚報(bào)駐京全媒體記者 王莉

圖/國(guó)家速滑館提供

2022年北京冬奧會(huì)離我們?cè)絹碓浇玻”荣悎?chǎng)地長(zhǎng)什么？有哪些新科技？接下來一段時(shí)間里，羊城晚報(bào)全媒體記者將帶大家走訪各大冬奧場(chǎng)館、服務(wù)區(qū)，提前感受冬奧氛圍。

與雄偉的鋼結(jié)構(gòu)“鳥巢”、靈動(dòng)的膜結(jié)構(gòu)“水立方”遙相呼應(yīng)，國(guó)家速滑館因其外觀像輕盈飄逸的絲帶而被稱作“冰絲帶”，冬奧會(huì)速度滑冰比賽將在這里燃情開賽。

作為2022年北京冬奧會(huì)的標(biāo)志性場(chǎng)館之一，國(guó)家速滑館在外形上由 22條晶瑩美麗的“絲帶”狀曲面玻璃幕墻環(huán)繞，“冰絲帶”名字由此而來。其主場(chǎng)館建筑面積約8萬平方米，高度33米，能容納約12000名觀眾。冬奧會(huì)期間，國(guó)家速滑館將承擔(dān)速度滑冰比賽，在此將誕生14塊金牌。

創(chuàng)新場(chǎng)館，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)既美觀又節(jié)約材料

國(guó)家速滑館采用了雙曲面馬鞍形單層索網(wǎng)結(jié)構(gòu)屋面設(shè)計(jì)，是目前世界上規(guī)模最大的單層雙向正交馬鞍形索網(wǎng)屋面體育館。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠極大的節(jié)約材料，用鋼量?jī)H為傳統(tǒng)屋面的四分之一。

建設(shè)團(tuán)隊(duì)將這張索網(wǎng)稱為“天幕”，將搭建過程稱為“編織天幕”。國(guó)家速滑館公司副總經(jīng)理、總工程師李久林說，“編織天幕”的難度非常大，它就像把一個(gè)巨大的羽毛球拍“繃”在場(chǎng)館上方，只不過這個(gè)球拍不是由樹脂纖維而是粗大的鋼索編織而成，不是平面而是馬鞍形。由于索網(wǎng)屋面的空間形態(tài)非常復(fù)雜，張拉以后每一個(gè)“方格”的空間形態(tài)都不一樣，因此填充的每一塊單元體尺寸也不同，需要通過實(shí)測(cè)得到數(shù)據(jù)后再進(jìn)行加工定制。

為營(yíng)造出輕盈飄逸的絲帶效果，國(guó)家速滑館外立面由3360塊曲面玻璃單元拼裝而成，每塊玻璃的尺寸和曲面弧度都不相同，通過機(jī)械配合工人操作，嚴(yán)絲合縫地嵌入160根S形鋼龍骨打造的框架中。據(jù)介紹，“冰絲帶”狀曲面玻璃幕墻的設(shè)計(jì)靈感來自冰雪運(yùn)動(dòng)與速度的結(jié)合，盤旋的“冰絲帶”象征著速度滑冰運(yùn)動(dòng)員高速滑進(jìn)時(shí)冰刀留下的軌跡，同時(shí)22條“冰絲帶”又象征著在2022年舉辦北京冬奧會(huì)。

智慧場(chǎng)館，精準(zhǔn)控制實(shí)現(xiàn)空間溫度分層

國(guó)家速滑館通過“智慧建造”，創(chuàng)造了8個(gè)月完成主體建設(shè)的“冬奧速度”。如果說傳統(tǒng)建造是流水線作業(yè)，那么“智慧建造”就是“互聯(lián)網(wǎng)眾籌”。通過建筑信息模型（BIM技術(shù)），各方面各系統(tǒng)設(shè)計(jì)師先在數(shù)字世界搭建起一個(gè)“冰絲帶”。隨著開工建設(shè)，大到8500噸的鋼結(jié)構(gòu)，小到每一塊大小各異、不同曲面的玻璃，所有的數(shù)字信息進(jìn)入各專業(yè)廠家開始同步生產(chǎn)，再由建設(shè)統(tǒng)籌在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼裝。

國(guó)家速滑館更是一個(gè)不折不扣的智慧化場(chǎng)館，具有智能化的運(yùn)動(dòng)管理系統(tǒng)、觀眾觀賽管理和場(chǎng)館管理系統(tǒng)，就像給場(chǎng)館配備了一顆“大腦”。“比如，可以通過智慧管理，使得館內(nèi)氣溫分層。”國(guó)家速滑館公司設(shè)計(jì)總負(fù)責(zé)人鄭方介紹，“冰面的溫度大概在-8℃，確保冰面的質(zhì)量穩(wěn)定；冰上1.5米左右的溫度會(huì)在10℃左右，保證運(yùn)動(dòng)員的體溫體感；觀眾席的溫度則可以達(dá)到約16℃，營(yíng)造一個(gè)舒適的觀賽環(huán)境。除了溫度，我們還可以精確控制空氣的濕度、風(fēng)速、空氣質(zhì)量等，通過這些控制創(chuàng)造一個(gè)最好的比賽環(huán)境、工作環(huán)境和觀賽環(huán)境。”

綠色場(chǎng)館，環(huán)保制冰技術(shù)碳排放趨近于零

國(guó)家速滑館的內(nèi)場(chǎng)采用全冰面設(shè)計(jì)，冰面面積約1.2萬平方米，是目前亞洲最大的冰面。此外，它還是全世界最大的采用二氧化碳跨臨界直冷制冰系統(tǒng)的冰面，也是全球首個(gè)采用二氧化碳跨臨界直冷制冰的冬奧場(chǎng)館。

鄭方介紹，這項(xiàng)技術(shù)是目前世界上最環(huán)保的制冰技術(shù)，碳排放趨近于零；同時(shí)也是最先進(jìn)的制冰技術(shù)，冰面溫差可控制在0.5度以內(nèi)。這樣制冷不僅相比較傳統(tǒng)方式效能提升20%以上，而且制冷非常均勻，不會(huì)出現(xiàn)各個(gè)部位溫度不一樣、冰面硬度不均勻的情況。同時(shí)，國(guó)家速滑館將制冷產(chǎn)生的余熱用于運(yùn)動(dòng)員生活熱水、融冰池融冰、冰面維護(hù)澆冰等，一年可節(jié)省約200萬度電。

值得一提的是，國(guó)家速滑館的冰面采用分模塊控制單元，即可將冰面劃分為若干區(qū)域，根據(jù)不同項(xiàng)目分區(qū)域、分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制冰，可同時(shí)開展冰球、速度滑冰、花樣滑冰、冰壺等所有群眾性冰上運(yùn)動(dòng)，著眼于服務(wù)賽后可持續(xù)利用。

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