冬奧鮮探4｜走進(jìn)“冰立方”，看“水冰轉(zhuǎn)換”是如何實(shí)現(xiàn)的？

從“水立方”華麗變身“冰立方”，從2008年到2022年，國家游泳中心經(jīng)歷了諸多改變。

2008年，國家游泳中心“水立方”作為北京奧運(yùn)會(huì)的標(biāo)志性場館，承擔(dān)了游泳、跳水、花樣游泳等水上比賽項(xiàng)目；2022年，作為北京冬奧會(huì)和冬殘奧會(huì)冰壺和輪椅冰壺的比賽場館，改造后的“冰立方”將成為世界首個(gè)泳池上架設(shè)冰壺賽道的雙奧場館，也將成為冬奧史上首個(gè)在臨時(shí)冰面上鋪設(shè)賽道的雙奧場館。

近日，新京報(bào)記者來到冬奧會(huì)場館“冰立方”，實(shí)地探訪這個(gè)為大眾所熟悉的“水立方”是如何“搖身一變”轉(zhuǎn)換成“冰立方”的。

“冰立方”內(nèi)的冰壺賽場。新京報(bào)記者 陶冉 攝

■ 關(guān)注1

世界首座完成“水冰轉(zhuǎn)換”的場館

北京2022年冬奧會(huì)和冬殘奧會(huì)期間，“冰立方”將承接冰壺和輪椅冰壺比賽項(xiàng)目。

北京市重大項(xiàng)目辦城區(qū)場館建設(shè)處處長黃暉介紹，該場館于2019年首次完成游泳池與冰場的轉(zhuǎn)換，成為世界首座完成“水冰轉(zhuǎn)換”的場館，實(shí)現(xiàn)了“水立方”變?yōu)?ldquo;冰立方”的華麗轉(zhuǎn)身。

黃暉介紹，根據(jù)改造方案，國家游泳中心改造涉及建筑、結(jié)構(gòu)、防水、膜維修等工程領(lǐng)域，約70個(gè)獨(dú)立施工區(qū)，50000平方米的改造面積。

其中，改造中最大的難點(diǎn)在于保有“水立方”水上功能的基礎(chǔ)上新增冰上功能的“水冰轉(zhuǎn)換”，即在比賽大廳中部通過搭建可轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)及安裝可拆裝制冰系統(tǒng)，形成具有4條標(biāo)準(zhǔn)賽道的冰壺場地。

“這種轉(zhuǎn)換模式不僅實(shí)現(xiàn)了‘水立方’與‘冰立方’互換，還實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)換材料重復(fù)利用，大幅降低后期拆除改造成本。”黃暉說。

據(jù)了解，“冰立方”是冬奧會(huì)歷史上體量最大的冰壺場館，是世界唯一水上項(xiàng)目和冰上項(xiàng)目均可運(yùn)行的雙奧場館，也是世界上首個(gè)在泳池上架設(shè)冰壺賽道的奧運(yùn)場館。

為嚴(yán)格按照冬奧標(biāo)準(zhǔn)舉辦此次測試賽，國家游泳中心再一次高水準(zhǔn)、高效率完成了“水冰轉(zhuǎn)換”，這背后依靠的是可轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)體系以及可拆裝制冰系統(tǒng)等技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用。

與此同時(shí)，作為北京2022年冬奧會(huì)第一個(gè)實(shí)現(xiàn)完工的改造場館，國家游泳中心于2019年12月成功舉辦了中國青少年冰壺公開賽，并完成了賽道認(rèn)證，成為第一個(gè)開啟了高規(guī)格冰上賽事、并率先進(jìn)入實(shí)戰(zhàn)測試階段的冬奧場館。

“冰立方”內(nèi)景。新京報(bào)記者 陶冉 攝

■ 關(guān)注2

冰面上“搭骨架” “水立方”變“冰立方”

在游泳池上架設(shè)冰壺賽道，首先要把泳池里的水抽干，然后在泳池內(nèi)搭設(shè)可轉(zhuǎn)換架體。

中建一局“冰立方”項(xiàng)目經(jīng)理劉軍介紹，2017年，其施工團(tuán)隊(duì)便配合國家游泳中心、國內(nèi)外專家一道進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)，最終選擇了目前鋼結(jié)構(gòu)加輕質(zhì)混凝土預(yù)制板結(jié)構(gòu)體系。

在泳池里“搭架子”看似簡單，但這套冰場可轉(zhuǎn)換鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)考量和安裝精度十分精密。如何保證冰面在穩(wěn)定牢固的同時(shí)，還能達(dá)到冬奧會(huì)比賽要求？秘密就藏在支撐冰面的可轉(zhuǎn)換鋼結(jié)構(gòu)中。

這套鋼結(jié)構(gòu)由2600根3米高、2米長的薄壁H型鋼搭建而成，每根梁柱裝有柱腳，每個(gè)連接點(diǎn)裝有可拆卸高強(qiáng)度螺絲，確保鋼架堅(jiān)固結(jié)實(shí)。架體搭設(shè)完畢后，施工團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了荷載試驗(yàn)，最終試驗(yàn)結(jié)果顯示，每平方米增加1噸的荷載，鋼結(jié)構(gòu)的最大變形僅有1.6毫米，符合3毫米以內(nèi)的設(shè)計(jì)要求。

作為支撐冰面“骨架”的一部分，制冰基礎(chǔ)層施工也十分重要。首先要在混凝土預(yù)制板面上鋪一層PE膜，然后再鋪兩層擠塑保溫板，保溫板之上再鋪一層PE膜和抗滑移層，最上一層便是制冰管架。

“水立方”變身“冰立方”，關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是制冰。因此，增加制冰設(shè)備成為場館改造的另外一項(xiàng)重要任務(wù)。

據(jù)了解，新加的制冰機(jī)組位于場館室外東側(cè)。目前，賽場旁邊有兩組管道，一進(jìn)一回形成回路，如同人體的動(dòng)脈和靜脈。制冰基礎(chǔ)層上密密麻麻有序鋪裝的制冰排管相當(dāng)于毛細(xì)血管一樣與動(dòng)脈靜脈相連，室外制冷機(jī)組就是“心臟”，打開制冰機(jī)組使其運(yùn)行，將載冷劑通過管道循環(huán)輸送至制冰場，以保證賽場制冰順利進(jìn)行。

■ 關(guān)注3

賽場溫度可分區(qū)控制

“水立方”作為游泳和跳水等水上運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的比賽場館，賽時(shí)環(huán)境是高溫高濕；而到了“冰立方”，冰壺比賽的賽場環(huán)境要求是低溫低濕。如何在偌大的比賽大廳內(nèi)實(shí)現(xiàn)并保證低溫低濕的環(huán)境，奧秘就在于本次場館改造的除濕系統(tǒng)。

“場館的除濕系統(tǒng)就像我們?nèi)梭w的呼吸系統(tǒng)一樣，源源不斷地將干冷空氣送入比賽大廳，并將大廳內(nèi)的濕熱空氣帶出去。”劉軍介紹。

如何保證比賽用冰不融化，觀賽群眾不寒冷，是“冰立方”場館改造的一大難點(diǎn)，即賽場溫度分區(qū)控制。

據(jù)介紹，為了保證賽場的濕熱環(huán)境，要對比賽大廳進(jìn)行氣密性改造。冰壺比賽對現(xiàn)場環(huán)境要求極高，如果比賽場館未能得到有效密封，那么濕熱空氣就會(huì)進(jìn)入賽場內(nèi)，造成冰面起霧，進(jìn)而直接導(dǎo)致冰壺比賽無法進(jìn)行。

為此，國家游泳中心對比賽大廳一層及池岸層的出入口進(jìn)行了物理改造，增加室內(nèi)外空氣隔離設(shè)施。此外還對屋頂膜結(jié)構(gòu)及墻面板之間的縫隙進(jìn)行了封堵。

改造后的場館不僅增加了功能，更將實(shí)現(xiàn)智能升級(jí)。全新的群智能系統(tǒng)將有效監(jiān)控比賽大廳的熱濕環(huán)境和光環(huán)境的變化。這個(gè)群智能系統(tǒng)就好比人的大腦神經(jīng)中樞，根據(jù)場館內(nèi)環(huán)境的變化，適時(shí)調(diào)節(jié)場館內(nèi)相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行情況以滿足賽場需要。

同時(shí)，改造后的比賽大廳內(nèi)，根據(jù)需要在不同的點(diǎn)位設(shè)置了傳感設(shè)備，這些傳感設(shè)備就像人體的眼、耳、皮膚等感覺器官一樣，感知著比賽大廳的溫濕度、聲光等環(huán)境的變化，并將這些數(shù)據(jù)及時(shí)反饋至“神經(jīng)中樞”，場館的群智能系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)實(shí)際情況自動(dòng)調(diào)節(jié)。

通過一列的舉措，最終可實(shí)現(xiàn)冰壺場館比賽大廳確保任何熱負(fù)荷條件下，冰壺賽道冰面溫度達(dá)到-8.5℃，冰面以上1.5米處溫度保持在10℃，相對濕度不超過30%，看臺(tái)溫度16℃至18℃，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)高大空間溫度的分區(qū)調(diào)控，既滿足了冰壺比賽環(huán)境的需要，又為觀眾營造了舒適的觀賽環(huán)境。

場館還開展了建筑聲學(xué)研究項(xiàng)目，在大廳采用最先進(jìn)的建筑吸聲材料，確保賽道兩端相隔40多米遠(yuǎn)的運(yùn)動(dòng)員可以通過呼喊聲清晰交流。

此外，比賽大廳照明設(shè)施改造工作已完成，共更新LED燈具314盞。更新后的比賽照明不僅更加節(jié)能，還實(shí)現(xiàn)了照明功能升級(jí)，游泳模式、冰壺模式、商演模式的燈光照明可以一鍵切換，滿足了賽事傳播及不同種類大型活動(dòng)的照明需要。

“冰立方”夜景。新京報(bào)記者 陶冉 攝

■ 關(guān)注4

無障礙改造全覆蓋 新建兩塊冰面將向大眾開放

在北京2022年冬奧會(huì)和冬殘奧會(huì)中，“冰立方”將承擔(dān)冰壺和輪椅冰壺比賽賽時(shí)服務(wù)保障工作。

國家游泳中心總經(jīng)理、場館運(yùn)行團(tuán)隊(duì)后勤副主任楊奇勇介紹，國家游泳中心實(shí)施了冬奧會(huì)、冬殘奧會(huì)無障礙環(huán)境建設(shè)提升項(xiàng)目，項(xiàng)目覆蓋國家游泳中心全場館，包括場館外圍及前后院、場館各出入口、首層公共區(qū)域、B1競賽場地區(qū)域。

在項(xiàng)目功能方面，則涉及無障礙道路、無障礙停車位、無障礙出入口、無障礙電梯、無障礙坡道、無障礙衛(wèi)生間、無障礙更衣間、低位服務(wù)臺(tái)、語音提示系統(tǒng)以及無障礙標(biāo)識(shí)系統(tǒng)等。

針對輪椅冰壺，場館還采取了人性化的防疫措施，例如增加測溫門寬度，確保輪椅通過；降低殘疾人防疫物品擺放臺(tái)高度，方便殘疾運(yùn)動(dòng)員使用等。

楊奇勇表示，從效果看，“水立方”場館無障礙環(huán)境建設(shè)升級(jí)后，形成了完善的無障礙設(shè)施體系，提高了無障礙設(shè)施服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，不僅能夠滿足場館冬奧會(huì)、冬殘奧會(huì)比賽運(yùn)行需求，還將更好地為賽后場館可持續(xù)利用提供長足保障。

楊奇勇介紹，國家游泳中心由“水立方”改造成“冰立方”后，比賽大廳將具備冰上賽事、水上賽事及大型商業(yè)活動(dòng)的承辦條件。

賽后，將在游泳季和冰上季之間不斷切換，春夏秋三個(gè)季節(jié)將成為“水立方”，用于水上運(yùn)動(dòng)；冬季則變身為“冰立方”，用于開展冰上運(yùn)動(dòng)，成為奧運(yùn)場館可持續(xù)利用的典范。

同時(shí)，為做好場館的后期運(yùn)營，國家游泳中心還利用南廣場地下空間建立了2塊冰面，一塊為標(biāo)準(zhǔn)冰場、另一塊為冰壺場地。屆時(shí)，將作為奧林匹克中心區(qū)冰壺項(xiàng)目體驗(yàn)基地，為大眾提供開放的平臺(tái)。

新京報(bào)記者 徐美慧 攝影記者 陶冉

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