冬奧鮮探4｜走進“冰立方”，看“水冰轉換”是如何實現的？

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

2008年，國家游泳中心“水立方”作為北京奧運會的標志性場館，承擔了游泳、跳水、花樣游泳等水上比賽項目；2022年，作為北京冬奧會和冬殘奧會冰壺和輪椅冰壺的比賽場館，改造后的“冰立方”將成為世界首個泳池上架設冰壺賽道的雙奧場館，也將成為冬奧史上首個在臨時冰面上鋪設賽道的雙奧場館。

近日，新京報記者來到冬奧會場館“冰立方”，實地探訪這個為大眾所熟悉的“水立方”是如何“搖身一變”轉換成“冰立方”的。

“冰立方”內的冰壺賽場。新京報記者 陶冉 攝

■ 關注1

世界首座完成“水冰轉換”的場館

北京2022年冬奧會和冬殘奧會期間，“冰立方”將承接冰壺和輪椅冰壺比賽項目。

北京市重大項目辦城區(qū)場館建設處處長黃暉介紹，該場館于2019年首次完成游泳池與冰場的轉換，成為世界首座完成“水冰轉換”的場館，實現了“水立方”變?yōu)?ldquo;冰立方”的華麗轉身。

黃暉介紹，根據改造方案，國家游泳中心改造涉及建筑、結構、防水、膜維修等工程領域，約70個獨立施工區(qū)，50000平方米的改造面積。

其中，改造中最大的難點在于保有“水立方”水上功能的基礎上新增冰上功能的“水冰轉換”，即在比賽大廳中部通過搭建可轉換結構及安裝可拆裝制冰系統(tǒng)，形成具有4條標準賽道的冰壺場地。

“這種轉換模式不僅實現了‘水立方’與‘冰立方’互換，還實現了轉換材料重復利用，大幅降低后期拆除改造成本。”黃暉說。

據了解，“冰立方”是冬奧會歷史上體量最大的冰壺場館，是世界唯一水上項目和冰上項目均可運行的雙奧場館，也是世界上首個在泳池上架設冰壺賽道的奧運場館。

為嚴格按照冬奧標準舉辦此次測試賽，國家游泳中心再一次高水準、高效率完成了“水冰轉換”，這背后依靠的是可轉換結構體系以及可拆裝制冰系統(tǒng)等技術的創(chuàng)新應用。

與此同時，作為北京2022年冬奧會第一個實現完工的改造場館，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，并完成了賽道認證，成為第一個開啟了高規(guī)格冰上賽事、并率先進入實戰(zhàn)測試階段的冬奧場館。

“冰立方”內景。新京報記者 陶冉 攝

■ 關注2

冰面上“搭骨架” “水立方”變“冰立方”

在游泳池上架設冰壺賽道，首先要把泳池里的水抽干，然后在泳池內搭設可轉換架體。

中建一局“冰立方”項目經理劉軍介紹，2017年，其施工團隊便配合國家游泳中心、國內外專家一道進行了相關試驗，最終選擇了目前鋼結構加輕質混凝土預制板結構體系。

在泳池里“搭架子”看似簡單，但這套冰場可轉換鋼結構的設計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，還能達到冬奧會比賽要求？秘密就藏在支撐冰面的可轉換鋼結構中。

這套鋼結構由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，每個連接點裝有可拆卸高強度螺絲，確保鋼架堅固結實。架體搭設完畢后，施工團隊進行了荷載試驗，最終試驗結果顯示，每平方米增加1噸的荷載，鋼結構的最大變形僅有1.6毫米，符合3毫米以內的設計要求。

作為支撐冰面“骨架”的一部分，制冰基礎層施工也十分重要。首先要在混凝土預制板面上鋪一層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”，關鍵的環(huán)節(jié)就是制冰。因此，增加制冰設備成為場館改造的另外一項重要任務。

據了解，新加的制冰機組位于場館室外東側。目前，賽場旁邊有兩組管道，一進一回形成回路，如同人體的動脈和靜脈。制冰基礎層上密密麻麻有序鋪裝的制冰排管相當于毛細血管一樣與動脈靜脈相連，室外制冷機組就是“心臟”，打開制冰機組使其運行，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行。

■ 關注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動項目的比賽場館，賽時環(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實現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)就像我們人體的呼吸系統(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，即賽場溫度分區(qū)控制。

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

為此，國家游泳中心對比賽大廳一層及池岸層的出入口進行了物理改造，增加室內外空氣隔離設施。此外還對屋頂膜結構及墻面板之間的縫隙進行了封堵。

改造后的場館不僅增加了功能，更將實現智能升級。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。這個群智能系統(tǒng)就好比人的大腦神經中樞，根據場館內環(huán)境的變化，適時調節(jié)場館內相關設備的運行情況以滿足賽場需要。

同時，改造后的比賽大廳內，根據需要在不同的點位設置了傳感設備，這些傳感設備就像人體的眼、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，并將這些數據及時反饋至“神經中樞”，場館的群智能系統(tǒng)就會根據實際情況自動調節(jié)。

通過一列的舉措，最終可實現冰壺場館比賽大廳確保任何熱負荷條件下，冰壺賽道冰面溫度達到-8.5℃，冰面以上1.5米處溫度保持在10℃，相對濕度不超過30%，看臺溫度16℃至18℃，實現室內高大空間溫度的分區(qū)調控，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研究項目，在大廳采用最先進的建筑吸聲材料，確保賽道兩端相隔40多米遠的運動員可以通過呼喊聲清晰交流。

此外，比賽大廳照明設施改造工作已完成，共更新LED燈具314盞。更新后的比賽照明不僅更加節(jié)能，還實現了照明功能升級，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的照明需要。

“冰立方”夜景。新京報記者 陶冉 攝

■ 關注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年冬奧會和冬殘奧會中，“冰立方”將承擔冰壺和輪椅冰壺比賽賽時服務保障工作。

國家游泳中心總經理、場館運行團隊后勤副主任楊奇勇介紹，國家游泳中心實施了冬奧會、冬殘奧會無障礙環(huán)境建設提升項目，項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、低位服務臺、語音提示系統(tǒng)以及無障礙標識系統(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高度，方便殘疾運動員使用等。

楊奇勇表示，從效果看，“水立方”場館無障礙環(huán)境建設升級后，形成了完善的無障礙設施體系，提高了無障礙設施服務標準，不僅能夠滿足場館冬奧會、冬殘奧會比賽運行需求，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，春夏秋三個季節(jié)將成為“水立方”，用于水上運動；冬季則變身為“冰立方”，用于開展冰上運動，成為奧運場館可持續(xù)利用的典范。

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

新京報記者 徐美慧 攝影記者 陶冉

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