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冬奥鲜探4|走进“冰立方”,看“水冰转换”是如何实现的?

来源:未知 发布时间:2021-12-24 12:35
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从“水立方”华丽变身“冰立方”,从2008年到2022年,国家游泳中心经历了诸多改变。

2008年,国家游泳中心“水立方”作为北京奥运会的标志性场馆,承担了游泳、跳水、花样游泳等水上比赛项目;2022年,作为北京冬奥会和冬残奥会冰壶和轮椅冰壶的比赛场馆,改造后的“冰立方”将成为世界首个泳池上架设冰壶赛道的双奥场馆,也将成为冬奥史上首个在临时冰面上铺设赛道的双奥场馆。

近日,新京报记者来到冬奥会场馆“冰立方”,实地探访这个为大众所熟悉的“水立方”是如何“摇身一变”转换成“冰立方”的。

“冰立方”内的冰壶赛场。新京报记者 陶冉 摄

■ 关注1

世界首座完成“水冰转换”的场馆

北京2022年冬奥会和冬残奥会期间,“冰立方”将承接冰壶和轮椅冰壶比赛项目。

北京市重大项目办城区场馆建设处处长黄晖介绍,该场馆于2019年首次完成游泳池与冰场的转换,成为世界首座完成“水冰转换”的场馆,实现了“水立方”变为“冰立方”的华丽转身。

黄晖介绍,根据改造方案,国家游泳中心改造涉及建筑、结构、防水、膜维修等工程领域,约70个独立施工区,50000平方米的改造面积。

其中,改造中最大的难点在于保有“水立方”水上功能的基础上新增冰上功能的“水冰转换”,即在比赛大厅中部通过搭建可转换结构及安装可拆装制冰系统,形成具有4条标准赛道的冰壶场地。

“这种转换模式不仅实现了‘水立方’与‘冰立方’互换,还实现了转换材料重复利用,大幅降低后期拆除改造成本。”黄晖说。

据了解,“冰立方”是冬奥会历史上体量最大的冰壶场馆,是世界唯一水上项目和冰上项目均可运行的双奥场馆,也是世界上首个在泳池上架设冰壶赛道的奥运场馆。

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为严格按照冬奥标准举办此次测试赛,国家游泳中心再一次高水准、高效率完成了“水冰转换”,这背后依靠的是可转换结构体系以及可拆装制冰系统等技术的创新应用。

与此同时,作为北京2022年冬奥会第一个实现完工的改造场馆,国家游泳中心于2019年12月成功举办了中国青少年冰壶公开赛,并完成了赛道认证,成为第一个开启了高规格冰上赛事、并率先进入实战测试阶段的冬奥场馆。

“冰立方”内景。新京报记者 陶冉 摄

■ 关注2

冰面上“搭骨架” “水立方”变“冰立方”

在游泳池上架设冰壶赛道,首先要把泳池里的水抽干,然后在泳池内搭设可转换架体。

中建一局“冰立方”项目经理刘军介绍,2017年,其施工团队便配合国家游泳中心、国内外专家一道进行了相关试验,最终选择了目前钢结构加轻质混凝土预制板结构体系。

在泳池里“搭架子”看似简单,但这套冰场可转换钢结构的设计考量和安装精度十分精密。如何保证冰面在稳定牢固的同时,还能达到冬奥会比赛要求?秘密就藏在支撑冰面的可转换钢结构中。

这套钢结构由2600根3米高、2米长的薄壁H型钢搭建而成,每根梁柱装有柱脚,每个连接点装有可拆卸高强度螺丝,确保钢架坚固结实。架体搭设完毕后,施工团队进行了荷载试验,最终试验结果显示,每平方米增加1吨的荷载,钢结构的最大变形仅有1.6毫米,符合3毫米以内的设计要求。

作为支撑冰面“骨架”的一部分,制冰基础层施工也十分重要。首先要在混凝土预制板面上铺一层PE膜,然后再铺两层挤塑保温板,保温板之上再铺一层PE膜和抗滑移层,最上一层便是制冰管架。

“水立方”变身“冰立方”,关键的环节就是制冰。因此,增加制冰设备成为场馆改造的另外一项重要任务。

据了解,ewin娱乐平台,新加的制冰机组位于场馆室外东侧。目前,赛场旁边有两组管道,一进一回形成回路,如同人体的动脉和静脉。制冰基础层上密密麻麻有序铺装的制冰排管相当于毛细血管一样与动脉静脉相连,室外制冷机组就是“心脏”,打开制冰机组使其运行,将载冷剂通过管道循环输送至制冰场,以保证赛场制冰顺利进行。

■ 关注3

赛场温度可分区控制

“水立方”作为游泳和跳水等水上运动项目的比赛场馆,赛时环境是高温高湿;而到了“冰立方”,冰壶比赛的赛场环境要求是低温低湿。如何在偌大的比赛大厅内实现并保证低温低湿的环境,奥秘就在于本次场馆改造的除湿系统。

“场馆的除湿系统就像我们人体的呼吸系统一样,源源不断地将干冷空气送入比赛大厅,并将大厅内的湿热空气带出去。”刘军介绍。

如何保证比赛用冰不融化,观赛群众不寒冷,是“冰立方”场馆改造的一大难点,即赛场温度分区控制。

据介绍,为了保证赛场的湿热环境,要对比赛大厅进行气密性改造。冰壶比赛对现场环境要求极高,如果比赛场馆未能得到有效密封,那么湿热空气就会进入赛场内,造成冰面起雾,进而直接导致冰壶比赛无法进行。

为此,国家游泳中心对比赛大厅一层及池岸层的出入口进行了物理改造,增加室内外空气隔离设施。此外还对屋顶膜结构及墙面板之间的缝隙进行了封堵。

改造后的场馆不仅增加了功能,更将实现智能升级。全新的群智能系统将有效监控比赛大厅的热湿环境和光环境的变化。这个群智能系统就好比人的大脑神经中枢,根据场馆内环境的变化,适时调节场馆内相关设备的运行情况以满足赛场需要。

同时,改造后的比赛大厅内,根据需要在不同的点位设置了传感设备,这些传感设备就像人体的眼、耳、皮肤等感觉器官一样,感知着比赛大厅的温湿度、声光等环境的变化,并将这些数据及时反馈至“神经中枢”,场馆的群智能系统就会根据实际情况自动调节。

通过一列的举措,最终可实现冰壶场馆比赛大厅确保任何热负荷条件下,冰壶赛道冰面温度达到-8.5℃,冰面以上1.5米处温度保持在10℃,相对湿度不超过30%,看台温度16℃至18℃,实现室内高大空间温度的分区调控,既满足了冰壶比赛环境的需要,又为观众营造了舒适的观赛环境。

场馆还开展了建筑声学研究项目,在大厅采用最先进的建筑吸声材料,确保赛道两端相隔40多米远的运动员可以通过呼喊声清晰交流。

此外,比赛大厅照明设施改造工作已完成,共更新LED灯具314盏。更新后的比赛照明不仅更加节能,还实现了照明功能升级,游泳模式、冰壶模式、商演模式的灯光照明可以一键切换,满足了赛事传播及不同种类大型活动的照明需要。

“冰立方”夜景。新京报记者 陶冉 摄

■ 关注4

无障碍改造全覆盖 新建两块冰面将向大众开放

在北京2022年冬奥会和冬残奥会中,“冰立方”将承担冰壶和轮椅冰壶比赛赛时服务保障工作。

国家游泳中心总经理、场馆运行团队后勤副主任杨奇勇介绍,国家游泳中心实施了冬奥会、冬残奥会无障碍环境建设提升项目,项目覆盖国家游泳中心全场馆,包括场馆外围及前后院、场馆各出入口、首层公共区域、B1竞赛场地区域。

在项目功能方面,则涉及无障碍道路、无障碍停车位、无障碍出入口、无障碍电梯、无障碍坡道、无障碍卫生间、无障碍更衣间、低位服务台、语音提示系统以及无障碍标识系统等。

针对轮椅冰壶,场馆还采取了人性化的防疫措施,例如增加测温门宽度,确保轮椅通过;降低残疾人防疫物品摆放台高度,方便残疾运动员使用等。

杨奇勇表示,从效果看,“水立方”场馆无障碍环境建设升级后,形成了完善的无障碍设施体系,提高了无障碍设施服务标准,不仅能够满足场馆冬奥会、冬残奥会比赛运行需求,还将更好地为赛后场馆可持续利用提供长足保障。

杨奇勇介绍,国家游泳中心由“水立方”改造成“冰立方”后,比赛大厅将具备冰上赛事、水上赛事及大型商业活动的承办条件。

赛后,将在游泳季和冰上季之间不断切换,春夏秋三个季节将成为“水立方”,用于水上运动;冬季则变身为“冰立方”,用于开展冰上运动,成为奥运场馆可持续利用的典范。

同时,为做好场馆的后期运营,国家游泳中心还利用南广场地下空间建立了2块冰面,一块为标准冰场、另一块为冰壶场地。届时,将作为奥林匹克中心区冰壶项目体验基地,为大众提供开放的平台。

新京报记者 徐美慧 摄影记者 陶冉

周博华 视频报道

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