7月30日，記者走進正在緊鑼密鼓改造中的國家游泳中心(“水立方”)，只見場館正中巨大混凝土方塊猶如“骨架”將泳池覆蓋，隨著最后一塊預(yù)制混凝土板安裝完成，“水立方”圓滿實現(xiàn)泳池向冰場轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的施工。

作為2008年北京奧運會標志性場館之一，“水立方”將在北京2022年冬奧會和冬殘奧會期間再次擔(dān)綱重要角色——變身“冰立方”，成為承接冰壺和輪椅冰壺比賽項目的場館。據(jù)說，其中研發(fā)的可拆卸支撐體系在冬奧會史上堪稱世界首例。那么，究竟運用了哪些科技大招，生動踐行“綠色、共享、開放、廉潔”的奧運理念?

大膽創(chuàng)新 將在奧運游泳館賽冰壺

“要直接把它從一個夏奧場館改造成冬奧場館，這在建筑歷史上鮮有先例，其難度可想而知。”國家游泳中心“冰水轉(zhuǎn)換”設(shè)計總負責(zé)人孫衛(wèi)華表示。

在奧運游泳館內(nèi)進行冰壺比賽是“水立方”團隊大膽創(chuàng)新的結(jié)果。國家游泳中心總經(jīng)理楊奇勇介紹說，“冰立方”將在保有“水立方”水上功能的基礎(chǔ)上新增冰上功能，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條標準賽道的冰壺場地。憑借這套可拆卸的制冰體系，將來“水立方”同時擁有水上功能和冰上功能，制冰設(shè)備和冰層拆除后，冰場即可還原為泳池。按照計劃，未來春夏秋三個季節(jié)“水立方”將用于水上活動，冬天則用于冰上活動。

據(jù)介紹，在改造過程中可拆卸的鋼結(jié)構(gòu)是泳池向冰場轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)。鋼結(jié)構(gòu)必須輕便，能夠快拆快裝，同時還要保證強度。在鋼結(jié)構(gòu)上方是一層預(yù)置混凝土板塊，再上面是防水層和制冰管道層，管道層上面再鋪冰，形成冬奧會冰壺比賽所嚴格要求的冰面。

而支撐冰面可轉(zhuǎn)換的鋼結(jié)構(gòu)，由2600根3米高、2米長的薄壁H型特制鋼材搭建而成，每根梁柱都有柱腳，之間的連接點裝有可拆卸高強度螺絲，確保鋼架緊固結(jié)實。

“鋼架上方鋪設(shè)的是1500塊1米見方、厚度達100毫米的預(yù)制混凝土板。在預(yù)制混凝土板安裝過程中，每名工人需使用卡尺進行精密微調(diào)，把‘水立方’冰水轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的總誤差控制在毫米級。”“水立方”總經(jīng)理助理賈宇告訴記者。

“接下來我們將進行保溫層、防水層、冰排等的鋪設(shè)。”賈宇說，按照施工計劃，預(yù)計今年10月完成冰壺比賽場地FOP區(qū)體育照明、場地及制冰系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)改造，今年12月，預(yù)計“冰立方”將正式與公眾見面，開展首場冰壺比賽。

多管齊下 營造冬奧比賽完美環(huán)境

除了將“水”變“冰”，營造冬奧比賽完美環(huán)境更是非常重要。

據(jù)介紹，“水立方”聯(lián)合設(shè)計單位、清華大學(xué)、哈爾濱工程大學(xué)等各方先期開展了科研論證，重點研究了改造工程涉及的冰場可轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)體系、冰壺場地?zé)釢癍h(huán)境、冰壺場地體育照明、場館綜合節(jié)能和場館建筑聲學(xué)等5項具體課題。

據(jù)“水立方”南廣場項目副總工程師谷云寬介紹，本次“冰立方”改造運用了BIM技術(shù)，即開發(fā)了一套基于BIM系統(tǒng)的信息化管理平臺，按場館既有的建筑結(jié)構(gòu)機電設(shè)施和此次改造施工圖任務(wù)進行建模，通過BIM可以實時掌握工程形象進度，改造完成后可實現(xiàn)對全場館的“網(wǎng)格化”和信息化管理。后續(xù)，場館將進一步推進實施基于5G的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，更好地為運動員、觀眾、場館管理者提供智慧化服務(wù)。

此外，按照綠色建筑二星的標準設(shè)計實施，“冰立方”改造后的場館將更加節(jié)能環(huán)保。“此次‘水立方’增加了膜結(jié)構(gòu)空腔自然通風(fēng)，通過開啟頂部的空腔，夏季自然通風(fēng)降溫，冬季蓄能降低場館熱耗。‘水立方’將利用空腔降溫技術(shù)，讓空腔夾層內(nèi)的熱空氣向上流動并與室外空氣循環(huán)，以此可有效降低空腔溫度10℃。”楊奇勇告訴記者。

改造完成后的“冰立方”不僅功能增加，更將實現(xiàn)智能升級，全新的智能建筑管理系統(tǒng)將有效控制和監(jiān)測場館室內(nèi)的溫度、濕度、照明、聲學(xué)等變化，為冬奧冰壺比賽提供完美環(huán)境。

位于“水立方”南廣場地下的“冰立方”冰上運動中心，與冬奧會冰壺比賽場地改造工程同步開工建設(shè)，新建冰場包括1個標準的冰球場和兩條冰壺道。這個工程總建筑面積8221.3平方米，截至7月底，地下冰場基坑筏板混凝土澆筑基本完成，預(yù)計今年年底完成主體結(jié)構(gòu)施工，2020年5月開始試運行。不僅可以為2022年冬奧會及冬殘奧會比賽相關(guān)運行提供保障服務(wù)，還能每年接待10萬多名冰上運動愛好者，感受到“奧運品質(zhì)的冰”。

(科技日報北京7月30日電)

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