“冰絲帶”引領(lǐng)冬奧“黑科技”

國家速滑館內(nèi)景（新華社 張晨霖 攝）

近日，有“冰絲帶”之稱的北京2022年冬奧會(huì)國家速滑館完成速滑滑冰賽道的首次制冰工作，正式具備了迎接測(cè)試賽的條件。

國家速滑館擁有亞洲最大的全冰面設(shè)計(jì)，面積達(dá)1.2萬平方米。值得注意的是，國家速滑館采用二氧化碳跨臨界直冷制冰系統(tǒng)，是全球首個(gè)采用二氧化碳跨臨界直接蒸發(fā)制冷的冬奧速滑場館。

二氧化碳直冷制冰鑄就“冰絲帶”

國家速滑館是最早提出使用二氧化碳跨臨界直冷制冰系統(tǒng)的冬奧場館，也是技術(shù)最復(fù)雜、功能最多、制冰面積最大的二氧化碳跨臨界直冷制冰系統(tǒng)的冬奧場館。

經(jīng)理論分析，采用二氧化碳制冷，有把握實(shí)現(xiàn)冰表面溫差不超過0.5℃。溫差越小，冰面的硬度就越均勻，冰面便越平整，越有利于出成績。據(jù)了解，目前速度滑冰所有的世界紀(jì)錄都是在加拿大卡爾加里和美國鹽湖城的高原冰場上創(chuàng)造的，“冰絲帶”的冰面打造者們希望2022年各國運(yùn)動(dòng)員能在“冰絲帶”里創(chuàng)造新的世界紀(jì)錄。

除了有最平整、最光滑的冰面，“冰絲帶”在建造過程中還踐行了“綠色”奧運(yùn)的理念——這種制冰技術(shù)使得國家速滑館的碳排放量接近于零，還配有一套場館智能化能源管理系統(tǒng)，能把制冰產(chǎn)生的廢熱用于除濕、冰面維護(hù)、場館生活熱水等，全冰面模式下每年僅制冷部分就能節(jié)省200多萬千瓦·時(shí)的電；整個(gè)系統(tǒng)的碳減排量，相當(dāng)于近3900輛汽車產(chǎn)生的二氧化碳年排放量，或種植超過120萬棵樹實(shí)現(xiàn)的碳減排量。

由此可見，“冰絲帶”是一座真正的智慧場館、綠色場館。

為“最快的冰”筑牢基礎(chǔ)

冰面以下，同樣是技術(shù)的堅(jiān)實(shí)支撐。

國家速滑館的1.2萬平方米冰面，通過分模塊控制單元，可以根據(jù)不同項(xiàng)目分區(qū)域、分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制冰，既能滿足冬奧會(huì)速度滑冰比賽使用要求，還可以根據(jù)不同冰上項(xiàng)目對(duì)冰面的使用需求分區(qū)域制冰。

目前，工程設(shè)計(jì)和建設(shè)單位已經(jīng)在制冰系統(tǒng)的集成設(shè)計(jì)、冰板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩個(gè)最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)方案上取得實(shí)用新型專利。據(jù)施工單位北京城建亞泰制冰聯(lián)合體負(fù)責(zé)人李燕敏介紹，制冰工藝管道設(shè)計(jì)壓力高，均采用無縫不銹鋼管，尤其是冰板內(nèi)的制冷排管采用了單根40~50米長的無縫不銹長鋼盤。

為了確保冰板制冰效果均勻，施工中要求嚴(yán)格控制管道的位置、標(biāo)高以及混凝土的表面平整度。他們引入第三方檢測(cè)團(tuán)隊(duì)，進(jìn)行管道三維激光掃描及混凝土平整度慣導(dǎo)檢測(cè)，為項(xiàng)目施工提供了極大的校準(zhǔn)考核和保證。最終，17厘米的完整混凝土地面，水平高差控制在4毫米左右。

做可持續(xù)的冬奧場館

國家速滑館比賽區(qū)包括三條400米速度滑冰比賽道、一條速滑比賽練習(xí)道、一塊60×30米多功能冰場（短道速滑模式）、一塊61×31米多功能冰場（冰球與花樣滑冰模式）及一塊活動(dòng)冰場，能同時(shí)滿足舉辦滑冰、冰壺、冰球等多項(xiàng)賽事以及大眾進(jìn)行冰上活動(dòng)的多功能需求。

“冰絲帶”是北京2022冬奧會(huì)新建標(biāo)志性場館。冬奧會(huì)后，這里也有望成為以冰雪運(yùn)動(dòng)為突出特色的新體育綜合體，可接待超過2000名市民開展各項(xiàng)冰上運(yùn)動(dòng)。（據(jù)《科技日?qǐng)?bào)》《羊城晚報(bào)》）■