冬奧場館建設(shè)采用了哪些“黑科技”

截至目前，北京2022年冬奧會和冬殘奧會場館三大賽區(qū)12個競賽場館永久性設(shè)施基本完工，承擔(dān)開閉幕式的國家體育場“鳥巢”，將于今年10月改造完成。今年10月起，北京冬奧組委將陸續(xù)組織進(jìn)行15項測試活動。藍(lán)圖變?yōu)楝F(xiàn)實背后，是工匠們2000多個日夜的拼搏奮戰(zhàn)，是無數(shù)項攻堅克難的專利設(shè)計。

“冰絲帶”：世界上大索網(wǎng)屋面全部實現(xiàn)數(shù)字化生產(chǎn)拼裝

長200米、寬130米的大跨度屋頂，是有著“冰絲帶”之稱的國家速滑館建設(shè)中面臨的首要難點。不同于一般建筑，其屋頂為不規(guī)則馬鞍形，是目前世界體育場館中規(guī)模最大的單層雙向正交馬鞍形索網(wǎng)屋面，碗狀看臺頂部周圈環(huán)桁架上的鋼索網(wǎng)結(jié)構(gòu)，最大跨度達(dá)到198米×124米，但用鋼量僅為傳統(tǒng)屋面的四分之一。

北京城建集團(tuán)國家速滑館工程總承包部項目經(jīng)理李少華介紹，由于索網(wǎng)屋面的空間形態(tài)非常復(fù)雜，張拉以后每一個“方格”空間形態(tài)都不一樣，因此填充的每一塊單元體尺寸也不同，需要通過實測得到數(shù)據(jù)后再進(jìn)行加工定制。

而這背后，離不開建筑數(shù)字信息BIM系統(tǒng)?！氨z帶”上至8500噸的鋼結(jié)構(gòu)，下到每一塊形狀各異的幕墻玻璃、弧度各異的看臺，都實現(xiàn)了數(shù)字化，在工廠進(jìn)行精密生產(chǎn)和預(yù)制，在現(xiàn)場精準(zhǔn)拼裝。

雪車雪橇賽道：1.9公里混凝土一次噴射澆筑成型

雪車雪橇是冬奧會中速度最快的項目，專業(yè)性強(qiáng)、危險性高，因此對場地要求非?？量?。

場地位置向陽，陽光直射會影響冰面質(zhì)量，怎么辦？項目團(tuán)隊研發(fā)出一套獨特的地形氣候保護(hù)系統(tǒng)，賽道遮陽棚結(jié)合賽道形狀、地形等，實現(xiàn)了傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)與現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)的完美結(jié)合，有效保護(hù)了賽道冰面，也最大限度降低了能源消耗。延慶賽區(qū)的雪車雪橇賽道是半U形混凝土澆筑結(jié)構(gòu)，混凝土里預(yù)埋誤差不超過5毫米的冷凝管，通過在表面制冰最終形成賽道?？此撇⒉粡?fù)雜，但1.9公里長的賽道澆筑要一氣呵成，一次成型很難，各種彎度、各種落差交織在一起，更是難上加難。建設(shè)團(tuán)隊走自主創(chuàng)新之路，1.9公里賽道混凝土一次性噴射澆筑成型。

二氧化碳制冰技術(shù)：制冷系統(tǒng)碳排放近乎零

在國家速滑館，場館的多功能超大冰面亞臨界、跨臨界多工況并行二氧化碳直接蒸發(fā)制冰集中式制冷系統(tǒng)，亞臨界、跨臨界多工況并行二氧化碳集中式制冷中壓回油系統(tǒng)等應(yīng)用，均屬國際首次。

據(jù)國家速滑館制冰系統(tǒng)有關(guān)設(shè)計負(fù)責(zé)人介紹，二氧化碳制冷劑破壞臭氧層潛能值為0，全球變暖潛能值為1，并且無異味、不可燃、不助燃，是可持續(xù)性最好的冷媒之一。與傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)相比，能效可提升20%以上，通過場館的智能能源管理系統(tǒng)，還能夠把制冰過程產(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多萬度電，相當(dāng)于約120萬棵樹實現(xiàn)的碳減排量，整個制冷系統(tǒng)的碳排放趨近于零。

科文