造“最快的冰” 排“最少的碳”

崔靖芳　劉燁燁　朱浩銓

鄭方

破紀(jì)錄了！

又破紀(jì)錄了！

北京冬奧會(huì)自拉開序幕，奧運(yùn)紀(jì)錄不斷在國家速滑館“冰絲帶”被打破。2月11日，“冰絲帶”迎來首個(gè)世界紀(jì)錄—速度滑冰男子10000米比賽，12分30秒74，來自瑞典選手范德波爾。隨后，2月12日，中國選手高亭宇獲得速滑男子500米金牌，并打破奧運(yùn)會(huì)紀(jì)錄。

作為北京冬奧會(huì)唯一新建的冰上競(jìng)賽場(chǎng)館，“冰絲帶”就像一位隱士，默默助力運(yùn)動(dòng)員刷新個(gè)人最好賽績(jī)?！胺浅＝z滑”“最快的冰”，不少世界速滑名將這樣公開稱贊“冰絲帶”，速度與激情每天都在這里上演。

“冬奧會(huì)開賽以來，‘冰絲帶’產(chǎn)生的幾乎每一枚金牌成績(jī)都打破了奧運(yùn)紀(jì)錄！”國家速滑館設(shè)計(jì)總負(fù)責(zé)人、北京市建筑設(shè)計(jì)研究院副總建筑師鄭方激動(dòng)地對(duì)《民生周刊》記者說。

時(shí)間回到2月5日，女子3000米速度滑冰在“冰絲帶”率先開賽。荷蘭選手伊雷妮·斯豪滕奪得速滑首金，打破塵封20年的冬奧會(huì)紀(jì)錄。鄭方在場(chǎng)館內(nèi)見證了這歷史性的一刻。

平原冰場(chǎng)鮮有新紀(jì)錄誕生?！氨z帶”場(chǎng)館冰面面積達(dá)1.2萬平方米，是目前亞洲最大的冰面，經(jīng)此一戰(zhàn)，它名副其實(shí)成為“最快的冰”。

“我們?cè)谠O(shè)計(jì)中一直堅(jiān)持融入反復(fù)利用、綜合利用、持久利用的綠色理念，采用目前世界上最先進(jìn)、最環(huán)保、最節(jié)能的制冰技術(shù)?！编嵎秸f。

二氧化碳跨臨界直冷制冰技術(shù)，就是鄭方說的最先進(jìn)的制冰技術(shù)?！皽夭钤叫。嬖骄鶆?。冰就是一座滑冰場(chǎng)的生命，這項(xiàng)技術(shù)可以將冰面溫差控制在0.5℃以內(nèi)，冰場(chǎng)基礎(chǔ)表面平整誤差不超過5毫米。冰面硬度均勻，運(yùn)動(dòng)員可以自由‘翱翔’?！?/p>

“冰絲帶”是全球首個(gè)使用該制冷技術(shù)的速度滑冰比賽場(chǎng)館，這也是冬奧會(huì)歷史上，首次實(shí)現(xiàn)替代氟利昂制冰，碳排放接近于零，中國寫下了奧運(yùn)史上又一項(xiàng)第一。

二氧化碳不是溫室氣體嗎？它在“冰絲帶”經(jīng)歷了一場(chǎng)怎樣的綠色環(huán)保之旅？

首先，冷卻場(chǎng)館的二氧化碳收集自工業(yè)廢氣。相比于用傳統(tǒng)制冰技術(shù)，它每年可節(jié)省200多萬度電。其次，制冰過程中產(chǎn)生的余熱，80%都能回收循環(huán)，用于場(chǎng)館的除濕和供熱等?！耙?yàn)槭侵崩?，沒有換熱過程，所以制冰效率比普通方式提升20%～30%。此外，賽后熱交換效率也更高，可以給場(chǎng)館提供生活熱水，進(jìn)一步節(jié)能?！?/p>

“除了制冰系統(tǒng)，‘最快的冰’還需要場(chǎng)館室內(nèi)環(huán)境保障?！z帶’有上萬個(gè)傳感器，對(duì)于冰面上的空氣、溫度、濕度、風(fēng)速、空氣質(zhì)量、設(shè)備運(yùn)行等指標(biāo)可以做到精確控制。比賽大廳屋頂?shù)牡洼椛淠げ模档土宋蓓敽捅娴妮椛鋼Q熱，保證冰面質(zhì)量更均勻。綠色低碳，是我們?cè)O(shè)計(jì)和建造場(chǎng)館過程的核心目標(biāo)。”鄭方說。

綠色低碳的種子早早種下，正悄然生根發(fā)芽。

國家速滑館外墻，曲面靈動(dòng)飄逸的22條“冰絲帶”代表著北京2022年冬奧會(huì)的年份。“冰絲帶”的靈感，源于運(yùn)動(dòng)員在冰上劃過的一道道美麗痕跡，冰與速度在這里結(jié)合?！按蟮乐梁?jiǎn)，簡(jiǎn)潔、好看”，這是鄭方對(duì)建筑美的一種設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

“冰絲帶”屋頂外圈安裝了太陽能發(fā)電系統(tǒng)，由1.2萬塊寶石藍(lán)色的光伏發(fā)電玻璃拼接而成，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)裝機(jī)容量為300kWp，相當(dāng)于近200個(gè)家庭的年用電量。

“新技術(shù)也可以是美的，這就是我們建筑師的工作。”鄭方說，“冰絲帶”外圍的光伏板，就像融化的雪花一樣，“這是我們?yōu)椤z帶’量身定制的光伏系統(tǒng)，它不僅展現(xiàn)了冰的魅力，還兼具高效的發(fā)電性能?！?/p>

秀外慧中，綠色、低碳的影子在這個(gè)場(chǎng)館里隨處可見。

“‘冰絲帶’的比賽大廳就像一個(gè)冰箱，要把容積做得小些，才能省電?！编嵎秸f，為了減少比賽大廳的容積，降低空調(diào)、除濕等負(fù)荷，“冰絲帶”的屋頂是向下彎曲的拋物面，冰上的空間就可以更小。屋頂呈現(xiàn)兩邊高、中間向下彎的形狀，像一片薯片。

就這樣，全球體育館中跨度最大的單層雙向正交馬鞍形索網(wǎng)結(jié)構(gòu)誕生了。巨大跨度屋面，長(zhǎng)198米，寬124米，沒有一個(gè)支撐支柱，用鋼量?jī)H為傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)屋面的四分之一。

輕盈的索網(wǎng)結(jié)構(gòu)、先進(jìn)的制冷工藝、緊湊的空間、自然通風(fēng)采光、節(jié)能運(yùn)行的機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，一個(gè)極具科技含量的“可持續(xù)”體系應(yīng)運(yùn)而生，服務(wù)冬奧。

“‘冰絲帶’冰面采用分模塊控制單元，可以將冰面劃分為若干區(qū)域，根據(jù)不同項(xiàng)目分區(qū)域、分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制冰。平時(shí)可接待超過2000位市民同時(shí)開展冰球、速度滑冰、花樣滑冰、冰壺等所有冰上運(yùn)動(dòng)?！编嵎秸f，冬奧會(huì)閉幕后，這座場(chǎng)館的“冰絲帶”將繼續(xù)飛舞，用于滿足廣大群眾健身需求。

從冰場(chǎng)的二氧化碳制冷到100%使用綠色電力的場(chǎng)館，北京正在辦一屆“綠色”冬奧會(huì)。

北京冬奧會(huì)測(cè)算溫室氣體排放主要涵蓋賽事籌辦過程、場(chǎng)館和交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及觀眾三類活動(dòng)。據(jù)2022年1月北京冬奧組委發(fā)布的報(bào)告《可持續(xù)·向未來—北京冬奧會(huì)可持續(xù)發(fā)展報(bào)告（賽前）》估算，溫室氣體基準(zhǔn)線排放量為130.6萬噸二氧化碳當(dāng)量?！斑@其中我們場(chǎng)館的新建和改造部分，碳排放占比就超過了三分之一。”鄭方說，“所以我們?cè)谠O(shè)計(jì)過程中，低碳是一個(gè)核心目標(biāo)?！?/p>

在鄭方看來，低碳場(chǎng)館是我們的主動(dòng)選擇，北京冬奧是我們未來低碳社會(huì)的樣板，“從現(xiàn)在開始，低碳的理念會(huì)滲透到我的設(shè)計(jì)里、我們的工作里，它將成為我們的生活方式?！?/p>

北京冬奧組委在申辦時(shí)就曾承諾：北京冬奧會(huì)所產(chǎn)生的碳排放將全部實(shí)現(xiàn)中和。籌辦6年多來，北京冬奧組委通過低碳場(chǎng)館、低碳能源、低碳交通、低碳辦公等措施，最大程度減少碳排放，同時(shí)采取林業(yè)碳匯、企業(yè)捐贈(zèng)等方式實(shí)現(xiàn)碳補(bǔ)償，保障了北京冬奧會(huì)碳中和目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)。

“冬奧場(chǎng)館的設(shè)計(jì)體現(xiàn)新時(shí)代我們面對(duì)環(huán)境問題的態(tài)度。要用最小的代價(jià)，支持我們文化里最精華的活動(dòng)?！编嵎秸J(rèn)為，“冰絲帶”正為我們的低碳未來，描繪了一個(gè)示范樣本。

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