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  • 可轉換結構體系和可拆裝制冰系統讓水冰轉換

    2022-02-15 08:21:51

    “這是我見過最漂亮的場館,能在里面比賽是一種榮幸。”美國冰壺選手維多利亞·珀辛格表示。“很難相信這曾是一個游泳館,在這里比賽的感覺非常特別。”捷克選手蘇珊娜·保洛娃表示。

    北京2022年冬奧會開賽之后,由國家游泳館“水立方”改造而成的冬奧會冰壺比賽場館“冰立方”可謂是外國運動員提及最多的場館。“冰立方”是冬奧會歷史上體量最大的冰壺場館,世界唯一水上項目和冰上項目均可運行的“雙奧場館”,也是世界上首個在泳池上架設冰壺賽道的奧運場館。“水冰轉換”的“雙奧場館”,融入大量高科技元素,也蘊含獨特匠心、奇思妙想,凸顯“中國智慧”。

    “‘水冰轉換’的背后,依靠的是可轉換結構體系以及可拆裝制冰系統等技術的創新應用。”2月14日,北京國資公司黨委書記、董事長岳鵬在接受科技日報記者采訪時介紹。

    2020年10月,作為“科技冬奧”重點專項,“國家游泳中心冬—夏運動場景轉換技術研究及應用示范”在科技部正式立項。作為國家游泳中心的業主單位,北京國資公司在冬奧場館建設改造中,堅持落實可持續發展的申奧理念,創造性地提出“水冰轉換”的場館可持續利用改造方案,并完成國家游泳中心場館改造工程,實現“水立方”向“冰立方”的華麗轉身。

    如今,昔日“水立方”中波光粼粼的藍色泳道“變身”為4條晶瑩剔透的冰壺賽道。“在游泳池上架設冰壺賽道,首先要把泳池里的水抽干,然后在泳池內搭設可轉換架體。在泳池里‘搭架子’看似簡單,但這套冰場可轉換鋼結構的設計考量和安裝精度堪稱精密。”國家游泳中心總經理楊奇勇介紹說。

    如何保證冰面在穩定牢固的同時還能達到冬奧會比賽要求?楊奇勇答道:“秘密就藏在支撐冰面的可轉換鋼結構中。它由2600根3米高、2米長的薄壁H型鋼搭建而成,每根梁柱裝有柱腳,每個連接點裝有可拆卸高強度螺絲,確保鋼架堅固結實。試驗結果顯示,每平方米增加1噸荷載,鋼結構的最大變形僅有1.6毫米,符合3毫米以內的設計要求。”

    楊奇勇指出,“水立方”變身“冰立方”,關鍵的環節是制冰。為了保證賽時萬無一失,場館采用制冰機組“兩用一備”的方案,即賽場旁邊有兩組管道,一進一回形成回路,就像人體的動脈和靜脈一樣;制冰基礎層上密密麻麻有序鋪裝的制冰排管相當于毛細血管一樣與動脈靜脈相連;室外制冷機組就是“心臟”,打開制冰機組使其運行,將載冷劑通過管道循環輸送至制冰場,保證賽場制冰順利進行。

    “水立方”作為游泳和跳水等水上運動項目的比賽場館,賽時環境是高溫高濕,到了“冰立方”,冰壺比賽的賽場環境要求是低溫低濕。“在偌大的比賽大廳內實現并保證低溫低濕的環境,奧秘就在于本次場館改造的除濕系統。場館的除濕系統就像人體的呼吸系統一樣,源源不斷地將干冷空氣送入比賽大廳,并將大廳內的濕熱空氣帶出去。”楊奇勇說。

    那么,如何保證比賽用冰不融化,觀賽群眾不寒冷?楊奇勇答道:“這又涉及場館改造的一大難點——賽場溫度分區控制。對此,我們對比賽大廳進行氣密性改造。并在其一層及池岸層的出入口增加室內外空氣隔離設施,同時對屋頂膜結構及墻面板之間的縫隙進行封堵,防止冰面質量受到室外濕熱空氣影響。此外,場館還采取全新的群智能系統,有效監控比賽大廳的熱濕環境和光環境的變化,適時調節場館內相關設備的運行情況以滿足賽場需要。”

    通過一系列舉措,最終確保冰壺場館比賽大廳在任何熱負荷條件下,冰壺賽道冰面溫度達到-8.5℃,冰面以上1.5米處溫度保持在10℃,相對濕度不超過30%,看臺溫度16℃至18℃。

    2月8日,北京2022年冬奧會冰壺混合雙人金牌已經在這座雙奧場館中產生,更多精彩比賽正陸續上演。冬奧會結束后,“冰立方”還將繼續舉行冬殘奧會的冰壺比賽,是本屆冬奧會和冬殘奧會運行時間最長的場館之一。

    (記者 華 凌)

    標簽: 水冰轉換 創新應用 應用示范 持續發展

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