
北京冬奥会开赛之后,“冰立方”成为被外国运动员提及最多的场馆。“太神奇了!”“在偶像菲尔普斯夺得8枚金牌的场地比赛,感觉就像与他一起比赛一样。”“难以想象我是在游泳池的顶上打冰壶。”“2008年奥运会的比赛场馆能再次利用,这种做法太酷了。”“水立方”变身 “冰立方”,其间蕴含了大量高科技元素,也蕴含了建设者的奇思妙想和辛苦付出。
“冰立方”是冬奥会历史上体量最大的冰壶场馆,世界唯一水上项目和冰上项目均可运行的双奥场馆,也是世界上首个在泳池上架设冰壶赛道的奥运场馆。这背后依靠的是可转换结构体系以及可拆装制冰系统等技术的创新应用。业主北京国资公司创造性地提出“水冰转换”可持续利用改造方案,实现了“水立方”向“冰立方”的华丽转身。
一副“骨架”撑起冰壶冰面
在游泳池上架设冰壶赛道,首先要把泳池里的水抽干,然后在泳池内搭设可转换架体。在泳池里“搭架子”看似简单,但这套冰场可转换钢结构的设计考量和安装精度堪称精密。
如何保证冰面在稳定牢固的同时还能达到冬奥会比赛要求?秘密就藏在支撑冰面的可转换钢结构中。它由2600根3米高、2米长的薄壁H型钢搭建而成,每根梁柱装有柱脚,每个连接点装有可拆卸高强度螺丝,确保钢架坚固结实。试验结果显示,每平方米增加1吨荷载,钢结构的最大变形仅有1.6毫米,符合3毫米以内的设计要求。
作为支撑冰面“骨架”的一部分,制冰基础层施工也十分重要。首先要在混凝土预制板面上铺一层PE膜,然后再铺两层挤塑保温板,保温板之上再铺一层PE膜和抗滑移层,最上一层便是制冰管架。看似简单的工序,对施工品质要求极高。
两套“系统”打造赛事环境
“水立方”变身“冰立方”,关键的环节是制冰。为了保证赛时万无一失,场馆采用了制冰机组两用一备的方案。
现在的赛场旁边有两组管道,一进一回形成回路,就像人体的动脉和静脉一样。制冰基础层上密密麻麻有序铺装的制冰排管相当于毛细血管一样与动脉静脉相连。室外制冷机组就是“心脏”,打开制冰机组使其运行,将载冷剂通过管道循环输送至制冰场,保证赛场制冰顺利进行。
“水立方”作为游泳和跳水等水上运动项目的比赛场馆,赛时环境是高温高湿,到了“冰立方”,冰壶比赛的赛场环境要求是低温低湿。如何在偌大的比赛大厅内实现并保证低温低湿的环境,奥秘就在于本次场馆改造的除湿系统。“场馆的除湿系统就像我们人体的呼吸系统一样,源源不断地将干冷空气送入比赛大厅,并将大厅内的湿热空气带出去。”
一个“中枢”实现实时调节
如何保证比赛用冰不融化,观众不寒冷,赛场温度分区控制是难点。为了保证赛场的湿热环境,首先要对比赛大厅进行气密性改造,否则湿热空气进入赛场内会造成冰面起雾,导致比赛无法进行。场馆方对比赛大厅一层及池岸层的出入口进行物理改造,增加室内外空气隔离设施。还对屋顶膜结构及墙面板之间的缝隙进行了封堵。
改造后场馆实现智能升级。全新的群智能系统将有效监控比赛大厅的热湿环境和光环境的变化,根据设置在大厅的传感设备,感知并根据场馆内温湿度、声光等环境变化,适时调节场馆内相关设备的运行情况以满足赛场需要。
通过一系列的举措,最终实现冰壶场馆比赛大厅确保任何热负荷条件下,冰壶赛道冰面温度达到零下8.5摄氏度,冰面以上1.5米处温度保持在10摄氏度,相对湿度不超过30%,看台温度16摄氏度至18摄氏度,实现室内高大空间温度的分区调控,既满足了冰壶比赛环境的需要,又为观众营造了舒适的观赛环境。




