北京冬奥场馆的“黑科技”

科文

“冰丝带”：最大索网屋面全部实现数字化生产拼装

长200米、宽130米的大跨度屋顶，是有着“冰丝带”之称的国家速滑馆建设中面临的首要难题。不同于一般建筑，速滑馆的屋顶为不规则马鞍形，是目前世界体育场馆中规模最大的单层双向正交马鞍形索网屋面。碗狀看台顶部周圈环桁架上的钢索网结构，最大跨度达到198米×124米，但用钢量仅为传统屋面的四分之一。

北京城建集团国家速滑馆工程总承包部项目经理李少华介绍，由于索网屋面的空间形态非常复杂，张拉以后每一个方格空间形态都不一样，因此填充的每一块单元体尺寸也不同，需要通过实测得到数据后再进行加工定制。

而这背后，离不开建筑数字信息BIM系统。“冰丝带”上至8500吨的钢结构，下到形状各异的幕墙玻璃、弧度各异的看台，都实现了数字化生产，在工厂进行精密加工预制，再在现场精准拼装。

雪车雪橇赛道： 1.9公里混凝土一次性喷射浇筑成型

雪车雪橇是冬奥会中速度最快的项目，专业性强、危险性高，因此对场地的要求非常严苛。

场地位置向阳，阳光直射会影响冰面质量，怎么办？项目团队研发出一套独特的地形气候保护系统，赛道遮阳棚结合赛道形状、地形等，实现了传统木结构与现代钢结构的完美结合，有效保护了赛道冰面，也最大限度降低了能源消耗。

延庆赛区的雪车雪橇赛道是半U形混凝土浇筑结构，混凝土里预埋了误差不超过5毫米的冷凝管，通过在表面制冰最终形成赛道。这看似并不复杂，但1.9公里长的赛道浇筑要一次成型很难，各种弯度、各种落差交织在一起，更是难上加难。建设团队走自主创新之路，1.9公里赛道混凝土最终一次性喷射浇筑成型。

二氧化碳制冰技术：制冷系统碳排放趋近于零

在国家速滑馆，场馆的多功能超大冰面亚临界、跨临界多工况并行二氧化碳直接蒸发制冰集中式制冷系统，亚临界、跨临界多工况并行二氧化碳集中式制冷中压回油系统等应用，均属国际首次。

据国家速滑馆制冰系统有关设计负责人介绍，二氧化碳制冷剂破坏臭氧层潜能值为0，全球变暖潜能值为1，并且无异味、不可燃、不助燃，是可持续性最好的冷媒之一，与传统制冷系统相比，能效可提升20%以上。通过场馆的智能能源管理系统，还能够把制冰过程中产生的废热用于除湿、冰面维护、提供场馆生活热水等。全冰面模式下，每年仅制冷部分就能节约200多万度电，相当于约120万棵树实现的碳减排量，整个制冷系统的碳排放趋近于零。