造“最快的冰” 排“最少的碳”

崔靖芳　刘烨烨　朱浩铨

郑方

破纪录了！

又破纪录了！

北京冬奥会自拉开序幕，奥运纪录不断在国家速滑馆“冰丝带”被打破。2月11日，“冰丝带”迎来首个世界纪录—速度滑冰男子10000米比赛，12分30秒74，来自瑞典选手范德波尔。随后，2月12日，中国选手高亭宇获得速滑男子500米金牌，并打破奧运会纪录。

作为北京冬奥会唯一新建的冰上竞赛场馆，“冰丝带”就像一位隐士，默默助力运动员刷新个人最好赛绩。“非常丝滑”“最快的冰”，不少世界速滑名将这样公开称赞“冰丝带”，速度与激情每天都在这里上演。

“冬奥会开赛以来，‘冰丝带’产生的几乎每一枚金牌成绩都打破了奥运纪录！”国家速滑馆设计总负责人、北京市建筑设计研究院副总建筑师郑方激动地对《民生周刊》记者说。

时间回到2月5日，女子3000米速度滑冰在“冰丝带”率先开赛。荷兰选手伊雷妮·斯豪滕夺得速滑首金，打破尘封20年的冬奥会纪录。郑方在场馆内见证了这历史性的一刻。

平原冰场鲜有新纪录诞生。“冰丝带”场馆冰面面积达1.2万平方米，是目前亚洲最大的冰面，经此一战，它名副其实成为“最快的冰”。

“我们在设计中一直坚持融入反复利用、综合利用、持久利用的绿色理念，采用目前世界上最先进、最环保、最节能的制冰技术。”郑方说。

二氧化碳跨临界直冷制冰技术，就是郑方说的最先进的制冰技术。“温差越小，冰面越均匀。冰就是一座滑冰场的生命，这项技术可以将冰面温差控制在0.5℃以内，冰场基础表面平整误差不超过5毫米。冰面硬度均匀，运动员可以自由‘翱翔’。”

“冰丝带”是全球首个使用该制冷技术的速度滑冰比赛场馆，这也是冬奥会历史上，首次实现替代氟利昂制冰，碳排放接近于零，中国写下了奥运史上又一项第一。

二氧化碳不是温室气体吗？它在“冰丝带”经历了一场怎样的绿色环保之旅？

首先，冷却场馆的二氧化碳收集自工业废气。相比于用传统制冰技术，它每年可节省200多万度电。其次，制冰过程中产生的余热，80%都能回收循环，用于场馆的除湿和供热等。“因为是直冷，没有换热过程，所以制冰效率比普通方式提升20%～30%。此外，赛后热交换效率也更高，可以给场馆提供生活热水，进一步节能。”

“除了制冰系统，‘最快的冰’还需要场馆室内环境保障。‘冰丝带’有上万个传感器，对于冰面上的空气、温度、湿度、风速、空气质量、设备运行等指标可以做到精确控制。比赛大厅屋顶的低辐射膜材，降低了屋顶和冰面的辐射换热，保证冰面质量更均匀。绿色低碳，是我们设计和建造场馆过程的核心目标。”郑方说。

绿色低碳的种子早早种下，正悄然生根发芽。

国家速滑馆外墙，曲面灵动飘逸的22条“冰丝带”代表着北京2022年冬奥会的年份。“冰丝带”的灵感，源于运动员在冰上划过的一道道美丽痕迹，冰与速度在这里结合。“大道至简，简洁、好看”，这是郑方对建筑美的一种设计标准。

“冰丝带”屋顶外圈安装了太阳能发电系统，由1.2万块宝石蓝色的光伏发电玻璃拼接而成，太阳能光伏发电系统装机容量为300kWp，相当于近200个家庭的年用电量。

“新技术也可以是美的，这就是我们建筑师的工作。”郑方说，“冰丝带”外围的光伏板，就像融化的雪花一样，“这是我们为‘冰丝带’量身定制的光伏系统，它不仅展现了冰的魅力，还兼具高效的发电性能。”

秀外慧中，绿色、低碳的影子在这个场馆里随处可见。

“‘冰丝带’的比赛大厅就像一个冰箱，要把容积做得小些，才能省电。”郑方说，为了减少比赛大厅的容积，降低空调、除湿等负荷，“冰丝带”的屋顶是向下弯曲的抛物面，冰上的空间就可以更小。屋顶呈现两边高、中间向下弯的形状，像一片薯片。

就这样，全球体育馆中跨度最大的单层双向正交马鞍形索网结构诞生了。巨大跨度屋面，长198米，宽124米，没有一个支撑支柱，用钢量仅为传统钢结构屋面的四分之一。

轻盈的索网结构、先进的制冷工艺、紧凑的空间、自然通风采光、节能运行的机电系统设计，一个极具科技含量的“可持续”体系应运而生，服务冬奥。

“‘冰丝带’冰面采用分模块控制单元，可以将冰面划分为若干区域，根据不同项目分区域、分标准进行制冰。平时可接待超过2000位市民同时开展冰球、速度滑冰、花样滑冰、冰壶等所有冰上运动。”郑方说，冬奥会闭幕后，这座场馆的“冰丝带”将继续飞舞，用于满足广大群众健身需求。

从冰场的二氧化碳制冷到100%使用绿色电力的场馆，北京正在办一届“绿色”冬奥会。

北京冬奥会测算温室气体排放主要涵盖赛事筹办过程、场馆和交通基础设施建设以及观众三类活动。据2022年1月北京冬奥组委发布的报告《可持续·向未来—北京冬奥会可持续发展报告（赛前）》估算，温室气体基准线排放量为130.6万吨二氧化碳当量。“这其中我们场馆的新建和改造部分，碳排放占比就超过了三分之一。”郑方说，“所以我们在设计过程中，低碳是一个核心目标。”

在郑方看来，低碳场馆是我们的主动选择，北京冬奥是我们未来低碳社会的样板，“从现在开始，低碳的理念会渗透到我的设计里、我们的工作里，它将成为我们的生活方式。”

北京冬奥组委在申办时就曾承诺：北京冬奥会所产生的碳排放将全部实现中和。筹办6年多来，北京冬奥组委通过低碳场馆、低碳能源、低碳交通、低碳办公等措施，最大程度减少碳排放，同时采取林业碳汇、企业捐赠等方式实现碳补偿，保障了北京冬奥会碳中和目标的顺利实现。

“冬奥场馆的设计体现新时代我们面对环境问题的态度。要用最小的代价，支持我们文化里最精华的活动。”郑方认为，“冰丝带”正为我们的低碳未来，描绘了一个示范样本。

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