冬奧場館建設中，工地如何變得“聰明”起來？

新京報訊（記者 吳嬌穎）2020年中國國際服務貿易交易會（以下簡稱“服貿會”）將於9月在京開幕。由北京市住建委主辦的建築服務專題，將圍繞建築業高質量發展要求，展示BIM、互聯網、物聯網、大數據、雲計算、人工智能、區塊鏈等新技術的集成與創新應用成果及其服務能力。

據悉，截至目前，已有包括中國建築、中國鐵建、中國中鐵、中國建築設計研究有限公司、北京城建集團、北京建工集團等70餘家企業參展參會。

在現代信息技術支撐下，過去“出大力、流大汗”的工地現場正在發生驚人的變化，“建造”也在實現向“智造”飛躍。今日（8月15日），記者探訪國家游泳中心、國家會議中心二期、國家速滑館等冬奧工程現場看到，智能建造成果與現代信息技術的應用，正在讓傳統的建設工地變得“聰明”起來。

BIM技術精準搭建 “水立方”20天變身“冰立方”

8月15日下午，記者在國家游泳中心場內看到，“水立方”已經完成了泳池-冰面轉換的改造。在2022年北京冬奧會期間，這裏將作為冰壺項目比賽場地使用，國家游泳中心也將成為世界上首個“雙奧場館”。

“水立方”變身“冰立方”的場館改造僅用時20天完成，但作為世界首次在冬奧會場館進行泳池-冰面的轉換改造，其中存在的難題並不少。

從泳池變身冰場，搭建轉換結構是改造的首要難題。據建設施工方中建一局項目負責人介紹，“冰立方”項目應用BIM技術，搭建了由2600根薄壁H型鋼和1570塊輕質混凝土預製板組成的轉換結構，為冰場架體的鋼樑和混凝土預製板都編輯了數字身份，在轉換施工中精準有效地將每個構件復位。

國家游泳中心場內，陳列着冬奧會冰壺場館改造項目模型。攝影/新京報記者 王嘉寧

據其介紹，冰壺比賽是所有冰上競技項目對錶層冰要求最高的，冰層厚度80毫米，製冰過程需40-50次，每次製冰厚度控制在2毫米以內，間隔時間4小時，需持續施工7天，製冰期間要保證冰場的濕度在30%，待冰面平整、基礎冰形成後再進行冰漆噴塗作業。

因此，冰水轉換也需要經過多道複雜工序，將水抽乾後，再搭設鋼架和支撐板，鋪上保温層、防水層，安裝可拆裝製冰系統，最後輸送載冷劑將水面冰化。

“水立方”需要高温高濕環境，“冰立方”需要低温低濕環境，如何在同一場館施行分區域温度濕度控制，是場館改造的又一難題。

“項目應用了冰場環境智慧調控平台，將製冰系統、除濕系統、空調系統集成到一起，通過可視化界面對場館各設備系統自行智慧化調控。”負責人告訴記者，這樣可以保證在同一個比賽大廳內的冰面、冰面上空1.5處、觀眾席三個區域，温濕度控制分別達到既定要求。

據中建一局副總工程師楊曉毅介紹，首個“雙奧場館”中的各項智能應用，也將與中建一局通過5G、物聯網、人工智能、區塊鏈等現代信息通信技術應用研發的智慧工地平台、BIM信息資源庫等7個領域一起，亮相2020年服貿會。

高空滑移施工 “拼出”國家會議中心二期鋼屋蓋

位於北京奧林匹克中心區的國家會議中心二期工程，建設用地面積9.3萬平方米，總建築面積41.9萬平方米，是目前北京市在建的最大單體建築。2022年冬奧會期間，國家會議中心二期將承擔IBC（國際廣播中心）、MPC（主新聞中心）轉播功能。

8月15日下午，國家會議中心二期建設現場，北京建工集團施工人員正在進行室內機電管線安裝和防火材料噴塗工作。記者在現場瞭解到，今年8月底，國家會議中心二期將實現主體結構封頂，計劃於2021年7月交付北京冬奧組委使用。

2019年8月1日，國家會議中心二期正式開工，總工期只有31個月，這也是所有冬奧場館中開工最晚、體量最大、任務最重的項目。據建設施工方北京建工集團國家會議中心二期工程總工程師陳碩暉介紹，多項智能建造與新技術應用，正在助力這項冬奧工程的建設。

陳碩暉介紹説，國家會議中心二期工程總用鋼量達12.6萬噸的鋼結構施工中，就引入了無線傳輸、雲平台、雲存儲等技術，自主研發監測數據平台，對施工中出現的應力變形等問題實時監測，也可以進行數據的自動傳輸、存儲和分析，可實現對1.9萬平方米無柱大空間載重4.65萬噸帶混凝土結構的安全卸載。

國家會議中心二期建設現場，總用鋼量達12.6萬噸的鋼結構施工已經完成。攝影/新京報記者 王嘉寧

在總投影面積達2.6萬平方米的鋼結構屋蓋合龍過程中，項目團隊採用“高空滑移技法施工入位”的方式，通過數字化的液壓頂推系統，將每片鋼網殼以每小時4米左右的速度，按照由遠及近、雙向並進的原則，在52米空中依次安裝到位，猶如空中拼積木一樣“拼出”一個巨大的鋼屋蓋。

據介紹，鋼結構屋蓋滑移施工，可以有效減少高空作業量，提升項目建設速度。“由於鋼結構施工體量超大、結構形式複雜、工期緊、標準高，我們也在建設中運用了三維激光掃描、BIM建模等前沿技術，節材近5000噸，極大地縮短了工期。”

據悉，包括國家會議中心二期應用技術在內的北京建工集團多項智能建造成果，也都將亮相2020年服貿會。例如，天安門廣場能“走”會“變”的臨時觀禮台；北京大興國際機場作為全球最大單體航站樓實現“鳳凰展翼”的“秘訣”；懷柔科學城項目的數字化建造技術等。

全冰面製冰系統上線 打造國家速滑館“最快的冰”

在國家速滑館“冰絲帶”建設現場，豎立着一塊完工倒計時電子牌。8月15日，電子牌顯示，距離國家速滑館工程於2020年10月31日完工倒計時76天。

記者在現場看到，目前國家速滑館正在進行機電管線和屋面安裝衝刺，屋面正中央已經張拉開一條銀色的鏡面吸聲膜。未來，31條鏡面吸聲膜將覆蓋住國家速滑館的索網屋面，與館內晶瑩剔透的全冰面相呼應。

國家速滑館建設現場，正在進行機電管線和屋面安裝衝刺，屋頂已經張拉開一條覆蓋屋面的鏡面吸聲膜。攝影/新京報記者 王嘉寧

有着“冰絲帶”之稱的國家速滑館是北京2022年冬奧會速度滑冰項目的比賽場館，也是北京冬奧會標誌性場館。世界上規模最大的單層雙向正交馬鞍形索網屋面、1.2萬平方米的亞洲最大冰面、3360塊玻璃拼接出的天壇形曲面幕牆……“冰絲帶”的設計亮點多、建設難度也大。

據建設施工方北京城建集團國家速滑館工程項目部經理張怡介紹，“冰絲帶”採用全冰面設計，奧運賽時速度滑冰賽道設置為標準400米長賽道，“相當於將整個鳥巢的地面搬進了速滑館”。其彎道的內道邊緣半徑為26米，直道長度為110.43米，面積約為1.2萬平方米，近似田徑場大小，是亞洲冰面最大的速滑館。

張怡説，為了打造國家速滑館“最快的冰” （即冰面-11℃到-6℃；冰面1.5米高度13℃-15℃），北京城建集團研發了多功能全冰面製冰系統、室內環境控制和綜合節能等關鍵技術，能精確控制冰面温度、厚度和穩定性等，使整個400米冰道冰面温度誤差不超過1℃。

此外，國家速滑館擁有世界最大跨度正交雙向單層馬鞍形索網屋頂。張怡告訴記者，團隊研發首創了複雜張力結構綜合形態分析方法，獲得了受力最佳、經濟最優、形態最美的雙曲面結構造型。“這種索網結構也更符合綠色辦奧的要求，用鋼量約為傳統屋頂的四分之一，工廠定製，現場裝配，施工簡便。”

國家速滑館還是一個強調全生命週期的智慧場館。在建造過程中，信息化技術與裝配式建造相結合，通過計算機系統模擬建造過程，用大數據指導實踐，實現了像造汽車一樣建奧運場館。據悉，這些應用在現代化體育場館的智能技術，也將與其他工程建設綜合技術一同亮相2020年服貿會。

新京報記者 吳嬌穎 協作記者 王嘉寧

編輯 劉夢婕 校對 張彥君