◎ 科技日報實習記者 都芃
金秋九月，頭頂是熾熱的太陽，腳下是潔白的“雪花”。冰壺、旱地滑冰、仿真雪地，冬奧項目體驗區裏，小朋友們玩得不亦樂乎。2022年北京冬奧會倒計時100天逐漸臨近，作為2021年全國科普日北京主場活動的一部分，科技冬奧主題活動9月11日在北京科學中心拉開帷幕。
本次活動共設立“瞭解冬奧”“冬奧競技項目”“科技冬奧”“冰上項目體驗區”“雪地項目體驗區”“祝願冬奧”六個主題活動區，全景展示冬奧歷史和北京冬奧申辦歷程，重點突出北京冬奧籌備過程中的科技創新亮點以及實際應用情況。
3360塊曲面玻璃組合成22條晶瑩剔透的絲帶狀幕牆，被稱為“冰絲帶”的國家速滑館設計靈感來自冰雪運動與速度的結合。盤旋的“冰絲帶”象徵着速度滑冰運動員高速滑進時冰刀留下的軌跡，而22條“冰絲帶”又象徵着在2022年舉辦的北京冬奧會。
優雅造型的背後是科技的支撐。國家速滑館的結構設計創下世界體育場館之最。其採用的雙曲面馬鞍形單層索網結構屋面設計，是目前世界上規模最大的單層雙向正交馬鞍形索網屋面體育館。速滑館建設團隊將這張索網稱為“天幕”，他們將“天幕”比喻為羽毛球拍的球網，而編制“天幕”的過程可以簡單理解為給“球拍”穿線，一根根線就是一條條特製鋼索。最終將一張巨大的網“繃”在了場館的上方。
北京冬奧實現碳中和，是北京最重要的申辦承諾之一。國家速滑館冰面面積達1.2萬平方米，是目前全亞洲最大的冰面，也是全球首個採用二氧化碳跨臨界直冷製冰系統的冬奧場館。該技術所採用二氧化碳製冷劑，其ODP（破壞臭氧層潛能值）為0，GWP（全球變暖潛能值）為1，無異味、不可燃、不助燃，是可持續性最好的冷媒之一，與常規制冷系統比，能效可提升20%以上。該項技術在“冰絲帶”的成功應用得到了國際奧委會和國際滑冰聯盟的高度評價。
為了利用好2008北京奧運遺產，國家游泳中心“水立方”將在北京2022年冬奧會和冬殘奧會期間華麗變身，轉換為“冰立方”，作為冰壺項目、輪椅冰壺項目的比賽場館。
2019年底，水立方第一次完成“水冰轉換”，耗時近60天。為了提高轉場效率，施工團隊搭建了由2600根薄壁H形鋼和1570塊輕質混凝土預製板組成的轉換結構。每根（塊）鋼樑和混凝土預製板都有自己的“數字身份”，通過運動捕捉技術與施工測量技術相結合，轉換施工中可以將每個構件精準快速復位，極大提高安裝精度。2020年12月，“水立方”進行第二次“水冰轉換”，用時僅十餘天。
在轉換後的場館內，可以看到在環繞冰場的觀眾台下方，有直徑一米的藍色長條“布袋”。這是“冰立方”內的除濕送風系統，經過該系統處理後的空氣會被均勻吹送到場地上空。而場館內設置的由4000多個傳感器組成的樓宇設備管理系統，能夠精準監測、控制場館內的温度、濕度、PM2.5濃度等，最終實現冰壺賽道冰面温度達到零下8.5攝氏度要求，冰面上方1.5米高處温度始終保持為10攝氏度，而看台觀眾區温度則恆定在16至18攝氏度，真正做到“同室不同天”。“水立方”轉換為“冰立方”，不僅是場館使用形態的轉換，更是傳統場館轉換為智能場館的一次科技升級。
文中圖片均由都芃 攝
來源:科技日報