冰丝带|“冰丝带”的科技范儿

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游客进入国家速滑馆参观。新华社采访人员鞠焕宗摄

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【冰丝带|“冰丝带”的科技范儿】游客在国家速滑馆体验滑冰。新华社采访人员鞠焕宗摄
近日，北京冬奥会标志性场馆、唯一新建冰上运动场馆国家速滑馆“冰丝带”正式对外开放。北京冬奥会上，各国运动员在此创造世界纪录并多次刷新奥运纪录，高亭宇实现了中国冬奥男子速度滑冰金牌“零的突破” 。
除了近距离接触“最快的冰” ，公众还可以在开放后的“冰丝带”中领略科技的神奇。对外开放期间， “冰丝带”以模型等方式立体展示国际领先的二氧化碳跨临界直冷环保制冰技术以及索网幕墙等具有创新意义的硬件建设成果，彰显绿色、科技冬奥和北京“双奥之城”发展风采。
北京城建集团总工程师、国家速滑馆总工程师李久林在接受采访时说， “冰丝带”在场馆策划和设计之时，便考虑到满足所有冰上运动需要。科研团队从设计理念、技术工艺、材料选取、施工技法等多个方面都实现了创新和突破。 “冰丝带”将成为集体育赛事、群众健身、文化休闲、展览展示和社会公益五位一体的多功能体育场馆。
创新制冰技术
走进“冰丝带” ，曾见证多项新纪录的冰面最受游客青睐。据统计， “冰丝带”开放首日，仅上午入场的游客中就有近1000人上冰体验。
李久林说，建设团队在整个研究和建设过程中，始终把“最快的冰”作为最重要目标。
“影响‘最快的冰’的因素很多，其中一个最重要因素就是冰面的质量和温差。 ”李久林说，在“冰丝带”制冰过程中，建设团队采用了多项技术，包括首次研发和应用二氧化碳跨临界直冷制冰系统。
“最早设计采用的是使用R507制冷剂、乙二醇载冷剂的制冰系统，这个技术跟国际上常用制冰技术一样。后来，围绕‘最快的冰’和绿色低碳目标，创新了二氧化碳跨临界直冷制冰系统，这套制冰系统不但将节能环保GWP（全球变暖潜能值）由最初将近4000降为1 ，同时还能控制冰温。 ”
李久林说，为了让“冰丝带”的冰更快、更好，团队还采取了很多措施，比如通过激光扫描与建筑信息模型进行比对，检验、保证冰场下12万米不锈钢制冰管道处于精准位置，让冰温更均匀。为保证冰板混凝土平整度，采用激光测量技术，使1.2万平方米冰场平整度偏差从原来5毫米验收标准最终达到最大不超过3毫米。
“整个冰场温差原来理论极限值是0.26摄氏度，通过几次制冰检验达到0.5摄氏度冰面温差以下。当然还有风速、湿度等一系列因素的管控，包括基于数字孪生场馆室内环境的精细调控，所有这些都为打造‘最快的冰’作出了贡献。 ”李久林说。
“天幕”索网国产化
除了上冰体验外，游客还可以在“冰丝带”开放期间，按照场馆方设计的路线，在场馆内外感受“冰丝带”的建筑之美，拍照“打卡” 。
“冰丝带”之美，首先美在外观。李久林说， “冰丝带”的建设注重绿色环保低碳理念，采用了高性能结构体系，通过索网结构实现大跨度屋面建造目标，只用几百吨索就编织出大型场馆屋顶。通过拉索充分发挥材料性能，使索网像网球拍一样扣到速滑馆的屋顶上。
“冰丝带”屋顶的“天幕”采用了全世界体育场馆里最大、最扁的椭圆形单层双向正交马鞍形索网。李久林说，单层双向正交索网，加上环桁架和幕墙斜拉索体系，是第一次创新采用的技术。