“科技的館”

制冰“黑科技”怎樣打造“最快的冰”,？

冰面是冬奧場館的“靈魂”,。一項制冰“黑科技”將在北京2022年冬奧會中首次大規(guī)模使用,，打造出“最快的冰”。

在國家速滑館，首次制冰正在進(jìn)行,。這是全球首個采用二氧化碳跨臨界制冷的冬奧場館,，也是全世界最大的采用二氧化碳跨臨界直冷制冷系統(tǒng)的冰面。

在北京賽區(qū)15塊冰面中,，有7塊采用二氧化碳跨臨界直冷制冰技術(shù),。首體園區(qū)中，首都體育館,、“冰壇”等4塊冰面均采用二氧化碳跨臨界制冷系統(tǒng),，成為二氧化碳制冰最集中的區(qū)域。

二氧化碳制冰有何優(yōu)點,？作為世界上最先進(jìn)的制冰技術(shù),，它可使冰面溫差控制在0.5℃以內(nèi)，不會出現(xiàn)各個部位溫度不一樣,、冰面硬度不均勻的情況,。在以0.001秒計時的高水平競技中，這些都是關(guān)鍵性因素,。

這種制冰方式也將解決傳統(tǒng)冰面采用氟利昂等制冷劑耗電且不環(huán)保的問題,，碳排放趨近于零,。在制冷過程中,，二氧化碳制冷劑被直接傳送到場地制冷盤管中進(jìn)行熱交換，傳熱性能好,、換熱效率高,，相比傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)可節(jié)約40%以上的綜合能耗。

二氧化碳制冰系統(tǒng)還具備高效的全熱回收能力,。機(jī)組在制冰的同時,，可回收制冰機(jī)組的余熱，直接制取60℃至65℃的熱水用于供熱,，余熱回收效率超過75%,。

國家速滑館將場館制冷產(chǎn)生的余熱用于運動員生活熱水、融冰池融冰,、冰面維護(hù)澆冰等,，一年可節(jié)省200萬度電。首都體育館利用二氧化碳制冰所產(chǎn)生的熱源,，每年可以節(jié)省100多萬度電,。

國家體育館擴(kuò)建部分玻璃幕墻,。北京市重大項目辦供圖

“綠色的館”

自然光,、節(jié)能燈，什么設(shè)計最省電？

綠色環(huán)保,，是冬奧場館的新標(biāo)簽,。

由于冰場空氣中含水量大，冰面上容易起霧,，尤其是在板墻周圍容易發(fā)生結(jié)露,，從而影響冰面的質(zhì)量。因此,，賽事級別冰場都會配備除濕系統(tǒng),。

五棵松冰上運動中心的冰場，就采用了先進(jìn)環(huán)保的溶液除濕系統(tǒng),。相比傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng),，溶液除濕系統(tǒng)利用化學(xué)方式除濕，將空氣中的水分吸收,、干燥,，可以降低50%的能耗，年運行費用可降低70%左右,。

為節(jié)能減耗,，多個冬奧場館在燈光照明上“下功夫”。

通過在屋面安裝光伏發(fā)電系統(tǒng),、采用LED燈具照明等措施,，五棵松冰上運動中心未來能實現(xiàn)年供電約70萬度，滿足冰上運動中心的部分用電需求,，也能節(jié)約能耗,。

改造后的“冰立方”冰場，也采用了更節(jié)能的LED光源照明,，能節(jié)約30%的能耗,，也能解決燈光照射對冰面的熱輻射影響。

有的場館則通過特別的幕墻,、天窗,、下沉廣場等設(shè)計，來改善采光效果,，減少照明能耗,。國家體育館擴(kuò)建部分的仿冰玻璃磚設(shè)計，能充分引入自然采光,，通過外遮陽和內(nèi)遮陽系統(tǒng),，調(diào)節(jié)自然采光，最大限度減少照明能耗,。

位于燕山山脈的延慶冬奧村,，供暖需求較大,，如何降低能源消耗是個大難題。

在延慶冬奧村,，設(shè)計者打造了一座超低能耗建筑,，通過合理的朝向、保溫隔熱以及節(jié)能散熱系統(tǒng),、自然通風(fēng)等,，讓房屋內(nèi)無論是在炎熱的夏天，還是寒冷的冬天,，都可以達(dá)到舒適的溫度和濕度要求,。

“建筑采用了電鍋爐加水蓄熱的供暖方式，利用夜間的低谷電對鍋爐中的水加熱至80℃左右,，白天利用夜間熱水儲蓄的熱能進(jìn)行供暖,，以達(dá)到節(jié)能的目的?！眹腋呱交┯邢薰鞠嚓P(guān)負(fù)責(zé)人介紹,。

國家游泳中心“冰立方”應(yīng)用了冰場環(huán)境智慧調(diào)控平臺,。中建一局建設(shè)發(fā)展公司供圖

“智慧的館”

AR觀賽,、分區(qū)控溫，哪種體驗最智能,？

冬奧場館,，也是“智慧的館”。

基于5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè),，國家速滑館引入了“室內(nèi)外一體化定位導(dǎo)航系統(tǒng)”,、“數(shù)字孿生系統(tǒng)”等技術(shù),，就像給場館配備了“大腦”,。

“未來，這座場館就像一部智能手機(jī),?！眹宜倩^公司相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，國家速滑館將上線專用APP,，制定精準(zhǔn)的室內(nèi)定位導(dǎo)航,、機(jī)器人語言服務(wù)、可視化運維等服務(wù)功能,。觀眾可以通過APP找到從場外到場內(nèi)的路線和座位引導(dǎo),，也可以找到餐飲、消費等場所,，乃至體驗AR觀賽,。

在固定的座位上，觀眾可能只能看到一個視覺范圍內(nèi)的運動場景，通過AR等先進(jìn)信息技術(shù)的應(yīng)用,，國家速滑館的觀眾可以看到全場景的運動和賽事效果,。

在已經(jīng)第二次完成水冰轉(zhuǎn)換的國家游泳中心“冰立方”，雖然站在冰面附近,，人感受到的溫度卻不是很低,。記者了解到，在“冰立方”,，冰面溫度控制在零下8.5℃,，冰面上空1.5米處控制在8℃-12℃，觀眾席控制在16℃-18℃,。

分區(qū)控溫如何實現(xiàn),？“冰立方”應(yīng)用了冰場環(huán)境智慧調(diào)控平臺，將制冰系統(tǒng),、除濕系統(tǒng),、空調(diào)系統(tǒng)集成到一起，通過可視化界面對場館各設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行智慧化調(diào)控,。這樣可以保證在同一個比賽大廳內(nèi)的冰面,、冰面上空1.5米處、觀眾席三個區(qū)域,，溫濕度控制分別達(dá)到既定要求,。

場館有多“智慧”，觀賽體驗是“打分”標(biāo)準(zhǔn)之一,。五棵松體育館根據(jù)賽事需求,，對現(xiàn)有照明設(shè)施和顯示系統(tǒng)進(jìn)行了改造。改造后,，照明系統(tǒng)各項指標(biāo)均可達(dá)到HDTV超高清轉(zhuǎn)播水平,，滿足超高速攝像機(jī)回放要求。顯示屏則達(dá)到高清標(biāo)準(zhǔn),，而且具備現(xiàn)場同步直播,、精彩瞬間捕捉、奇特鏡頭回放,、賽況信息播報,、計時記分統(tǒng)計、廣告播出等多項功能,。

國家游泳中心進(jìn)行第二次“水冰轉(zhuǎn)換”。北京市重大項目辦供圖