“科技的館”

制冰“黑科技”怎樣打造“最快的冰”？

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

在國(guó)家速滑館,，首次制冰正在進(jìn)行,。這是全球首個(gè)采用二氧化碳跨臨界制冷的冬奧場(chǎng)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(diǎn),？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?xún)?nèi)，不會(huì)出現(xiàn)各個(gè)部位溫度不一樣,、冰面硬度不均勻的情況,。在以0.001秒計(jì)時(shí)的高水平競(jìng)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(wèn)題,，碳排放趨近于零,。在制冷過(guò)程中，二氧化碳制冷劑被直接傳送到場(chǎng)地制冷盤(pán)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(shí)，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(guò)75%。

國(guó)家速滑館將場(chǎng)館制冷產(chǎn)生的余熱用于運(yùn)動(dòng)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(wàn)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(wàn)度電。

國(guó)家體育館擴(kuò)建部分玻璃幕墻,。北京市重大項(xiàng)目辦供圖

“綠色的館”

自然光、節(jié)能燈,，什么設(shè)計(jì)最省電,？

綠色環(huán)保，是冬奧場(chǎng)館的新標(biāo)簽,。

由于冰場(chǎng)空氣中含水量大,，冰面上容易起霧，尤其是在板墻周?chē)菀装l(fā)生結(jié)露,，從而影響冰面的質(zhì)量,。因此，賽事級(jí)別冰場(chǎng)都會(huì)配備除濕系統(tǒng),。

五棵松冰上運(yùn)動(dòng)中心的冰場(chǎng),，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(yùn)行費(fèi)用可降低70%左右。

為節(jié)能減耗,，多個(gè)冬奧場(chǎng)館在燈光照明上“下功夫”,。

通過(guò)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(yùn)動(dòng)中心未來(lái)能實(shí)現(xiàn)年供電約70萬(wàn)度,，滿(mǎn)足冰上運(yùn)動(dòng)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(chǎng),，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(duì)冰面的熱輻射影響,。

有的場(chǎng)館則通過(guò)特別的幕墻,、天窗、下沉廣場(chǎng)等設(shè)計(jì),，來(lái)改善采光效果,，減少照明能耗。國(guó)家體育館擴(kuò)建部分的仿冰玻璃磚設(shè)計(jì),，能充分引入自然采光,，通過(guò)外遮陽(yáng)和內(nèi)遮陽(yáng)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(gè)大難題,。

在延慶冬奧村，設(shè)計(jì)者打造了一座超低能耗建筑,，通過(guò)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(wú)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(duì)鍋爐中的水加熱至80℃左右，白天利用夜間熱水儲(chǔ)蓄的熱能進(jìn)行供暖,，以達(dá)到節(jié)能的目的?！眹?guó)家高山滑雪有限公司相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,。

國(guó)家游泳中心“冰立方”應(yīng)用了冰場(chǎng)環(huán)境智慧調(diào)控平臺(tái),。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(yàn)最智能？

冬奧場(chǎng)館,，也是“智慧的館”,。

基于5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，國(guó)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(chǎng)館配備了“大腦”。

“未來(lái),，這座場(chǎng)館就像一部智能手機(jī),。”國(guó)家速滑館公司相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,，國(guó)家速滑館將上線(xiàn)專(zhuān)用APP,，制定精準(zhǔn)的室內(nèi)定位導(dǎo)航、機(jī)器人語(yǔ)言服務(wù),、可視化運(yùn)維等服務(wù)功能,。觀眾可以通過(guò)APP找到從場(chǎng)外到場(chǎng)內(nèi)的路線(xiàn)和座位引導(dǎo)，也可以找到餐飲,、消費(fèi)等場(chǎng)所,，乃至體驗(yàn)AR觀賽。

在固定的座位上,，觀眾可能只能看到一個(gè)視覺(jué)范圍內(nèi)的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景,，通過(guò)AR等先進(jìn)信息技術(shù)的應(yīng)用，國(guó)家速滑館的觀眾可以看到全場(chǎng)景的運(yùn)動(dòng)和賽事效果,。

在已經(jīng)第二次完成水冰轉(zhuǎn)換的國(guó)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(shí)現(xiàn),？“冰立方”應(yīng)用了冰場(chǎng)環(huán)境智慧調(diào)控平臺(tái),，將制冰系統(tǒng)、除濕系統(tǒng),、空調(diào)系統(tǒng)集成到一起,，通過(guò)可視化界面對(duì)場(chǎng)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(gè)比賽大廳內(nèi)的冰面、冰面上空1.5米處,、觀眾席三個(gè)區(qū)域,，溫濕度控制分別達(dá)到既定要求。

場(chǎng)館有多“智慧”,，觀賽體驗(yàn)是“打分”標(biāo)準(zhǔn)之一,。五棵松體育館根據(jù)賽事需求，對(duì)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(xiàng)指標(biāo)均可達(dá)到HDTV超高清轉(zhuǎn)播水平，滿(mǎn)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(chǎng)同步直播、精彩瞬間捕捉,、奇特鏡頭回放,、賽況信息播報(bào)、計(jì)時(shí)記分統(tǒng)計(jì),、廣告播出等多項(xiàng)功能,。

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