2022年北京冬奧會(huì )是中國歷史上首次舉辦的冬季奧運會(huì )和冬殘奧會(huì )。歷屆奧運會(huì )都是最新科技成果應用的重要場(chǎng)景，無(wú)論北京還是張家口賽區，綠色節能可持續都是冰上場(chǎng)館新建和改造的核心主題，讓我們一起近距離了解在智慧場(chǎng)館建設方面應用了哪些黑科技。
場(chǎng)館設計創(chuàng )新
國家速滑館“冰絲帶”是2022年冬奧會(huì )北京主賽區標志性場(chǎng)館，也是唯一新建的冰上競賽場(chǎng)館。它的設計理念來(lái)自冰和速度結合的創(chuàng )意，22條絲帶就像運動(dòng)員滑過(guò)的痕跡，象征速度和激情。
相關(guān)負責人表示，“冰絲帶”在智慧場(chǎng)館設計方面，針對速滑館賽時(shí)智慧化運行、賽后高效管理和多樣化服務(wù)的需求，實(shí)施智慧場(chǎng)館建設。
據介紹，“冰絲帶”建設應用基于BIM（建筑信息模型）的智慧建造技術(shù)，使主體結構工期節省了2個(gè)月時(shí)間、減少使用鋼材2800噸。通過(guò)建立數字孿生和智能化集成管理平臺，集成45個(gè)子系統，將場(chǎng)館的設備數據進(jìn)行集中管理，數據更新速度由秒級提升至毫秒級，對場(chǎng)館設施實(shí)現3D（三維空間）可視化分級信息瀏覽，點(diǎn)擊即可獲取相關(guān)設備詳細信息，有效解決了場(chǎng)館相關(guān)設備多樣、協(xié)議復雜等一體化管控難問(wèn)題，實(shí)現場(chǎng)館運行數據采集、趨勢研判、提前預警和分析決策的綜合智慧管理。
北京市建筑設計研究院有限公司副總建筑師、國家游泳中心（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“水立方”）和國家速滑館“冰絲帶”設計總負責人鄭方表示，在輕型結構和智慧建造方面，“冰絲帶”采用面向未來(lái)的單層雙向正交馬鞍形索網(wǎng)結構，大大減少屋頂用鋼量。同時(shí)，建筑師為場(chǎng)館建立節能體系，包括控制新建場(chǎng)館容積、增強自然通風(fēng)和采光利用，提升場(chǎng)館能源運行水平等，降低了冰上場(chǎng)館對環(huán)境的整體影響，提高了場(chǎng)館運行效率。
施工材料創(chuàng )新
在“雙碳”目標背景下，綠色辦奧運的理念正在激發(fā)建材產(chǎn)業(yè)潛能，塑造人與自然和諧共生的綠色低碳節能建筑。
你能想到嗎？玻璃可以作為新能源材料，應用于2022年北京冬奧會(huì )國家速滑館和張家口冬奧會(huì )配套設施改造項目。這是由中國工程院院士、中國建材集團總工程師彭壽帶領(lǐng)團隊自主開(kāi)發(fā)出的碲化鎘發(fā)電玻璃，具有弱光性能好、抗衰減等特點(diǎn)，是適用于光伏建筑一體化的理想材料。
據了解，在2022年北京冬奧會(huì )項目建設中，碲化鎘發(fā)電玻璃分別應用于國家速滑館和張家口冬奧會(huì )場(chǎng)館光伏建筑一體化項目。在綠色辦奧的目標下，發(fā)電玻璃的應用既滿(mǎn)足了功能性要求，同時(shí)還兼具經(jīng)濟性和藝術(shù)性。為未來(lái)光伏產(chǎn)品的應用模式、應用場(chǎng)景提供了新思路。
對此，彭壽表示，作為材料的創(chuàng )造者和創(chuàng )新者，要為2022年北京冬奧會(huì )場(chǎng)館建設在材料領(lǐng)域作出自己的貢獻?！绊诨k發(fā)電玻璃不僅具有建筑材料的特性，而且能夠發(fā)電，是新型綠色環(huán)保建筑材料，目前在全國已有多個(gè)應用碲化鎘發(fā)電玻璃的光伏建筑一體化示范項目。通過(guò)2022年北京冬奧會(huì )場(chǎng)館的建設應用，碲化鎘發(fā)電玻璃將成為綠色和科技辦奧交匯的創(chuàng )新點(diǎn)?！迸韷壅f(shuō)。
應用理念創(chuàng )新
在北京2022年冬奧會(huì )期間，水立方將變身為“冰立方”，成為冬奧冰壺和輪椅冰壺項目競賽場(chǎng)館。對于冰壺賽事而言，場(chǎng)地的光環(huán)境效果將直接影響到賽事能否順利進(jìn)行、運動(dòng)員的競技狀態(tài)、技術(shù)水平的發(fā)揮以及最終的比賽成績(jì)。
作為北京市重點(diǎn)項目，《國家游泳中心冰壺場(chǎng)地環(huán)境與節能關(guān)鍵技術(shù)研究》的項目負責單位為國家游泳中心，中國建筑科學(xué)研究院建筑環(huán)境與能源研究院承擔并完成了光環(huán)境研究。
中國建筑科學(xué)研究院建筑環(huán)境與能源研究院博士羅濤說(shuō)，作為北京市科技計劃課題“國家游泳中心冰壺場(chǎng)地環(huán)境與節能關(guān)鍵技術(shù)研究”的子課題“冰壺場(chǎng)地光環(huán)境與節能關(guān)鍵技術(shù)研究”，該課題難點(diǎn)在于水立方是既有場(chǎng)館，原有建筑布局和馬道主要滿(mǎn)足游泳和跳水等水上項目的照明需求，要在具備上述條件的同時(shí)，滿(mǎn)足冰壺比賽的要求，且要實(shí)現節能以及賽時(shí)、賽后的綜合利用，賽后要滿(mǎn)足冰上和水上兩類(lèi)運動(dòng)的照明需求，這需要提供一套足夠靈活和適應性強的解決方案?！按蠊β蔐ED（發(fā)光二極管）在國內高級別賽場(chǎng)中還未得到應用，沒(méi)有參考依據，工程時(shí)間也比較緊張，這對于課題組也是個(gè)不小的挑戰?！绷_濤說(shuō)。
據介紹，該課題主要針對冰上場(chǎng)地用大功率LED照明產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)指標研究、比賽大廳照明設計方案研究、智能照明控制與節能關(guān)鍵技術(shù)研究、冰上場(chǎng)地天然采光與節能關(guān)鍵技術(shù)研究以及多功能冰上場(chǎng)地的照明控制關(guān)鍵技術(shù)研究五個(gè)方面展開(kāi)研究工作。
“該項目成果直接應用于水立方冰壺場(chǎng)地照明改造項目，經(jīng)現場(chǎng)測試，各項照明指標滿(mǎn)足冬奧比賽要求，并得到了冬奧組委的充分肯定，為2022年冬奧會(huì )提供了重要的技術(shù)保障。研究成果中關(guān)于照明產(chǎn)品的性能要求和超高清轉播的技術(shù)要求被國家標準《LED體育照明應用技術(shù)要求》采納，為其他場(chǎng)館建設提供了參考，特別是為高級別體育照明實(shí)踐起到重要的指導作用?！绷_濤說(shuō)。
鄭方補充道，在打造可持續賽后利用場(chǎng)景方面，水立方通過(guò)“水冰轉換”可拆卸結構，實(shí)現冬季、夏季兩個(gè)使用場(chǎng)景的轉換。
不難看出，在北京冬奧場(chǎng)館規劃建設工作中，無(wú)論建設新場(chǎng)館還是改造老場(chǎng)館，既從自身特點(diǎn)出發(fā)，又結合發(fā)展的理念，考慮到賽后運營(yíng)，最大限度利用既有場(chǎng)館和設施，并融入5G（第五代移動(dòng)通信技術(shù)）、大數據等新一代科技，把近期和遠期、現狀和新建結合考慮，體現出可持續的發(fā)展理念。