編者按

即將開幕的北京冬奧會將使北京成為全球首座“雙奧之城”。北京冬奧會在北京、延慶、張家口3個賽區布局25個場館，其中競賽場館12個、非競賽場館13個。冬奧會期間，7個大項、15個分項和109個小項的比賽將在12個競賽場館中舉行。

一座座飽含創意與極致挑戰的場館的崛起，凝聚著無數建設者的智慧和汗水。近日，《中國建設報》記者走近北京冬奧場館，了解場館建設中的新創意、新技術，追尋建設者的動人故事，以期展現托起冬奧盛會的“中國建造”力量。

作為2008年奧運會的游泳場館，“水立方”搖身變為“冰立方”，成為2022年冬奧會冰壺比賽場館，堪稱“雙奧之城”中最耀眼的“雙奧場館”。這一精彩的“水冰轉換”，凝聚著成千上萬中國建設者的智慧和汗水。中建一局國家游泳中心冬奧會冰壺場館改造項目經理劉軍便是其一。

結構布陣 實現“水冰轉換”

從“水立方”到嬉水樂園，到APEC會議歡迎晚宴，再到“冰立方”，劉軍和他的團隊參與了“水立方”的3次變身。對劉軍來說，這是他與“水立方”的“緣分”，也是他熟悉的“戰場”。2018年12月26日，“冰立方”冬奧會冰壺場館改造項目正式動工。從“水立方”變為“冰立方”，僅僅多了“兩點”，但其中的難點無處不在。

與前兩次的改造不同，“水立方”的“水冰轉換”工程需要先抽干泳池內的水，然后在泳池內搭設可轉換架。

如何在泳池上搭建冰場結構？這是劉軍和他的團隊面臨的第一道難關。為此，他帶領項目團隊白天奔波于加工廠和試驗場地尋找最合適的轉換結構體系，晚上便一頭扎到圖紙與方案設計中。終于，歷經116天，編制了35個制作及施工方案，繪制了485張設計圖并進行了35次試驗后，終于選定了綜合指標最優的鋼結構支撐加混凝土預制板組合方案。

這套冰場可轉換鋼結構的設計考量和安裝精度堪稱精密，如何保證冰面在穩定牢固的同時，還能達到冬奧會比賽要求？秘密就藏在支撐冰面的可轉換鋼結構中。據劉軍介紹，它由2600根3米高、2米長的薄壁H型鋼搭建而成，每根梁柱裝有柱腳，每個連接點裝有可拆卸高強度螺栓，確保鋼架堅固結實。架體搭設完畢后，荷載試驗結果顯示，每平方米增加1噸的荷載，鋼結構的最大變形僅有1.6毫米，符合3毫米以內的設計要求。此外，為了使轉換架體可迅速拆卸與復原，滿足“冰”與“水”隨季節轉換的需求，項目團隊還為每根鋼梁和混凝土預制板編輯了“數字身份”，讓3.4萬米管、1萬多塊冰牌逐一對號入座，在轉換結構中可精準有效地將每個構件復原。

有備無患 確保制冰順利

“‘水立方’變身‘冰立方’，除了搭建支撐冰面‘骨架’外，還有一個關鍵的環節，就是制冰。”劉軍表示，場館改造的一項重要任務是增加制冰設備。

新加的制冰機組位于場館室外東側，為了使室外機組與室內管線相銜接，項目團隊應用BIM（建筑信息模型）技術對設備安裝進行了大量深化設計工作，還與廠家一道進行了相關實驗，對制冰機組參數、配置進行了優化，為后續安裝施工提供了便利條件。

為保證賽時萬無一失，項目團隊對3臺制冰機組采取兩用一備方式，進行了兩用一備如何控制、如何與群控系統無縫對接等相關課題的研究。

“現在的賽場旁邊有兩組管道，一進一回形成回路，就像人體的動脈和靜脈一樣。”劉軍說。制冰基礎層上密密麻麻有序鋪裝的制冰排管相當于毛細血管一樣與動脈靜脈相連。室外制冷機組就是“心臟”，打開制冰機組使其運行，將載冷劑通過管道循環輸送至制冰場，保證賽場制冰順利進行。

運籌帷幄 “智”控賽場溫度

從高溫高濕的泳池環境，到低溫低濕的冰場環境，可謂“冰水兩重天”，改造技術難度和工程復雜度遠超設想。如何保證比賽用冰不融化，觀賽群眾不寒冷？這涉及到場館改造的另一大難點——賽場溫度分區控制。

為了保證賽場的濕熱環境，首先要對比賽大廳進行氣密性改造。因為冰壺比賽對現場環境要求極高，如果比賽場館未能得到有效密封，那么濕熱空氣就會進入賽場內，造成冰面起霧，進而直接造成比賽無法進行。為此，項目團隊對比賽大廳一層及池岸層的出入口進行了物理改造，增加室內外空氣隔離設施，同時還對屋頂膜結構及墻面板之間的縫隙進行了封堵。改造后的場館不僅增加了功能，更實現了智能升級。全新的群智能系統能有效監控比賽大廳的熱濕環境和光環境的變化。

如何監控？劉軍用了一個形象的比喻：群智能系統就好比人的“大腦神經中樞”，它能根據場館內環境的變化適時調節場館內相關設備的運行情況以滿足賽場需要。同時，項目團隊根據需要在不同的點位設置了傳感設備，這些傳感設備就像人體的眼、耳、皮膚等感覺器官，感知著比賽大廳的溫濕度、聲光等環境變化，并將這些數據及時反饋至“神經中樞”，場館的群智能系統就會根據實際情況自動調節。

通過這一系列舉措，最終實現冰壺場館比賽大廳在確保任何熱負荷條件下，冰壺賽道冰面溫度達到-8.5℃，冰面以上1.5米處溫度保持在10℃，相對濕度不超過30%，看臺溫度16℃至18℃。實現室內高大空間溫度的分區調控，既滿足了冰壺比賽環境的需要，又為觀眾營造了舒適的觀賽環境。

2020年11月27日，冰立方冬奧會冰壺場館改造項目順利通過完工驗收，成為北京2022年冬奧會第一個實現完工的改造場館。