剛剛過(guò)去的元旦,對(duì)于所有為冬奧場(chǎng)館奔忙的人來(lái)說(shuō)是個(gè)大日子:北京冬奧會(huì)全部競(jìng)賽場(chǎng)館于2020年12月31日前全面完工。
國(guó)家游泳中心(水立方)是第一個(gè)實(shí)現(xiàn)完工改造的場(chǎng)館,也是世界上首次采用智能化技術(shù)建立泳池轉(zhuǎn)換冰場(chǎng)?,F(xiàn)在,它有了一個(gè)新名字——“冰立方”。
時(shí)間回到2015年7月31日,2022年冬季奧運(yùn)會(huì)主辦權(quán)花落北京。按規(guī)劃,水立方將變身“冰立方”,承接冰壺比賽——在全中國(guó)最有名的場(chǎng)館、晶瑩剔透的藍(lán)色膜結(jié)構(gòu)里,招待全球來(lái)客,一切似乎完美。
沒(méi)想到,這個(gè)先入為主的決定讓水立方的命運(yùn)陷入兩難之境:冬奧會(huì)冰壺比賽歷來(lái)都是在混凝土結(jié)構(gòu)上凍冰,如果要在水立方舉辦,只能徹底放棄原有功能,在泳池中澆筑混凝土。
如此一來(lái),水立方將不再有“水”。
一邊是國(guó)人有特殊情結(jié)的重要的奧運(yùn)遺產(chǎn)之一,是創(chuàng)造過(guò)24項(xiàng)世界紀(jì)錄的“全世界最快的泳池”;一邊是冰壺場(chǎng)地的嚴(yán)苛標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際奧委會(huì)的嚴(yán)格把關(guān)和“科技冬奧、綠色冬奧”的莊重承諾。
水還是冰,夏還是冬——這道二選一的艱難命題,橫在冬奧團(tuán)隊(duì)面前。
北京國(guó)資公司游泳中心總經(jīng)理?xiàng)钇嬗孪耄耗懿荒芟奶煊斡?,冬天滑冰,把水立方變成“兩棲”的?/p>
“水冰轉(zhuǎn)換”,這個(gè)奧運(yùn)歷史上前所未有的做法帶來(lái)破局的希望。
世界冰壺聯(lián)合會(huì)給中國(guó)出示了29條技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。那是楊奇勇和鄭方第一次見(jiàn)到冰壺世界通用標(biāo)準(zhǔn),也是第一次體會(huì)到形勢(shì)之嚴(yán)峻:對(duì)照來(lái)看,水立方幾乎一條也不滿足。
“只能進(jìn),不能退,沒(méi)有別的選擇?!睏钇嬗抡f(shuō),我們拒絕混凝土方案,希望給機(jī)會(huì)做水冰轉(zhuǎn)換的實(shí)驗(yàn)。如果不能滿足全部標(biāo)準(zhǔn),就無(wú)條件服從。
冰壺比賽對(duì)冰面平整度要求極高,每平方米在承受150公斤重量的情況下,冰面變形不能超過(guò)1毫米,據(jù)助理制冰師張金泉介紹:“我們研發(fā)定制可拆裝的鋼結(jié)構(gòu)作為冰下主體結(jié)構(gòu),為冰壺賽道提供牢固的結(jié)構(gòu)支撐?!?/p>
賽道最下面是鋼結(jié)構(gòu)支撐體系,然后,依次是10厘米輕制混凝土預(yù)制板和兩層各5厘米的保溫層,接下來(lái)又是PE防潮隔離層及無(wú)紡布層,在7厘米的制冰排管及蜂窩支架之上,才是運(yùn)動(dòng)員接觸到的真正冰層。
作為最終冰面的基礎(chǔ),混凝土板塊兩米之內(nèi)高差不能大于3毫米,全場(chǎng)高差不能大于6毫米,這是拼裝結(jié)構(gòu)安裝誤差的極限。
2019年,科技部聯(lián)合北京市、河北省及北京冬奧組委,會(huì)同教育部、工信部、國(guó)家體育總局等部門成立“科技冬奧”領(lǐng)導(dǎo)小組,統(tǒng)籌設(shè)計(jì)科技冬奧重點(diǎn)任務(wù),為北京冬奧會(huì)和冬殘奧會(huì)提供科技支撐。
清華大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、中建一局、商湯科技等,以及志愿加入的東北農(nóng)業(yè)大學(xué)在內(nèi)的國(guó)內(nèi)頂尖科研力量集結(jié)起來(lái),在科技部部署下,致力于在冰的內(nèi)部性能和外部影響研究上尋求突破。
2019年底,水立方第一次圓滿完成“水冰轉(zhuǎn)換”,耗時(shí)近60天。2020年12月,第二次“水冰轉(zhuǎn)換”的結(jié)構(gòu)搭建順利完成,僅用十幾天,達(dá)到“科技冬奧”重點(diǎn)專項(xiàng)的既定目標(biāo)。
大大加速的“水變冰”背后,是智能化改造的加持。
據(jù)了解,第二次轉(zhuǎn)換搭建了由2600根薄壁H形鋼和1570塊輕質(zhì)混凝土預(yù)制板組成的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu),每根(塊)鋼梁和混凝土預(yù)制板都有自己的“數(shù)字身份”,在轉(zhuǎn)換施工中,可以精準(zhǔn)高效地將每個(gè)構(gòu)件復(fù)位。在施工過(guò)程中,通過(guò)運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)與施工測(cè)量技術(shù)相結(jié)合,極大提高了安裝精度。
楊奇勇說(shuō),“‘水冰轉(zhuǎn)換從暢想到現(xiàn)實(shí),離不開中國(guó)科技力量的支持?!?020年11月27日,水立方冰壺場(chǎng)館改造工程順利通過(guò)完工驗(yàn)收。
(摘自《科技日?qǐng)?bào)》1.4)1F3890C3-8A7A-49C8-B0DE-876920586D0F