中國(guó)建筑：“建”證冬奧“筑”力冰雪夢(mèng)想

陳朝陽(yáng)

習(xí)近平總書(shū)記強(qiáng)調(diào)：“辦好北京冬奧會(huì)、冬殘奧會(huì)是黨和國(guó)家的一件大事，是我們對(duì)國(guó)際社會(huì)的莊嚴(yán)承諾，做好北京冬奧會(huì)、冬殘奧會(huì)籌辦工作使命光榮、意義重大。”中國(guó)建筑集團(tuán)有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)：中國(guó)建筑）秉承“綠色、共享、開(kāi)放、廉潔”的辦奧理念，高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量推進(jìn)20余個(gè)場(chǎng)館及配套項(xiàng)目建設(shè)，成為企業(yè)貫徹新發(fā)展理念的生動(dòng)實(shí)踐，為奧運(yùn)場(chǎng)館建設(shè)貢獻(xiàn)中建智慧。

科技賦能，讓場(chǎng)館更智慧

冬奧會(huì)冰壺場(chǎng)館改造項(xiàng)目“冰立方”，是冬奧會(huì)歷史上體量最大的冰壺場(chǎng)館，也是世界唯一水上項(xiàng)目和冰上項(xiàng)目均可運(yùn)行的雙奧場(chǎng)館、世界上首個(gè)在泳池上架設(shè)冰壺賽道的奧運(yùn)場(chǎng)館。中國(guó)建筑的建設(shè)者為“冰立方”注入了眾多科技。

冬天的“冰立方”，承接冰壺比賽項(xiàng)目，要求低溫低濕；夏天變身“水立方”，承接游泳體育賽事，要求高溫高濕?！氨⒎健睗M(mǎn)足“全天候雙輪驅(qū)動(dòng)”的場(chǎng)館運(yùn)營(yíng)新模式，秘訣在于膜結(jié)構(gòu)。項(xiàng)目經(jīng)理劉軍介紹，“冰立方”是世界最大膜結(jié)構(gòu)工程，場(chǎng)館由3216個(gè)各異的膜結(jié)構(gòu)“氣泡”構(gòu)成，每個(gè)“氣泡”由內(nèi)外兩層ETFE膜（乙烯-四氟乙烯共聚物）組成，ETFE膜是一種輕質(zhì)新型材料，具有良好的熱學(xué)性能和透光性，兩層膜中間被稱(chēng)為“空腔”。夏季開(kāi)啟頂部“空腔”，讓場(chǎng)館通過(guò)通風(fēng)降溫；冬季“空腔”合閉，讓場(chǎng)館充分吸收太陽(yáng)光熱，最大可能降低能耗，助力場(chǎng)館實(shí)現(xiàn)冬季保溫、夏季散熱，可以節(jié)電30%以上。

“冰立方”既有高新材料的應(yīng)用，也有智慧系統(tǒng)的加持。為了滿(mǎn)足同一場(chǎng)館不同的濕度和溫度條件，項(xiàng)目引入智慧調(diào)控平臺(tái)，將制冰系統(tǒng)、除濕系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)集成，通過(guò)可視化界面，對(duì)場(chǎng)館所有設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行智慧調(diào)控，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(guān)眾席三個(gè)區(qū)域的溫度和濕度同時(shí)滿(mǎn)足不同需求。

高新技術(shù)引領(lǐng)“中國(guó)建造”，突破性創(chuàng)新在冬奧場(chǎng)館建設(shè)中屢見(jiàn)不鮮。中國(guó)建筑承建的冬季運(yùn)動(dòng)管理中心綜合訓(xùn)練館工程（以下簡(jiǎn)稱(chēng)：冰壇），除了季節(jié)切換，還能場(chǎng)地切換。該項(xiàng)目擁有國(guó)內(nèi)首個(gè)二氧化碳跨臨界直冷制冰冰場(chǎng)，可實(shí)現(xiàn)冰壺場(chǎng)地與速滑場(chǎng)地之間自由轉(zhuǎn)換。

相比傳統(tǒng)的乙二醇制冷系統(tǒng)，二氧化碳跨臨界系統(tǒng)無(wú)污染、純天然、易提取，還能直接蒸發(fā)制冷，減少中間換冷程序，可使冰面各點(diǎn)溫度無(wú)溫差，冰面溫度恒定，提升能效40%。

由于冰壺場(chǎng)地要求的各項(xiàng)指標(biāo)均與普通速滑場(chǎng)地不同，中國(guó)建筑通過(guò)前期的設(shè)計(jì)、計(jì)算、分析、模擬，在冰壇首層設(shè)置4臺(tái)升溫除濕機(jī)，二層設(shè)置轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了兩者間的自由轉(zhuǎn)換。當(dāng)速滑比賽時(shí)，除濕機(jī)與轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)組同時(shí)開(kāi)啟；當(dāng)冰壺比賽時(shí)，除濕機(jī)停用，轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)開(kāi)啟，承擔(dān)全部冷濕負(fù)荷，以此快速實(shí)現(xiàn)上萬(wàn)平方米空間的相對(duì)濕度精確控制。

作為世界首座專(zhuān)業(yè)性最高、國(guó)內(nèi)首個(gè)大體量人防洞室改擴(kuò)建的四季越野滑雪隧道，中國(guó)建筑承建的冬奧重點(diǎn)配套項(xiàng)目——吉林北山四季越野滑雪場(chǎng)項(xiàng)目創(chuàng)新應(yīng)用BIM施工、分段支模、流水作業(yè)等技術(shù)，攻破雪洞蜿蜒曲折的施工難題。同時(shí)，創(chuàng)造性結(jié)合應(yīng)用復(fù)合保溫墻體和制冷系統(tǒng)，破解洞內(nèi)外溫差問(wèn)題，即使在炎炎夏日運(yùn)動(dòng)員也能照?；┯?xùn)練。2018年，該項(xiàng)目在全球工程建設(shè)業(yè)卓越BIM大賽頒獎(jiǎng)上脫穎而出，斬獲一等獎(jiǎng)。

中國(guó)建筑為首都體育館配備“智慧大腦”，讓這座“高齡球館”煥發(fā)新的“生命力”。項(xiàng)目引入4個(gè)全景球機(jī)，為場(chǎng)館提供全方位、立體式的全時(shí)監(jiān)督，配備電子巡更系統(tǒng)，對(duì)園區(qū)內(nèi)安保人員的巡更路線(xiàn)、巡更時(shí)間進(jìn)行實(shí)時(shí)查詢(xún)監(jiān)督，構(gòu)建人防、技防互補(bǔ)的高效安全監(jiān)督管理體系。場(chǎng)館全部采用智能水表、電表監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，與樓宇監(jiān)控系統(tǒng)智能聯(lián)動(dòng)，每年可節(jié)省水電費(fèi)近百萬(wàn)余元。此外，場(chǎng)館內(nèi)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用雙網(wǎng)雙核設(shè)備，“雙網(wǎng)雙待”，保證冬奧期間網(wǎng)絡(luò)不間斷、安全穩(wěn)定運(yùn)行。

綠色低碳，讓場(chǎng)館更環(huán)保

在新發(fā)展理念的指引下，綠色、智慧、科學(xué)、節(jié)約，在冬奧場(chǎng)館的建設(shè)中體現(xiàn)得淋漓盡致。為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，力求不占用新的土地，中國(guó)建筑將“冰立方”冰上運(yùn)動(dòng)中心完美地“藏”在了“冰立方”南廣場(chǎng)地下，同時(shí)設(shè)置三個(gè)以“水滴”為主題的構(gòu)筑物作為場(chǎng)館入口，形成煙囪效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)冰場(chǎng)的自然通風(fēng)。

傳統(tǒng)冰上運(yùn)動(dòng)場(chǎng)館的電力照明系統(tǒng)，每年耗電約58 000千瓦時(shí)，照明系統(tǒng)的使用壽命僅3年。位于地下的冰上運(yùn)動(dòng)中心對(duì)光照需求更高，耗能也會(huì)隨之增大。但“冰立方”冰上運(yùn)動(dòng)中心采用“被動(dòng)式建筑”的設(shè)計(jì)理念，使得場(chǎng)館耗能大大降低。中國(guó)建筑“冰立方”冰上運(yùn)動(dòng)中心項(xiàng)目總工程師張玉磊說(shuō)：“我們?cè)趫?chǎng)館上方安裝直徑13米的玻璃幕墻，地面鋪設(shè)19根導(dǎo)光管，將自然光引入室內(nèi)，讓進(jìn)入場(chǎng)館的陽(yáng)光更充足。這種巧借自然光的方式可以每年節(jié)電約26 000千瓦時(shí)，相當(dāng)于一個(gè)家庭至少10年的用電量?！?/p>

同樣的超低能耗建筑設(shè)計(jì)在中國(guó)建筑五棵松冰上運(yùn)動(dòng)中心也廣泛應(yīng)用。項(xiàng)目采用被動(dòng)式建筑幕墻，在地下室、外部墻體等通過(guò)安裝隔氣膜、氣密性膠帶等，減少室內(nèi)外空間的換氣次數(shù)，使建筑在冬季充分利用太陽(yáng)輻射熱取暖，減少通風(fēng)滲透而造成的熱量損失，夏季減少因太陽(yáng)輻射及室內(nèi)設(shè)備散熱造成的熱量，實(shí)現(xiàn)超低能耗。同時(shí)，通過(guò)在屋面敷設(shè)光伏發(fā)電組件減少耗電量，每年節(jié)電70萬(wàn)千瓦時(shí)。

在崇禮，中國(guó)建筑承建的冰雪博物館，是全國(guó)在建規(guī)模最大的冬奧主題博物館，運(yùn)用大面積清水混凝土施工工藝，一次成型、無(wú)須裝飾，真正做到綠色、環(huán)保、原生態(tài)。為契合崇禮地區(qū)山地特色，項(xiàng)目建筑整體造型呈山巒狀，這對(duì)清水凝混凝土施工帶來(lái)極大困難。為此，項(xiàng)目對(duì)異型結(jié)構(gòu)施工做法、混凝土振搗、清水結(jié)構(gòu)分縫設(shè)置、混凝土裂縫及氣孔控制、模板拼縫失水等相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行攻關(guān)，形成10余套施工方案。在正式施工前，還制作長(zhǎng)8.4米、寬3米、高4米的清水混凝土實(shí)體樣板，最終確保設(shè)計(jì)施工無(wú)縫銜接，實(shí)體施工一次成型率100%。

在延慶，依山而建的冬奧村讓人與自然實(shí)現(xiàn)和諧共生。中國(guó)建筑在施工現(xiàn)場(chǎng)搭起圍欄，全面普查施工區(qū)域內(nèi)需要保護(hù)的樹(shù)種、數(shù)量和分布，做好保護(hù)措施，在遺址保護(hù)區(qū)內(nèi)搭起各類(lèi)小木屋供野生動(dòng)物棲息。施工結(jié)束，313棵原生樹(shù)木作為冬奧村最主要的景觀(guān)被保留下來(lái)，讓冬奧村成為真正的原生態(tài)村落。

北京、延慶、張家口三地共建共享；來(lái)自張家口的風(fēng)電、光伏電通向北京，所有冬奧場(chǎng)館100%用上“綠電”；延慶場(chǎng)館建設(shè)與生態(tài)環(huán)保共繪一張藍(lán)圖，“最美冬奧村”初露芳容……協(xié)同發(fā)展、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、互利共贏的冬奧實(shí)踐，正開(kāi)啟“1+1+1>3”的新篇章。

匠心精研，讓場(chǎng)館更經(jīng)典

中國(guó)建筑承建的文創(chuàng)組團(tuán)及冰雪會(huì)堂和會(huì)展中心工程，近8萬(wàn)平方米的外立面，需要約2萬(wàn)塊鋁板和近1萬(wàn)塊玻璃，每塊鋁板和玻璃都有唯一編號(hào)。項(xiàng)目運(yùn)用BIM和3D建模等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)精確空間測(cè)量放線(xiàn)及定點(diǎn)，順利解決異形空間幕墻的精準(zhǔn)施工難點(diǎn)?！敖承慕ㄔO(shè)每項(xiàng)奧運(yùn)工程，是中國(guó)建筑的責(zé)任。”中建裝飾冰雪小鎮(zhèn)工程總指揮于洋洋說(shuō)。

“全景模式”曲面斗屏、裝配式運(yùn)動(dòng)員更衣室、“雪花”肌理玻璃幕墻、11道制冰工藝、無(wú)反光照明系統(tǒng)……為了提升場(chǎng)館內(nèi)觀(guān)眾感官效果，中國(guó)建筑在國(guó)家體育館項(xiàng)目建設(shè)中處處體現(xiàn)了匠心。除了對(duì)原主場(chǎng)館南北兩側(cè)的顯示屏進(jìn)行更新外，還在場(chǎng)館中央增加曲面斗屏，外形就像漏斗一樣。斗屏采用了上寬下窄、外凸式曲面設(shè)計(jì)，增強(qiáng)美觀(guān)性的同時(shí)，滿(mǎn)足場(chǎng)地內(nèi)觀(guān)眾近乎全角度的觀(guān)感?？紤]建筑全生命周期運(yùn)維，為賽后投入社會(huì)二次使用預(yù)留豐富改造空間，項(xiàng)目采用“搭積木”的快速建造模式打造運(yùn)動(dòng)員更衣室，采用綠色環(huán)保、可持續(xù)循環(huán)利用的建筑材料，裝配率達(dá)95%以上。每個(gè)更衣室單元，賽后可拆分成8個(gè)獨(dú)立的箱體單獨(dú)使用，實(shí)現(xiàn)繼續(xù)服務(wù)社會(huì)，創(chuàng)造價(jià)值。

北京冰上訓(xùn)練基地項(xiàng)目作為北京冬奧會(huì)配套工程之一，綜合館真冰場(chǎng)總面積為全國(guó)之最。中國(guó)建筑為了吊裝跨度36米的鋼桁架，采用分段拼接，桁架端節(jié)點(diǎn)需要用三夾二銷(xiāo)軸固定，從側(cè)面看像一顆“螺絲釘”打入“夾心餅干”。為此，中國(guó)建筑采用特制的合金鋼材定制直徑180毫米、重100多公斤的“超級(jí)銷(xiāo)軸”，并對(duì)銷(xiāo)軸的承載力、節(jié)點(diǎn)變形、破壞模式進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果顯示，“超級(jí)銷(xiāo)軸”最大荷載18 000千牛，為設(shè)計(jì)荷載的2倍，完全符合施工要求。

2020年12月25日，“53歲”的首都體育館經(jīng)過(guò)兩年多時(shí)間改擴(kuò)建，以煥然一新的面貌展現(xiàn)在世人面前。典雅的米色墻面、深色的玻璃窗、綴滿(mǎn)豎直線(xiàn)條裝飾的外立面……改擴(kuò)建后，首都體育館的顏色、樣式、細(xì)節(jié)有些變化，但原有的建筑結(jié)構(gòu)、整體風(fēng)貌沒(méi)有改變。項(xiàng)目經(jīng)理程占玉說(shuō)：“首體翻新秉持‘修舊如舊的建設(shè)理念，既體現(xiàn)節(jié)儉辦奧運(yùn)的原則，又維護(hù)了首都體育館的歷史和藝術(shù)價(jià)值?！?/p>

外觀(guān)修舊如舊，內(nèi)里脫胎換骨。老場(chǎng)館的華麗轉(zhuǎn)身，凝結(jié)著中建人的智慧與汗水。在既有場(chǎng)館基礎(chǔ)上改造施工，難度較大，既要依靠技術(shù)創(chuàng)新，也要依靠精湛技藝。1 800平方米的冰板層，混凝土一次性澆筑成型，不能有一條裂縫，平整度誤差需控制在3毫米以?xún)?nèi)，鋪設(shè)其上的冰面厚度才能均勻。制冰過(guò)程更考驗(yàn)功夫，項(xiàng)目制冰團(tuán)隊(duì)需不停地在冰板上灑水作業(yè)，凍成一層2毫米的冰面，然后在冰面上再灑水成冰，層層疊加完成。

最終，經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)評(píng)估，冰面完全符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)際滑聯(lián)技術(shù)代表和法國(guó)制冰專(zhuān)家，均給予了高度評(píng)價(jià)。

北京冬奧如約而至，中國(guó)建筑與世界人民一起，共襄這場(chǎng)冰雪盛會(huì)。

（責(zé)任編輯：原 石）