“冰絲帶”總設(shè)計(jì)師鄭方解密“最快的冰”

新華社北京2月21日電（記者 宋玉萌）北京冬奧會(huì)舉辦期間，國(guó)家速滑館“冰絲帶”上，各國(guó)運(yùn)動(dòng)員13次打破奧運(yùn)紀(jì)錄和世界紀(jì)錄，被許多參賽運(yùn)動(dòng)員和業(yè)界稱為“最快的冰”。

“冰絲帶”為什么能夠產(chǎn)生這么多奧運(yùn)紀(jì)錄和世界紀(jì)錄？北京市建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司副總建筑師、國(guó)家速滑館“冰絲帶”和國(guó)家游泳中心“水立方”設(shè)計(jì)總負(fù)責(zé)人鄭方為記者解密“最快的冰”背后的科技創(chuàng)新與設(shè)計(jì)實(shí)踐。

屢破世界紀(jì)錄背后的科技創(chuàng)新

2月5日，在國(guó)家速滑館“冰絲帶”舉辦的速度滑冰女子3000米比賽中，荷蘭選手伊雷妮·斯豪滕以3分56秒93的成績(jī)奪得速滑首金，并打破20年歷史的冬奧會(huì)紀(jì)錄。11日，在速度滑冰男子10000米比賽中，瑞典選手尼爾斯·范德普爾以12分30秒74的成績(jī)打破世界紀(jì)錄，成為在“冰絲帶”誕生的第一個(gè)世界紀(jì)錄。

2月5日，伊雷妮·斯豪滕在比賽中。當(dāng)日，在國(guó)家速滑館“冰絲帶”舉行的北京2022年冬奧會(huì)速度滑冰女子3000米決賽中，荷蘭選手伊雷妮·斯豪滕奪得冠軍。新華社記者 李賀 攝

“‘冰絲帶’場(chǎng)館剛開(kāi)始比賽前幾天，心情一直有點(diǎn)緊張。”鄭方回憶說(shuō)，冬奧會(huì)開(kāi)始的時(shí)候，他作為場(chǎng)館保障團(tuán)隊(duì)的一員在“冰絲帶”現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)。“冰絲帶”誕生第一個(gè)“破紀(jì)錄”時(shí)，鄭方和團(tuán)隊(duì)的興奮之情無(wú)以言表，“5年來(lái)的目標(biāo)在瞬間變成現(xiàn)實(shí)，5年來(lái)的努力得到了驗(yàn)證！”

鄭方介紹說(shuō)，“最快的冰”是在設(shè)計(jì)一開(kāi)始就提出的系統(tǒng)性“冬奧會(huì)技術(shù)解決方案”：冰的溫度、厚度、平整度、場(chǎng)館內(nèi)部的空氣溫濕度環(huán)境、建筑空間和圍護(hù)結(jié)構(gòu)，甚至電視轉(zhuǎn)播照明，都會(huì)影響比賽冰面的狀態(tài)；比賽期間，觀眾及工作人員的數(shù)量、不斷滑行的冰面磨損、澆冰的過(guò)程……這些都是冰面保持穩(wěn)定的最佳狀態(tài)需要解決的問(wèn)題。想要成為“最快的冰”，“冰絲帶”首先要成為“最穩(wěn)定的冰”。

設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)環(huán)繞“冰絲帶”場(chǎng)館核心的比賽大廳設(shè)計(jì)了“藍(lán)墻”圍護(hù)系統(tǒng)：“藍(lán)墻”之外是觀眾休息廳，使藍(lán)墻之內(nèi)的空間受室外環(huán)境變化的影響非常小。鄭方介紹說(shuō)，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)研發(fā)了智慧場(chǎng)館系統(tǒng)，在比賽期間，精確維持“冰絲帶”的冰面溫度在零下10-11度之間；冰上1.5米（即運(yùn)動(dòng)員感受的溫度區(qū)間）穩(wěn)定維持在16.5度左右，溫度誤差和變化正負(fù)不超過(guò)0.5度。“‘冰絲帶’的控制系統(tǒng)非常靈敏，通過(guò)實(shí)時(shí)感知和監(jiān)控，對(duì)冰面、冰面上方、觀眾席等不同空間實(shí)現(xiàn)了分層分區(qū)精細(xì)化控制。”

“最輕、最保溫”的屋頂背后的“可持續(xù)”理念

“可持續(xù)”是北京冬奧會(huì)最重要的理念之一，充分體現(xiàn)在場(chǎng)館建設(shè)和運(yùn)行保障等各個(gè)環(huán)節(jié)中。

“冰絲帶”比賽大廳長(zhǎng)約200米，寬約130米，是世界上空間最大的室內(nèi)體育館之一。如此巨大的室內(nèi)空間，必然伴隨著非常大的屋頂跨度。鄭方和設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的工程師們創(chuàng)新性地采用單層雙向正交馬鞍形索網(wǎng)結(jié)構(gòu)，和傳統(tǒng)體育館的屋頂結(jié)構(gòu)相比，索網(wǎng)的鋼材用量只有四分之一，使“冰絲帶”實(shí)現(xiàn)“輕質(zhì)屋頂”。

這是2021年7月1日拍攝的北京國(guó)家速滑館夜景。新華社記者 張晨霖 攝

冰上場(chǎng)館的頂棚和冰面之間的輻射換熱是冰面負(fù)荷的關(guān)鍵來(lái)源，要通過(guò)設(shè)計(jì)使屋頂對(duì)冰面的影響盡可能降低，才能保持穩(wěn)定的冰面狀態(tài)，并且降低制冰和維持冰面所需的能耗。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)為“冰絲帶”設(shè)計(jì)研發(fā)了帶有鋁覆層的膜結(jié)構(gòu)“銀色屋頂”，使冰面的能耗降低了30%以上。

從“水立方”到“冰絲帶” 在傳承中展示“中國(guó)審美”

北京冬奧會(huì)開(kāi)始后，鄭方作為現(xiàn)場(chǎng)保障團(tuán)隊(duì)的一員在“冰絲帶”現(xiàn)場(chǎng)工作。

設(shè)計(jì)“冰絲帶”之前，鄭方也是“水立方”場(chǎng)館的設(shè)計(jì)執(zhí)行總負(fù)責(zé)人，在設(shè)計(jì)“冰絲帶”的同時(shí)，鄭方還主持著“水立方”冬奧會(huì)“水冰轉(zhuǎn)換”的改造設(shè)計(jì)工作。

據(jù)鄭方介紹，“水立方”是 “特別輕盈”的建筑，膜結(jié)構(gòu)用的材料非常輕。“冰絲帶”也是輕質(zhì)建筑，屋頂鋼索、金屬屋面及玻璃幕墻等都是非常輕的材料，這其中的低碳、可持續(xù)設(shè)計(jì)理念是一以貫之的。

“從2008到2022，我們的設(shè)計(jì)理念也經(jīng)歷了傳承和發(fā)展，希望能向世界傳遞我們對(duì)可持續(xù)發(fā)展的理解。”鄭方介紹說(shuō)，在高質(zhì)量、內(nèi)涵式發(fā)展的共識(shí)之下，設(shè)計(jì)不再把追求地標(biāo)性建筑當(dāng)成唯一目標(biāo)， 而是更多地體現(xiàn)體育和自然共生的觀念，“奧林匹克森林公園代表著城市中的生態(tài)環(huán)境，希望‘冰絲帶’這樣大體量的奧運(yùn)建筑也要跟自然和諧共生。” 冰是如此堅(jiān)硬，而“絲帶”又是如此柔軟，對(duì)于世界來(lái)說(shuō)，“至柔至剛”的意象是如此獨(dú)特的中國(guó)文化和中國(guó)審美，它傳達(dá)著中國(guó)人理解世界的方式。