“1800平方米的冰板层，不能有一条裂缝
中新经纬客户端8月11日电 (付玉梅)随着东京奥运会收官，全世界的目光聚焦于6个月后的北京冬奥会。中国建筑首都体育馆改扩建项目的技术总工吕玉圣内心比旁人更为激动，“想到我们亲手铸造的场馆，即将向世界奉献一届精彩、非凡、卓越的奥运盛会，我很自豪，也很期待。”
作为北京冬奥会20余个场馆及配套项目的建设单位，中国建筑集团有限公司(下称中国建筑)数千名建设者仍在日夜奋战。据悉，北京2022年冬奥会和冬残奥会共使用39个场馆，包括竞赛场馆12个、训练场馆3个、非竞赛场馆24个，分布北京赛区、延庆赛区和张家口赛区三个赛区。
奥运再次来到北京时间。历经14年，北京将成为世界首个“双奥”之城。“水立方”变身为“冰立方”、冰壶场地与速滑场地自由转换……近日，“北京冬奥场馆有多好看”等话题将观众的期待值拉满。中新经纬客户端对话了这些场馆背后的工程师们，他们在一线，为即将奔赴冬奥的运动健儿筑起逐梦之地。
“双奥”之城 重塑老地标历史记忆
那个因奥运而沸腾的2008年还历历在目。事实上，在本届东京奥运会开幕当天，网友们就把北京奥运会送上了热搜，重温“百年奥运梦圆”现场。
场馆是奥运留给一座城的烙印。国家体育场(鸟巢)、北京奥林匹克公园等名地标，都为备战北京奥运而生。如今，部分场馆成为“双奥”间的连接纽带。
“北京冬奥会将最大程度使用2008年奥运会遗产。”近日，北京冬奥组委规划建设部部长刘玉民在新闻发布会上介绍，北京冬奥会共使用14个北京奥运会遗产，其中10个为场馆遗产，4个是土地遗产。
首都体育馆也是其一。2020年12月，首都体育馆完成改造扩建。冬奥场上，它将承担短道速滑和花样滑冰两项重要比赛任务。对熟悉该馆的市民来说，这座北京的老地标改建后已焕然一新，但原有的建筑结构、整体风貌都没有改变。
首都体育馆改造图 中国建筑供图
建成于1968年，从1971年“乒乓外交”的经典一幕到1981年承办冰球世锦赛，再到2008年北京奥运会的排球主赛场，首都体育馆可谓是体育历史的见证者。
然而，厚重的历史也给项目的施工带来难度。“刚进场就面临巨大的挑战。”吕玉圣回忆起来，自己在刚拿到图纸时就很头疼。首都体育馆曾历经两次大的改造和数次小改造，但彼时的图纸却是半个世纪前的手绘图和此次改造的新版蓝图，与施工现场的实际情况差别很大。
因此，他们只能先通过利用3D点云扫描技术还原出建筑模型，再通过摸排现场实际情况反馈数据，反复纠偏校核，最终才得到与施工现场相契合的模型图。
工期得以推进，吕玉圣与团队又陷入另一个难题：如何最大程度保留场馆原有韵味。“这样既体现节俭办奥的原则，又维护了首都体育馆的历史和艺术价值。”吕玉圣告诉中新经纬客户端。
开工前，他们翻阅大量的文献资料，也召开数次专题会进行讨论和方案比选，期间讨论最多的话题，就是如何平衡“利旧”和“创新”。
吕玉圣记得，当时为确定场馆外立面的颜色，他与团队搜集了大量的老旧照片，反复从观感、质感及整体效果进行比选，最后才决定继续秉承中国传统色调，采用典雅的米色仿石涂料，形成现在庄严的外观形象。
这些讨论细至体育馆前的一块老石阶。“每一块石材都承载着厚重的历史传承，保护好这些石材就是保护好一个时代的遗产。因此，我们仅进行了清理和加固维护，以原貌修之。”吕玉圣带领着团队从传承保护的角度出发，坚持“修旧如旧”。
“中国制造”的黑科技
夜色下的北京奥林匹克公园中，“冰立方”的灯光秀总是格外抢眼。这是冬奥会又一个惊艳世界的作品。为最大程度提升场馆利用率，“水立方”摇身变为“冰立方”：游泳池变成冰壶场地，原来的跳水池也消失了，换成了新架起的钢架坡道……
冰立方水冰转化后冰壶赛道 中国建筑供图
变“水”为“冰”，多的不止是两点。不同季节的场馆需求截然相反，夏天的“水立方”承接游泳体育赛事，要求高温高湿；冬天转换成“冰立方”，承接冰壶比赛项目，又要低温低湿。此外，冰壶比赛对于场地稳定性、平整度等要求很高，且与游泳比赛对于温度、湿度、光照等要求也大不相同。
中国建筑“冰立方”项目经理刘军介绍，要满足场馆运营新模式，秘诀在于膜结构。场馆由3216个各异的膜结构“气泡”构成，每个“气泡”由内外两层ETFE膜(乙烯-四氟乙烯共聚物)组成。
ETFE膜具有良好的热学性能和透光性，两层膜中间被称为“空腔”。夏季开启顶部的“空腔”，让场馆通过自然通风降温；冬季“空腔”合闭，让场馆充分吸取太阳光热，最大可能降低能耗，使场馆实现冬季保温、夏季散热，可节电30%以上。
这样的“黑科技”创新在冬奥场馆建设中屡见不鲜。中国建筑承建的冬季运动管理中心综合训练馆工程(简称“冰坛”项目)，可实现冰壶场地与速滑场地之间自由转换，是2022年北京冬奥会首个开竣工场馆。
冰坛项目全景 中国建筑供图
房世鹏是“冰坛”项目的总工程师。入行10年来，他见过大大小小的施工现场，但这次的压力感是前所未有的，“更多的是觉得背负着一种社会责任”。
房世鹏介绍，此前的2018年韩国平昌冬奥会采用的是乙二醇制冷系统，因此“冰坛”建设初期也是计划沿用此方案。而开工前，奥组委突然要求将乙二醇系统更改为二氧化碳。这在中国国内还尚无先例。
从压力管道开始，团队将原本乙二醇配套使用的不锈钢管都换成进口的铜管。与此同时，相应的资质和检测机构也要更换。“整个施工组织和施工方案，都是一个颠覆性的调整。”房世鹏告诉中新经纬客户端。
最终，中国首个二氧化碳跨临界直冷制冰冰场顺利交付。“相比传统的乙二醇制冷系统，二氧化碳跨临界系统无污染，纯天然，易提取，还能直接蒸发制冷，减少中间换冷程序，可使冰面各点温度一致无温差，冰面温度恒定，提升能效40%。”房世鹏介绍。
所有冬奥场馆100%用上“绿电”
绿色节能也是2022年北京冬奥会场馆的一大亮点。据介绍，传统冰上运动场馆的电力照明系统每年耗电约58000度，使用寿命仅3年，位于地下的冰上运动中心对光照需求更高，耗能随之增大。
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