1月22日，科技日報記者從北京市重大項目辦獲悉，有“冰絲帶”之稱的北京2022冬奧會國家速滑館已完成速滑滑冰賽道的首次制冰工作。

　　首次制冰的成功，標(biāo)志著國家速滑館正式具備了迎接測試賽的條件。

　　國家速滑館擁有亞洲最大的全冰面設(shè)計，面積達(dá)1.2萬平方米，據(jù)國家速滑館制冰工程專項設(shè)計負(fù)責(zé)人馬進(jìn)介紹：“‘冰絲帶’采用全冰面設(shè)計，冰面采用分模塊控制單元，可以將冰面劃分為若干區(qū)域，根據(jù)不同項目分區(qū)域、分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制冰。平時可接待超過2000名市民同時開展冰球、速度滑冰、花樣滑冰、冰壺等冰上運動?！?/p>

　　尤其值得注意的是，國家速滑館采用二氧化碳跨臨界直冷制冰系統(tǒng)，是全球首個采用二氧化碳跨臨界直接蒸發(fā)制冷的冬奧速滑場館。

　　制冰技術(shù)的“中國方案”

　　國家速滑館是最早提出使用二氧化碳跨臨界直冷制冰系統(tǒng)的冬奧場館，也是技術(shù)最復(fù)雜、功能最多、制冰面積最大的二氧化碳跨臨界直冷制冰系統(tǒng)的綠色、環(huán)保冬奧場館。

　　二氧化碳跨臨界直冷制冰技術(shù)是當(dāng)前冬季運動場館最先進(jìn)、最環(huán)保、最高效的制冰技術(shù)之一。它的應(yīng)用，不僅能夠為冬奧會比賽提供溫度高度均衡的冰面，同時它還可以使國家速滑館碳排放量接近于零。

　　據(jù)國家速滑館制冰系統(tǒng)設(shè)計負(fù)責(zé)人馬進(jìn)介紹，“冰絲帶”采用了環(huán)保性和安全性最佳的自然冷媒-----二氧化碳制冷劑，其ODP(破壞臭氧層潛能值)為0，GWP(全球變暖潛能值)為1，并且無異味，不可燃，不助燃，是可持續(xù)性最好的冷媒之一。與傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)相比，能夠提升能效20%以上。

　　經(jīng)理論分析，采用二氧化碳制冷，有把握實現(xiàn)冰表面溫差不超過0.5℃，利于運動員創(chuàng)造好的成績。

　　此外，國家速滑館還配有一套場館智能化能源管理系統(tǒng)，能夠把制冰產(chǎn)生的廢熱用于除濕、冰面維護(hù)、場館生活熱水等，全冰面模式下每年僅制冷部分就能節(jié)省200多萬度電，并且整個系統(tǒng)的碳排放趨近于零，這相當(dāng)于約120萬棵樹實現(xiàn)的碳減排量。

　　二氧化碳制冰技術(shù)是國家重點研發(fā)計劃科技冬奧重點專項2019年批復(fù)啟動的“國家速滑館智慧場館建設(shè)和應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研究與示范應(yīng)用”項目重點研發(fā)成果之一。

　　場館的多功能超大冰面亞臨界、跨臨界多工況并行二氧化碳直接蒸發(fā)制冰集中式制冷系統(tǒng)；亞臨界、跨臨界多工況并行二氧化碳集中式制冷中壓回油系統(tǒng)；人工冰場超長不銹鋼冷排管等均屬國際首次。

　　在此基礎(chǔ)上，“冰絲帶”是一座真正的智慧場館、綠色場館。

　　冰面以下，同樣是技術(shù)的堅實支撐。

　　國家速滑館冰面面積近12000平米，通過分模塊控制單元，可以根據(jù)不同項目分區(qū)域、分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制冰。既能滿足冬奧會速度滑冰比賽使用要求，還可以根據(jù)不同冰上項目對冰面的使用需求分區(qū)域制冰。

　　目前，工程設(shè)計和建設(shè)單位已經(jīng)在制冰系統(tǒng)的集成設(shè)計、冰板結(jié)構(gòu)設(shè)計兩個最關(guān)鍵的設(shè)計方案上取得實用新型專利。

　　施工單位北京城建亞泰制冰聯(lián)合體負(fù)責(zé)人李燕敏介紹，制冰工藝管道設(shè)計壓力高，均采用無縫不銹鋼管，尤其是冰板內(nèi)的制冷排管采用了單根40-50m長的無縫不銹長鋼盤，施工工藝環(huán)節(jié)之多，沒有先例可循。

　　馬進(jìn)表示，這種人工冰場超長不銹鋼冷排管的應(yīng)用，是國際首次。

　　為了確保冰板制冰效果均勻，施工中要求嚴(yán)格控制管道的位置、標(biāo)高以及混凝土的表面平整度，在項目自行檢測的同時，引入第三方檢測團(tuán)隊，進(jìn)行管道三維激光掃描及混凝土平整度慣導(dǎo)檢測，為項目施工提供了極大的校準(zhǔn)考核和保證。

　　最終，經(jīng)過20多名高壓雙證焊工60多個日日夜夜的不懈努力，8574道焊口全部完成焊接。

　　17厘米的完整混凝土地面，水平高差控制在4毫米左右。

　　這些扎實的工作，為制作“最快的冰”打下堅實基礎(chǔ)。

冰池構(gòu)造示意圖

　　做可持續(xù)的冬奧場館

　　國家速滑館公司常務(wù)副總經(jīng)理宋家峰介紹，國家速滑館現(xiàn)有的場地條件除了滿足一般綜合性體育場館的功能外，還考慮內(nèi)場可以全部制冰覆蓋，形成一個無阻礙的12000平方米的冰面。

　　國家速滑館比賽區(qū)包括三條400M速度滑冰比賽道、一條速滑比賽練習(xí)道、一塊60X30M多功能冰場(短道速滑模式)、一塊61X31M多功能冰場(冰球與花樣滑冰模式)以及一塊活動冰場，能同時滿足舉辦的滑冰、冰壺、冰球等多項賽事以及大眾進(jìn)行冰上活動的多功能需求。

　　這樣一個冰面為日常大規(guī)模的公眾冰上健身提供了一個不同以往的場地，賽后可接待超過2000名市民同時開展冰球、速度滑冰、花樣滑冰、冰壺等所有冰上運動，也為賽后的商業(yè)演出預(yù)留了前所未有的空間。

冬季美好生活的新地標(biāo)

　　2018年1月23日，國家速滑館“冰絲帶”打下第一根基礎(chǔ)樁，從那一刻起，國家速滑館人開始1095天的奮斗。

　　個個節(jié)點歷歷在目。

　　2018年，實現(xiàn)精耕細(xì)作和拔地而起，結(jié)構(gòu)封頂。

　　2019年，編制天幕，實現(xiàn)了“絲帶飛舞”，完成了世界上最大跨度(198米×124米)的正交雙向馬鞍形索網(wǎng)結(jié)構(gòu)屋頂、1080塊單元板塊組成的柔性屋面和3360塊玻璃組成的復(fù)雜雙曲面幕墻的體育館。

　　2020年，完成具有綠色、創(chuàng)新、全冰面面積近12000平方米的國家速滑館二氧化碳跨臨界直冷制冰系統(tǒng)，向“最快的冰”邁進(jìn)。

　　“冰絲帶”是北京2022冬奧會新建標(biāo)志性場館。

　　冬奧會后，“冰絲帶”也有望成為以冰雪運動為突出特色的新體育綜合體，成為人民群眾體驗冬季美好生活的新地標(biāo)，向世界展示“冰絲帶”可持續(xù)利用的“中國方案”。

　　來源：科技日報 文中圖片均由作者提供

　　原標(biāo)題：《世界首次!“冰絲帶”以這種方式完成制冰》