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冬奧會智慧場館建設(shè)應(yīng)用了哪些黑科技

2022年北京冬奧會是中國歷史上首次舉辦的冬季奧運(yùn)會和冬殘奧會。歷屆奧運(yùn)會都是最新科技成果應(yīng)用的重要場景,無論北京還是張家口賽區(qū),綠色節(jié)能可持續(xù)都是冰上場館新建和改造的核心主題,讓我們一起近距離了解在智慧場館建設(shè)方面應(yīng)用了哪些黑科技。

場館設(shè)計創(chuàng)新

國家速滑館“冰絲帶”是2022年冬奧會北京主賽區(qū)標(biāo)志性場館,也是唯一新建的冰上競賽場館。它的設(shè)計理念來自冰和速度結(jié)合的創(chuàng)意,22條絲帶就像運(yùn)動員滑過的痕跡,象征速度和激情。

相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,“冰絲帶”在智慧場館設(shè)計方面,針對速滑館賽時智慧化運(yùn)行、賽后高效管理和多樣化服務(wù)的需求,實(shí)施智慧場館建設(shè)。

據(jù)介紹,“冰絲帶”建設(shè)應(yīng)用基于BIM(建筑信息模型)的智慧建造技術(shù),使主體結(jié)構(gòu)工期節(jié)省了2個月時間、減少使用鋼材2800噸。通過建立數(shù)字孿生和智能化集成管理平臺,集成45個子系統(tǒng),將場館的設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行集中管理,數(shù)據(jù)更新速度由秒級提升至毫秒級,對場館設(shè)施實(shí)現(xiàn)3D(三維空間)可視化分級信息瀏覽,點(diǎn)擊即可獲取相關(guān)設(shè)備詳細(xì)信息,有效解決了場館相關(guān)設(shè)備多樣、協(xié)議復(fù)雜等一體化管控難問題,實(shí)現(xiàn)場館運(yùn)行數(shù)據(jù)采集、趨勢研判、提前預(yù)警和分析決策的綜合智慧管理。

北京市建筑設(shè)計研究院有限公司副總建筑師、國家游泳中心(以下簡稱“水立方”)和國家速滑館“冰絲帶”設(shè)計總負(fù)責(zé)人鄭方表示,在輕型結(jié)構(gòu)和智慧建造方面,“冰絲帶”采用面向未來的單層雙向正交馬鞍形索網(wǎng)結(jié)構(gòu),大大減少屋頂用鋼量。同時,建筑師為場館建立節(jié)能體系,包括控制新建場館容積、增強(qiáng)自然通風(fēng)和采光利用,提升場館能源運(yùn)行水平等,降低了冰上場館對環(huán)境的整體影響,提高了場館運(yùn)行效率。

施工材料創(chuàng)新

在“雙碳”目標(biāo)背景下,綠色辦奧運(yùn)的理念正在激發(fā)建材產(chǎn)業(yè)潛能,塑造人與自然和諧共生的綠色低碳節(jié)能建筑。

你能想到嗎?玻璃可以作為新能源材料,應(yīng)用于2022年北京冬奧會國家速滑館和張家口冬奧會配套設(shè)施改造項(xiàng)目。這是由中國工程院院士、中國建材集團(tuán)總工程師彭壽帶領(lǐng)團(tuán)隊自主開發(fā)出的碲化鎘發(fā)電玻璃,具有弱光性能好、抗衰減等特點(diǎn),是適用于光伏建筑一體化的理想材料。

據(jù)了解,在2022年北京冬奧會項(xiàng)目建設(shè)中,碲化鎘發(fā)電玻璃分別應(yīng)用于國家速滑館和張家口冬奧會場館光伏建筑一體化項(xiàng)目。在綠色辦奧的目標(biāo)下,發(fā)電玻璃的應(yīng)用既滿足了功能性要求,同時還兼具經(jīng)濟(jì)性和藝術(shù)性。為未來光伏產(chǎn)品的應(yīng)用模式、應(yīng)用場景提供了新思路。

對此,彭壽表示,作為材料的創(chuàng)造者和創(chuàng)新者,要為2022年北京冬奧會場館建設(shè)在材料領(lǐng)域作出自己的貢獻(xiàn)。“碲化鎘發(fā)電玻璃不僅具有建筑材料的特性,而且能夠發(fā)電,是新型綠色環(huán)保建筑材料,目前在全國已有多個應(yīng)用碲化鎘發(fā)電玻璃的光伏建筑一體化示范項(xiàng)目。通過2022年北京冬奧會場館的建設(shè)應(yīng)用,碲化鎘發(fā)電玻璃將成為綠色和科技辦奧交匯的創(chuàng)新點(diǎn)。”彭壽說。

應(yīng)用理念創(chuàng)新

在北京2022年冬奧會期間,水立方將變身為“冰立方”,成為冬奧冰壺和輪椅冰壺項(xiàng)目競賽場館。對于冰壺賽事而言,場地的光環(huán)境效果將直接影響到賽事能否順利進(jìn)行、運(yùn)動員的競技狀態(tài)、技術(shù)水平的發(fā)揮以及最終的比賽成績。

作為北京市重點(diǎn)項(xiàng)目,《國家游泳中心冰壺場地環(huán)境與節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)研究》的項(xiàng)目負(fù)責(zé)單位為國家游泳中心,中國建筑科學(xué)研究院建筑環(huán)境與能源研究院承擔(dān)并完成了光環(huán)境研究。

中國建筑科學(xué)研究院建筑環(huán)境與能源研究院博士羅濤說,作為北京市科技計劃課題“國家游泳中心冰壺場地環(huán)境與節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)研究”的子課題“冰壺場地光環(huán)境與節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)研究”,該課題難點(diǎn)在于水立方是既有場館,原有建筑布局和馬道主要滿足游泳和跳水等水上項(xiàng)目的照明需求,要在具備上述條件的同時,滿足冰壺比賽的要求,且要實(shí)現(xiàn)節(jié)能以及賽時、賽后的綜合利用,賽后要滿足冰上和水上兩類運(yùn)動的照明需求,這需要提供一套足夠靈活和適應(yīng)性強(qiáng)的解決方案!按蠊β蔐ED(發(fā)光二極管)在國內(nèi)高級別賽場中還未得到應(yīng)用,沒有參考依據(jù),工程時間也比較緊張,這對于課題組也是個不小的挑戰(zhàn)!绷_濤說。

據(jù)介紹,該課題主要針對冰上場地用大功率LED照明產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)研究、比賽大廳照明設(shè)計方案研究、智能照明控制與節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)研究、冰上場地天然采光與節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)研究以及多功能冰上場地的照明控制關(guān)鍵技術(shù)研究五個方面展開研究工作。

“該項(xiàng)目成果直接應(yīng)用于水立方冰壺場地照明改造項(xiàng)目,經(jīng)現(xiàn)場測試,各項(xiàng)照明指標(biāo)滿足冬奧比賽要求,并得到了冬奧組委的充分肯定,為2022年冬奧會提供了重要的技術(shù)保障。研究成果中關(guān)于照明產(chǎn)品的性能要求和超高清轉(zhuǎn)播的技術(shù)要求被國家標(biāo)準(zhǔn)《LED體育照明應(yīng)用技術(shù)要求》采納,為其他場館建設(shè)提供了參考,特別是為高級別體育照明實(shí)踐起到重要的指導(dǎo)作用。”羅濤說。

鄭方補(bǔ)充道,在打造可持續(xù)賽后利用場景方面,水立方通過“水冰轉(zhuǎn)換”可拆卸結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)冬季、夏季兩個使用場景的轉(zhuǎn)換。

不難看出,在北京冬奧場館規(guī)劃建設(shè)工作中,無論建設(shè)新場館還是改造老場館,既從自身特點(diǎn)出發(fā),又結(jié)合發(fā)展的理念,考慮到賽后運(yùn)營,最大限度利用既有場館和設(shè)施,并融入5G(第五代移動通信技術(shù))、大數(shù)據(jù)等新一代科技,把近期和遠(yuǎn)期、現(xiàn)狀和新建結(jié)合考慮,體現(xiàn)出可持續(xù)的發(fā)展理念。


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