本報記者 趙瑩瑩

　　發令槍響，兩位運動員用力一蹬，從起點出發。冰刀劃過冰面的咔咔聲，就像是飛翔的預告，也宣告著“相約北京”系列冬季體育賽事速度滑冰中國公開賽在北京國家速滑館開賽。

　　“運動員下腳的一剎那，就知道這個冰好不好。”在國際測試賽中，國家速滑館表現優異，或者説，冰面“很走道兒”。“這個場館非常美麗，冰面的體驗也非常好。”第一位登上賽場的荷蘭選手克萊依維爾德興奮地説。而對於北京城建集團總工程師、國家速滑館總工程師李久林來説，聽到運動員成績的那一刻，他才略感輕鬆，“這是一場對工程技術前沿的大挑戰，體現了中國建築行業的最高水準。”

　　為深化綠色、共享、開放、廉潔的辦奧理念，在北京2022年冬奧會與冬殘奧會的籌辦過程中，“科技冬奧”願景貫穿始終，目標是為世界探尋更好的未來城市生活解決方案。有“冰絲帶”美稱的國家速滑館，無疑是探尋未來的生動注解。替代傳統鋼結構的索網屋面、碳排放值趨近於零的制冰水準、數字化生産與裝配技術……科技前進的每一小步，都是自主創新的一大步。

　　從0到1

　　國産索填補應用空白

　　2021年11月6日，立冬前一天，北京迎來今冬第一場雪。一大早，李久林就以技術專家的身份出現在建築工地上，為不久後的關鍵節點施工出謀劃策。“過去幹工程，最重要的是保證施工品質；現在幹工程，許多時候還要做好技術創新。”辦公桌上，一本本項目圖紙和實驗報告，是他持續創新的源泉，這其中，不少都和一個名字有關——國家速滑館。

　　時間回溯到3年前。

　　2018年1月16日，北京市重大項目建設指揮部辦公室對外公佈了北京2022年冬奧會標誌性場館——國家速滑館政府與社會資本合作項目招標結果，首開集團、北京城建集團、北京住總集團、華體集團4家單位組成的聯合體中標，並與政府出資方代表北京國資公司組建項目聯合體，負責國家速滑館的建設與運營。

　　這是2022年冬奧會北京賽區唯一的新建場館，也是北京冬奧會首個採用政府與社會資本合作模式進行建設的場館，重要性和受關注度不言而喻。很快，李久林接到通知，去國家速滑館當總工。“工程複雜，工期又短，怎麼想都太難。你當過‘鳥巢’的總工程師，希望借助這種重大工程的主持經驗，把這根‘硬骨頭’啃下來。”臨危受命的那一刻，李久林的腦子裏就緊繃起一根弦：又好又快地建成國家速滑館。

　　又好又快，腦海裏的四個字，真要做到卻是難如登天。

　　建築面積約8萬平方米的國家速滑館，有著靈動的造型：沿著外墻盤旋而成的曲面玻璃幕墻，猶如22條晶瑩美麗的“冰絲帶”，“絲帶”飛舞向上，圍合出頂部的馬鞍形屋面，仿佛森林的頂蓋。支撐起這造型的，則是全球規模最大的單層雙向正交馬鞍形索網結構——長跨198米，短跨124米，索體總長20450米。“受力優、形態美外，索網結構的另一大優點是節能環保。”李久林説，國家速滑館索網屋面的總重量達968噸，用鋼量卻僅為傳統鋼屋面的約四分之一。

　　但硬幣的另一面，是複雜的變形控制。這是因為，索網具有一定的柔性，當向高空提升時，隨著溫度、風力等環境因素發生變化，索網的最大變形值可達到470毫米。與此同時，國家速滑館的索網結構生根于8500噸超大跨度鋼結構環桁架上，環桁架也會在索網提升張拉中跟隨變形。而固定在索網結構上的管線，如除濕風管和雨水排水管，也要適應索網的變形。

　　變形，是建設中的變數，也是建設過程中的難點。而當李久林提出在國家速滑館索網施工中捨棄採購成熟的進口索，改為應用國産高釩密閉索時，這個變數又增大了。

　　“以前都是使用進口索，這次為何非得使用國産索？”“國外供應商追著賣索，幹嘛不買現成的？”“這麼重要的工程，萬一齣現風險，責任誰來擔？”……質疑的聲音不絕於耳。李久林卻堅持，100%使用國産索。

　　“這是基於摸底調研後的合理判斷。”説起當初的這個決定，李久林解釋，這並非盲目樂觀，而是一次順理成章的突破。進口索雖然産品有保障，但價格居高不下，還會因加工、通關等導致供貨時間不可控。反觀國産高釩密閉索，早已在礦山、纜車等領域有應用案例，且整個生産流程中，只差製作索體外層的Z形鋼絲的技術，在短時間內是有望實現國産化的。

　　“邁出第一步很難，但總要有人邁！”3個月的時間，李久林帶著項目團隊與生産廠家聯合開展技術攻關，成功研製出第一根試製索，並經第三方機構平行檢驗，驗證了國産索的安全性和可靠性。

　　2019年3月19日，形似羽毛球拍的索網如“天幕”一般在高空張拉成型，不僅填補了國內大面積、超大跨度單層正交索網同步張拉的技術空白，也一舉打破了進口索的壟斷地位，填補了國産索在國內大型場館的應用空白。

　　2021年10月，國家速滑館的超大跨度索網高效高精度建造關鍵技術，獲得中國鋼結構協會科學技術獎特等獎，這也是中國鋼結構協會的最高榮譽獎。更值得驚喜的是，如今，上海浦東足球場、三亞亞沙會體育場等國內各大工程紛紛效倣，陸續應用起國産高釩密閉索，國內高端材料行業再一次實現“並跑”。

　　從1到N

　　智慧建造讓絲帶飛舞

　　“真美啊！”2021年10月28日晚，國家體育場、國家速滑館、國家游泳中心集體亮燈，夏奧場館與冬奧場館遙遙相望、相得益彰，揭開了北京這座“雙奧之城”的魅力一角。

　　而在國家速滑館項目技術品質部副部長蘇振華眼中，這份魅力來得更早一些：是拔地而起的效率，是自我革命的勇氣，更是精益求精的堅持。

　　如果説國家速滑館的建設品質離不開突破與創新，建設速度更是須臾離不開科技的助力，或者，用李久林的話説：用技術贏空間，用空間換時間。

　　“國家速滑館採用了全新的結構體系，可謂環環相扣。”李久林告訴記者，按照正常的施工工序，國家速滑館需要先進行土建施工，在土建結構完工後再進行鋼結構環桁架施工，環桁架拼裝完、現場實測實量後，才能進行索網的加工和施工，隨後是屋面和玻璃幕墻的施工。但若這樣按部就班地施工，工期上不允許。如何與時間賽跑？第一次項目碰頭會上，他就提出了平行施工的思路：在進行地上土建結構施工時，同步開展鋼結構、索結構的材料加工和施工。

　　想像一下，當吊車、罐車在圍擋環繞的現場內進行地上混凝土結構施工時，場外，東、西車庫頂板上鋼結構環桁架已開始拼裝；

　　當建設工人晝夜搶工，地上混凝土結構全部完工時，場外東、西兩側環桁架拼裝完成即將開始滑移；

　　隨後，場外環桁架開始在高空向場內滑移，而地面之上，建設工人正編織鋼索；

　　……

　　這一幕發生在國家速滑館建設現場的平行施工場景，讓不少人感覺震撼。像造汽車一樣造場館，僅用4個月就完成了原本按照順序施工需10個月的工程量，“這就是智慧建造。”李久林笑著説。

　　實現智慧建造，精準分析是基礎。“作為施工團隊的‘大腦’，技術團隊要做的就是解讀圖紙，把建造的昨天、今天與明天用數據展現出來。”蘇振華以8500噸鋼結構環桁架舉例，他們需要基於BIM(即建築信息模型)技術，建立起鋼結構環桁架的模型，並對不同焊接溫度、自重、滑移、卸載等因素下的變形量進行倣真分析，計算出變形值，在加工和施工時彌補變形，再通過精準的測控技術和裝配化安裝，確保施工達到設計精度。

　　對一座8萬平方米的冬奧場館來説，讀圖的計算量可謂浩大。“坐在電腦前，28歲的我第一次體驗到了頭疼的滋味。”蘇振華介紹，14天裏，他計算出了140個基坑的數據，“白天黑夜地算，只有數據準確了，施工才能精準。”

　　實驗驗證，也成為貫穿場館建設全程的指南。比例模型實驗，在實驗室或工廠先做出模型，確保技術穩定後再到項目現場實施；材料穩定性實驗，從一個個樣板中必選最優材料。從2018年1月開始樁基施工，到2020年除夕夜亮起燈光，僅僅24個月，國家速滑館就完成了從精耕細作、拔地而起，到天幕編織、絲帶飛舞的結構施工。

　　這種速度，是堅持高標準下的智慧效率。個子高、脾氣急的國家速滑館項目安全總監田寶新，對此最有發言權。2018年11月，鋼結構環桁架第一次試滑移前，只因為缺少幾道焊縫的數據，田寶新拒絕在審批方案上簽字，並叫停了試滑移的準備工作。“每道焊縫都得檢查一遍，數據一個不能少。”這位在工地上呆了30多年的建設“老兵”深知，安全無小事，為此他不惜當“惡人”。

　　建設全程，國家速滑館實現了零事故。2020年5月17日，經12位評審專家現場考評，國家速滑館工程以148.5分的年度最高分，獲得2019年度中國鋼結構金獎年度傑出工程大獎。評審專家一致認為，國家速滑館工程施工難度大、品質要求高，建設品質、標準達到國際領先水準。

　　最環保的冰

　　溫差控制在0.5℃以內

　　其實，最令建設團隊忐忑的，是國家速滑館的冰面。

　　為了在賽後實現速度滑冰、短道速滑、花樣滑冰、冰球等所有冰上運動的全覆蓋，更多地為大眾提供冰上活動空間，自設計之初，國家速滑館就確定要採用全冰面設計，1.2萬平方米的冰面也創下了亞洲之最。但這個“亞洲之最”背後帶來的挑戰是：由於不同冰上運動要求的冰面溫度不同，全冰面的設計意味著要能對每一塊冰面實現單獨控溫，使整個場館實現同時運行、不同使用。

　　如何制冰？國際單項體育組織專家曾建議採用國際慣用的環保制冰技術，但中國團隊經過1年半的摸索，決定選擇技術更先進、能耗更低的二氧化碳制冰技術，即二氧化碳跨臨界直冷制冰技術。這是目前世界上最環保的制冰技術，碳排放趨近於零，有助於打造出最快、最環保的冰面。

　　這也是冬奧場館歷史上第一次使用的新技術。經模擬分析，採用二氧化碳跨臨界直冷制冰技術，冰面溫差可控制在0.5℃以內，相較于傳統方式，不僅效能可以提升20%以上，製冷也更加均勻，不會出現各個部位溫度不一樣、冰面硬度不均勻的情況。在以0.001秒計時的高水準競技中這些因素尤為關鍵。

　　新的技術，意味著新的挑戰。參與國家速滑館冰板層施工的李燕敏説，要打造最快的冰，對制冰排管安裝精度和冰面混凝土平整度有超高要求。“冰面之下，實際上是厚度達17釐米的混凝土地面，包括加熱層、防潮隔汽層、保溫層、防水層、混凝土冰板層等9層結構，一層層疊加而成。”李燕敏介紹，總長度約120千米的不銹鋼製冷管道就盤踞在混凝土冰板層中，單根不銹鋼管的長度在40米到50米，光焊介面就有8574道。為了高品質完成任務，施工中，自動焊機取代人工焊接，一次焊接成型，“最終，混凝土冰板層水準高差在4毫米左右，連外國專家都誇讚，説做出了像鏡面一樣的效果。”

　　與此同時，為了確保速滑賽道冰面品質滿足冬奧會比賽要求，北京2022年冬奧組委體育部特聘來自加拿大的制冰師馬克·麥瑟為制冰專家，由國內外制冰師聯合製冰。

　　值得一提的是，通過智慧化管理，國家速滑館還實現了館內氣溫分層：冰面一個溫度，確保冰面標準穩定；運動員比賽空間一個溫度，保證運動員體溫體感，有利於創造最佳運動成績；觀眾席一個溫度，營造一個舒適的觀賽環境。

　　被寄予厚望的“最快的冰”，在國際測試賽中沒有令人失望。今年10月，在國家速滑館舉辦的北京冬奧會首場國際測試賽“相約北京”速度滑冰中國公開賽中，3天的比賽，共有4名運動員5次滑出個人最好成績。

　　國際滑冰聯盟副主席創·埃斯普利將這塊冰面形容為“無與倫比”。女子3000米冠軍、荷蘭選手克萊依維爾德表示，這裡的現代化設施讓她感到很震撼，非常幸運能夠有機會來到北京，參加這次測試賽。中國速滑運動員楊濱瑜則評價道，“這是一個華麗、漂亮的冰場，體驗感很好，冰面的品質也很好，各方面設施非常完善，非常榮幸能夠在國家速滑館參加比賽。”

　　參與了國家速滑館建設全程的團隊，則對這塊冰期盼更多。“我期待等到北京2022年冬奧會正式開賽後，全世界的運動員都能在這裡體驗到最棒的滑冰感覺。”李久林説，從“鳥巢”到“冰絲帶”，既是重大賽事的場館，也是技術進步的標誌。

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　　冬奧會後市民有望暢滑“冰絲帶”

　　對於熱愛冰雪運動的人來説，暢滑國家速滑館指日可待。據透露，賽後這裡將成為國際滑聯卓越中心，常年舉辦各種冰上賽事，廣泛開展群眾冰雪運動，將成為北京市民參與體育冰上運動的多功能場館，集“體育賽事、群眾健身、文化休閒、展覽展示、社會公益”五位於一體的多功能冰上中心。

　　實際上，為踐行《奧林匹克2020議程》，北京2022年冬奧會所有場館的建設、改造都不僅僅是為了賽時，也充分考慮到了賽後的長期利用。

　　比如，位於延慶的國家高山滑雪中心，賽後將進行四季運營。其中，雪季將繼續舉辦高山滑雪賽事，為專業滑雪隊提供訓練場地，並向滑雪技能高級別大眾愛好者開放；同時利用回村雪道形成訓練雪道，面向廣大群眾提供舒適且富有趣味性的滑雪運動場地。非雪季時期，這裡將作為山地觀光和戶外運動場所，可以開展山地探險活動，包括山地越野跑、自行車、滑索、攀岩等多種方式。

　　科技創新、智慧建造、綠色環保、可持續利用，獨具“中國范”的冬奧場館，將向世界貢獻奧運場館建設的中國方案。