任志敏

（河北省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院 河北 石家莊 050227）

1、冰雪運(yùn)動(dòng)發(fā)展現(xiàn)狀

2022年北京冬奧會(huì)的成功申辦，極大地激發(fā)了人民群眾參與冰雪運(yùn)動(dòng)的熱情，為我國冰雪運(yùn)動(dòng)發(fā)展創(chuàng)造了歷史機(jī)遇。喚醒了全民上冰雪的意識(shí)和熱情，群眾冰雪活動(dòng)蓬勃開展，隨著冰雪運(yùn)動(dòng)“南展西擴(kuò)”戰(zhàn)略的推進(jìn)，開展冰雪活動(dòng)的地域不斷擴(kuò)展，冰雪活動(dòng)參與人數(shù)迅速增加。

冰雪產(chǎn)業(yè)“北冰南展西擴(kuò)”戰(zhàn)略部署和“3億人參與冰雪運(yùn)動(dòng)”的目標(biāo)穩(wěn)步推進(jìn)。可以說，2022年北京冬奧會(huì)的成功申辦和總書記提出的“3億人參與冰雪運(yùn)動(dòng)”，喚醒了全民上冰雪的意識(shí)和熱情。

三億人參與冰雪，是北京攜手張家口申辦2022年冬奧會(huì)時(shí)，中國向國際社會(huì)做出的鄭重承諾。借助申辦、籌辦、舉辦北京冬奧會(huì)所拉動(dòng)的“冰雪熱”，真正把“北冰南展西擴(kuò)”落到實(shí)處，從競技運(yùn)動(dòng)、全民健身、冰雪產(chǎn)業(yè)三個(gè)層面一起發(fā)力，努力使冰雪運(yùn)動(dòng)能輻射到全國三億人。這三億人不僅指運(yùn)動(dòng)員、教練員和冰雪愛好者，還包括寬泛層面的冰雪賽事觀眾、志愿者以及直接、間接為冰雪競技、健身和產(chǎn)業(yè)提供服務(wù)的從業(yè)者。

群眾冰雪活動(dòng)蓬勃開展，隨著冰雪運(yùn)動(dòng)“南展西擴(kuò)”戰(zhàn)略的推進(jìn)，開展冰雪活動(dòng)的地域不斷擴(kuò)展，冰雪活動(dòng)類型日益豐富，參與人數(shù)迅速增加，覆蓋人群范圍逐漸擴(kuò)大，群眾參與冰雪運(yùn)動(dòng)的熱情不斷高漲。

盡管我國冰雪運(yùn)動(dòng)發(fā)展取得了一定成績，具備一定的基礎(chǔ)，但仍存在許多問題：群眾普及程度不高；競技項(xiàng)目發(fā)展不均衡，有效供給不足，冰雪運(yùn)動(dòng)場地設(shè)施不足。目前我國冰雪場地設(shè)施數(shù)量少、規(guī)模小、服務(wù)水平不高，與我國冰雪運(yùn)動(dòng)發(fā)展需要不相適應(yīng)，與冰雪運(yùn)動(dòng)發(fā)達(dá)國家存在較大差距。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2015年底，全國共有滑冰場館200余個(gè)；滑雪場地500余座。

為了緩解以上問題對(duì)冰雪產(chǎn)業(yè)的制約影響，早在2016年11月25日，國家發(fā)展改革委、國家體育總局等七部門聯(lián)合發(fā)布《全國冰雪場地設(shè)施建設(shè)規(guī)(2016-2022年)》，明確提出；“到2022年，全國滑冰館數(shù)量不少于650座，其中新建不少于500座；鼓勵(lì)城區(qū)常住人口超過50萬的城市根據(jù)自身情況建設(shè)公共滑冰館，有條件的城市應(yīng)至少建設(shè)1片61m×30m冰面的滑冰館。鼓勵(lì)在公園、校園、廣場、社區(qū)等地建設(shè)可拆裝式滑冰場”。

在2019年3月31日，中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于以2022年北京冬奧會(huì)為契機(jī)大力發(fā)展冰雪運(yùn)動(dòng)的意見》，提出：“力爭到2022年,冰雪產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,產(chǎn)業(yè)規(guī)模明顯擴(kuò)大,結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化,產(chǎn)業(yè)鏈日益完備”。加快發(fā)展冰雪產(chǎn)業(yè)是全面落實(shí)習(xí)新時(shí)代中國特色社會(huì)主義理論的具體體現(xiàn),是建設(shè)冰雪運(yùn)動(dòng)強(qiáng)國的必然要求。

國務(wù)院于2019年8月10日發(fā)布《體育強(qiáng)國建設(shè)綱要》，要求“科學(xué)規(guī)劃布局和建設(shè)一批室內(nèi)外公共滑冰、滑雪場地，推廣使用可移動(dòng)式冰場和仿真冰場”?？梢灶A(yù)料，隨著2022年北京奧運(yùn)會(huì)的臨近和各地政府部門對(duì)冰雪運(yùn)動(dòng)開展的大力支持，冰雪產(chǎn)業(yè)將迎來蓬勃發(fā)展。

2、滑冰運(yùn)動(dòng)的健身益處

（1）增強(qiáng)心血管功能：堅(jiān)持溜冰，對(duì)身體有非常大的益處。研究表明：經(jīng)?；娜税察o時(shí)心率為40次-60次，運(yùn)動(dòng)時(shí)可達(dá)180次-200次，而一般人的心率僅為80次-100次?；軌虼龠M(jìn)心腦血管和呼吸系統(tǒng)機(jī)能的改善和代謝；

（2）鍛煉肢體平衡能力：溜冰滑冰活動(dòng)中，燕式平衡和各種旋轉(zhuǎn)動(dòng)作對(duì)各年齡段的人的平衡感是良好的訓(xùn)練，對(duì)正處于前庭和半規(guī)管發(fā)育期的孩子尤其受益匪淺；

（3）增強(qiáng)力量：滑行中的蹬冰、燕式平衡對(duì)經(jīng)常開車的人來說，是鍛煉下肢力量的極好方式，跳躍和旋轉(zhuǎn)是對(duì)全身控制能力的考驗(yàn)和提高；

（4）減少壓力，有益身心健康：滑冰的愉悅性能讓你因?qū)W習(xí)、工作壓力大等緊張的神經(jīng)得到放松，起到減壓放松的作用。

3、仿真冰產(chǎn)業(yè)發(fā)展簡介

自北京—張家口冬奧會(huì)申辦成功以及“三億人上冰雪”口號(hào)提出后，中國冰雪產(chǎn)業(yè)一片沸騰。由于我國冰雪期短，天然冰場數(shù)量較少，嚴(yán)重制約了大眾滑冰的積極性。冰雪產(chǎn)業(yè)大的障礙來自于季節(jié)的天然束縛，從單季走向四季是上至政府層面下至商家和消費(fèi)者一致的呼聲。天然冰場由于需要不斷的制冷，耗電量巨大，維護(hù)成本高，不便于大量的推廣使用。仿真冰板作為一種環(huán)保的創(chuàng)新產(chǎn)品，有著不耗電、維護(hù)保養(yǎng)便捷、比天然冰場成本低的優(yōu)勢，且不受地理位置和氣候條件限制，有利于在全國范圍內(nèi)推廣使用，更能滿足“三億人上冰雪”的需求。大力發(fā)展仿真冰場，可以讓大眾一年四季都能享受滑冰的樂趣。

《冰雪運(yùn)動(dòng)發(fā)展規(guī)劃（2016-2025年）》中明確鼓勵(lì)“仿真冰雪和模擬設(shè)施”在市場的大規(guī)模應(yīng)用，隨著2022年北京奧運(yùn)會(huì)的臨近和各地政府部門對(duì)冰雪運(yùn)動(dòng)開展的大力支持，仿真冰場必將得到大力的推廣。

仿真冰場一般由采用超高分子量聚乙烯制成的仿真冰板拼接而成，冰板尺寸一般有以下規(guī)格：1000mm×1000mm、1000mm×2000mm、1200mm×1200mm等(也可根據(jù)客戶要求定制)，厚度一般為8mm-30mm。一經(jīng)問世即廣受冰上愛好者的青睞。由于國際滑盟（ISU）規(guī)定比賽只能在真冰上進(jìn)行，仿真冰場更多的用于花樣滑冰教學(xué)和冰球教學(xué)等教學(xué)訓(xùn)練活動(dòng)。據(jù)了解，美國迪斯尼樂園（Disneyland）、中央公園（Central Park）等公共娛樂場所已經(jīng)使用仿真冰場進(jìn)行滑冰娛樂運(yùn)動(dòng)。

仿真冰場正是利用了仿真冰板本身耐磨、自潤滑、不吸水、摩擦系數(shù)小等特性，可以用作滑冰場進(jìn)行花樣滑和冰球運(yùn)動(dòng)，其投資和運(yùn)行成本遠(yuǎn)低于真冰場，性價(jià)比高，是真冰的完美替代品。仿真冰面的抗沖擊強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性能、硬度等性能都非常優(yōu)異，具有完美的運(yùn)動(dòng)性能和長期穩(wěn)定的使用壽命，其使用壽命可達(dá)到10年以上。

圖1 仿真冰場

目前，仿真冰板產(chǎn)業(yè)在我國屬于剛起步階段，但發(fā)展特別迅速。市場上的仿真冰板，中高端產(chǎn)品一般選擇從國外進(jìn)口，低端產(chǎn)品大部分由國內(nèi)廠家生產(chǎn)。高端仿真冰大部分由冰雪產(chǎn)業(yè)大國如美國、德國、瑞士等占據(jù)，其中比較有名的品牌有瑞士樂思速冰Glice仿真冰板、德國Like-ice冰板和美國Super-Glide冰板。

4、仿真冰場的適用標(biāo)準(zhǔn)簡介

目前，仿真冰場的國家標(biāo)準(zhǔn)正在起草中。早在2018年12月13日,中國體育用品業(yè)聯(lián)合會(huì)發(fā)布團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/CSGF002-2018《仿真冰場技術(shù)要求和試驗(yàn)方法》，該標(biāo)準(zhǔn)自2019年1月1日起正式實(shí)施。

業(yè)內(nèi)采用的冰板材質(zhì)基本以超高分子量聚乙烯為主，但由于缺乏統(tǒng)一科學(xué)的檢驗(yàn)依據(jù)，導(dǎo)致原材料及成品性能良莠不齊，場地使用壽命長短不一，在性能方面更是差異巨大，這對(duì)于參與滑冰運(yùn)動(dòng)的人來說存在巨大的安全隱患，這些問題嚴(yán)重影響了市場對(duì)仿真冰場地的認(rèn)可程度。但隨著2022年北京奧運(yùn)會(huì)的臨近和各地政府部門對(duì)冰雪運(yùn)動(dòng)開展的大力支持，仿真冰產(chǎn)品必將得到大力的推廣，因此質(zhì)量的保證也勢在必行。團(tuán)標(biāo)的發(fā)布填補(bǔ)了目前仿真冰場的標(biāo)準(zhǔn)空白，為仿真冰場地建設(shè)提供了更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募夹g(shù)和監(jiān)管依據(jù)。

該標(biāo)準(zhǔn)主要對(duì)冰場圍擋和仿真冰板的理化性能提出了要求。規(guī)定了仿真冰板的硬度、密度、摩擦磨損、線膨脹系數(shù)等要求。在圍擋方面，考慮到人員的倚靠、碰撞、沖擊等因素，本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)圍擋的穩(wěn)定性和抗沖擊強(qiáng)度也做了明確要求。

5、仿真冰場的滑動(dòng)摩擦系數(shù)檢測解析

大眾需求的旺盛，愈發(fā)突顯仿真冰板質(zhì)量的重要性。滑動(dòng)摩擦系數(shù)是影響仿真冰場滑冰效果的重要參數(shù)。滑動(dòng)摩擦系數(shù)與接觸物體的材料、表面光滑程度、干濕程度、表面溫度、相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度等都有關(guān)系?；瑒?dòng)摩擦系數(shù)隨物體的相對(duì)滑動(dòng)速度增大而增大；當(dāng)摩擦界面實(shí)際接觸面積與載荷呈線性關(guān)系時(shí)，滑動(dòng)摩擦系數(shù)與接觸面積無關(guān)；當(dāng)實(shí)際接觸面積接近名義接觸面積時(shí)，滑動(dòng)摩擦系數(shù)隨載荷的增加而減小。

目前業(yè)內(nèi)采用的仿真冰材質(zhì)基本由超高分子量聚乙烯制成，仿真冰板依據(jù)表面狀態(tài)分為光面和麻面。光面為表面光滑無凹凸感的狀態(tài)，麻面為表面為微小的坑狀，便于冰刀滑行時(shí)起步。

目前還沒有適合仿真冰面層的摩擦系數(shù)測試方法。一般塑料板材的摩擦系數(shù)的測試依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T3960-2016《塑料滑動(dòng)摩擦磨損試驗(yàn)方法》進(jìn)行，但是該標(biāo)準(zhǔn)不適用于仿真冰面層的摩擦系數(shù)的測量。在采用GB/T3960-2016《塑料滑動(dòng)摩擦磨損試驗(yàn)方法》進(jìn)行仿真冰的滑動(dòng)摩擦系數(shù)測試時(shí)，由于試驗(yàn)環(huán)在載荷196N，試驗(yàn)時(shí)間為120分鐘，試樣大小為6㎜×7㎜×30㎜，仿真冰板材質(zhì)為超高分子量的緣故，會(huì)在摩擦?xí)r很快變軟變形，導(dǎo)致試驗(yàn)無法進(jìn)行，證明GB/T3960-2016的測試方法不適用于仿真冰。且采用該方法無法準(zhǔn)確測試出光面和麻面的仿真冰的摩擦系數(shù)。

在滑冰時(shí)，冰刀與冰面的相對(duì)滑行速度一般為（0-50km/h）,平均速度為20 km/h左右。經(jīng)過文獻(xiàn)檢索，我們發(fā)現(xiàn)目前國內(nèi)外還沒有測試高速滑行狀態(tài)下 （20km/h左右）的滑動(dòng)摩擦系數(shù)的測試方法，國內(nèi)僅有0-20cm/min的紙張動(dòng)摩擦系數(shù)測試儀，測試速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了冰刀的實(shí)際滑行速度。

為了解決這一技術(shù)難題，我們申請(qǐng)立項(xiàng)了國家市場監(jiān)督管理總局技術(shù)保障專項(xiàng)項(xiàng)目“仿真冰面層動(dòng)摩擦系數(shù)的測定方法研究”(項(xiàng)目編號(hào)：2019YJ007)。該系統(tǒng)運(yùn)用計(jì)算機(jī)智能檢測技術(shù)，可測量出冰刀在高速度滑行狀態(tài)下與仿真冰板摩擦的實(shí)際摩擦系數(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)多種界面狀態(tài)的仿真冰滑冰板的不同速度下的滑動(dòng)摩擦系數(shù)指標(biāo)測試。

現(xiàn)將該測量方法和測量系統(tǒng)簡介如下：測量系統(tǒng)由傳動(dòng)系統(tǒng)、加載系統(tǒng)、測定和記錄摩擦力系統(tǒng)組成，如圖2所示。傳動(dòng)系統(tǒng)用來帶動(dòng)夾盤以給定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)；加載系統(tǒng)用來對(duì)試樣施加法向力。試樣夾具應(yīng)保證試樣安裝后無軸向竄動(dòng)。

圖2 試驗(yàn)示意圖

試驗(yàn)原理如圖2所示，采用等比例縮微的冰刀刃作為摩擦銷，將仿真冰試樣安裝在夾盤上，并加載一定負(fù)荷，摩擦銷則保持靜止，仿真冰試樣以一定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，待摩擦加載點(diǎn)的線速度達(dá)到20km/h后，再運(yùn)轉(zhuǎn)60s后，記錄瞬時(shí)摩擦力值，依據(jù)公式（1）計(jì)算出滑動(dòng)摩擦系數(shù)。

式中：

μ——被測樣品滑動(dòng)摩擦系數(shù)；

F——摩擦力，單位為牛頓(N）；

m——負(fù)載與摩擦銷的總質(zhì)量，單位為千克（kg）；g取9.8m/s2。

采用該測量方法可以準(zhǔn)確的測定仿真冰的滑動(dòng)摩擦系數(shù)，并且光面和麻面的仿真冰板經(jīng)測量后也可以準(zhǔn)確界定，目前該檢測設(shè)備和方法已經(jīng)在仿真冰板生產(chǎn)企業(yè)、檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)等單位推廣使用。

6、仿真冰場與天然冰場對(duì)比優(yōu)勢

天然冰場（真冰場）的建設(shè)要包含一個(gè)合適的建筑及較高的建設(shè)成本，并且所有的設(shè)備需要經(jīng)過非常專業(yè)的維護(hù)以及高昂的運(yùn)營成本。仿真冰最早出現(xiàn)在上世紀(jì)60年代，后來經(jīng)過不斷研發(fā)，現(xiàn)在的仿真冰場和真冰場的滑冰感覺已無太大差別，但仿真冰場的建設(shè)成本只有真冰的1/4，而且不受場地面積、地點(diǎn)和環(huán)境的限制，一年四季都可以在室內(nèi)、外快速安裝拆卸，維護(hù)成本小。具體而言，與傳統(tǒng)真冰冰場相比，仿真冰場擁有以下優(yōu)勢：

（1）建設(shè)成本低、耐久性好。

仿真冰場成本約為真冰場的1/4左右，對(duì)場地要求不高，只要地面干燥平整不松軟即可鋪設(shè)，不受季節(jié)限制，無論室內(nèi)外還是冬季夏季都可以使用。仿真冰板耐磨損，使用壽命長。天然冰場需要冷卻設(shè)施、鋼筋混凝土面層等，對(duì)場地要求較高，施工難度較大。以800m2為例，真冰冰場造價(jià)大約在700-800萬人民幣，仿真冰場只要不到300萬就可以擁有一套完整設(shè)備。仿真冰技術(shù)可達(dá)到與真冰高達(dá)96%的相似度。高分子耐久技術(shù)確保冰板即使承載高強(qiáng)度訓(xùn)練也依舊表現(xiàn)優(yōu)異。仿真冰的摩擦力微大，對(duì)力量訓(xùn)練很有幫助，仿真冰板耐磨損性好，使用壽命長，無需頻繁更換。

（2）后期運(yùn)行成本低，維護(hù)方便。

真冰場在運(yùn)營上分為兩部分：①制冷機(jī)組制冰；②整冰車修冰。制冰完成后，還需要投入龐大的制冷電費(fèi)及整冰車，一臺(tái)整冰車的價(jià)格就需要大概100萬人民幣，而且真冰場每隔3-4小時(shí)需要制一次冰，制冰期間冰場無法運(yùn)營。而仿真冰場在維護(hù)上僅需最低限度的工作人員即可完成，無需水電。以瑞士樂思速冰的產(chǎn)品為例，日常的清潔就是用吸塵器吸走冰面上的冰屑，確保冰面光滑，然后用洗地機(jī)在冰面上走一遍，清洗干凈冰面。最后就是一個(gè)月可以涂2次冰面護(hù)理液在拖布上，然后拖一遍整個(gè)冰面。

（3）裝拆靈活，可回收利用。

真冰場在室外、短期活動(dòng)、熱天都無法很好采用，并且對(duì)商場物業(yè)有特殊要求，仿真冰可以針對(duì)真冰場無法隨時(shí)隨地搭建、對(duì)場地有要求（例如，要在商場建造真冰滑冰場就需要挖空地板鋪設(shè)大量管道）、成本過高的情況，成為最佳的替代解決方案。仿真冰場同樣適用于夏季，可用于學(xué)校、商場、活動(dòng)、體育場館等各類場所，場地面積可以根據(jù)客戶要求隨時(shí)調(diào)整。便于維護(hù)，使用后還可循環(huán)回收再利用。仿真冰場不受場地、季節(jié)和氣溫的限制，隨時(shí)都可以進(jìn)行冰上運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的訓(xùn)練。

（4）體驗(yàn)舒適、綠色安全。

現(xiàn)在的仿真冰技術(shù)可達(dá)到與真冰相似90%以上。相對(duì)于真冰場的寒冷潮濕，仿真冰場的冰面干燥而整潔，擁有更舒適的滑行體驗(yàn)。材料安全可達(dá)到食品級(jí)別。使用過程零排放，無污染。

7、仿真冰場質(zhì)量鑒別常識(shí)

目前，仿真冰的市場良秀不齊，有真正全自潤滑的，有仿真冰板噴潤滑劑（經(jīng)常被說成保養(yǎng)劑或維護(hù)劑）的，有僅正面薄薄一層自潤滑的，還有仿真冰板噴硅油的，這些都出現(xiàn)在了中國市場上，但它們都賣著與全自潤滑產(chǎn)品基本相同的價(jià)格，而這些產(chǎn)品是不能夠進(jìn)行專業(yè)組織認(rèn)可的冰上教學(xué)的，因?yàn)榛凶藙菖c位置等均會(huì)出現(xiàn)重大差異而導(dǎo)致返回真冰時(shí)重新學(xué)習(xí)。因此，判斷是否全自潤滑產(chǎn)品，只需要正反面滑行，同時(shí)沒有任何潤滑劑的噴灑。

衡量仿真冰的質(zhì)量水平一般是看以下幾個(gè)方面：

（1）冰屑狀況。

如果滑起來產(chǎn)生的冰屑較少，則產(chǎn)品質(zhì)量較佳,這樣冰板的壽命自然就會(huì)更久一些。

（2）滑行后冰刀溫度。

每次滑完可以摸下冰刀，如果冰板滑完后冰刀都很熱，則質(zhì)量狀況堪憂，如果溫度相對(duì)涼一些，這個(gè)可以看出冰板材料會(huì)更好一些，對(duì)冰刀傷害更小。

（3）仿真冰板的拼接方式。

每家冰板的拼接方式都不盡不同，有拼圖式拼接，也有榫卯拼接結(jié)構(gòu)。其中榫卯拼接結(jié)構(gòu)比拼圖式拼接會(huì)更加嚴(yán)密，拼縫間隙會(huì)更小，滑行體驗(yàn)更佳。