陳朝陽
習(xí)近平總書記強調(diào):“辦好北京冬奧會、冬殘奧會是黨和國家的一件大事,是我們對國際社會的莊嚴承諾,做好北京冬奧會、冬殘奧會籌辦工作使命光榮、意義重大?!敝袊ㄖ瘓F有限公司(以下簡稱:中國建筑)秉承“綠色、共享、開放、廉潔”的辦奧理念,高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量推進20余個場館及配套項目建設(shè),成為企業(yè)貫徹新發(fā)展理念的生動實踐,為奧運場館建設(shè)貢獻中建智慧。
科技賦能,讓場館更智慧
冬奧會冰壺場館改造項目“冰立方”,是冬奧會歷史上體量最大的冰壺場館,也是世界唯一水上項目和冰上項目均可運行的雙奧場館、世界上首個在泳池上架設(shè)冰壺賽道的奧運場館。中國建筑的建設(shè)者為“冰立方”注入了眾多科技。
冬天的“冰立方”,承接冰壺比賽項目,要求低溫低濕;夏天變身“水立方”,承接游泳體育賽事,要求高溫高濕?!氨⒎健睗M足“全天候雙輪驅(qū)動”的場館運營新模式,秘訣在于膜結(jié)構(gòu)。項目經(jīng)理劉軍介紹,“冰立方”是世界最大膜結(jié)構(gòu)工程,場館由3216個各異的膜結(jié)構(gòu)“氣泡”構(gòu)成,每個“氣泡”由內(nèi)外兩層ETFE膜(乙烯-四氟乙烯共聚物)組成,ETFE膜是一種輕質(zhì)新型材料,具有良好的熱學(xué)性能和透光性,兩層膜中間被稱為“空腔”。夏季開啟頂部“空腔”,讓場館通過通風(fēng)降溫;冬季“空腔”合閉,讓場館充分吸收太陽光熱,最大可能降低能耗,助力場館實現(xiàn)冬季保溫、夏季散熱,可以節(jié)電30%以上。
“冰立方”既有高新材料的應(yīng)用,也有智慧系統(tǒng)的加持。為了滿足同一場館不同的濕度和溫度條件,項目引入智慧調(diào)控平臺,將制冰系統(tǒng)、除濕系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)集成,通過可視化界面,對場館所有設(shè)備系統(tǒng)進行智慧調(diào)控,保證在同一個比賽大廳內(nèi)的冰面、冰面上空1.5米處、觀眾席三個區(qū)域的溫度和濕度同時滿足不同需求。
高新技術(shù)引領(lǐng)“中國建造”,突破性創(chuàng)新在冬奧場館建設(shè)中屢見不鮮。中國建筑承建的冬季運動管理中心綜合訓(xùn)練館工程(以下簡稱:冰壇),除了季節(jié)切換,還能場地切換。該項目擁有國內(nèi)首個二氧化碳跨臨界直冷制冰冰場,可實現(xiàn)冰壺場地與速滑場地之間自由轉(zhuǎn)換。
相比傳統(tǒng)的乙二醇制冷系統(tǒng),二氧化碳跨臨界系統(tǒng)無污染、純天然、易提取,還能直接蒸發(fā)制冷,減少中間換冷程序,可使冰面各點溫度無溫差,冰面溫度恒定,提升能效40%。
由于冰壺場地要求的各項指標(biāo)均與普通速滑場地不同,中國建筑通過前期的設(shè)計、計算、分析、模擬,在冰壇首層設(shè)置4臺升溫除濕機,二層設(shè)置轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng),實現(xiàn)了兩者間的自由轉(zhuǎn)換。當(dāng)速滑比賽時,除濕機與轉(zhuǎn)輪除濕機組同時開啟;當(dāng)冰壺比賽時,除濕機停用,轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)開啟,承擔(dān)全部冷濕負荷,以此快速實現(xiàn)上萬平方米空間的相對濕度精確控制。
作為世界首座專業(yè)性最高、國內(nèi)首個大體量人防洞室改擴建的四季越野滑雪隧道,中國建筑承建的冬奧重點配套項目——吉林北山四季越野滑雪場項目創(chuàng)新應(yīng)用BIM施工、分段支模、流水作業(yè)等技術(shù),攻破雪洞蜿蜒曲折的施工難題。同時,創(chuàng)造性結(jié)合應(yīng)用復(fù)合保溫墻體和制冷系統(tǒng),破解洞內(nèi)外溫差問題,即使在炎炎夏日運動員也能照?;┯?xùn)練。2018年,該項目在全球工程建設(shè)業(yè)卓越BIM大賽頒獎上脫穎而出,斬獲一等獎。
中國建筑為首都體育館配備“智慧大腦”,讓這座“高齡球館”煥發(fā)新的“生命力”。項目引入4個全景球機,為場館提供全方位、立體式的全時監(jiān)督,配備電子巡更系統(tǒng),對園區(qū)內(nèi)安保人員的巡更路線、巡更時間進行實時查詢監(jiān)督,構(gòu)建人防、技防互補的高效安全監(jiān)督管理體系。場館全部采用智能水表、電表監(jiān)測系統(tǒng),與樓宇監(jiān)控系統(tǒng)智能聯(lián)動,每年可節(jié)省水電費近百萬余元。此外,場館內(nèi)計算機系統(tǒng)采用雙網(wǎng)雙核設(shè)備,“雙網(wǎng)雙待”,保證冬奧期間網(wǎng)絡(luò)不間斷、安全穩(wěn)定運行。
綠色低碳,讓場館更環(huán)保
在新發(fā)展理念的指引下,綠色、智慧、科學(xué)、節(jié)約,在冬奧場館的建設(shè)中體現(xiàn)得淋漓盡致。為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,力求不占用新的土地,中國建筑將“冰立方”冰上運動中心完美地“藏”在了“冰立方”南廣場地下,同時設(shè)置三個以“水滴”為主題的構(gòu)筑物作為場館入口,形成煙囪效應(yīng),實現(xiàn)冰場的自然通風(fēng)。
傳統(tǒng)冰上運動場館的電力照明系統(tǒng),每年耗電約58 000千瓦時,照明系統(tǒng)的使用壽命僅3年。位于地下的冰上運動中心對光照需求更高,耗能也會隨之增大。但“冰立方”冰上運動中心采用“被動式建筑”的設(shè)計理念,使得場館耗能大大降低。中國建筑“冰立方”冰上運動中心項目總工程師張玉磊說:“我們在場館上方安裝直徑13米的玻璃幕墻,地面鋪設(shè)19根導(dǎo)光管,將自然光引入室內(nèi),讓進入場館的陽光更充足。這種巧借自然光的方式可以每年節(jié)電約26 000千瓦時,相當(dāng)于一個家庭至少10年的用電量?!?/p>
同樣的超低能耗建筑設(shè)計在中國建筑五棵松冰上運動中心也廣泛應(yīng)用。項目采用被動式建筑幕墻,在地下室、外部墻體等通過安裝隔氣膜、氣密性膠帶等,減少室內(nèi)外空間的換氣次數(shù),使建筑在冬季充分利用太陽輻射熱取暖,減少通風(fēng)滲透而造成的熱量損失,夏季減少因太陽輻射及室內(nèi)設(shè)備散熱造成的熱量,實現(xiàn)超低能耗。同時,通過在屋面敷設(shè)光伏發(fā)電組件減少耗電量,每年節(jié)電70萬千瓦時。
在崇禮,中國建筑承建的冰雪博物館,是全國在建規(guī)模最大的冬奧主題博物館,運用大面積清水混凝土施工工藝,一次成型、無須裝飾,真正做到綠色、環(huán)保、原生態(tài)。為契合崇禮地區(qū)山地特色,項目建筑整體造型呈山巒狀,這對清水凝混凝土施工帶來極大困難。為此,項目對異型結(jié)構(gòu)施工做法、混凝土振搗、清水結(jié)構(gòu)分縫設(shè)置、混凝土裂縫及氣孔控制、模板拼縫失水等相關(guān)問題進行攻關(guān),形成10余套施工方案。在正式施工前,還制作長8.4米、寬3米、高4米的清水混凝土實體樣板,最終確保設(shè)計施工無縫銜接,實體施工一次成型率100%。
在延慶,依山而建的冬奧村讓人與自然實現(xiàn)和諧共生。中國建筑在施工現(xiàn)場搭起圍欄,全面普查施工區(qū)域內(nèi)需要保護的樹種、數(shù)量和分布,做好保護措施,在遺址保護區(qū)內(nèi)搭起各類小木屋供野生動物棲息。施工結(jié)束,313棵原生樹木作為冬奧村最主要的景觀被保留下來,讓冬奧村成為真正的原生態(tài)村落。
北京、延慶、張家口三地共建共享;來自張家口的風(fēng)電、光伏電通向北京,所有冬奧場館100%用上“綠電”;延慶場館建設(shè)與生態(tài)環(huán)保共繪一張藍圖,“最美冬奧村”初露芳容……協(xié)同發(fā)展、優(yōu)勢互補、互利共贏的冬奧實踐,正開啟“1+1+1>3”的新篇章。
匠心精研,讓場館更經(jīng)典
中國建筑承建的文創(chuàng)組團及冰雪會堂和會展中心工程,近8萬平方米的外立面,需要約2萬塊鋁板和近1萬塊玻璃,每塊鋁板和玻璃都有唯一編號。項目運用BIM和3D建模等技術(shù),實現(xiàn)精確空間測量放線及定點,順利解決異形空間幕墻的精準(zhǔn)施工難點。“匠心建設(shè)每項奧運工程,是中國建筑的責(zé)任?!敝薪ㄑb飾冰雪小鎮(zhèn)工程總指揮于洋洋說。
“全景模式”曲面斗屏、裝配式運動員更衣室、“雪花”肌理玻璃幕墻、11道制冰工藝、無反光照明系統(tǒng)……為了提升場館內(nèi)觀眾感官效果,中國建筑在國家體育館項目建設(shè)中處處體現(xiàn)了匠心。除了對原主場館南北兩側(cè)的顯示屏進行更新外,還在場館中央增加曲面斗屏,外形就像漏斗一樣。斗屏采用了上寬下窄、外凸式曲面設(shè)計,增強美觀性的同時,滿足場地內(nèi)觀眾近乎全角度的觀感??紤]建筑全生命周期運維,為賽后投入社會二次使用預(yù)留豐富改造空間,項目采用“搭積木”的快速建造模式打造運動員更衣室,采用綠色環(huán)保、可持續(xù)循環(huán)利用的建筑材料,裝配率達95%以上。每個更衣室單元,賽后可拆分成8個獨立的箱體單獨使用,實現(xiàn)繼續(xù)服務(wù)社會,創(chuàng)造價值。
北京冰上訓(xùn)練基地項目作為北京冬奧會配套工程之一,綜合館真冰場總面積為全國之最。中國建筑為了吊裝跨度36米的鋼桁架,采用分段拼接,桁架端節(jié)點需要用三夾二銷軸固定,從側(cè)面看像一顆“螺絲釘”打入“夾心餅干”。為此,中國建筑采用特制的合金鋼材定制直徑180毫米、重100多公斤的“超級銷軸”,并對銷軸的承載力、節(jié)點變形、破壞模式進行測試。結(jié)果顯示,“超級銷軸”最大荷載18 000千牛,為設(shè)計荷載的2倍,完全符合施工要求。
2020年12月25日,“53歲”的首都體育館經(jīng)過兩年多時間改擴建,以煥然一新的面貌展現(xiàn)在世人面前。典雅的米色墻面、深色的玻璃窗、綴滿豎直線條裝飾的外立面……改擴建后,首都體育館的顏色、樣式、細節(jié)有些變化,但原有的建筑結(jié)構(gòu)、整體風(fēng)貌沒有改變。項目經(jīng)理程占玉說:“首體翻新秉持‘修舊如舊的建設(shè)理念,既體現(xiàn)節(jié)儉辦奧運的原則,又維護了首都體育館的歷史和藝術(shù)價值?!?/p>
外觀修舊如舊,內(nèi)里脫胎換骨。老場館的華麗轉(zhuǎn)身,凝結(jié)著中建人的智慧與汗水。在既有場館基礎(chǔ)上改造施工,難度較大,既要依靠技術(shù)創(chuàng)新,也要依靠精湛技藝。1 800平方米的冰板層,混凝土一次性澆筑成型,不能有一條裂縫,平整度誤差需控制在3毫米以內(nèi),鋪設(shè)其上的冰面厚度才能均勻。制冰過程更考驗功夫,項目制冰團隊需不停地在冰板上灑水作業(yè),凍成一層2毫米的冰面,然后在冰面上再灑水成冰,層層疊加完成。
最終,經(jīng)過專業(yè)評估,冰面完全符合國際標(biāo)準(zhǔn),國際滑聯(lián)技術(shù)代表和法國制冰專家,均給予了高度評價。
北京冬奧如約而至,中國建筑與世界人民一起,共襄這場冰雪盛會。
(責(zé)任編輯:原 石)