鄭方，李濤

關(guān)鍵字：北京冬奧會(huì)，低碳，可持續(xù)

可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)今世界的共識(shí)，國(guó)際奧委會(huì)在《奧林匹克2020 議程》中將可持續(xù)性列為當(dāng)代奧運(yùn)會(huì)的三大支柱之一。最遲至2030 年，奧運(yùn)會(huì)將實(shí)現(xiàn)氣候正影響[1]?！侗本?022 年冬奧會(huì)和冬殘奧會(huì)可持續(xù)性計(jì)劃》提出“可持續(xù)，向未來”的口號(hào)[2]，作為一屆實(shí)現(xiàn)碳中和的冬奧會(huì)，北京冬奧會(huì)為未來的奧運(yùn)會(huì)應(yīng)對(duì)氣候變化的策略提供了示范。對(duì)體育場(chǎng)館來說，可持續(xù)性包括運(yùn)營(yíng)可持續(xù)和環(huán)境可持續(xù)兩個(gè)核心目標(biāo)，運(yùn)營(yíng)可持續(xù)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)體育場(chǎng)館的賽時(shí)、賽后持久利用；環(huán)境可持續(xù)的目標(biāo)是以綠色建筑技術(shù)降低體育場(chǎng)館建造和運(yùn)行對(duì)環(huán)境的影響[3]2。

據(jù)《北京冬奧會(huì)低碳管理報(bào)告（賽前）》統(tǒng)計(jì)，冬奧會(huì)場(chǎng)館建設(shè)和改造、運(yùn)行、冰上項(xiàng)目場(chǎng)館制冷劑逸散等相關(guān)的基準(zhǔn)溫室氣體排放在北京冬奧會(huì)全部排放中占比約36.2%[4]，少于建設(shè)行業(yè)整體在全部活動(dòng)排放中的占比。特別重要的是，低碳、綠色、可持續(xù)的技術(shù)并不以犧牲建筑空間的品質(zhì)和體育運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)作為代價(jià)；相反，為奧運(yùn)會(huì)研發(fā)的可持續(xù)技術(shù)體系不僅降低了環(huán)境影響，減少場(chǎng)館的碳排放，還提供了更好的競(jìng)賽環(huán)境，使這些場(chǎng)館成為運(yùn)動(dòng)員創(chuàng)造傳奇的舞臺(tái)。國(guó)家游泳中心“水立方”采用透明ETFE 雙層幕墻系統(tǒng)，通過自然采光、自然通風(fēng)來降低大型場(chǎng)館的能耗，在2008 年北京奧運(yùn)會(huì)期間成為“最快的游泳池”，產(chǎn)生了21 項(xiàng)世界紀(jì)錄。與此相對(duì)照，國(guó)家速滑館“冰絲帶”采用先進(jìn)的CO2直冷制冰系統(tǒng)，不僅降低了傳統(tǒng)R507 制冷劑的溫室氣體排放，還保障了均勻一致的速滑冰場(chǎng)表面。在2022 年冬奧會(huì)期間，運(yùn)動(dòng)員共計(jì)13次打破10 項(xiàng)奧運(yùn)會(huì)紀(jì)錄、1 項(xiàng)世界紀(jì)錄、成為“最快的冰”。

北京2022 冬奧會(huì)的冰上項(xiàng)目中，國(guó)家速滑館是唯一的新建場(chǎng)館；其他則大多使用2008 年奧運(yùn)會(huì)的“遺產(chǎn)場(chǎng)館”，通過有限的改造達(dá)到冬奧會(huì)冰球、短道速滑、花滑和冰壺的比賽與訓(xùn)練要求，并為賽后運(yùn)營(yíng)增加雙奧場(chǎng)館的新內(nèi)涵。這些場(chǎng)館從新建和改造兩個(gè)維度研發(fā)和應(yīng)用了完整的可持續(xù)技術(shù)體系，主要涉及5 個(gè)方面：

（1）冬奧標(biāo)準(zhǔn)的冰場(chǎng)

各冰上項(xiàng)目對(duì)冰面的要求如冰溫、冰層厚度、硬度、調(diào)節(jié)精度等各不相同，場(chǎng)館設(shè)計(jì)針對(duì)每一項(xiàng)目的競(jìng)賽特點(diǎn)進(jìn)行了研究定制。對(duì)國(guó)家游泳中心“冰立方”來說，為了保留2008 年夏季奧運(yùn)會(huì)游泳、跳水、花樣游泳的遺產(chǎn)，使用可轉(zhuǎn)換的結(jié)構(gòu)和制冰系統(tǒng)來搭建符合冬奧嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)的冰壺賽場(chǎng)（圖1、2）。首都體育館則要應(yīng)對(duì)同一天舉辦短道速滑和花樣滑冰比賽時(shí)冰面快速調(diào)節(jié)的需求。

1 國(guó)家游泳中心

2 國(guó)家游泳中心冰壺賽場(chǎng)

（2）可持續(xù)的賽后場(chǎng)景

創(chuàng)造可持續(xù)的賽后場(chǎng)景，是從申辦冬奧最初就設(shè)定的一個(gè)目標(biāo)。國(guó)家速滑館的內(nèi)場(chǎng)可以全部制冰覆蓋，包括總計(jì)5 個(gè)制冰單元，一起形成一塊“全冰面”。每個(gè)單元對(duì)冰面進(jìn)行單獨(dú)控制，以適應(yīng)不同冰上項(xiàng)目的需要，并為賽后公眾滑冰和演出、多功能活動(dòng)提供富有想象力的空間[3]211。國(guó)家游泳中心水冰轉(zhuǎn)換、五棵松體育館的冰球/籃球轉(zhuǎn)換和首都體育館的短道/花滑轉(zhuǎn)換也為日常的多功能運(yùn)營(yíng)提供了條件。

（3）輕型結(jié)構(gòu)與智慧建造

無論是新建場(chǎng)館還是改造場(chǎng)館，都把更少的材料消耗和更少的能源、資源消耗作為優(yōu)先的技術(shù)選擇：使用更輕的結(jié)構(gòu)用材跨過更大的空間；通過智慧建造的方式來降低施工過程的環(huán)境影響。國(guó)家速滑館采用單層雙向正交索網(wǎng)形成長(zhǎng)跨約200m、短跨約130m 的輕型屋面（圖3、4）。國(guó)家游泳中心采用輕型裝配式鋼框架，在泳池中實(shí)現(xiàn)一個(gè)可逆的、可拆裝回用的場(chǎng)地結(jié)構(gòu)。

3 國(guó)家速滑館

4 國(guó)家速滑館觀眾休息廳

（4）環(huán)保制冷劑

冰上場(chǎng)館和雪車雪橇等場(chǎng)地都涉及環(huán)保制冷劑選擇問題。北京賽區(qū)有4 個(gè)場(chǎng)館的5 塊冰面使用了CO2制冰系統(tǒng)，其他場(chǎng)館也都采用了R449A 等新型制冷劑。經(jīng)過冬奧會(huì)的實(shí)踐檢驗(yàn)，新型的制冷系統(tǒng)不僅減少了溫室氣體排放，還以更高的性能提供了比賽場(chǎng)地保障。

（5）智慧場(chǎng)館

智慧場(chǎng)館系統(tǒng)對(duì)于實(shí)時(shí)監(jiān)控冰場(chǎng)、室內(nèi)外環(huán)境和設(shè)備運(yùn)行至關(guān)重要，尤其是針對(duì)改造場(chǎng)館的復(fù)雜系統(tǒng)?！八⒎健痹诙瑠W會(huì)改造中增加了“群智能”系統(tǒng)，以連接新舊設(shè)備和傳感器，把比賽期間冰場(chǎng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)參數(shù)發(fā)送給運(yùn)行團(tuán)隊(duì)。

對(duì)“冰絲帶”這樣一個(gè)新建的場(chǎng)館，設(shè)計(jì)建造能夠從初始的設(shè)計(jì)概念出發(fā)，實(shí)現(xiàn)建筑形式、結(jié)構(gòu)性能和節(jié)能目標(biāo)的統(tǒng)一：建立集約的冰場(chǎng)空間以控制建筑體積；采用高性能鋼索結(jié)構(gòu)、輕質(zhì)屋面和幕墻體系以節(jié)約用材；使用可再生能源，降低溫室氣體排放[3]199（圖5）。對(duì)國(guó)家游泳中心、國(guó)家體育館、五棵松體育館等改造場(chǎng)館來說，適應(yīng)原有空間的輕型裝配式結(jié)構(gòu)、模塊化設(shè)備和智慧場(chǎng)館系統(tǒng)則是實(shí)現(xiàn)建筑綠色低碳、高性能運(yùn)行的關(guān)鍵。

5 國(guó)家速滑館比賽大廳

新建、改造場(chǎng)館的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用推動(dòng)了可持續(xù)的設(shè)計(jì)實(shí)踐，并且通過冬奧場(chǎng)館的建設(shè)和運(yùn)行，形成了一個(gè)低碳未來的范本?！?/p>