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建筑科技

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冬奧會智慧場館建設應用了哪些黑科技

來源: 時間:2021-11-05 15:56:50 瀏覽次數:

2022年北京冬奧會是中國歷史上首次舉辦的冬季奧運會和冬殘奧會。歷屆奧運會都是最新科技成果應用的重要場景,無論北京還是張家口賽區,綠色節能可持續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方面應用了哪些黑科技。

場館設計創新

國家速滑館“冰絲帶”是2022年冬奧會北京主賽區標志性場館,也是唯一新建的冰上競賽場館。它的設計理念來自冰和速度結合的創意,22條絲帶就像運動員滑過的痕跡,象征速度和激情。

相關負責人表示,“冰絲帶”在智慧場館設計方面,針對速滑館賽時智慧化運行、賽后高效管理和多樣化服務的需求,實施智慧場館建設。

據介紹,“冰絲帶”建設應用基于BIM(建筑信息模型)的智慧建造技術,使主體結構工期節省了2個月時間、減少使用鋼材2800噸。通過建立數字孿生和智能化集成管理平臺,集成45個子系統,將場館的設備數據進行集中管理,數據更新速度由秒級提升至毫秒級,對場館設施實現3D(三維空間)可視化分級信息瀏覽,點擊即可獲取相關設備詳細信息,有效解決了場館相關設備多樣、協議復雜等一體化管控難問題,實現場館運行數據采集、趨勢研判、提前預警和分析決策的綜合智慧管理。

北京市建筑設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”設計總負責人鄭方表示,在輕型結構和智慧建造方面,“冰絲帶”采用面向未來的單層雙向正交馬鞍形索網結構,大大減少屋頂用鋼量。同時,建筑師為場館建立節能體系,包括控制新建場館容積、增強自然通風和采光利用,提升場館能源運行水平等,降低了冰上場館對環境的整體影響,提高了場館運行效率。

施工材料創新

在“雙碳”目標背景下,綠色辦奧運的理念正在激發建材產業潛能,塑造人與自然和諧共生的綠色低碳節能建筑。

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

據了解,在2022年北京冬奧會項目建設中,碲化鎘發電玻璃分別應用于國家速滑館和張家口冬奧會場館光伏建筑一體化項目。在綠色辦奧的目標下,發電玻璃的應用既滿足了功能性要求,同時還兼具經濟性和藝術性。為未來光伏產品的應用模式、應用場景提供了新思路。

對此,彭壽表示,作為材料的創造者和創新者,要為2022年北京冬奧會場館建設在材料領域作出自己的貢獻?!绊诨k發電玻璃不僅具有建筑材料的特性,而且能夠發電,是新型綠色環保建筑材料,目前在全國已有多個應用碲化鎘發電玻璃的光伏建筑一體化示范項目。通過2022年北京冬奧會場館的建設應用,碲化鎘發電玻璃將成為綠色和科技辦奧交匯的創新點?!迸韷壅f。

應用理念創新

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目競賽場館。對于冰壺賽事而言,場地的光環境效果將直接影響到賽事能否順利進行、運動員的競技狀態、技術水平的發揮以及最終的比賽成績。

作為北京市重點項目,《國家游泳中心冰壺場地環境與節能關鍵技術研究》的項目負責單位為國家游泳中心,中國建筑科學研究院建筑環境與能源研究院承擔并完成了光環境研究。

中國建筑科學研究院建筑環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境與節能關鍵技術研究”的子課題“冰壺場地光環境與節能關鍵技術研究”,該課題難點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,且要實現節能以及賽時、賽后的綜合利用,賽后要滿足冰上和水上兩類運動的照明需求,這需要提供一套足夠靈活和適應性強的解決方案?!按蠊β蔐ED(發光二極管)在國內高級別賽場中還未得到應用,沒有參考依據,工程時間也比較緊張,這對于課題組也是個不小的挑戰?!绷_濤說。

據介紹,該課題主要針對冰上場地用大功率LED照明產品關鍵技術指標研究、比賽大廳照明設計方案研究、智能照明控制與節能關鍵技術研究、冰上場地天然采光與節能關鍵技術研究以及多功能冰上場地的照明控制關鍵技術研究五個方面展開研究工作。

“該項目成果直接應用于水立方冰壺場地照明改造項目,經現場測試,各項照明指標滿足冬奧比賽要求,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保障。研究成果中關于照明產品的性能要求和超高清轉播的技術要求被國家標準《LED體育照明應用技術要求》采納,為其他場館建設提供了參考,特別是為高級別體育照明實踐起到重要的指導作用?!绷_濤說。

鄭方補充道,在打造可持續賽后利用場景方面,水立方通過“水冰轉換”可拆卸結構,實現冬季、夏季兩個使用場景的轉換。

不難看出,在北京冬奧場館規劃建設工作中,無論建設新場館還是改造老場館,既從自身特點出發,又結合發展的理念,考慮到賽后運營,最大限度利用既有場館和設施,并融入5G(第五代移動通信技術)、大數據等新一代科技,把近期和遠期、現狀和新建結合考慮,體現出可持續的發展理念。

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