BIM助力“水立方”變身“冰立方”，改造后實(shí)現(xiàn)智能升級

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2015年7月31日，國際奧委會主席巴赫在吉隆坡國際奧委會第128次全會上念出“北京”的名字，這座擁有悠久歷史的古都再一次與奧運(yùn)結(jié)緣，將成為國際上唯一舉辦過夏季和冬季奧運(yùn)會的“雙奧之城”。

時(shí)光荏苒，轉(zhuǎn)眼已是4年時(shí)間。作為北京冬奧會三大場館國家體育場、國家游泳中心、國家速滑館的業(yè)主單位，北京國資公司堅(jiān)持首善標(biāo)準(zhǔn)，全力以赴做好冬奧場館建設(shè)改造各項(xiàng)工作，將“冬奧速度”、“冬奧標(biāo)準(zhǔn)”貫穿始終，為世界提供了奧運(yùn)場館“反復(fù)利用、綜合利用、持久利用”的“中國經(jīng)驗(yàn)”。

7月30日上午，隨著最后一塊預(yù)制混凝土板安裝完成，作為北京冬奧會冰壺比賽場館的國家游泳中心冰場可轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)施工圓滿完成。據(jù)國家游泳中心總經(jīng)理?xiàng)钇嬗陆榻B，支撐冰面的可轉(zhuǎn)換鋼結(jié)構(gòu)由2600根3米高、2米長的薄壁H型特制鋼材搭建而成，每根梁柱裝有柱腳，每個(gè)連接點(diǎn)裝有可拆卸高強(qiáng)度螺絲，確保鋼架緊固結(jié)實(shí)。鋼架上方鋪設(shè)了1500塊1米見方、厚度達(dá)100毫米的預(yù)制混凝土板，在預(yù)制混凝土板安裝過程中，每名工人需使用卡尺進(jìn)行精密微調(diào)，水立方冰水轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的總誤差將控制在毫米級。

按照施工計(jì)劃，預(yù)計(jì)今年10月完成冰壺比賽場地FOP區(qū)體育照明、場地及制冰系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)改造，在年底將進(jìn)行冰壺比賽。

從“水立方”到“冰立方”

“水立方”是2008年北京奧運(yùn)會的標(biāo)志性場館，承擔(dān)了游泳、跳水、花樣游泳等水上比賽項(xiàng)目。水立方改造成“冰立方”后，場館將在北京2022年冬奧會和冬殘奧會期間承接冰壺和輪椅冰壺比賽項(xiàng)目。

據(jù)楊奇勇介紹，“冰立方”將在保有“水立方”水上功能的基礎(chǔ)上新增冰上功能，即在比賽大廳中部通過搭建可轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)及安裝可拆裝制冰系統(tǒng)，形成具有4條標(biāo)準(zhǔn)賽道的冰壺場地。憑借這套可拆卸的制冰體系，將來“水立方”同時(shí)擁有水上功能和冰上功能，制冰設(shè)備和冰層拆除后，冰場即可還原為泳池。按照計(jì)劃，未來春夏秋三個(gè)季節(jié)“水立方”將用于水上活動，冬天則用于冰上活動。

為了實(shí)現(xiàn)泳池向冰場的轉(zhuǎn)換，水立方研發(fā)了可拆卸的支撐體系，這在冬奧會上是世界首例。在改造過程中，可拆卸的鋼結(jié)構(gòu)是冰水轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)。鋼結(jié)構(gòu)必須輕便，能夠快拆快裝，同時(shí)還要保證強(qiáng)度。在鋼結(jié)構(gòu)上方是一層預(yù)置混凝土板塊，再上面是防水層和制冰管道層，管道層上面再鋪冰，形成冬奧會冰壺比賽要求最為嚴(yán)格的冰面。在奧運(yùn)游泳館內(nèi)進(jìn)行冰壺比賽無疑是前無古人的創(chuàng)舉，這是水立方團(tuán)隊(duì)大膽創(chuàng)新的結(jié)果。

科研保障，技術(shù)先行

冰水轉(zhuǎn)換除了要解決可轉(zhuǎn)換冰面問題，還要攻克一些環(huán)境難題。水立方聯(lián)合設(shè)計(jì)單位、清華大學(xué)、哈爾濱工程大學(xué)等各方先期開展了科研論證，重點(diǎn)研究了改造工程涉及的冰場可轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)體系、冰壺場地?zé)釢癍h(huán)境、冰壺場地體育照明、場館綜合節(jié)能和場館建筑聲學(xué)等5項(xiàng)具體課題。

本次冰立方改造還運(yùn)用了BIM技術(shù)，開發(fā)了一套基于BIM系統(tǒng)的信息化管理平臺，按場館已有的建筑結(jié)構(gòu)機(jī)電設(shè)施和此次改造施工圖任務(wù)進(jìn)行建模，通過BIM可以實(shí)時(shí)掌握工程形象進(jìn)度，改造完成后可實(shí)現(xiàn)對全場館的“網(wǎng)格化”和信息化管理。后續(xù)，場館將進(jìn)一步推進(jìn)實(shí)施基于5G的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，更好地為運(yùn)動員、觀眾、場館管理者提供智慧化服務(wù)。改造完成后的“冰立方”不僅功能增加，更將實(shí)現(xiàn)智能升級，全新的智能建筑管理系統(tǒng)將有效控制和監(jiān)測場館室內(nèi)的溫度、濕度、照明、聲學(xué)等變化，為冬奧冰壺比賽提供完美環(huán)境。

此外，“冰立方”的改造工程按照綠色建筑二星的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)實(shí)施，改造后的場館將更加節(jié)能環(huán)保。據(jù)了解，此次水立方增加了膜結(jié)構(gòu)空腔自然通風(fēng)，通過開啟頂部的這些空腔，夏季自然通風(fēng)降溫，冬季蓄能降低場館熱耗。“水立方”將利用空腔降溫技術(shù)，讓空腔夾層內(nèi)的熱空氣向上流動并與室外空氣循環(huán)，以此可有效降低空腔溫度10℃。

冰上運(yùn)動中心，助力“三億人上冰雪”

位于水立方南廣場地下的冰立方冰上運(yùn)動中心與冬奧會冰壺比賽場地改造工程同步開工建設(shè)。水立方南廣場地下新建冰場包括1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的冰球場和2條冰壺道。建成后的冰立方冰上運(yùn)動中心不僅可以為2022年冬奧會及冬殘奧會比賽相關(guān)運(yùn)行提供保障服務(wù)，還能推動群眾性冰上運(yùn)動的發(fā)展，每年可接待超過10萬名冰上運(yùn)動愛好者。

據(jù)介紹，冰立方冰上運(yùn)動中心工程總建筑面積8221.3平方米，截至7月底，地下冰場基坑筏板混凝土澆筑基本完成，預(yù)計(jì)今年年底完成主體結(jié)構(gòu)施工，2020年5月份開始試運(yùn)行。屆時(shí)，廣大冰上運(yùn)動愛好者將能提前感受到“奧運(yùn)品質(zhì)的冰”，“綠色、共享、開放、廉潔”的辦奧理念在這里得到生動體現(xiàn)。

牢記囑托，匠心筑夢

2019年2月1日，習(xí)近平總書記在北京考察2022冬奧會、冬殘奧會籌辦工作時(shí)指出，要全面落實(shí)綠色、共享、開放、廉潔的辦奧理念，充分考慮場館的可持續(xù)利用問題，高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量完成各項(xiàng)籌辦任務(wù)。

作為“雙奧場館”的建設(shè)者和運(yùn)營者，北京國資公司在2008年北京奧運(yùn)會周期高水平完成了國家體育場、國家游泳中心、國家網(wǎng)球中心、曲棍球場和射箭場5大奧運(yùn)場館的投資建設(shè)和賽時(shí)保障任務(wù)。在后奧運(yùn)時(shí)代，實(shí)現(xiàn)鳥巢、水立方的穩(wěn)定運(yùn)營和持續(xù)繁榮，為破解特大型奧運(yùn)場館賽后運(yùn)營的世界性難題提供了寶貴的中國經(jīng)驗(yàn)。在冬奧會籌辦工作中，北京國資公司不僅承擔(dān)了冰壺比賽場館(國家游泳中心)的改造和賽時(shí)保障任務(wù)，還承擔(dān)了開閉幕式(國家體育場)服務(wù)保障任務(wù)和國家速滑館投資建設(shè)運(yùn)營等重大任務(wù)。貫徹總書記對北京冬奧會的系列指示精神，北京國資公司舉全系統(tǒng)之力，全面投入到冬奧籌辦工作中，為舉辦一屆精彩、非凡、卓越的冬奧盛會做出積極的貢獻(xiàn)。

目前，在北京國資公司的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下，國家體育場公司積極做好冬奧會開閉幕式場館改造方案等前期準(zhǔn)備工作，多次接待國際奧委會及冬奧組委現(xiàn)場考察活動，主動了解和對接冬奧會各項(xiàng)需求，制定場館改造提升計(jì)劃。今年國際奧林匹克日當(dāng)天，北京2022官方特許商品零售店國家體育場(鳥巢)店正式開業(yè)，鳥巢已經(jīng)成為傳播冬奧文化的重要平臺。

作為北京冬奧會標(biāo)志性工程，被喻為“冰絲帶”的國家速滑館自開工之日起，就面臨著工期緊、任務(wù)重、要求高、工程量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)難點(diǎn)多等一系列難題。北京國資公司帶領(lǐng)國家速滑館團(tuán)隊(duì)攻堅(jiān)克難，在項(xiàng)目規(guī)劃、施工設(shè)計(jì)、科技亮點(diǎn)、技術(shù)創(chuàng)新等多個(gè)方面都實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新和突破，用了兩年時(shí)間，將“冰絲帶”從當(dāng)初的一個(gè)概念效果圖轉(zhuǎn)化成了切實(shí)可以實(shí)施并已雛形初現(xiàn)的體育場館，為世界提供了豐富的可參考復(fù)制的“中國方案”。 今年年底，國家速滑館將實(shí)現(xiàn)封頂封圍，22條飄逸流暢的“冰絲帶”將在奧林匹克公園飛舞，與雄渾的鋼結(jié)構(gòu)“鳥巢”、靈動的膜結(jié)構(gòu)“水立方”共同組成北京這座世界“雙奧之城”的標(biāo)志性建筑群。

在高質(zhì)量推進(jìn)冬奧會場館建設(shè)改造任務(wù)的同時(shí)，北京國資公司所屬北奧集團(tuán)、水晶石數(shù)字科技、北京演出公司、首都信息公司、數(shù)字認(rèn)證公司、華譽(yù)能源等，在冬奧文化體育活動、展覽展示、智慧冬奧及綠色冬奧建設(shè)中主動作為、積極擔(dān)當(dāng)，“相約2022”冰雪文化節(jié)等活動和項(xiàng)目向世界展示傳播中華文化和中國冰雪運(yùn)動，加速推進(jìn)冬奧“北京周期”，努力為雙奧遺產(chǎn)傳承與創(chuàng)新樹立典范，惠及更多民眾。

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