“冰絲帶”總設計師鄭方解密“最快的冰”

新華社北京2月21日電（記者 宋玉萌）北京冬奧會舉辦期間，國家速滑館“冰絲帶”上，各國運動員13次打破奧運紀錄和世界紀錄，被許多參賽運動員和業界稱為“最快的冰”。

“冰絲帶”為什么能夠產生這么多奧運紀錄和世界紀錄？北京市建筑設計研究院有限公司副總建筑師、國家速滑館“冰絲帶”和國家游泳中心“水立方”設計總負責人鄭方為記者解密“最快的冰”背后的科技創新與設計實踐。

屢破世界紀錄背后的科技創新

2月5日，在國家速滑館“冰絲帶”舉辦的速度滑冰女子3000米比賽中，荷蘭選手伊雷妮·斯豪滕以3分56秒93的成績奪得速滑首金，并打破20年歷史的冬奧會紀錄。11日，在速度滑冰男子10000米比賽中，瑞典選手尼爾斯·范德普爾以12分30秒74的成績打破世界紀錄，成為在“冰絲帶”誕生的第一個世界紀錄。

2月5日，伊雷妮·斯豪滕在比賽中。當日，在國家速滑館“冰絲帶”舉行的北京2022年冬奧會速度滑冰女子3000米決賽中，荷蘭選手伊雷妮·斯豪滕奪得冠軍。新華社記者 李賀 攝

“‘冰絲帶’場館剛開始比賽前幾天，心情一直有點緊張。”鄭方回憶說，冬奧會開始的時候，他作為場館保障團隊的一員在“冰絲帶”現場服務。“冰絲帶”誕生第一個“破紀錄”時，鄭方和團隊的興奮之情無以言表，“5年來的目標在瞬間變成現實，5年來的努力得到了驗證！”

鄭方介紹說，“最快的冰”是在設計一開始就提出的系統性“冬奧會技術解決方案”：冰的溫度、厚度、平整度、場館內部的空氣溫濕度環境、建筑空間和圍護結構，甚至電視轉播照明，都會影響比賽冰面的狀態；比賽期間，觀眾及工作人員的數量、不斷滑行的冰面磨損、澆冰的過程……這些都是冰面保持穩定的最佳狀態需要解決的問題。想要成為“最快的冰”，“冰絲帶”首先要成為“最穩定的冰”。

設計團隊環繞“冰絲帶”場館核心的比賽大廳設計了“藍墻”圍護系統：“藍墻”之外是觀眾休息廳，使藍墻之內的空間受室外環境變化的影響非常小。鄭方介紹說，設計團隊研發了智慧場館系統，在比賽期間，精確維持“冰絲帶”的冰面溫度在零下10-11度之間；冰上1.5米（即運動員感受的溫度區間）穩定維持在16.5度左右，溫度誤差和變化正負不超過0.5度。“‘冰絲帶’的控制系統非常靈敏，通過實時感知和監控，對冰面、冰面上方、觀眾席等不同空間實現了分層分區精細化控制。”

“最輕、最保溫”的屋頂背后的“可持續”理念

“可持續”是北京冬奧會最重要的理念之一，充分體現在場館建設和運行保障等各個環節中。

“冰絲帶”比賽大廳長約200米，寬約130米，是世界上空間最大的室內體育館之一。如此巨大的室內空間，必然伴隨著非常大的屋頂跨度。鄭方和設計團隊的工程師們創新性地采用單層雙向正交馬鞍形索網結構，和傳統體育館的屋頂結構相比，索網的鋼材用量只有四分之一，使“冰絲帶”實現“輕質屋頂”。

這是2021年7月1日拍攝的北京國家速滑館夜景。新華社記者 張晨霖 攝

冰上場館的頂棚和冰面之間的輻射換熱是冰面負荷的關鍵來源，要通過設計使屋頂對冰面的影響盡可能降低，才能保持穩定的冰面狀態，并且降低制冰和維持冰面所需的能耗。設計團隊為“冰絲帶”設計研發了帶有鋁覆層的膜結構“銀色屋頂”，使冰面的能耗降低了30%以上。

從“水立方”到“冰絲帶” 在傳承中展示“中國審美”

北京冬奧會開始后，鄭方作為現場保障團隊的一員在“冰絲帶”現場工作。

設計“冰絲帶”之前，鄭方也是“水立方”場館的設計執行總負責人，在設計“冰絲帶”的同時，鄭方還主持著“水立方”冬奧會“水冰轉換”的改造設計工作。

據鄭方介紹，“水立方”是 “特別輕盈”的建筑，膜結構用的材料非常輕。“冰絲帶”也是輕質建筑，屋頂鋼索、金屬屋面及玻璃幕墻等都是非常輕的材料，這其中的低碳、可持續設計理念是一以貫之的。

“從2008到2022，我們的設計理念也經歷了傳承和發展，希望能向世界傳遞我們對可持續發展的理解。”鄭方介紹說，在高質量、內涵式發展的共識之下，設計不再把追求地標性建筑當成唯一目標， 而是更多地體現體育和自然共生的觀念，“奧林匹克森林公園代表著城市中的生態環境，希望‘冰絲帶’這樣大體量的奧運建筑也要跟自然和諧共生。” 冰是如此堅硬，而“絲帶”又是如此柔軟，對于世界來說，“至柔至剛”的意象是如此獨特的中國文化和中國審美，它傳達著中國人理解世界的方式。