北京冬奥会举办期间，国家速滑馆“冰丝带”上，各国运动员13次打破奥运纪录和世界纪录，被许多参赛运动员和业界称为“最快的冰”。

“冰丝带”为什么能够产生这么多奥运纪录和世界纪录？

北京市建筑设计研究院有限公司副总建筑师、国家速滑馆“冰丝带”和国家游泳中心“水立方”设计总负责人郑方为记者解密“最快的冰”背后的科技创新与设计实践。

屡破世界纪录背后的科技创新

2月5日，在国家速滑馆“冰丝带”举办的速度滑冰女子3000米比赛中，荷兰选手伊雷妮·斯豪滕以3分56秒93的成绩夺得速滑首金，并打破20年历史的冬奥会纪录。11日，在速度滑冰男子10000米比赛中，瑞典选手尼尔斯·范德普尔以12分30秒74的成绩打破世界纪录，成为在“冰丝带”诞生的第一个世界纪录。

“‘冰丝带’场馆刚开始比赛前几天，心情一直有点紧张。”郑方回忆说，冬奥会开始的时候，他作为场馆保障团队的一员在“冰丝带”现场服务。“冰丝带”诞生第一个“破纪录”时，郑方和团队的兴奋之情无以言表，“5年来的目标在瞬间变成现实，5年来的努力得到了验证！”

郑方介绍说，“最快的冰”是在设计一开始就提出的系统性“冬奥会技术解决方案”：冰的温度、厚度、平整度、场馆内部的空气温湿度环境、建筑空间和围护结构，甚至电视转播照明，都会影响比赛冰面的状态；比赛期间，观众及工作人员的数量、不断滑行的冰面磨损、浇冰的过程……这些都是冰面保持稳定的最佳状态需要解决的问题。想要成为“最快的冰”，“冰丝带”首先要成为“最稳定的冰”。

设计团队环绕“冰丝带”场馆核心的比赛大厅设计了“蓝墙”围护系统：“蓝墙”之外是观众休息厅，使蓝墙之内的空间受室外环境变化的影响非常小。

郑方介绍说，设计团队研发了智慧场馆系统，在比赛期间，精确维持“冰丝带”的冰面温度在零下10-11度之间；冰上1.5米（即运动员感受的温度区间）稳定维持在16.5度左右，温度误差和变化正负不超过0.5度。“‘冰丝带’的控制系统非常灵敏，通过实时感知和监控，对冰面、冰面上方、观众席等不同空间实现了分层分区精细化控制。”

“最轻、最保温”的屋顶背后的“可持续”理念

“可持续”是北京冬奥会最重要的理念之一，充分体现在场馆建设和运行保障等各个环节中。

“冰丝带”比赛大厅长约200米，宽约130米，是世界上空间最大的室内体育馆之一。如此巨大的室内空间，必然伴随着非常大的屋顶跨度。郑方和设计团队的工程师们创新性地采用单层双向正交马鞍形索网结构，和传统体育馆的屋顶结构相比，索网的钢材用量只有四分之一，使“冰丝带”实现“轻质屋顶”。

冰上场馆的顶棚和冰面之间的辐射换热是冰面负荷的关键来源，要通过设计使屋顶对冰面的影响尽可能降低，才能保持稳定的冰面状态，并且降低制冰和维持冰面所需的能耗。设计团队为“冰丝带”设计研发了带有铝覆层的膜结构“银色屋顶”，使冰面的能耗降低了30%以上。

从“水立方”到“冰丝带”，在传承中展示“中国审美”

北京冬奥会开始后，郑方作为现场保障团队的一员在“冰丝带”现场工作。

设计“冰丝带”之前，郑方也是“水立方”场馆的设计执行总负责人，在设计“冰丝带”的同时，郑方还主持着“水立方”冬奥会“水冰转换”的改造设计工作。

据郑方介绍，“水立方”是“特别轻盈”的建筑，膜结构用的材料非常轻。“冰丝带”也是轻质建筑，屋顶钢索、金属屋面及玻璃幕墙等都是非常轻的材料，这其中的低碳、可持续设计理念是一以贯之的。

“从2008到2022，我们的设计理念也经历了传承和发展，希望能向世界传递我们对可持续发展的理解。”郑方介绍说，在高质量、内涵式发展的共识之下，设计不再把追求地标性建筑当成唯一目标，而是更多地体现体育和自然共生的观念，“奥林匹克森林公园代表着城市中的生态环境，希望‘冰丝带’这样大体量的奥运建筑也要跟自然和谐共生。”冰是如此坚硬，而“丝带”又是如此柔软，对于世界来说，“至柔至刚”的意象是如此独特的中国文化和中国审美，它传达着中国人理解世界的方式。

文/宋玉萌

供图/视觉中国

编辑/倪家宁