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冰丝带里连破奥运纪录！“最快的冰”藏着什么秘密？

2022-02-14 17:55:24 来源：科技日报

2月12日，在速度滑冰男子500米决赛上，高亭宇以34秒32的成绩打破奥运会纪录，夺得该项目冠军，为中国体育代表团在北京冬奥会上夺得第4枚金牌，也为世界展现了速度滑冰——“冰上田径”项目的魅力。

从北京冬奥会速度滑冰项目开赛至12日以来，“冰丝带”共举行了7项赛事，每项赛事的夺冠成绩均打破奥运会纪录。面对一再被刷新的纪录，网友们一边赞叹运动员的出色发挥，一边惊呼，这块冰面有什么“魔力”？北京冬奥会如何为世界运动员打造一块“最快的冰”？

采用世界先进制冰技术

在速度滑冰领域，此前的大多数世界纪录产生于卡尔加里、盐湖城两个城市的高原场馆上。位于平原的“冰丝带”能够不断产生奥运会纪录甚至刷新世界纪录，“最快的冰”用实力为自身正名。国家速滑馆运行团队主任武晓南在接受记者采访时表示，这背后不仅意味着运动员的水平在提高，也是各方智慧与力量汇聚的结晶。

这块“最快的冰”的冰面面积达到1.2万平方米，使“冰丝带”成为亚洲最大的速滑奥运场馆。不光如此，为了建造这块独一无二的冰面，在国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项“国家速滑馆智慧场馆建设和应用关键技术研究与示范应用”项目支持下，“冰丝带”的建设者创新性地采用了二氧化碳跨临界直冷制冰系统，使“冰丝带”成为奥运历史上首个使用该项技术的速滑馆。

二氧化碳跨临界直冷制冰技术是当前冬季运动场馆最先进、最环保、最高效的制冰技术之一。它的应用，不仅能够为冬奥会比赛提供温度高度均衡的冰面，同时还可以使国家速滑馆碳排放量接近于零。

该项目负责人、国家速滑馆总工程师李久林在接受科技日报记者采访时表示，“冰丝带”采用了环保性和安全性最佳的自然冷媒——二氧化碳制冷剂，其ODP(破坏臭氧层潜能值)为0，GWP(全球变暖潜能值)为1，并且无异味，不可燃，不助燃，是可持续性最好的冷媒之一。与传统制冷系统相比，能效提升20%以上。

此外，国家速滑馆还配有一套场馆智能化能源管理系统，能够把制冰产生的废热用于除湿、冰面维护、场馆生活热水等，全冰面模式下每年仅制冷部分就能节省200多万度电，并且整个系统的碳排放趋近于零，相当于约120万棵树实现的碳减排量。

在整套系统加持下，“冰丝带”整体冰面的温差不超过0.5摄氏度，这意味着整个冰面赛道硬度一致，非常有利于运动员滑出好成绩。

为“最快的冰”筑牢基础

冰面以下，同样是技术的坚实支撑。

1.2万平米的冰面之下铺设着大量不锈钢管道，通过分模块控制单元，可以根据不同项目分区域、分标准进行制冰。这样的制冰方式，既能满足冬奥会速度滑冰比赛使用要求，还可以根据不同冰上项目对冰面的使用需求分区域制冰。

为此，工程设计和建设单位已经在制冰系统的集成设计、冰板结构设计两个最关键的设计方案上取得实用新型专利。

李久林介绍，制冰工艺管道设计压力高，均采用无缝不锈钢管，尤其是冰板内的制冷排管采用了单根40-50m长的无缝不锈长钢盘，施工工艺环节之多，没有先例可循。

国家速滑馆制冰系统设计负责人马进表示，这种人工冰场超长不锈钢冷排管的应用，是国际首次。

为了确保冰板制冰效果均匀，施工中要求严格控制管道的位置、标高以及混凝土的表面平整度，在项目自行检测的同时，引入第三方检测团队，进行管道三维激光扫描及混凝土平整度惯导检测，为项目施工提供了极大的校准考核和保证。

最终，经过20多名高压双证焊工60多个日日夜夜的不懈努力，8574道焊口全部完成高质量焊接。17厘米的完整混凝土地面，水平高差控制在3毫米，优于5毫米的国际标准。

这些扎实的工作，为制作“最快的冰”打下坚实基础。

做可持续的冬奥场馆

“目前，我们国家通过筹办北京冬奥会，已经实现了‘带动3亿人参与冰雪运动’的目标，我特别期待，冬奥会后‘冰雪热’将继续延续下去。”武晓南介绍，为此，国家速滑馆现有的场地条件除了满足一般综合性体育场馆的功能外，还考虑内场可以全部制冰覆盖，形成一个无阻碍的1.2万平方米的冰面。

国家速滑馆比赛区包括三条400米速度滑冰比赛道、一条速滑比赛练习道、一块60×30米多功能冰场（短道速滑模式）、一块61×31米多功能冰场（冰球与花样滑冰模式）以及一块活动冰场，能同时满足举办的滑冰、冰壶、冰球等多项赛事以及大众进行冰上活动的多功能需求。

这样一个冰面为日常大规模的公众冰上健身提供了一个不同以往的场地，赛后可实现让超过2000名市民同时开展冰球、速度滑冰、花样滑冰、冰壶等冰上运动，也为赛后的商业演出预留了前所未有的空间。