解读冬奥丨北京冬奥会各大比赛场馆背后的“照明技术”
|
北京冬奥会正在进行时，这场在“家门口”举办的全球盛会，值得我们的高度关注!科技兴则民族兴，科技强则国家强。冬奥会作为展现奥林匹克精神的重大活动，既是全世界优秀运动员的竞技盛会，也是展示我国科技创新成果的重要舞台。 而场馆是举办奥运会的基础条件。本届北京冬奥会不仅仅是因为项目比赛场馆的外观惊艳，更主要的是因为大量的新技术、新材料、新理念被运用。此次冬奥会场馆设计蕴含了鲜明的中国元素，既不失体育建筑的动感，又富有中国文化的意趣，实现了技术和艺术的完美兼容。在享受精彩比赛的同时，也可以留心感受一下冰雪魅力外的“技术美学”。
首都体育馆--巨型投影屏，实现“最美的冰” 2008年北京奥运会前，首都体育馆曾进行过一次大的改造。为了2022年北京冬奥会，首都体育馆将再次改建，就此跻身“双奥场馆”行列。 由于首都体育馆将承办短道速滑和花样滑冰两个项目，同一块冰场需要在两个小时内完成切换，这对冰场下面的制冷管线排布和制冷量有很高的要求。因此在设计和施工过程中一直在与国际滑联的相关专家沟通、研究方案，做到万无一失。 同时，场馆采用了最新声光电技术。通过顶部铝合金框架结构悬挂36个网格膜，形成了一个1332平方米的巨型投影屏幕，通过最新影像技术可以实现各类动态画面呈现，配合最新的声、光、电技术与冰场形成天地一体的视觉盛宴，充分展现“最美的冰”这一设计理念。
场地坐席主体色调采用“冰晶”渐变蓝灰色，色彩清新明快;观众坐席根据人体工程学原理，宽度由原来47cm增加到55cm，坐垫宽度也进行了加长，材质方面采用了弹性材料，大幅提升了使用舒适性。考虑到使用的广泛性，观众席还增设了固定的无障碍席位。 “冰立方”--ETFE膜、导光管，充分利用自然光 在北京2008年奥运会上，“水立方”为大家留下了许多美好回忆。十几年后的今天，水立方”有了另一个名字——“冰立方”。 为了实现精彩奥运与可持续利用的双目标，“冰立方”装备了众多“黑科技”， 使场馆夏天保持高温高湿，变身“水立方”承接游泳体育赛事;冬天保持低温低湿，转为“冰立方”承接冰壶比赛项目，成为世界上首个在泳池上架设冰壶赛道的奥运场馆。
这种满足“全天候双轮驱动”的场馆运营新模式，膜结构发挥了很大作用。“冰立方”是世界最大膜结构工程，场馆由3216个各异的膜结构“气泡”构成，每个“气泡”由内外两层ETFE膜(乙烯-四氟乙烯共聚物)组成。
ETFE膜是一种轻质新型材料，具有良好的热学性能和透光性，在白天场馆能依靠自然光即可满足照明需求，减少了照明设备的使用时间，同时因为是气枕形式ETFE膜中间是空气，所以它具有很好的保温隔热效果，这又大大减少了空调设备的运转时间，所以具有非常好的节能环保效果。 此外，为了实现可持续发展，力求不占用新的土地，“冰立方”里面的冰上运动中心完美地“藏”在了“冰立方”南广场地下，同时设置3个构筑物作为场馆入口，形成“烟囱效应”，实现冰场的自然通风。
传统冰上运动场馆的电力照明系统，每年耗电约5.8万度，照明系统的使用寿命仅3年，位于地下的冰上运动中心对光照需求更高，耗能随之增大。但“冰立方”冰上运动中心采用“被动式建筑”的设计理念，为了将自然光引入室内，让进入场馆的阳光更充足，场馆上方安装了直径13米的玻璃幕墙，地面铺设了19根导光管。这种巧借自然光的方式可以每年节电约2.6万度，相当于一个家庭至少10年的用电量。 国家体育馆--仿冰玻璃砖设计，充分引入自然采光 国家体育馆(群)，在08年北京奥运会期间，承接竞技体操、蹦床和手球比赛。此次冬奥会转换为冰球比赛场地，除了对主馆进行改造外，还新建了一个冰球训练馆。场馆内采用了环保型制冷剂进行制冰，配备精心设计的灯光系统，安装曲面斗屏，能在比赛时为运动员和观众提供绝佳的比赛和观赛体验。
秉承“绿色办奥”的理念，国家体育馆按照“绿色建筑二星级”标准进行改造。据悉，其扩建部分采用仿冰玻璃砖设计，充分引入自然采光，通过外遮阳和内遮阳系统，调节自然采光，最大限度减少照明能耗。同时，室内将增加空气净化功能，90%的空间内将具有空气净化能力，并装备传感器，实现自动调节新风，充分体现了建筑可持续性。 五棵松体育中心——光伏发电、光导管照明，实现超低能耗 五棵松体育馆是北京奥运会标志性场馆之一，在建设之初就预留了冰上项目的各种设施。承担了北京奥运会篮球比赛任务后，十余年间，这里多次承接花样滑冰和冰球比赛，目前已完成6小时冰场和篮球场快速转换实验，达到国际一流水平。五棵松体育馆将通过北京冬奥会继续延展和提升场馆价值，创造出奥林匹克历史上持续保鲜的奥运场馆综合利用“中国奇迹”。
超低能耗是五棵松冰上运动中心场馆建筑的新名片，之所以可以做到超低能耗，其中的一个原因是屋顶大量使用光伏发电。 五棵松冰上运动中心共安装光伏发电晶硅组件1958块，可满足冰上运动中心的部分用电需求，进一步节约能耗。经测算，项目每年可产生的清洁电力相当于节约标准煤252吨，减少二氧化碳排放约660.24吨，具有良好的生态环保意义。
在照明方面，五棵松冰上运动中心采用导光管技术提供昼间照明，将自然光引入场馆点亮场馆，这种方式每年可以节约多达26000度电，为首都的蓝天保卫战又增加了一股不可忽略的力量!
国家速滑馆--智控系统、发光玻璃体，打造智慧光影 新建的国家速滑馆，是北京主赛区标志性场馆，也是唯一新建的冰上竞赛场馆，被形象地称为“冰丝带”。国家速滑馆利用2008年奥运会曲棍球和射箭的临时场地进行建设，拥有亚洲最大的全冰面设计，冰面面积达1.2万平方米。 |
