北京冬奧會智慧場館建設隱藏了什麼黑科技，北京冬奧會迎來倒計時100天!百日之後，全世界的目光將再次聚焦中國，共同期待一場冰雪盛宴。北京冬奧會智慧場館建設隱藏了什麼黑科技。
北京冬奧會智慧場館建設隱藏了什麼黑科技1
10月27日，2022年北京冬奧會迎來倒計時100天。這將是中國歷史上第一次舉辦冬季奧運會和冬殘奧會，北京也將成爲第一個舉辦過夏季奧林匹克運動會和冬季奧林匹克運動會以及亞洲運動會三項國際賽事的城市。
歷屆奧運會都是最新科技成果應用的重要場景，無論北京還是張家口賽區，綠色節能可持續都是冰上場館新建和改造的核心主題，讓我們一起近距離了解在智慧場館建設方面蘊藏了哪些黑科技。
場館設計創新
國家速滑館“冰絲帶”是2022年北京冬奧會北京主賽區標誌性場館，也是唯一新建的冰上競賽場館。它的設計理念來自冰和速度結合的創意，22條絲帶就像運動員滑過的痕跡，象徵速度和激情。
北京市科委、中關村管委會、冬奧專班負責人楊鵬宇在接受新華網專訪時表示，“冰絲帶”在智慧場館設計方面，針對速滑館賽時智慧化運行、賽後高效管理和多樣化服務的需求，實施智慧場館建設。
圖爲國家速滑館（凱盛科技集團供圖）
據楊鵬宇介紹，“冰絲帶”建設應用基於BIM的智慧建造技術，使主體結構工期節省了2個月時間、減少使用鋼材2800噸。通過建立數字孿生和智能化集成管理平臺，集成45個子系統，將場館的設備數據進行集中管理，數據更新速度由秒級提升至毫秒級，對場館設施實現3D可視化分級信息瀏覽，點擊即可獲取相關設備詳細信息，有效解決了場館相關設備多樣、協議複雜等一體化管控難問題，實現場館運行數據採集、趨勢研判、提前預警和分析決策的綜合智慧管理。
北京市建築設計研究院有限公司副總建築師、國家游泳中心“水立方”和國家速滑館“冰絲帶”設計總負責人鄭方表示，在輕型結構和智慧建造方面，“冰絲帶”採用面向未來的單層雙向正交馬鞍形索網結構，大大減少屋頂用鋼量。同時，建築師爲場館建立節能體系，包括控制新建場館容積、增強自然通風和採光利用，提升場館能源運行水平等，降低了冰上場館對環境的整體影響，提高了場館運行效率。
施工材料創新
在雙碳背景下，綠色辦奧的理念正在激發建材產業潛能，塑造人與自然和諧共生的綠色低碳節能建築。
你能想到嗎？玻璃可以作爲新能源材料，應用於2022年北京冬奧會國家速滑館和張家口冬奧會配套設施改造項目。這就是由中國工程院院士、中國建材集團總工程師、凱盛科技集團董事長彭壽帶領團隊自主開發出的碲化鎘發電玻璃，具有弱光性能好、抗衰減等特點，是適用於光伏建築一體化的理想材料。
圖爲碲化鎘發電玻璃在赤城奧運走廊項目中的應用（凱盛科技集團供圖）
據瞭解，在2022年北京冬奧會項目建設中，碲化鎘發電玻璃分別應用於國家速滑館和張家口冬奧會場館BIPV建築一體化項目，以及赤城奧運走廊項目。在綠色辦奧的目標下，發電玻璃的應用既滿足了功能性要求，同時還兼具經濟性和藝術性。以赤城奧運走廊項目爲例，經過對比論證，赤城奧運走廊總容量爲12MW，是亞洲第一大碲化鎘發電玻璃電站。該項目意味着我國光伏+荒漠整治模式的成功，爲未來光伏產品的應用模式、應用場景提供了新思路。
對此，彭壽在接受新華網專訪時表示，作爲材料的創造者和創新者，我們要爲2022年北京冬奧會場館建設在材料領域做出自己的貢獻。“碲化鎘發電玻璃不僅具有建築材料的特性，而且能夠發電，是新型綠色環保建築材料，目前在全國已有多個應用碲化鎘發電玻璃的光伏建築一體化示範項目。通過2022年北京冬奧會場館的建設應用，碲化鎘發電玻璃將成爲綠色和科技辦奧交匯的創新點。”彭壽說。
應用理念創新
在北京2022年冬奧會期間，國家游泳中心（以下簡稱“水立方”）將變身爲“冰立方”，成爲冬奧冰壺和輪椅冰壺項目競賽場館。對於冰壺賽事而言，場地的光環境效果將直接影響到賽事能否順利進行、運動員的競技狀態、技術水平的發揮以及最終的比賽成績。
國家游泳中心供圖
作爲北京市科委的重點項目，《國家游泳中心冰壺場地環境與節能關鍵技術研究》的項目負責單位爲國家游泳中心，中國建築科學研究院建築環境與能源研究院承擔並完成了光環境研究。
中國建研院建築環境與能源研究院羅濤博士接受新華網專訪說，本課題爲北京市科技計劃課題“國家游泳中心冰壺場地環境與節能關鍵技術研究”的子課題“冰壺場地光環境與節能關鍵技術研究”，課題起止時間爲 2017年1月至2019年12月。該課題的難點在於水立方是既有場館，原有建築佈局和馬道主要是滿足游泳和跳水等水上項目的照明需求，要在具備上述條件的同時，滿足冰壺比賽的要求，且要實現節能以及賽時、賽後的綜合利用，賽後要滿足冰上和水上兩類運動的照明需求，這就需要提供一套足夠靈活和適應性強的解決方案。“大功率LED在國內高級別賽場中還未得到應用，沒有參考依據，工程時間也比較緊張，這對於課題組也是個不小的挑戰。”羅濤說。
北京市建築設計研究院有限公司副總建築師、國家游泳中心“冰立方”和國家速滑館“冰絲帶”設計總負責人鄭方供圖
據羅濤介紹，該課題主要針對冰上場地用大功率 LED 照明產品關鍵技術指標研究、比賽大廳照明設計方案研究、智能照明控制與節能關鍵技術研究、冰上場地天然採光與節能關鍵技術研究以及多功能冰上場地的照明控制關鍵技術研究五個方面展開研究工作。同時，該課題研究結合國家游泳中心冰壺場地照明改造工程同時進行，課題成果直接應用於工程實踐。
“通過課題組研究，在水立方的大力支持和相關單位的配合下，最終圓滿完成了這個任務。該項目成果直接應用於國家游泳中心冰壺場地照明改造項目，經現場測試，各項照明指標滿足冬奧比賽和電視轉播要求，並得到了奧運轉播機構 OBS 專家和冬奧組委的充分肯定，爲2022 年冬奧會提供了重要的技術保障。研究成果中關於照明產品的性能要求和超高清轉播的技術要求被國家標準《LED 體育照明應用技術要求》採納，爲其他場館建設提供了參考，特別是爲高級別體育照明實踐起到重要的指導作用。”羅濤說。
鄭方補充道，在打造可持續賽後利用場景方面，“水立方”通過“水冰轉換”可拆卸結構，可實現冬季、夏季兩個使用場景的轉換。
不難看出，在北京冬奧場館規劃建設工作中，無論建設新場館還是改造老場館，既從自身特點出發，又結合發展的理念，考慮到賽後運營，最大限度利用既有場館和設施，並融入5G、大數據等新一代科技，把近期和遠期、現狀和新建結合考慮，體現出可持續的發展理念。
北京冬奧會智慧場館建設隱藏了什麼黑科技2
北京2022年冬奧會迎來倒計時100天!百日之後，全世界的目光將再次聚焦中國，共同期待一場冰雪盛宴。在此次盛會中，除了爲奧運健兒加油、喝彩之外，下面這些在冬奧會中使用的“黑科技”也會令觀衆大開眼界。
二氧化碳製冷系統：碳排放趨近於零
綠色環保是本次“科技冬奧”的主要看點之一，除了衆所周知的氫能源汽車的投放使用、場館100%“綠電”供能之外，最引人注目的是被稱爲“冰絲帶”的國家速滑館，1191塊預製構件由看臺板弧形預製技術進行編碼和安裝後，實現完美精準拼裝；1.2萬平方米的冰面，通過環保冷媒CO2製冷技術及製冷方式，實現單獨精準控溫，從而使整座場館實現“同時運行、不同使用”。
國家速滑館內景。人民網記者 胡雪蓉攝
與傳統制冷技術相比，利用二氧化碳製冷不僅不會破壞臭氧層，而且還擁有更高的製冷效率，是常規制冷系統的1.2倍。同時，該系統能夠實現整個冰面溫差在0.5℃以內，這爲高水平的冰面運動提供了有力支持。據悉，該系統碳排放趨近於零，每年可以節省100多萬度電。
幹血點興奮劑檢測技術：便捷、可靠、穩定
幹血點檢測技術。圖片來自：國家體育總局
爲維護公平競爭的奧林匹克精神，本次冬奧會將首次使用幹血點檢測方法。幹血點檢測是一種採集生物樣品的'新型技術，通過將全血樣本收集在卡紙上，即可實現樣本的儲存和後續分析。與傳統的血檢、尿檢相比，幹血點檢測具有采血量小、便捷、可靠的優點，並且具有更強的樣本穩定性，將成爲本次冬奧會打擊興奮劑違規者的有力手段。
純物理法淨水技術製備直飲水：避免“氯”傷害人體
爲保證奧運場館以及周邊居民的用水安全，本次冬奧會採用純物理法淨水技術製備直飲水。據悉，這種直飲水製備工藝通過火山岩石過濾等物理方式實現飲用水的消毒、淨化，得到的水質符合當前世界最高的生活飲用水標準。同時，與傳統技術相比，該技術還具有節能、節水的優勢，並且能夠有效避免傳統工藝中的“氯”對人體的傷害。
5G 4K/8K超高清雲轉播設備：現實體驗感更強
今年冬奧會上，5G 4K/8K超高清雲轉播也是“科技冬奧”重點項目之一。爲了將各大賽事更好的呈現給世界各地的觀衆，8K超高清直播技術將首次應用在本次冬奧會中。8K超高清直播技術主要通過藉助5G信號高速傳輸、8K攝像機現場採集和轉播實時編輯、中星6C通信衛星信號傳輸，實現對賽事的高清直播。與以往的奧運賽事相比，北京奧運會採用的8K超高清直播技術能夠展現更多細節，增強視覺衝擊力和現實體驗感，並且能夠覆蓋更加廣闊的區域，真正實現了全球一起看奧運。
記者遠程視頻採訪獲獎運動員。人民網記者 胡雪蓉攝
此外，依託“5G 超高清視聽處理 AI 雲大物 區塊鏈技術”，採用“雙中臺 微服務”架構，可實現轉播設備雲端化和人員服務遠程化專業級的轉播服務。既能滿足新聞發佈實際需要，又能規避新聞發佈者和記者之間的親密接觸，爲疫情防控工作提供了堅實穩定的服務支撐。接下來，該系統還將應用於其他場景的國際、國內採訪，可以大幅降低採訪費用，提升工作效率。
“腋下創可貼”體溫監測技術：疫情防控“千里眼”
疫情防控工作是北京冬奧會的重中之重。一個僅有手機卡大小的“創可貼”，扮演着疫情防控下的重要一環——測體溫。這款智能體溫計又被稱爲“腋下創可貼”，工作人員只需將智能體溫計貼在皮膚上，在手機小程序中就能顯示體溫數據變化。經過充電後將其貼在身上，這樣我們可以實時地監控每一位工作人員的體溫狀態，一旦超過37.3℃這個標準值，就會自動報警。因此，也被形象的稱爲疫情防控“千里眼”系統。
可穿戴體溫計圖示。資料圖片
從“腋下創可貼”再到“二氧化碳製冷系統”的投放使用，這些“黑科技”不僅是智慧賦能冬奧的一個縮影，更是通過進一步完善體育基礎設施建設，使我國的冰雪相關產業和技術研發都逐漸駛上“快車道”，也爲我國冰雪運動實現跨越式發展吹起了強勁“東風”。
本屆冬奧會將是一次富有科技含量的體育盛事，在傳遞奧林匹克精神的同時，也必將促進更多的科技元素融入到你我的生活中!讓我們點燃心中的熱情，共赴冰雪之約、中國之邀，一起向未來!
