解开智慧“冰丝带”的灵动奥秘( 二 )


解开智慧“冰丝带”的灵动奥秘
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基于平行施工模式建造的国家速滑馆
问:“冰丝带”的智慧体现在哪些方面?
李久林:主要是两个方面 。一个是建造过程 。我们采用智能建造方式 , 像混凝土构建、看台、钢结构、索网、屋面 , 全部是在工厂建设完成 , 在现场就像组装汽车一样 , 把它们组装在一起 , 这个过程中大量应用了自动化和智能化技术 。
比如钢结构环桁架 , 一个8000多吨的钢结构怎么做呢?实际上是在场馆外侧87米远的地方 , 在建设场馆的同时 , 在那儿把它拼起来 , 通过计算机控制爬行机器人推动桁架滑移到场馆上面 , 从而实现在场馆里面混凝土结构施工的同时 , 外侧的钢结构也在施工 , 两个同时完成混凝土封顶 。那边钢结构也拼完了 , 通过机器人把它滑过来 , 安装到位 , 时间上大大节约了工期 。从质量上来讲 , 一个182米的桁架滑移了87米 , 而且通过两次高低位的变轨以后 , 最终安装精度偏差仅几毫米 , 实现了高效高精度建造 。
另一个是实现了智慧场馆的目标 。除了建造实体场馆 , 还在计算机里同步建造数字场馆 。基于BIM技术 , 从设计施工到最后的交付 , 形成实体速滑馆的同时 , 有一个跟它一模一样的数字速滑馆 。速滑馆上面有大量传感器 。通过管理平台 , 速滑馆就像手机一样 , 各种数据实时传输到数字场馆上 , 实现数字孪生 , 对场馆进行精细调控 。
比如制冰系统 , 有很多因素影响运动员成绩 , 甚至看台观众数量对场馆环境也有影响 。我们通过摄像系统 , 能够看到场馆上哪些地方坐的人多、哪些地方坐的人少 , 把这些数据传给数字孪生系统 , 它就可以仿真计算场馆需要做哪些调整 。通过对除湿、送风等参数进行调整 , 使场馆运行环境达到最好 , 助力运动员在这里创造佳绩 。
我们围绕观赛、办赛和参赛准备了几十种技术 , 希望能够为大家提供最好的服务 。
解开智慧“冰丝带”的灵动奥秘
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国家速滑馆近景
让“最快的冰”成为现实
问:冬奥测试赛中 , 我们的速度滑冰项目取得了优异成绩 , 这让人想到之前所说的打造“最快的冰”这一目标 , 请您介绍一下如何打造“最快的冰” 。
李久林:2021年10月份举办的速度滑冰中国公开赛上 , 四人五次创造了个人最好成绩 , 某种程度上检验了“最快的冰”这一目标 。
建设团队在整个研究和建设过程中 , 始终把“最快的冰”作为最重要目标 , 速滑场馆一定要为运动员出成绩提供最好的条件 。影响“最快的冰”的因素很多 , 其中有一个最重要因素就是冰面的质量和温差 。我们采用了多项技术 , 包括首次研发和应用了二氧化碳跨临界直冷制冰系统 。最早设计采用的是使用R507制冷剂、乙二醇载冷剂的制冰系统 , 这个技术跟国际上常用制冰技术一样 。后来围绕“最快的冰”和绿色低碳目标 , 在重点研发计划支持下 , 创新了二氧化碳跨临界直冷制冰系统 , 这套制冰系统不但将节能环保GWP值由最初将近4000降为1 , 同时还能控制冰温 。
我们还采取了很多措施 , 比如通过激光扫描跟BIM模型进行比对 , 检验、保证冰场下边12万米不锈钢制冰管道处于精准位置 , 因为每一个管道就相当于一个制冷器 , 制冷管位置越准 , 则冰温越均匀 。为保证冰板混凝土平整度 , 采用激光测量技术 , 使1.2万平方米冰场平整度偏差从原来5毫米验收标准最终达到最大不超过3毫米 。整个冰场温差原来理论极限值是0.26摄氏度 , 通过几次制冰检验达到0.5摄氏度冰面温差以下 , 比原来设定的1.5摄氏度验收要求提高很多 。当然还有风速、湿度等一系列因素的管控 , 包括基于数字孪生场馆室内环境的精细调控 , 所有这些都为运动员创造最好的成绩、打造“最快的冰”作出了贡献 。