“冰絲帶”設計總負責人的奧運情

編者按：奮進的中國再度點燃激情與夢想的圣火，世界翹首以待的北京冬奧會將于2022年2月4日開幕。

“水立方”變身“冰立方”、“百米級、分鐘級”精準氣象預報、國家速滑館世界跨度最大的單層雙向正交馬鞍形索網屋面、5G信號覆蓋所有場館、8K比賽畫面實時傳輸……科技冬奧是北京2022年冬奧會和冬殘奧會的主要特色，是體現我國綜合國力的舞臺，更是實現高水平科技自立自強的舞臺。

“科技奧運的背后故事”專題挖掘冬奧高科技的幕后故事、幕后英雄，展現中國科協所屬全國學會及廣大科技工作者在“科技冬奧”中的拼搏、奉獻、創新、超越，記錄科技工作者助力北京冬奧冰雪史詩的感人故事。

在北京北五環旁，國家速滑館“冰絲帶”傲然屹立。這座融合科技與動感的建筑，造型飄逸靈動，每一處精巧的設計、每一個精美的部件，都成為建筑界熱議的焦點。

中國建筑學會資深會員、中國建筑學會建筑師分會理事、北京市建筑設計研究院副總建筑師鄭方是國家速滑館“冰絲帶”設計總負責人。“我們要把一個極具科技含量、可持續運營的‘冰絲帶’交給冬奧會、交給北京。”鄭方表示。

事實上，鄭方與奧運會有長達20年的“交情”。從2003年開始，鄭方就參與了北京2008年奧運會場館設計，主持國家游泳中心（“水立方”）、國家網球中心、奧林匹克公園射箭場等5個夏季奧運會場館設計。

而后，鄭方又參與了北京2022年冬奧會場館“冰絲帶”“冰立方”的設計任務。“從籌辦北京奧運會時忐忑地期待、反復嘗試，到如今信心滿滿地憧憬。”20年間，鄭方團隊為北京這座“雙奧之城”留下了永遠的奧運印跡，也磨煉了團隊的能力和自信。

“冰絲帶”要把可持續的技術和動感的建筑形式融為一體。在這一要求下，鄭方和北京市建筑設計研究院的同事們精心設計、致力創新，大膽探索技術和藝術、建筑和工程的完美統一。

從2017年5月開始，鄭方和同事們著手用計算機進行模型研究，從結構和視覺效果兩個方向，驗證了不下10個方案，最后決定由3360塊曲面玻璃單元拼裝形成外立面，再將其嚴絲合縫地安裝在上百根S形鋼龍骨組合的框架中。就這樣，“單索支承異面網殼”編織成為“冰絲帶”的結構系統。

“冰絲帶”建筑面積約8萬平方米，高度33米，能容納約12000名觀眾。是一座富含創新技術和節能理念的場館，采用輕盈的索網結構、天然工質的二氧化碳制冷劑、節能運行的機電系統設計，以及自然通風采光、可持續能源等，形成了一個完整的可持續技術體系。

“‘冰絲帶’采用國產高釩封閉索，是全球體育館中跨度最大的單層雙向正交馬鞍形索網結構；由3360塊曲面玻璃單元拼裝而成，象征速滑運動員高速滑動的冰絲帶幕墻；采用二氧化碳跨臨界直冷制冰技術，制作出了1.2萬平方米的全冰面。”鄭方表示，在設計理念、技術工藝、材料選取、施工技法等多個方面，“冰絲帶”實現了重大創新和突破。

建成后的“冰絲帶”鋼索總長度達到19公里，安全跨過這么大的空間，需要高效地使用鋼索。在團隊的精心設計下，每平方米索網屋頂大約使用27公斤鋼材，總共使用537噸鋼索，用鋼量僅為傳統鋼結構屋面的1/4。

如此龐大又復雜的工程，離不開多方協作。北京國家速滑館公司副總經理、總工程師李久林介紹，在工程建設階段，場館應用BIM技術、機器人技術，先后破解索網屋面、幕墻系統、制冰系統等建設難題，保障硬件設施竣工投用。

“經科研攻關，目前‘冰絲帶’已經配備了由北京市建筑設計研究院和中國科學院軟件研究所聯合研發的‘超級大腦’。在接入36個系統、近10萬點實時數據后，場館做到了‘有感覺，會呼吸，有記憶，會思考’。” 李久林說。

王哲是北京市建筑設計研究院的結構工程師，專注研究“骨子里的城市美”，負責“冰絲帶”的結構設計。“‘冰絲帶’就像一個羽毛球拍‘繃’在了場館上方。只不過這個球拍不是平面，而是馬鞍形曲面，最高處與最低處落差達18米。”王哲說，“做下來才發現，這個項目沒有一處是簡單的。”

“冰絲帶”的3360塊曲面玻璃來自北玻股份天津北玻玻璃工業技術有限公司。該公司市場總監李春超介紹，公司打破傳統鋼化工藝，利用新科技把玻璃彎成半徑為175毫米的半圓玻璃，達到了半鋼化玻璃安全規范的國家標準，成為玻璃行業的“黑科技”產品。

而生產出這樣的玻璃，“需要公司團隊去開發、設計和改造現有的技術和裝備，實現設計師天馬行空的靈感，讓創意從‘紙面’落到‘地面’。”李春超表示，“這是一種追求完美和細節的篤定，更是一份創造美好世界的承諾。”

“設計是一個從無到有的過程，也是每一個建筑獨特魅力的起點。”鄭方表示，奧運場館設計所承載的使命遠遠超出建筑師個人的理念、手法和設計風格，而是融合了當下的技術進步，也承載著時代的觀念和烙印。

鄭方表示，希望通過科技創新的力量，讓場館與時代連接在一起。好的設計和好的建筑，可以讓我們和身處的時代休戚與共，有一種同呼吸共命運的感覺。

20年，服務兩屆奧運會；20年，看著奧林匹克公園從一片平地變成“國家會客廳”，鄭方感謝國家和時代賦予的使命，“一個建筑師能夠參與兩屆奧運會場館設計，是何等幸運！”

鄭方說，經歷這樣一個波瀾壯闊的時代，是他的幸運；能夠為熱愛的城市描繪壯麗的畫面、輝煌的場景，是他一生的榮譽。未來，他會繼續把建設奧運場館的工匠精神寫在每一張圖紙上，把科技創新的精神浸注到每一個項目中。