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新華社哈爾濱1月11日電  2022年冬奧會期間，國家游泳中心“水立方”將變身“冰立方”，在泳池上搭建可拆裝的冰壺賽道，承接冰壺比賽項目。

冰壺運(yùn)動對冰面質(zhì)量、場地環(huán)境及賽場保障有嚴(yán)苛的要求。國家游泳中心聯(lián)合哈爾濱工業(yè)大學(xué)等組建科研團(tuán)隊，按照“水冰轉(zhuǎn)換，雙輪驅(qū)動”的策略，開展了結(jié)構(gòu)、溫度、濕度、照明、聲學(xué)等方面的攻關(guān)和改造，實現(xiàn)了“冰場－泳池”復(fù)合型“雙奧場館”。

“最快可以10至20天完成裝配式冰場結(jié)構(gòu)的安裝?！?015年以來，經(jīng)過6年多的科研攻關(guān)與現(xiàn)場測試，哈爾濱工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院教授張文元團(tuán)隊創(chuàng)造性地提出了冰水轉(zhuǎn)換賽場的結(jié)構(gòu)方案、設(shè)計詳圖、性能指標(biāo)和評價體系。

張文元介紹，“水立方”變身“冰立方”分為“三步走”：首先是設(shè)計結(jié)構(gòu)方案，實現(xiàn)在游泳池里“蓋房子”；其次，將設(shè)計好的鋼架構(gòu)快速搭建起來，避免對泳池的損傷；最后，再將冰面快速精細(xì)調(diào)平。

“冰壺是比較‘嬌氣’的運(yùn)動，任何微小的振動都會影響冰壺的運(yùn)行軌跡?！睘榱吮Ｕ闲陆Y(jié)構(gòu)在比賽中的可靠性，哈爾濱工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院副教授丁勇帶領(lǐng)團(tuán)隊設(shè)計了結(jié)構(gòu)安全健康監(jiān)測系統(tǒng)，采用全面感知、智慧控制等手段，實現(xiàn)對冰面影響因素的全過程監(jiān)控。

這個系統(tǒng)可以實時觀測冰面結(jié)構(gòu)的加速度、位移、應(yīng)變、傾角等詳細(xì)情況，并將數(shù)據(jù)實時傳導(dǎo)到計算機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)中，方便第一時間掌握變化情況。

目前，“冰立方”結(jié)構(gòu)自振頻率不低于20赫茲，經(jīng)過試驗不會影響冰壺的運(yùn)動，已在2019年全國青少年冰壺公開賽等多項賽事中成功應(yīng)用。

張文元說，依托國家重點(diǎn)研發(fā)計劃“科技冬奧”專項課題，團(tuán)隊已獲得國家發(fā)明和實用新型專利14項，發(fā)表相關(guān)論文10余篇。

冰在陽光照射下容易融化，因此“水立方”半透明式的房頂，需要拉上一層可移動的窗簾。哈爾濱工業(yè)大學(xué)建筑學(xué)院教授陸詩亮說，為了找到合適的材料，團(tuán)隊反復(fù)模擬、實地試驗，最終選擇一種厚約0．26毫米的膜材材料，能夠有效將游泳館的高溫高濕環(huán)境變成冰壺場的低溫低濕環(huán)境，并降低熱輻射對制冰系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的負(fù)荷。

值得一提的是，這層膜并非一張平整的大網(wǎng)，而是由幾百塊“小窗戶”組成的?！啊⒎健耐庥^是水泡形結(jié)構(gòu)的，設(shè)計時就臨摹出每個水泡，給每塊水泡的膜裝上小邊框，再完好地覆蓋在上面，既美觀，又精準(zhǔn)?！标懺娏琳f。

未來，國家游泳中心既可以舉辦國際級別的游泳賽事，也能夠舉辦大型冰上賽事，還可以舉辦多種大眾冰水娛樂活動，真正實現(xiàn)了“水立方”“冰立方”雙輪驅(qū)動。

文/新華社記者：楊思琪

圖/新華社

廣州日報·新花城編輯：周婉琪