昨天，作为北京冬奥会冰壶比赛场馆的水立方冰场可转换结构施工完成。本报记者 邓伟摄
本报记者 潘福达
今天是北京申冬奥成功4周年的日子。2008年北京奥运会标志性场馆——国家游泳中心“水立方”，正经历着向“冰立方”华丽转身的奇幻之旅，成为世界上首座在泳池内搭建冰壶赛道的冬奥场馆。
昨天，随着最后一块预制混凝土板安装完成，作为北京2022年冬奥会冰壶比赛场馆的水立方冰场可转换结构施工完成。水立方将于10月完成冰壶比赛场地赛场区体育照明、场地及制冰系统、空调系统的改造，12月将举办一场中国青年冰壶锦标赛，完成“首秀”。
转换结构精度“毫米级”
走进水立方比赛大厅，曾经碧波荡漾的标准泳池完全变了模样：池上搭起密密麻麻的钢架，1500块1米见方的预制混凝土板“填满”了整个泳池。在搭建保温层、防水层、制冰管路层之后，这里就会成为一座具有4条标准赛道的冰壶场地。
在泳池里“搭架子”看似简单，但这套冰场可转换钢结构的设计考量和安装精度堪称精密。
如何保证冰面在稳定牢固的同时，还能达到冬奥会比赛要求？秘密藏在支撑冰面的可转换钢结构中。它由2600根3米高、2米长的薄壁H形特制钢材搭建而成，每根梁柱装有柱脚，每个连接点装有可拆卸高强度螺丝，确保钢架坚固结实。
“加上每平方米1吨的荷载，钢结构的变形仅有1.6毫米，符合3毫米以内的标准。”国家游泳中心总经理助理贾宇说，这完全可以满足运动员进行比赛和冰车修整冰面的要求。
在钢结构之上的冰面来一场高强度的比赛，冰面结构并不会震动。根据冰壶赛事场地要求，冰立方冰面结构自振频率达到了30赫兹，优于现浇混凝土板。“人类运动极限频率如跳绳约为每秒5下即5赫兹，因此运动员在这样的冰面上活动时绝对不会引起钢结构共振。”贾宇说。
在预制混凝土板安装过程中，每名工人需使用卡尺进行精密微调，总误差将控制在毫米级，1500平方米的冰面整体误差仅为2毫米。
自然风有“魔法”更节能
除了观众们能看到的“水冰转换”过程，水立方更多的改变，都藏在了看不见的空气中。改造后，这里还是一座“会呼吸”的节能建筑。
抬头仰望，水立方最为特殊的膜结构之间，自然风带来了一场“魔术”：水立方进行了膜结构空腔自然通风改造，夏季可以开启膜空腔自然通风降温，经测试，可以降低空腔温度10℃；冬季关闭膜空腔自然通风可以蓄能降低场馆热耗，冬奥会期间也可以开启膜空腔自然通风，降低膜屋顶对冰面的辐射。
改造完成后的场馆不仅增加了功能，更将实现智能升级。全新的群智能系统将有效监控比赛大厅的热湿环境和光环境的变化。确保任何热负荷条件下，冰壶赛道冰面温度达到零下8.5℃，冰面以上1.5米处温度保持在10℃，相对湿度不超过30%，看台温度16℃至18℃，实现室内高大空间的分区空调。
“水立方还开展了冰壶大厅建筑声学研究项目，在大厅采用最先进的建筑吸声材料，赛道两端相隔40多米远的运动员可以通过呼喊声清晰交流。”贾宇说，这些都将为冬奥冰壶比赛提供完美的环境。
水上冰上功能全年全覆盖
凭借这套冰场的可转换结构和可拆装制冰系统，未来的水立方将同时拥有水上和冰上两种功能。制冰设备和冰层拆除后，冰场即可还原为泳池。按照计划，未来春、夏、秋三个季节水立方将开展水上运动，冬天则开展冰上运动。
在奥运游泳馆内进行冰壶比赛，这在冬奥会历史上尚属首例。为了实现泳池向冰场的转换，水立方研发了可拆卸的支撑体系，可转换钢结构不仅轻便，还能够快拆快装。
未来，不论在冬季还是夏季，市民游客都能在冰面上一展身手，体验冰上运动的乐趣。在水立方南广场地下，冰立方冰上运动中心正在紧锣密鼓施工中，与冬奥会冰壶比赛场地改造工程同步开展建设，目前完成了地下冰场基坑底板混凝土浇筑，正式步入结构施工阶段，预计年底完成主体结构施工，明年5月开始试运行。
在工地现场，高科技全景沙盘展示了这座地下新建冰场的梦幻景象。地面上，顺着3个水滴形雕塑旁的回旋楼梯下去，就能来到包括1个标准的冰球场和4条冰壶道的新建冰场。
建成后的冰立方冰上运动中心不仅可以为冬奥会及冬残奥会比赛相关运行提供保障服务，还将成为重要的奥运遗产，推动群众性冰上运动的发展，每年可接待超过10万名冰上运动爱好者。届时，广大冰上运动爱好者将能提前感受到“奥运品质的冰”，“绿色、共享、开放、廉洁”的办奥理念在这里得到生动体现。