冰絲帶、冰立方、冰之帆……一個又一個的冬奧競技場館以嶄新形象與大眾見面，講述著一段段建筑與冬奧的奇緣。冬奧競技場館不僅是一個比賽項目的競技場地，它也記錄著體育歷史的變遷，承載著人文情懷和體育夢想。每一處冬奧建筑，都是把奧運精神照進現實的載體

冰絲帶、冰立方、冰之帆……一個又一個的冬奧競技場館以嶄新形象與大眾見面，講述著一段段建筑與冬奧的奇緣。

冬奧競技場館不僅是一個比賽項目的競技場地，它也記錄著體育歷史的變遷，承載著人文情懷和體育夢想。

每一處冬奧建筑，都是把奧運精神照進現實的載體。

速度與激情

國家速滑館：飛旋飄逸的“冰絲帶”

國家速滑館是北京2022年冬奧會標志性的建筑，也是北京賽區唯一新建的冰上競賽場館，承擔速度滑冰項目的比賽和訓練。國家速滑館以“冰”和“速度”為象征，稱為“冰絲帶”。22根玻璃及鋼組成的“絲帶”飛旋飄逸，宛如運動員在冰面上飛速滑行留下的痕跡，也體現出冰上比賽競爭的精彩與激烈。“22”同時也呼應著北京冬奧會舉辦年份，在場館里留下時間印記。

國家速滑館

作為國家速滑館的設計方，北京建院把建筑藝術和結構設計有機結合，讓世界看到了中國建筑行業的高水平和無限潛力。建筑美學與建筑技術融合的“冰絲帶”造型、替代傳統鋼結構的索網屋面、數字化生產與裝配技術……北京建院超越了速滑場館在空間塑形、結構選型、圍護體系、制冰系統、節能降耗、綠色低碳等方面的常規做法，用建筑與結構設計的每一次創新把速滑項目的“速度與激情”刻進場館里。

國家速滑館堅持可持續發展策略，在設計、建設、運行全過程期間踐行節能低碳原則，打造首例綠建三星冰上競賽場館。秉承“綠色冬奧”理念，北京建院建立緊湊集約的冰場空間以控制建筑體積，將控制制冰運行能耗作為可持續策略的首要目標。比賽大廳的空間形態和容積大小是冰場環境控制和運行能耗的關鍵因素之一，其空間容積越小，就越容易實現冰場比賽環境的精準控制和制冰能耗的節約運行。國家速滑館選擇馬鞍形態的屋面和單層索網結構體系，壓減了超過50%的非必要的室內空間，并將約75%的建筑面積設置于地下空間，而建筑體積的壓減和建筑高度的控制，又大大節省了幕墻、屋面等外圍護結構的面積和規模，同時實現了綠色節能的建設和運行。

此外，北京建院在設計中，采用了索結構、金屬屋面、幕墻體系等輕質結構與圍護體系。國家速滑館比賽大廳圍繞速滑冰面場地和觀眾看臺設置外傾20°的碗形曲面隔墻體系，包含在其中的斜向看臺柱作為結構體系的主要基礎性支撐，在其頂部設巨型環桁架，內側張拉單層雙向正交索網屋面，外側斜拉索結構曲面玻璃幕墻，形成一個受力均衡合理、輕質高效節省的結構體系，塑造了宏偉、充滿動感的內部空間，在空間效果和結構性能完美結合的同時，實現了節約用材。

本次設計首創采用了金屬單元柔性屋面和冰絲帶幕墻系統。新型單元式柔性金屬屋面體系進行了諸多技術和材料方面的創新，解決了與索網結構配套使用的圍護系統柔性變形技術難題，填補了裝配式模塊化屋面系統的空白。建成后，國家速滑館也成為世界上跨度最大的單層雙向正交索網結構體育館。

為應對“冰絲帶”特殊的造型要求，北京建院研發了單索支承異面網殼曲面幕墻體系。在橢圓平面軌跡上，采用由多個平段、曲段組合的典型斷面放樣，并使用統一半徑的彎弧玻璃和平板玻璃板塊組合，由3360塊曲面和平板玻璃平曲耦合形成自由曲面；結合節能、安全要求，實現高標準的曲面玻璃幕墻工藝和性能，推動了曲面玻璃幕墻的技術進步，創造了建筑工藝美學的新高度。

國家速滑館也實現了首例全冰面設計。速滑比賽場地按照國際滑聯（ISU）標準設置400m賽道。通過冰面的分區控制，可滿足速度滑冰、短道滑冰、花樣滑冰、冰壺、冰球等五大類冰上運動項目的競賽要求；也可以實現各分區同時制冰，形成一整塊無縫完整冰面，其面積約達1.15萬m2，賽后能夠實現2,000人同時上冰的全民健身需求，助力“三億人參與冰雪運動”。

在運營上，國家速滑館也將應用基于物聯網的智能化集成平臺，實現全方位運動數據服務、智慧化建筑管理，支撐智慧觀賽服務，冬奧賽時將為廣大觀眾呈現一個全新的智慧場館。

和諧與共生

國家游泳中心：水與冰的“圓舞曲”

曾經見證2008北京奧運會的國家游泳中心“水立方”將在2022年冬奧會和冬殘奧會期間承辦冰壺和輪椅冰壺比賽。北京建院承擔起它的改造設計任務，讓“水立方”變身“冰立方”，實現“冰”“水”功能轉換。如今，國家游泳中心已經成為世界上第一座可同時運行冰上和水上項目的雙奧場館。

改造的第一個挑戰就是“可逆互轉”。場館必須在保有水上功能的基礎上新增冰上功能，改造完成后的“冰立方”不僅功能增加，性能提升，更要實現智能升級。2015年起，科研團隊就著手試驗性研究，尋找既不影響原來水上功能，又能滿足冬奧賽時需求的設計方案。最終，通過在比賽大廳中部搭建可轉換結構及安裝可拆裝制冰系統，形成了具有4條標準賽道的冰壺場地，解決了冰壺比賽的冰面基礎問題。

這是奧運歷史上首次利用奧運會水上項目場館舉辦冰上項目比賽。通過支撐體系和移動式制冰系統，“水立方”和“冰立方”可以自由“切換”，進而完成了奧運場館“反復利用、綜合利用、持久利用”的實踐，也實現了場館蓄勢、蓄能、蓄力、“可持續，向未來”的蛻變升級。

國家游泳中心的改造堅持“輕建造模式”。除了可逆的裝配式冰壺場地體系，輕建造模式也體現賽時設施的建設上。比如，現有永久更衣間不足以滿足冬奧賽事需求，但大量新建更衣間不僅成本高昂，且擠占場館賽后運營空間。為解決這一矛盾，北京建院創新應用集裝箱式運動員更衣間。通過對“退役”集裝箱進行低碳環保的功能模塊化改造，滿足賽事運行時的運動員更衣間需求。賽后，集裝箱模塊可以無痕移除，還原場館運營空間，且撤出的集裝箱模塊還能作為場館的客服咨詢、休息餐飲、商品售賣等公眾服務設施使用，或租賃、出售集裝箱模塊實現場館經濟收益。

為實現智慧觀賽，北京建院還在照明、弱電等系統進行了改造升級。改造后，國家游泳中心支持虛擬現實、混合現實觀賽模式，獲得了三星級綠色照明標識證書，與改造前相比，照明節電率達到60%，有效地節能減排，還通過設立可持續監管平臺及能源管控中心，充分利用物聯網、云計算等群智能技術手段，實現運行能耗和碳排放智能化管理。

傳承與創新

國家體育館：奧運“折扇”變冬奧“冰帆”

國家體育館在造型上取意于中國傳統“折扇”，是目前北京市設施最先進、坐席數量最多的室內體育館。北京建院按照冬奧會賽時標準將其改造，“折扇”傳承著奧運精神，變成了在2022年揚帆再行的“冰之帆”。2022年北京冬奧會期間，國家體育館將承辦冬奧會男子冰球項目的比賽和決賽、女子冰球項目的部分比賽及冬殘奧會冰橇冰球項目的比賽。

國家體育館在改擴建設計中，一方面在延續原有奧運遺產建筑整體風貌的基礎上擴建冰球訓練館，另一方面按照冬奧會比賽標準整體升級改造室內設施。通過新建冰雪主題風格的冰球訓練館、兩塊尺寸可變的冰球比賽場地、“六室一廳”高標準裝配式更衣室、全新升級的場館座椅、高清曲面斗屏、全線定制的冰球比賽照明系統、國際化的無障礙設施等，升級“硬件”，優化“軟件”。

原場館主館由體操比賽場地改造為冰球比賽場地。兩塊冰面可以在30米×60米和26米×60米兩種尺寸間進行轉換，滿足冰球、短道速滑、花樣滑冰等多種冰上運動項目的使用需求。

原場館北側廣場擴建一個冰球訓練場館，冬奧會期間供運動員訓練、熱身。賽后該冰球比賽場地和冰球訓練場地將永久保留，構建以冰上項目為基礎的體育運動、文化展示綜合平臺。

為營造冬奧氛圍，北京建院以“冰雪”為主題，對建筑立面進行了優化。擴建訓練館的立面設計上采用玻璃作為主要材料，選取雙層不同材質與透明度的玻璃經過兩次光線折射后，形成類似冰的質感，同時通過玻璃分塊的凹凸變化，營造“冰塊”效果。為提高擴建訓練館的抗震性能，減小超長大跨度結構的溫度效應，該館的桁架支座采用摩擦擺隔震支座。為提高耗能減震，還在隔震支座處設置電渦流阻尼器，形成摩擦擺隔震支座+電渦流阻尼器組成的大跨重載水平隔震系統，保證結構安全。

設備設施也同步升級改造。增設制冰及除濕系統，升級空調系統，滿足冰場環境要求；根據賽事要求，調整場館的燈光、音視頻等設備；對消防、電力等場館部分老舊設備進行必要的功能升級。

項目建成后，國家體育館從南至北分別包含主館（競賽館）、副館（運動員熱身及更衣）、訓練館三個部分。各個部分既可以整體聯通使用，滿足大型體育賽事的需要，也可以分為三個相對獨立的區域單獨運行，靈活使用。

首都體育館：1968“第一塊冰”承辦2022“北京冬奧”

由北京建院設計的首都體育館建成于1968年，是國內第一個室內人工冰場，2016年入選“首批中國20世紀建筑遺產”名錄，至今已運行53年。跨越半個多世紀，曾經的“第一塊冰”要在2022年北京冬奧會承辦短道速滑和花樣滑冰兩個重要項目的全部比賽。

對于一個文化遺產類建筑改造項目來說，如何既能傳承保護建筑文化遺產，又能為建筑融入新的活力、滿足最高級別冬奧賽事的需要，做到奧運遺產的可持續發展是北京建院設的重要課題。經過深入的研究論證后，北京建院最終確定“傳承保護、確保賽時、兼顧賽后、綠色科技”的設計思路。

在外觀上，本次改造在保持原有建筑風貌、修舊如舊的基礎上，對立面材料進行更新。外型不變，于內側增加保溫材料，提高建筑的節能性；墻面細節處理上采用金屬嵌縫條，使整體立面更為精致耐用；在入口處，保留了原1968年建館時的石材鋪裝，留住歷史印記；在內部功能上，通過BIM技術優化減少機房空間，為場館增加約1600平米功能性用房，緩解老場館配套功能不足的問題；在園區規劃上，增加了大面積的綠化區域、補充了地下停車場部分，極大改善園區整體環境。

冬奧賽時，首體將同時承辦花樣滑冰和短道速滑兩項賽事，但兩項賽事對冰面有不同的溫度和硬度要求，而且需要在兩小時內實現轉換。為滿足賽時需求，北京建院與奧組委制冰專家進行了深入的研究與討論，最終在大型冰場的制冰系統上首次采用新型環保的二氧化碳跨臨界直冷制冰技術，實現了快速、均勻制冰。通過先進的熱回收設施，將熱量再次用于比賽場館澆冰熱水、除濕機轉輪等方面，實現廢熱利用，大幅降低后期運營費用。在冰面溫度轉換上，熱水澆冰的同時通過溫度傳感器實時控制制冷機組輸出的制冷量，確保冰面快速轉換，使用的CFD模擬技術可以對場地溫濕度進行測算，確保賽時冰面達到奧運比賽要求。

在場館體驗方面，花樣滑冰和短道速滑都是最具美感和動感的冰上賽事。為呈現最“美”的觀賽體驗，北京建院創新性地在冰場頂部設計了由36個PTEE膜組成的1332平方米的巨型投影屏幕，通過最新影像技術可以實現各類動態畫面呈現，配合最新的聲、光、電技術與冰場形成天地一體的視覺盛宴，充分展現“最美的冰”這一設計理念。

此外，場地坐席主體色調采用“冰晶”漸變藍灰色，色彩清新明快；觀眾坐席根據人體工程學原理，寬度由原來47cm增加到55cm，坐墊寬度也進行了加長，材質方面采用了彈性材料，大幅提升了使用舒適性。觀眾廳墻面采用了中國紅元素主背景墻，配以從中國篆書提煉形成的運動主題符號，彰顯了濃厚的文化內涵。考慮到使用的廣泛性，觀眾席還增設了固定的無障礙席位。

統籌考慮場館賽后的使用需求，場地天幕的設計除了奧運賽時可提供極具震撼的視覺體驗外，也為賽后運行提供了新的功能體驗。改造后的首都體育館，將繼續作為各類冰上賽事及各類體育文化活動的場所，推動全民健身、推廣冰雪運動。

作者：

北京建院