奥运“冰雪之战”有智慧
作者：本刊综合
来源：《发明与创新·小学生》2022年第05期
        冰墩墩、雪如意、大跳臺、最快的冰……当看到这些词的时候，你第一时间想到了什么？是不是和小编一样，想到了2022年北京冬奥会呢？
        第24届冬季奥林匹克运动会（即2022年北京冬奥会）于2月4日至2月20日在北京举行，吸引了全世界人们的目光。北京奥运会时间
        这场“冰雪之战”看点十足：“飞扬”火炬如丝带飘绕，可谓“永不熄灭”;“水立方”摇身变成“冰立方”，“双奥场馆”为运动员提供全新的冰上体验;运动员在“冰丝带”“最快的冰”上轻盈地滑过，不断打破纪录……这些都具有满满的科技感、满满的知识点。
        你知道吗
        世界上首个“双奥之城”是哪座城市？
        它是我国的首都北京。北京是世界上首个既举办了夏季奥运会又举办了冬季奥运会的城市。“双奥场馆”即在这两次奥运会上都投入使用的场馆。
        火炬篇激情“飞扬”
        “飞扬”火炬自上而下从祥云纹样过渡到剪纸风格的雪花图案，旋转上升，如丝带飘舞。它的外壳采用重量轻、耐高温的碳纤维材料。燃烧罐也以碳纤维材质为主。
        “飞扬”火炬以氢为燃料，实现了燃烧的零排放，且在极寒天气中能正常使用，并可抗10级风，可谓“永不熄灭的火炬”。
        火炬传递也融入了不少科技元素。以人机共融等方式实现跨域传递。火炬交接时，两支火炬的顶部紧密相扣，如两只手相握，象征不同文明交流互鉴。
        场馆篇 “冰”家族与“雪”家族
        2022年北京冬奥会场馆的昵称都与冰、雪有关，藏着中国式浪漫。比如：国家跳台滑雪中心的昵称为“雪如意”;国家雪车雪橇中心的昵称为“雪游龙”;国家速滑馆的昵称为“冰丝带”，外墙上镶嵌着由玻璃制成的22道装饰条，宛如晶莹剔透的冰雪外衣。
        “水冰转换”不简单
        “冰立方”（国家游泳中心）可是奥运会上的“老面孔”，它是由2008年北京奥运会的场馆“水立方”转换而来，是2022年北京冬奥会冰壶项目的比赛场地。
        “水立方”改造成“冰立方”并非机械性的转换，而是在保有“水立方”水上功能的基础上新增冰上功能。也就是在比赛大厅中部，通过搭建可转换架体、安装可拆装制冰系统形成具有4条标准赛道的冰壶场地。
        在游泳池上“搭架子”并不是一件容易的事。设计团队在尝试了木头、钢筋等多种材料后，最终选择了钢结构加轻质混凝土预制板结构体系。
        可转换钢结构由2600根3米高、2米长的薄壁H型钢搭建而成，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。
        冰壶比赛对现场环境要求极高，如果比赛场馆未能有效密封，湿热空气进入赛场，就会造成冰面起雾，影响比赛。所以，设计团队对场馆进行了改造，增加了除湿系统、吸声材料、室内外空气隔离设施等。
        “水立方”变身“冰立方”的关键环节还是制冰。场馆采用制冰机组“两用一备”的方案，即赛场旁边有两组管道，一进一出形成回路，制冰基础层上有序地铺装着制冰排管，室外制冷机组相当于“心脏”。打开制冰机组使其运行，将载冷剂通过管道循环输送至制冰场，保证赛场制冰顺利进行。
        世界第一“冰丝带”
        国家速滑馆是2022年北京冬奥会北京赛区唯一新建的冰上竞技场馆，如同一条冰雪织就的丝带。别看它现在如此美丽，当初建造的时候可是费了不少力气。
        “冰丝带”的主要屋顶结构是目前世界体育场馆中规模最大的单层双向正交马鞍形索网屋面，长跨约200米，短跨约130米。它的核心部件是一种叫“高钒密闭索”的零件。起初计划建造时，国内还没有这种部件。建设团队自主创新，仅用3个月就突破了瓶颈，掌握了技术核心，实现了高钒密闭索国产化，创新性地采用索网结构体系。