保定市科学技术协会

在北京北五环旁，国家速滑馆“冰丝带”傲然屹立。这座融合科技与动感的建筑，造型飘逸灵动，每一处精巧的设计、每一个精美的部件，都成为建筑界热议的焦点。

中国建筑学会资深会员、中国建筑学会建筑师分会理事、北京市建筑设计研究院副总建筑师郑方是国家速滑馆“冰丝带”设计总负责人。“我们要把一个极具科技含量、可持续运营的‘冰丝带’交给冬奥会、交给北京。”郑方表示。

事实上，郑方与奥运会有长达20年的“交情”。从2003年开始，郑方就参与了北京2008年奥运会场馆设计，主持国家游泳中心（“水立方”）、国家网球中心、奥林匹克公园射箭场等5个夏季奥运会场馆设计。

而后，郑方又参与了北京2022年冬奥会场馆“冰丝带”“冰立方”的设计任务。“从筹办北京奥运会时忐忑地期待、反复尝试，到如今信心满满地憧憬。”20年间，郑方团队为北京这座“双奥之城”留下了永远的奥运印迹，也磨炼了团队的能力和自信。

“冰丝带”要把可持续的技术和动感的建筑形式融为一体。在这一要求下，郑方和北京市建筑设计研究院的同事们精心设计、致力创新，大胆探索技术和艺术、建筑和工程的完美统一。

从2017年5月开始，郑方和同事们着手用计算机进行模型研究，从结构和视觉效果两个方向，验证了不下10个方案，最后决定由3360块曲面玻璃单元拼装形成外立面，再将其严丝合缝地安装在上百根S形钢龙骨组合的框架中。就这样，“单索支承异面网壳”编织成为“冰丝带”的结构系统。

“冰丝带”建筑面积约8万平方米，高度33米，能容纳约12000名观众。是一座富含创新技术和节能理念的场馆，采用轻盈的索网结构、天然工质的二氧化碳制冷剂、节能运行的机电系统设计，以及自然通风采光、可持续能源等，形成了一个完整的可持续技术体系。

“‘冰丝带’采用国产高钒封闭索，是全球体育馆中跨度最大的单层双向正交马鞍形索网结构；由3360块曲面玻璃单元拼装而成，象征速滑运动员高速滑动的冰丝带幕墙；采用二氧化碳跨临界直冷制冰技术，制作出了1.2万平方米的全冰面。”郑方表示，在设计理念、技术工艺、材料选取、施工技法等多个方面，“冰丝带”实现了重大创新和突破。

建成后的“冰丝带”钢索总长度达到19公里，安全跨过这么大的空间，需要高效地使用钢索。在团队的精心设计下，每平方米索网屋顶大约使用27公斤钢材，总共使用537吨钢索，用钢量仅为传统钢结构屋面的1/4。

如此庞大又复杂的工程，离不开多方协作。北京国家速滑馆公司副总经理、总工程师李久林介绍，在工程建设阶段，场馆应用BIM技术、机器人技术，先后破解索网屋面、幕墙系统、制冰系统等建设难题，保障硬件设施竣工投用。

“经科研攻关，目前‘冰丝带’已经配备了由北京市建筑设计研究院和中国科学院软件研究所联合研发的‘超级大脑’。在接入36个系统、近10万点实时数据后，场馆做到了‘有感觉，会呼吸，有记忆，会思考’。” 李久林说。