“雙奧”總工李久林:實現“冰絲帶”全生命週期的綠色、可持續發展
 
時間:2022年1月4日
嘉賓:北京城建集團總工程師、國家速滑館公司副總經理兼總工程師 李久林

中國網:作為2022北京冬奧會標誌性建築之一的國家速滑館,被人們形象的稱為“冰絲帶”。它實現了多項技術突破和科技創新,打造出了全球跨度最大的索網體育館屋面,製作出了1.2萬平方米的亞洲最大的“環保冰面”,讓中國建造在綠色可持續發展的道路上邁上了新的臺階。1個月後,這裡將見證2022北京冬奧會的精彩開幕,14塊奧運金牌會在這裡誕生。“冰絲帶”是怎樣攻克多項“卡脖子”技術難題的?工程師如何踐行綠色理念、賦予這座場館旺盛的生命力?本期節目,我們就此專訪北京城建集團總工程師、國家速滑館公司副總經理兼總工程師李久林。


圖為北京城建集團總工程師、國家速滑館公司副總經理兼總工程師 李久林 攝影 /倫曉璇


中國網:李總好,歡迎您做客《中國訪談》。

 

李久林:主持人好,中國網的網友們好。

 

中國網:北京冬奧會的辦奧的理念是“綠色、共用、開放、廉潔”,其中綠色被放在了首位。您作為冬奧會主場館之一的國家速滑館工程的總工程師,您個人是怎麼理解綠色這個概念的呢?

 

李久林:速滑館作為冬奧會的標誌性場館,在場館的規劃、設計、建設和賽時以及未來的運營過程中,全過程都貫徹了綠色和可持續發展的理念。

我們這個建築本身是按照綠建三星(中國綠色建築三星標準)來設計的。工程的建造過程也是按照綠色建造的理念,大量的使用了綠色建造的技術來進行工程的建設的。未來在賽時,我們也將進行全面綠色和低碳的管理。奧運會以後,這個場館也是按照可持續的要求,是一個多功能的場館,進行滿足長期的運營的需要。

 

中國網:如果具體來講,我們在建造過程中是如何踐行綠色的理念的,比如説我們的技術、材料,能不能跟我們詳細的來談一談這方面的內容?

 

李久林:好,這方面的內容實際上是非常多的。首先我們速滑館的選址,它就是原來08年夏季奧運會的曲棍球射箭的場地,這個原來是一個臨時的場地,我們這次把臨時場地騰退出來,建設新建的國家速滑館,也就是咱們“冰絲帶”,實現了我們原來的臨時工程場地的充分的利用。

在新建的過程中,在規劃上來講,充分的保留了原有的一些比如説樹木,比如説這個場地裏還有一個兆惠墓,這個也是一個文化的遺産,我們都要把這些東西保留下來,盡可能的使得新建的建築不對原有的場地做過大的改造和影響。

還有一塊就是整個建築的建設,是比較低調的。建築的高度最高點是33.8米,東側就是仰山公園,形成對中軸線的一個比較低調的建築。我們大量的建築面積實際上是放在了地下,充分的利用地下空間,只有不到3萬平米的建築是在地上。同時,通過壓低建築的高度,也實現了節能環保的效果,因為大家知道地下空間的利用,它會很好的實現節能環保的效果。

在整個的建築,比如説我們在索網的選擇上,它作為一個高性能的結構的體系,也會大量的節約材料。速滑館,整體一個198米×124米的大跨度的索網,只用了幾百噸的材料,這樣就比採用傳統的建造方式,用鋼量只是(傳統的)1/4,大大的節省了材料。

像二氧化碳的制冰,我們原來的方案是採用R507的製冷劑,乙二醇的載冷劑的這樣一個制冰系統,本身從技術上來講也是能夠完全滿足奧運需要的,但是我們從更加的綠色環保這方面的來考慮,下決心,改變了原有的制冰系統,採用二氧化碳跨臨界直冷這樣一個在我們冬奧歷史上,在速度滑冰這個場館首次採用的制冰技術。

採用這樣一個制冰技術以後,不僅使冰面品質更好,而且能夠大大地實現節能環保。我們的GWP值只是原有方案的將近1/4000,也就是溫室氣體效應,二氧化碳排放這一塊。全冰面的工況下,測算下來一年能夠節電200萬度。

應該説在這方面還有很多的技術,包括未來的運營這方面,也是按照可持續運營的理念。我們的場館是一個全冰面設計,1.2萬平米的冰場,除了滿足奧運會的速度滑冰的需要之外,像冰壺、冰球、花滑等等所有的冰上運動全部能夠在場館來完成。我們通過對冰分區的這種控制,可以滿足所有冰上運動的需要,這也為場館的可持續運營打下了很好的基礎。

 

圖為北京城建集團總工程師、國家速滑館公司副總經理兼總工程師李久林接受中國網採訪 攝影 /倫曉璇


中國網:您剛才提到索網的結構,能給我們具體介紹一下索網結構在速滑館成功的運用,會對中國建築未來的綠色的發展産生怎樣的影響?

 

李久林:在速滑館我們採用這種大跨度的索網,這種高性能的體系,對比採用傳統的,比如説用網架、用桁架這些結構體系,一方面它的用鋼量要大大的降低,第二個就是建築的高度本身也會降低,因為如果採用像桁架、像網架,結構高度大概要到8到10米,而我們用索網也就是幾十公分,這樣的話,維護的幕墻就會減少,大約是5000平米左右的幕墻。不僅節約了造價,實際上圍繞將來這個空間,實際上空調的能耗各方面都是大大的節約了。

而且採用這樣的一個結構體系,實際上建造起來非常方便,通過在地面上編索,進行整體的提升和張拉,就很方便的形成了這樣一個索網的建築,它不需要大量的輔助的材料和設施。

 

中國網:這對施工團隊的要求會不會很高?

 

李久林:對,因為這也是我們一個創新的技術。如果我們採用其他的結構方式,可能要大量的支撐架,要用臨時的設施,需要大量的吊裝設備來進行吊裝,這個都會需要大量的材料和能耗。同時,我們在這個過程中又實現了高釩密閉索主要材料的國産化。

通過這樣一個工程,我們解決了長期依賴進口的這樣一個關鍵材料。如果依賴於進口,不僅材料的價格比較高,供貨期比較長,而且本身材料進口也需要大量的消耗運輸等等各樣的能耗,所以應該説我們這樣一個索網,從它的設計,材料的國産化,以及我們發明的這種新型的建造技術,實際上也為後續的索網工程的應用起到了很好的示範引領作用。

目前來講,一些大型場館、大跨空間裏越來越多的採用這種結構形式,國産化的高釩索也得到了大量的應用。

 

中國網:您作為總工程師,希望通過冬奧會的場館建築,傳遞給世界怎樣的一個中國建築的理念。您比較想通過國家速滑館向世界的建築業傳遞出怎樣的中國特色的一部分?

 

李久林:作為一個冬奧的建築,它本身也是我們這個時代建築的結晶,它有很強的示範性、引領性和標誌性。

第一,要反映一個負責任大國的形象。所以,綠色低碳,這還是我們首先要考慮的一個問題,也是這次辦奧理念“綠色、共用、開放、廉潔”的第一個目標,要實現綠色的辦奧。

第二,可持續發展的理念。除了我們能夠建設一個大型的建築,我們更加的考慮是在全生命週期,它都是能夠充分的體現可持續發展的這樣的一個理念。因為大家知道,像一個大型的體育場館在國際上來講,它實際上在滿足賽時是一方面,它賽後的可持續的運營都是一個巨大的難題。像速滑館,我們在整個的策劃階段就充分的考慮了這個問題,所以,我們把全生命週期的這種綠色和可持續(理念)是作為首要的方面來進行考慮的。

第三,我們要充分的考慮運動員、觀眾和媒體等等各方面相關方的需求。因為我們畢竟是一個奧運的建築,希望讓運動員在這能夠創造他最好的成績,能夠有更多的奧運會紀錄的産生。所以,我們在這方面,應該説不僅僅是要滿足標準,而且實際上是按照最好的,好多方面都是遠遠超過了標準,我們希望打造一個最好的建築來提供給大家,運動員能出成績,媒體能夠很好的滿足他們的工作的需要。

 

中國網:可以説我們通過這種可持續化的設計和理念,賦予我們的建築物更加旺盛的生命力。

 

李久林:對。

 

中國網:回顧一下,其實鳥巢的時候,我們當時是解決了數十項的世界級的難題,當時的感覺好像更像是背水一戰。對比一下,現在我們在接到冬奧會場館的任務,國家速滑館的任務的時候,我們希望通過它完成哪些挑戰,我們所面臨這種壓力也好,或者説我們的信心也好,發生怎樣的變化?

 

李久林:冬奧會速滑館工程,本身作為我們現代的一個建築的代表,它有非常高的創新性,也充分的反映了當前的建造技術的發展。在工程開工之初,我們圍繞著這個工程建造所面臨的主要問題,大體歸納了五個方面的,我們要重點研究和解決的。

第一個就是大跨度的索網的建造技術。剛才我們也給大家介紹了,我們這是一個全世界最大的索網結構的體育館,要在這方面解決它的材料的國産化的問題,要形成完整的建造技術,這是我們的第一個大的問題。

第二個問題就是我們叫“冰絲帶”,鳥巢大家知道是通過鋼結構,水立方是通過膜結構,“冰絲帶”它是通過曲面玻璃來把它營造出來的。這3360塊的玻璃,怎麼能把它做出來“冰絲帶”這樣一個效果,一方面要實現很好的建築的工藝,另外也要儘量的降低工程的難度和它的成本,我們要兼顧這方面的統一。

第三個就是我們講的冰場。因為我們希望打造最“快”的冰,最節能環保的一塊冰,又是一個多功能場館,也是亞洲最大的1.2萬平米的一個冰場。在這方面有一系列的技術,包括我們二氧化碳跨臨界直冷的制冰系統,包括冰池的構造,包括室內環境的營造,這一系列的技術都需要我們去解決。

第四個就是這個場館怎麼來實現它又好又快的建造。因為在合同上原來不到兩年的時間,要完成這樣一個大型的體育場館、複雜的場館的建設,我們如何實現建造的高品質和快速建造的要求。我們創新提出了一個叫基於平行施工的高效、高精度的建造的方法,這種方法實際上通俗的講,就是“像造汽車一樣來造速滑館”——我們把速滑館的各種部品部件都是在工廠建造好,或者在場外建造好,然後在現場把它組裝起來。

 

圖為北京城建集團總工程師、國家速滑館公司副總經理兼總工程師 李久林 攝影 /倫曉璇


中國網:這樣做的好處是什麼呢?

 

李久林:這樣做的好處,一個就是由於材料、構件都是在工廠做的,它的品質就要比我們大家看到的傳統的在現場,比如説我們的混凝土去澆築。

 

中國網:它的標準化程度更高一些。

 

李久林:對,它的品質,肯定工廠的條件會更好,精度會更高。再一個實際上我們也可以利用,因為這些就像我們汽車一樣,單純組裝這個汽車的時間是並不長的,可是你要是把所有的發動機、所有的時間算到一起,這個時間就很長。我們就可以把所有的工作,看臺、索網、幕墻,這些都是在工廠去做,它不佔獨立的時間,而現場只有一個組裝的時間,這就使我們的工期大大的壓縮,最終實現了我們叫“又好又快”的一個建設的效果。

最後一個就是智慧場館。因為做一個新時代代表的建築,我們希望是一個智慧建造的過程,採用工業化的方法,採用智慧化的方法,比如説鋼結構、索網的環桁架的滑移,我們採用機器人來進行,索網的提升和張拉也採用這種機器人來進行實現。通過這種智慧化的方法,我們同時在上面有1000多個感測器來監測著各種數據的變化,實現動態的高精度的調控,使得整個的建造是按照既定的方案精準的來實現。而且我們不僅建造了一個實體的速滑館,同時,我們還建造了一個數字的速滑館,所有這些交付到運營,我們希望把未來的場館就像一個手機一樣,所有的設備設施都通過網路把它聯繫起來,通過數據共用平臺,把所有的數據管理起來。

在這個基礎上建立數字孿生系統,對於場館的運作進行智慧化的調控,為大家提供更精細的、更貼心的、更智慧的服務。這是我們在整個的速滑館在開工之初,就確定了五個重要的研究目標和重要解決的關鍵技術問題。

 

中國網:您之前接受採訪的時候曾説過,中國傳統的建築風格大多數是方方正正、見棱見角的造型,以及萬變不離其宗的施工模式,而奧運場館的出現可以説是讓中國的建築業為之一變,也對施工技術的發展影響至今。您怎麼看待我們中國的建築在與國際接軌的過程中這種變化?我們傳統的和我們國際化的一面怎樣相互傳承相互影響的?

 

李久林:我覺得一個是我們建築本身的建設的理念,還有一個是建造技術本身的發展。一個創新的技術,一個創新的建築,為建造技術的發展提供了很大的推動力。

比如説像鳥巢,像水立方,這些建築本身就創新性非常強,和傳統的建築形式有很大的不同,當然它在建造技術上提出了很多新的需求。比如説水立方的膜結構,比如鳥巢的鋼結構等等,都需要我們去研究和解決它相應的這些建造技術。解決了以後,實際上也就為後續這些新型建築的發展起到了推動作用,所以,我們講建造技術的發展,也為建築師夢想的實現插上了翅膀,我覺得這是一個相互作用的過程。

 

圖為北京城建集團總工程師、國家速滑館公司副總經理兼總工程師 李久林 攝影 /倫曉璇


中國網:相互成就的過程。

 

李久林:應該説我們中國有非常悠久的歷史,特別是我們的傳統建築,實際上有非常高深的建造技術,值得我們學習和傳承。當然到了新的時代,無論在建造材料、建造技術方面有新的發展,同時,我們也和全球的國際上的同行的這樣的技術同步在發展,很多方面也是同步在融合,我們很多的技術也達到了國際的先進的水準。

像綠色可持續的理念,不僅僅是我們自己的一個理念,而且是整個的奧運工程、奧運建設過程中的一個理念,甚至也應該是一個全世界的理念。

 

中國網:可以説通過您的介紹,我們也是看到了從鳥巢到現在的十幾年間,您和您的團隊也是奔著打造世界一流水準建築的一個目標,帶給我們越來越多的這種原創的突破和技術的攻關。

 

李久林:其實,我想整個的建築,因為它是一個團隊,我們在這個過程中,不僅僅是我們整個的工程建設團隊,實際上也得到了社會,也得到了方方面面的專家,也得到了國外同行的一些交流和支援。我覺得這個也是我們一個大的團隊的共同的成果。

我們也要借這個機會特別的感謝,在整個建設過程中給予我們幫助的各方面的相關方,實際上這種大力的支援,我們有今天的成果是跟大家的幫助是離不開的。

 

中國網:好,謝謝李總,謝謝您接受我們的採訪

 

李久林:好,謝謝您,謝謝主持人。

 

(本期人員:編導/主持:佟靜;攝影:倫曉璇;主編:鄭海濱)

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來源:中國網
(本期人員:編導/主持:佟靜;攝影:倫曉璇;主編:鄭海濱)
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