帶動(dòng)3億人參與冰雪運(yùn)動(dòng)的北京冬奧會(huì)正如火如荼進(jìn)行著，不少冬奧比賽項(xiàng)目都需要在冰面上展開(kāi)激烈競(jìng)技，像短道速滑、速度滑冰、花樣滑冰、冰壺、冰球等。

自然界中，水在低于0℃的環(huán)境下就會(huì)結(jié)冰，而“冬奧冰”和自然結(jié)成的冰面十分不同。由于它不僅會(huì)影響比賽成績(jī)，也關(guān)系到運(yùn)動(dòng)員的競(jìng)技安全，比賽用冰的制作過(guò)程復(fù)雜、標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)苛，不僅要做到形成時(shí)間快、表面光滑，還必須滿足不同比賽項(xiàng)目對(duì)冰面溫度、厚度等的不同要求。

1.不同比賽對(duì)冰的要求不同

不同的冬奧項(xiàng)目對(duì)冰面的要求有何不同呢？大盛來(lái)給你科普一下~

短道速滑項(xiàng)目的冰道每圈為111.12米，需要“最快的冰”，要求冰面厚度3-5cm，冰面溫度-7~-6℃。

速度滑冰冰道周長(zhǎng)為400米，被稱(chēng)為“大道”，它要求冰面厚度在2.5~3cm，理想冰面溫度為-9~-5℃。

花樣滑冰項(xiàng)目被譽(yù)為“冰上舞蹈”，它要求冰面厚度在6~7cm，冰面溫度為-4~-3℃。與此同時(shí)，花樣滑冰的運(yùn)動(dòng)員穿著一般都比較輕便，因此室內(nèi)環(huán)境溫度也不能太低。

而冰壺、冰球項(xiàng)目則要求冰面溫度在-6℃，并且要求冰面極為平整，整體誤差不得超過(guò)0.5mm。

2.首次采用二氧化碳制冰

針對(duì)不同要求的冰面條件，北京冬奧會(huì)首次采用了清潔低碳的二氧化碳跨臨界直冷制冰技術(shù)。這一技術(shù)是目前世界上最環(huán)保的制冰技術(shù)，碳排放趨近于零，相較于傳統(tǒng)技術(shù)，它不僅將能效提升了20%以上，冰面溫差可控制在0.5℃以?xún)?nèi)，制成的冰也更加均勻，不會(huì)出現(xiàn)各個(gè)部位溫度不一樣、冰面硬度不均勻的情況。

二氧化碳跨臨界直冷制冰，就是將氣態(tài)二氧化碳通過(guò)加溫加壓形成超臨界二氧化碳流體，再對(duì)超臨界二氧化碳流體進(jìn)行降溫降壓達(dá)到-20℃至-15℃，再相變蒸發(fā)吸熱完成制冷和制冰的過(guò)程。

相關(guān)專(zhuān)家表示，這一技術(shù)具有安全性高、能耗和運(yùn)行成本低、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，且全部熱量可回收利用，是冰上場(chǎng)館能源系統(tǒng)中最有前景的工質(zhì)之一，可使場(chǎng)館能源系統(tǒng)冷熱一體化高效運(yùn)行，在全球范圍內(nèi)都具有廣闊的應(yīng)用前景。

3.各類(lèi)傳感器大顯身手

除了二氧化碳制冰技術(shù)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也是冰上項(xiàng)目的得力助手。以冰壺比賽為例，冰壺比賽對(duì)賽場(chǎng)環(huán)境要求嚴(yán)苛，環(huán)境溫度必須按照冰面溫度、冰面以上1.5米高度溫度、看臺(tái)溫度3層控制，每層的溫度控制都要達(dá)到高精度。

為此，冰立方場(chǎng)館中特意為冰壺賽場(chǎng)建立了一套健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包含加速傳感器、應(yīng)變傳感器、環(huán)境溫度傳感器等，不僅能監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)的變形、震動(dòng)，還能監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度和整體結(jié)構(gòu)傾角，對(duì)結(jié)構(gòu)的安全性和比賽舒適度進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估。

不僅如此，冰立方也升級(jí)了智能建筑管理系統(tǒng)，增加了除濕功能，以確保賽場(chǎng)的冰面質(zhì)量。

截至目前，中國(guó)隊(duì)在2022年北京冬奧會(huì)上共獲得六金四銀兩銅的金牌數(shù)，超越了歷史最好成績(jī)。我們也在精彩的競(jìng)技中被奧林匹克精神所感染著、鼓舞著，接下來(lái)的日子里還有很多比賽值得關(guān)注，讓我們共同為奧運(yùn)健兒們加油喝彩，一起向未來(lái)！