科技助力 “雪如意”让跳台滑雪运动员更好飞翔

科技日报 2021-06-23 20:00:04

运动员脚蹬雪板,沿着陡峭的雪道以近100公里/小时的速度冲下、起跳,在空中飞翔上百米并稳稳着陆,这就是跳台滑雪,一项可以让人体验“飞翔”的运动。

北京2022年冬奥会国家跳台滑雪中心“雪如意”是我国首座符合国际标准的跳台滑雪场馆,也是北京2022年冬奥会张家口赛区工程量最大、技术难度最高的竞赛场馆。

在“十三五”国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项“人工剖面赛道类场馆新型建造、维护与运营技术”项目的支持下,依托国家跳台滑雪中心工程实践,我国首次掌握符合国际标准跳台的设计方法与建造技术,为未来建设同类场馆提供技术指导。

风对于跳台运动至关重要。“人工剖面赛道类场馆新型建造、维护与运营技术”项目负责人、清华大学建筑学院院长张利教授告诉科技日报记者,张家口地区属于多风地区,为提高运动员竞赛成绩和观众观赛的舒适度,“在经过场地视线分析和CFD风环境模拟后,将申奥时国际奥委会专家初步确定的跳台朝向进行逆时针20°旋转,使跳台位于山谷之中,再结合赛道两侧的侧翼结构,显著降低昂贵防风设施的使用量。”他表示,运动员从跳台顶端出发时甚至可以远眺长城遗址,体验中国文化。

为提高建造精度,应对山地施工难题,数字技术贯穿“雪如意”设计建造运维的全生命周期。“人工剖面赛道类场馆新型建造、维护与运营技术”课题一负责人、清华大学建筑设计研究院简盟工作室所长张铭琦向科技日报记者介绍,国家跳台滑雪中心运用BIM技术,建立运维云平台统筹设计施工,实现自下而上的信息化集成和智能分析,同时研发了助滑道冰面准分布式智能监测系统和铺面平整性智能检测车,使得助滑道冰面精度与着陆坡表面达到厘米级精度,助滑道冰面温度监测误差小于0.5℃,填补了国际空白。

崇礼地区冬季寒冷,为提升观众的观赛舒适度,科研团队开发了场馆座席和站席观赛环境的舒适性提升技术。“人工剖面赛道类场馆新型建造、维护与运营技术”课题四负责人、清华大学建筑学院副教授曹彬表示,该技术可以实现在-20℃体感温度下、在10秒内使表面温度升至40℃以上,观众体感温度提升至-6℃以上,表面各点温差小于3℃,满足差异化取暖需求。根据赛事及场馆需求,未来将酌情在部分区域实现应用。

在应对山地环境、保障赛事运行的同时,如何实现冬奥场馆的全季利用、带动更多民众参与冰雪运动,也是科研和设计团队考虑的重点。“雪如意”的助滑道冬季制冰,夏季采用陶瓷喷水技术;着陆坡冬季造雪,夏季铺设特殊的人工草皮,由此,“雪如意”一整年都可以举办比赛。“雪如意”底部的体育场还可作为足球场,对公众开放。科研团队还利用VR虚拟现实技术研发了一套互动装置,游客可以体验模拟运动员从跳台跃下。

在看到“雪如意”方案后,北京冬奥会的全部竞赛电视画面提供者、国际奥林匹克转播服务公司OBS决定将山地主转播室选址在其对面。未来,全球观众都可以通过转播电视画面,一览靠山静卧的“雪如意”的惊艳之姿。

崔 爽

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