首都體育館改造中的可持續性措施

文_任遠 北京2022年冬奧會和冬殘奧會組織委員會

首都體育館場館群，位于中關村南大街南端，以五塔寺路為界，分為南院和北院，兩個院區共有6座建筑。南院包括首都體育館、首體綜合館、首體冬奧賽事中心和運動員公寓；北院包括綜合訓練館和首都滑冰館。

北京2022年冬奧會和冬殘奧會（簡稱“北京冬奧會”）賽事期間，首都體育館將舉行短道速滑和花樣滑冰項目的比賽，包括14個小項，其中短道速滑9個小項，花樣滑冰5個小項，將產生14枚金牌，競賽天數為12天。北京冬奧會后，首都體育館場館群將成為集體育賽事、群眾健身、文化休閑、展覽展示、社會公益五位一體的綜合性場館群。

1 場館概況

首都體育館初建于1968年，是20世紀60年代中國規模最大、設備最先進的綜合性多功能體育場館，也是國內第一座人工室內冰場。在建成后的50多年時間里，承擔了眾多國際、國內體育比賽和訓練，以及大型文藝演出任務，包括世界花樣滑冰大獎賽、短道速滑世界杯、世界冰球錦標賽，也曾作為2008年北京奧運會排球比賽項目的主賽場。

為滿足北京冬奧會短道速滑和花樣滑冰項目比賽和訓練需要，首都體育館進行了大規模改擴建。秉承“修舊如舊”的理念，充分利用現有場館設施，主要改擴建內容為比賽場地設施的改造。

改造后的首都體育館內設1塊冰面，新增相關附屬用房，改造后總建筑面積4.54萬m2，場館觀眾座椅15000余個。

2 場館改造中的可持續性措施

2.1 二氧化碳跨臨界直冷制冰技術

首都體育館首次將二氧化碳作為制冷劑應用于大面積比賽冰面。二氧化碳是環保型制冷劑，其臭氧消耗潛能ODP值為0，全球變暖潛能GWP值為1，單位容積制冷量是R449/R448的6.6倍，是R507的5.7倍。

在北京冬奧會賽事期間，首都體育館作為花樣滑冰和短道速滑的比賽場館。花樣滑冰與短道速滑比賽要求冰面溫度不同，尤其是在同一天有兩個項目場地轉換要求，這對制冰自動控制及控制策略提出了較高的要求，既要滿足冰面溫度符合項目的要求，還要兼顧轉換時間短的問題。

二氧化碳制冰采取直接蒸發制冷，能精準控制冰面溫度，為運動員提供更優質的比賽及訓練場地，也為冰面的轉化提供了充分的技術保障。制冰系統將采用亞臨界運行，賽后夏季可采用跨臨界運行，同時設置熱回收系統，根據不同的熱品質，可以用于冰面防凍脹、融冰池融冰、冰面澆冰用水預熱等多種用途。

2.2 賽時場地快速轉換

花樣滑冰場地切換為短道速滑場地，主要通過調節制冷機組制冷量，短時間內加大機組制冷量輸出，降低出水溫度，實現冰面溫度2h內快速降低；短道速滑向花樣滑冰場地的轉換，反向降低制冷機組制冷量輸出，再配合清冰車60℃熱水澆冰，快速升高冰面溫度，實現短道速滑轉換為花樣滑冰場地。先進的制冷技術，使得在同一個場館，同一塊冰面上舉辦兩項賽事成為可能，降低了綜合性賽事的辦賽成本。

2.3 先進的能源監控系統和節能設備

首都體育館改造時設置了能源監控系統利用大數據、人工智能分析，對場館機電運行參數實行精細調節，降低場館運維整體能耗。系統反應迅速、靈敏、準確，出現問題時，能在用戶發現之前“先知先覺”，并做到出現故障及時報警，為物業超前服務創造了條件，是提高場館能源管理水平、降低資源消耗的主要手段。

同時，首都體育館結合建筑造型，在屋面設置了太陽能集熱器,太陽能熱水作為澆冰使用。

2.4 LED節能照明

首都體育館改造中拆除了老舊照明系統，全部選用節能型高效光源及燈具，如LED燈、T528W直管格柵型熒光燈等。在走廊、休息廳、地下車庫等一般照明區域的墻面設置了智能照明控制器、頂板設紅外感應傳感器和照度傳感器。在中小型辦公室、會議室、衛生間、服

務用房等區域采用內外環路分回路控制，靠近外窗區域采用獨立控制，充分利用天然采光。

場地照明根據項目要求、比賽等級的不同，合理進行控制。照明設備在布設上避免對冰面直射眩光或拍光地板對攝像機的反射眩光，保證不因為燈光照射影響冰面質量，產生額外制冷消耗。

場地燈具排布同時滿足賽時和賽后多功能使用要求。采用智能照明系統可按照使用功能及照明等級需求，靈活切換照明模式。

2.5 新風系統保障場館室內空氣質量

首都體育館改造時更換了原有空調末端，重新設置了室內空調系統，使室內空調設計參數滿足舒適性要求，集中新風的空調系統設置凈化裝置，新風機組采用初效+雙級靜電除塵裝置，可有效降低室內的PM2.5濃度，實現申辦承諾。

場館在室內人員密度較高的區域（如觀眾席、比賽廳）設置CO2監控系統，并與新風系統聯動，CO2濃度超標時增大新風送風量，保證室內空氣質量。

2.6 無障礙理念得到充分體現

首都體育館改造項目合理劃分各層的功能分區，增設或更換現有電梯為無障礙電梯，提升無障礙通行標準，實現場館無障礙的通用化設計。

園區統一整合室外環境的交通線路，實現場地道路的無障礙銜接及通行。在看臺與大廳之間的通道安裝無障礙電梯，既節約空間，又方便殘疾觀眾觀賽，同時在看臺上廣泛設置無障礙席位（空間）。

2.7 海綿城市與節水

在園區內均采用下凹式綠地，地面采用透水鋪裝，并設置雨水調蓄水池，在雨水排放高峰期，園區內雨水先排入調蓄池，減少外排雨水量，以減輕高峰期市政雨水管網排水壓力。整個園區內拆除原有綠化灌溉系統，設置節水灌溉系統，并設置雨天關閉等節水灌溉控制措施，收集的雨水將用于日常綠化灌溉及道路沖洗等。

2.8 為賽后利用預留建筑空間

首都體育館改造建筑方案設計之初即考慮賽后的場館綜合利用和可持續發展需要，在賽場邊緣設置了可活動坐席，為賽后的靈活利用預留了建筑空間和結構設備條件。

首都體育館賽后也將作為短道速滑、花樣滑冰、冰壺、冰球等項目高水平比賽場地，并可舉辦籃球、排球等大型賽事，也可作為商業演出的表演場地。

3 結語

首都體育館改造工程在新技術、新材料的推廣和應用中不斷探索創新，推行可持續性技術、綠色施工、智慧建造，減少場館運行過程的碳排放。場館改造過程中充分遵循了可持續發展的理念，將在冬奧會賽事期間向全世界所有參賽選手和觀眾生動詮釋北京冬奧會的“綠色辦奧”精神，展示我國可持續發展戰略在體育領域的實踐。