建筑结构丨北京冬奥会中国首金诞生地：首都体育馆

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2022

冬奥场馆专题

北京将是世界上首个夏季奥运会和冬季奥运会都举办过的“双奥之城”。2022年冬奥会场馆建设的一大特点，就是最大程度上使用了2008年夏季奥运会的遗产。那些大家耳熟能详的老场馆、老地方进行了全新的设计、改造、提升，同时还出现了一批能够兼顾夏季运动和冬季运动的场馆界的“变形金刚”。这些凝结着建设者们汗水和智慧的场馆，体现了我国传统精益求精的匠人精神，彰显着我国举办一场体育盛会的决心！我们将逐一为您揭开神秘面纱。

首都体育馆

工程概况^✦

首都体育馆（Capital Indoor Stadium）初建于1968年，是20世纪60年代中国规模最大、设备最先进的综合性多功能体育场馆，是北京重要的体育文化活动场所之一。在建成后的50多年时间里，承担了众多的国际、国内体育比赛和训练，以及大型文艺演出任务，包括世界花样滑冰大奖赛、短道速滑世界杯、世界冰球锦标赛，曾作为2008年奥运会排球比赛主赛场。2016年入选“首批中国20世纪建筑遗产”名录，首都体育馆承载了厚重的历史使命。

©龙翔地毯

首都体育馆将承办北京冬奥会短道速滑和花样滑冰两个重要项目的全部比赛，产生14枚金牌。中国首金在首都体育馆诞生。截止目前中国短道速滑队已获得2枚金牌、1枚银牌。

为满足北京冬奥会短道速滑和花样滑冰项目比赛和训练需要，首都体育馆进行了大规模改扩建。秉承“修旧如旧”的理念，充分利用现有场馆设施，主要改扩建内容为比赛场地设施的改造。改造后的首都体育馆内设1块冰面，新增相关附属用房，改造后总建筑面积由原来的约5.3万平方米改为4.54万平方米。

©北京冬奥组委官网，设计/陈照航

老场馆、新变化、高科技^✦

对于文化遗产类建筑改造项目，设计团队秉承“传承保护、确保赛时、兼顾赛后、绿色科技”的设计思路（点击查看详情）。“老场馆、新变化、高科技”，国家体育总局冬季运动管理中心常务副主任、首都体育馆运行团队主任丁东在介绍时这样形容首都体育馆。保护性拆除和修复是此次改造中的一大原则，因此外观上“修旧如旧”，而内里，则在照明系统、灯光系统、无障碍坐席、制冰系统、场馆恒温恒湿等五大方面进行提升。

传承保护

在外观上，改造保持原有建筑风貌，修旧如旧，对立面材料进行更新。在外型不变的基础上于内侧增加保温材料，提高建筑的节能性；在墙面细节处理上采用金属嵌缝条，使整体立面更为精致耐用。

©北京建院

在入口处，保留了原1968年建馆时的石材铺装，留住历史印记；在内部功能上，通过BIM技术优化减少机房空间，为场馆增加约1600平米功能性用房，缓解老场馆配套功能不足的问题；在园区规划上，增加了大面积的绿化区域、补充了地下停车场部分，极大改善园区整体环境。

确保赛时

走进场馆，现代化气息扑面而来。环顾四周，深蓝浅蓝间隔分布的座椅加宽后更舒适。抬头仰望，场馆顶部的巨型投影屏幕，配合场地四角布设的激光投影仪，投射其上的画面流光溢彩。低头看，31米×61米的多功能转换标准冰场洁白平整，可爱的冰娃、雪娃形象在冰面下清晰可见、栩栩如生。

比赛大厅（©北京建院）

改造的核心是：在功能技术和使用体验方面满足冬奥赛时要求。

本届冬奥会首体将同时承办花样滑冰和短道速滑两项赛事，但两项赛事对冰面有不同的温度和硬度要求，而且需要在两小时内实现转换。面对这样的课题，设计团队与奥组委制冰专家进行了深入的研究与讨论，最终在大型冰场的制冰系统上首次采用新型环保的二氧化碳跨临界直冷制冰技术，实现了快速、均匀制冰，馆内冰面成为目前世界上二氧化碳制冷冰面最集中的区域。

通过先进的热回收设施，将热量再次用于比赛场馆浇冰热水、除湿机转轮等方面，实现废热利用，大幅降低后期运营费用。在冰面温度转换上，热水浇冰的同时通过温度传感器实时控制制冷机组输出的制冷量，确保冰面快速转换，使用的CFD模拟技术可以对场地温湿度进行测算，确保赛时冰面达到奥运比赛要求。

比赛大厅（©北京建院）

在场馆体验方面，花样滑冰和短道速滑都是最具美感和动感的冰上赛事。为呈现最“美”的观赛体验，并且严格控制吊顶荷载及满足消防排烟要求，天幕系统采用铝合金框架结构+PTFE膜系统。

设计团队创新性地在截面为5.97*6.3米的冰场顶部，设计了由36个PTEE膜组成的1332平方米的巨型投影屏幕。天幕整体通过三维放线、装配式工厂加工，在一周内完成了组装。通过最新影像技术可以实现各类动态画面呈现，配合最新的声、光、电技术与冰场形成天地一体的视觉盛宴，充分展现“最美的冰”这一设计理念。

冰场及天幕（©北京建院）

场地坐席主体色调采用“冰晶”渐变蓝灰色，色彩清新明快。整个观众坐席从原有的18000个座位改造为15000余个，增设了80个无障碍座位。观众坐席根据人体工程学原理，宽度由原来47cm增加到55cm，坐垫宽度也进行了加长，材质方面采用了弹性材料，大幅提升了使用舒适性。

比赛大厅（©北京建院）

体育馆大厅顶面主要以穿孔铝单板和穿孔蜂窝铝板为主材料，通过BIM三维扫描、三维放线等技术解决了超高空间的施工难题。

©龙翔地毯

观众厅墙面采用了中国红元素主背景墙，配以从中国篆书提炼形成的运动主题符号，彰显了浓厚的文化内涵。

观众厅墙面（©北京建院）

在改善女性观众观赛体验上，将观众厅男女卫生间比例由1：0.9调整为1：1.6；在改善运动员参赛体验上，大幅增加了运动员休息区面积，并且设置了独立的运动员更衣区，为运动员提供舒适的休息空间。

观众厅（©北京建院）

兼顾赛后

为实现可持续的办奥理念，设计团队统筹考虑场馆赛后的使用需求。例如比赛场地可以满足短道、花滑、冰球、冰壶等各类冰上赛事甚至排球、篮球等地面赛事的需求；场馆的运动员更衣室面积扩展到可满足对更衣室要求最高的冰球赛事的需求。

场地天幕的设计，除了奥运赛时可提供极具震撼的视觉体验外，也为赛后运行提供了新的功能体验。改造后的首都体育馆，将继续作为各类冰上赛事及各类体育文化活动的场所，推动全民健身、推广冰雪运动。

中国选手任子威（左）、李文龙（中）在比赛中 (©北京2022年冬奥会，摄影/新华社记者 李尕)

绿色科技

首都体育馆的改造通过最新技术的应用，在场馆保护、节能环保、赛事体验、赛后运行的可持续方面有了全面提升。

1、功能区开敞空间的设计，可在比赛时根据需求进行临时搭建，减少了固定设施的投入。

2、制冰系统首次采用新型环保的二氧化碳跨临界制冷剂。采用目前世界上最先进、最环保的制冰技术，碳排放趋近于零。

制冷机房（©廊坊师范学院建筑工程学院）

3、设计中采用CFD环境模拟技术，精准控制场地温湿度环境。馆里安装了4台转轮除湿机组，确保冰面1米以上的区域温度保持在15℃-16℃，湿度达到35%左右，冰面不起雾。比赛馆还设置8台直膨机组，通过送回风运行，使观众席等区域温度维持在18℃-19℃。也就是说，赛时场馆内至少提供两种温度，让运动员和观众处于舒适的环境中。首都体育馆还可对制冷过程中产生的余热进行回收利用，每年可以节约100多万度电，极大地提升了场馆的绿色属性。

工作人员测温（©廊坊师范学院建筑工程学院）

4、重点区域的设备楼宇自控系统结合视频监控系统，可实现重点系统24小时全程可视化监控。

5、5G网络覆盖，为互联网云观察、实时转播、信息实时交互等参赛、观赛新体验创造条件。

6、高清转播系统、音响灯光显示屏集控。

内景（©廊坊师范学院建筑工程学院）

7、场馆有线电视系统信息发布系统，采用全面兼容高清、4K甚至8K制式信号的全光纤传输系统。

©廊坊师范学院建筑工程学院

疫情防控常态化背景下，首都体育馆智慧场馆运营中心部署有724个智慧感知终端，配发智能防疫标签卡547套，可实现人员动线监测，近距离接触者排查等功能。全场景、超视距、超高清无盲区覆盖拍摄可输出高达1.5亿有效像素的超高清实时影像，可实现200米内人脸检测及相应目标轨迹追踪等功能，用于赛场人员防疫管控预警，重点人员轨迹回溯追踪等功能。

14-首都体育馆内的防疫设备澎湃新闻程婷摄.jpg

防疫设备（©澎湃新闻）

改造后的首都体育馆，外观虽是旧时模样，内部却焕然一新，更环保、更舒适、更具科技感。除保障2022年北京奥运会赛事需求外，在赛后可继续承接各项国际国内高水平的冰上项目赛事，并能够与夏季项目实现无缝切换，还将作为全民冰雪运动普及和推广基地定期向公众开放，整个园区实现了比赛、科研训练以及群众健身的全覆盖。

让我们共同期待，首都体育馆闪耀冬奥！