“水立方”变身“冰立方”到底有多难
——访国家游泳中心“冰水转换”设计总负责人孙卫华
新华社北京5月13日电 北京奥林匹克公园内，国家游泳中心的改造工作正如火如荼进行。为了迎接2022年北京冬奥会，2008年奥运会作为游泳、跳水、花样游泳项目比赛场地的“水立方”，将被改造为“冰立方”，成为冰壶项目的比赛场馆。这次改造也将让国家游泳中心成为双奥场馆，也是世界首个“冰水转换”的场馆。
“它经过2008年的奥运会，独一无二的形象深入人心，而且它独特的建筑艺术在建筑界也享有一定的地位。”说起这座场馆，孙卫华的脸上写满了骄傲。
孙卫华是国家游泳中心这次“冰水转换”的设计总负责人。参与了“水立方”最初设计的他，如今又和当初的老同事一起面对“冰水转换”的任务，他向记者坦言心情十分复杂。
孙卫华说：“冰上场馆在国内相对是一类比较少的建筑类型，具有一定的专业度，而且又是一个既有建筑的改造，还是一个著名建筑的改造，更是实现‘冰水转换’的双奥竞赛场馆改造，其难度是可想而知的；但另一方面，包括我在内的设计团队，主要成员大多是十几年前‘水立方’建设时期的老人，大家对‘水立方’感情很深，而且前后又参与了它的大大小小若干次的改造设计工作，对‘水立方’非常了解，我们认为我们具备比别人做得更好的先天优势和情感动力，所以说面对这项任务，是一种既有压力又充满信心的状态。”
据孙卫华介绍，“水立方”从诞生之日起，已经充分考虑了未来的建筑生命的延续性，实现办赛、参观、健身、演出等多功能运营需求，但要直接把它从一个夏奥场馆改造成冬奥场馆，这在建筑历史上鲜有先例，不过经过与国际冰壶联合会的沟通，以及大量查阅资料，孙卫华发现两种场地存在相似性，这让他和团队成员信心大增。
“首先从场地规模上来讲，一个标准的冰壶场，比如四个赛道的冰壶场和一个标准的泳池，存在着一定的契合度，都是一个长方形。然后从尺度上，泳池是基本上可以兼容冰壶的尺寸的要求。所以我们觉得首先它从先天条件上是能兼容的，这就给我们很大的信心。”孙卫华说。
然而，冰壶比赛对于场地稳定性、冰面品质、平整度等要求很高，而且游泳比赛和冰壶比赛对于温度、湿度、光照、声学等环境因素的要求又大不相同，孙卫华开玩笑说“这由‘水’变‘冰’，多的还真不只是‘两个点’。”
“比如说‘水立方’原来它是泳池，水的温度、池岸的温度和看台的温度是一个体系。但是转换到冰面以后，一下子它的温度场发生了非常大的变化。冰面的温度是零下8.5摄氏度左右，距离冰面1.5米，它变成了10摄氏度到正负2摄氏度，然后到观众区可能变成18摄氏度，这个和原来的温度场分布就有比较大的变化。湿度控制上要把露点温度降到负4摄氏度。”孙卫华解释道。
另外，“水立方”是独特的ETFE（人工高强度氟聚合物）膜结构建筑，“水泡”的透光性好，但冰壶比赛过程中不能有光照到冰面上，设计团队必须要想办法既呈现“水分子泡泡的效果，又能不让光直接照射”，还要使用吸声材料把场馆的混响时间控制在2秒，确保队员之间能够在赛场上相互交流。
更重要的是，这次改造并非一次性的永久工程，而是要在未来根据需要，多次在“水立方”和“冰立方”之间转换，实现“双轮驱动”，因此既要“保留原有‘水立方’各种的运行的功能”，又要“增加冰的功能”，甚至未来除了冰壶比赛，还要扩展至冰球、短道速滑等领域。
“所以我们有些东西是做成永久性的，有些东西是需要考虑它是一种临时转换切换的模式。”孙卫华解释道。
“水立方”将通过在游泳池里架空结构实现转换，这也能大幅降低后期拆除改造成本。
科技的应用也是本次改造的一大亮点，为了解决“冰水转换”过程中的各种难题，来自哈工大、中国研究院、清华大学的专家开展了技术攻坚，对空调、除湿、送风等系统进行了改造，并计划将场馆“信息化”“智慧化”，在改造中升级智能化系统。
“‘水立方’这次改造，我们还是特别注重它的节能、绿色的改造升级措施。比如说节能，我们采取了一系列手段来实现我们节能的目标。首先我们要进行一些智慧化的控制，它的温度、湿度、照明、声学的控制系统，我们需要通过智能化的控制来实现自动调节。”
孙卫华还补充说，未来到2022年这一段时间，设计团队会结合科技或终端产品，在场馆中应用5G、VR、AI、BIM等技术，甚至让观众穿上可穿戴设备，让他们在观赛过程中有更好体验。
