科技炫酷冬奧會

席金合

沒有科學技術支撐，就沒有現代奧林匹克運動。舉世矚目的北京冬季奧運會于2022年2月4日至2月20日如期舉行。我國作為東道主，在大力弘揚“互相理解、友誼、團結和公平競爭”奧林匹克精神的同時，著眼于科學技術的推廣運用，制定了《科技冬奧2022行動計劃》，無論交通運輸、場館建設，還是賽事保障、訓練比賽，乃至相關活動，都著力把科技創新滲透到整個賽場內外以及社會生活之中。

VR觀賽讓你身臨其境

為豐富觀眾體驗，北京冬奧會開啟了“智能觀賽”模式，即使不在現場，也能身臨其境觀看比賽，為觀眾呈現一場視聽盛宴。

不同于以往攝影師扛著機器跟拍的傳統模式，本屆冬奧會在多個賽場都單獨設置40多臺攝像機，多機位繞著場地360度拍攝，多方位捕捉賽場情景，實現所有畫面無縫連接，以彌補傳統直播視角單一、畫面固定不變的缺陷，為觀眾提供了360度觀賽的神奇體驗，這比在觀眾席上觀看更具震撼力。

五湖四海的觀眾，只需打開手機上的冬奧會直播 APP，手指長按屏幕然后滑動，就能隨心所欲調整視頻角度，感受不同視角下運動員的姿態，將賽場上高速發生的一切，真切地盡收眼中。

尤其是具有虛擬現實功能的VR技術，應用于賽事直播，在滑雪等對場地要求較高的運動項目中，能將所有慢動作全方位無死角轉動回放，給觀眾以豐富、震撼的觀賽體驗。

運動科技賽場決勝

歷屆冬奧會上，冰雪運動強國通過科技手段提升選手成績的事例不勝枚舉。無論平時訓練還是正式比賽，運動裝備的高科技化趨勢日益明顯，先進的運動裝備能幫助提升訓練的科學性和選手賽場發揮。

內置傳感器的高科技運動服，是我國備戰冬奧會的重要裝備。其傳感器能感應和追蹤肌肉內部活動，通過應用程序報告各部位肌肉運動情況，從而幫助運動員有針對性提升訓練水平。此外，利用人工智能技術，還可以模擬和優化比賽場景，突破場地和氣候限制，輔助運動員科學施訓，提升競技水平和綜合素質。

競技勝負，有時取決于0.01秒，這點時間看似微不足道，但十分寶貴，可憑運動服來爭取。用橡膠材料制成的速滑賽服，比普通纖維服裝彈性強幾十倍，可減少體力消耗;并且，雙臂和雙腿部位蜂窩樣式的聚氨酯材料，有利于減少高速運動中的空氣阻力。

科技助陣提升戰績

比賽場地有科技的加持，運動員訓練也有高科技助陣，這樣有利于精練技術，提高競技能力。比如，滑雪運動員從1000米的高山上，沿雪道一路滑至山底的終點，要在途中精準穿過旗門，難度與驚險超乎想象，哪怕是一個很小的失誤，都可能導致與勝利失之交臂。所以，每個選手都面臨技術和心態的嚴峻考驗。

為此，我國滑雪訓練隊引入大量科學設備用于輔助訓練，如在滑道沿途布設多個固定攝像機，空中也有無人機追蹤抓拍，并讓運動員在身體的關鍵部位，佩戴靈敏的動作信息感應器件。這樣，可以捕捉他們的高速運動狀態，以便通過監測系統掌握運動員動作變化，大到拐彎、小到手指抖動、入彎時速度、哪種姿勢可減少空氣阻力等。這些細微動作數據，都會在監測系統屏幕上呈現出來。教練員據此對運動員的動作和姿勢，進行優化性的調整和修正，由此實現科學化、精細化和針對性訓練，不斷提升技術水平，攻克高難度動作。

超強制服貼心保暖

為了給來自全球的冬奧運動會工作人員提供防寒保護，曾打造過“神舟”載人系列宇航服的北京服裝學院，運用超強保暖熾熱技術，制造賽事工作制服。其主要用材有石墨烯、聚熱棉和超級羽絨，這些材料具有快速升溫、高效蓄熱、超級保暖等功效。

石墨烯是一種新型納米材料，能夠通過發射遠紅外線，實現照射性升溫，效果是普通材料的兩倍。聚熱棉作為新型立體結構保暖材料，可將來自陽光的熱量牢牢鎖住，阻隔熱量流失，功效比傳統材料提升20%。同時設計人員利用熱能反射原理，通過印花、離子濺射等技術，使織物表面形成熱反射層，有效收住身體熱量，達到保暖作用。超級羽絨也是高科技仿真產品，其蓬松度比天然羽絨增強30%，能有效抑制面料夾層中的空氣對流，避免帶走身體熱量。

除保暖外，服裝還能抗靜電、防滑、向外導濕透濕等，讓穿者感到舒適、暖和與安全。

奧運專列上隨時上網

賽區間隔遠？沒關系！連通北京、延慶、張家口賽區的京張高鐵，三年前就已完工，使北京至張家口的通勤時間，縮短了兩個多小時。列車設計了諸多定制化服務，凸顯了智能特色。自助購票、“刷臉”進站、行程規劃、站內導航、Wi-Fi全覆蓋……通過車上顯示屏，可實時觀看賽事直播，媒體記者能隨時上網發送新聞報道。

先進智能設備，為國內外乘客提供了購票、進站、乘車、觀賽和處理相關業務等全鏈條服務，用高速加便捷消除了空間距離。

國產智能無人公交車，串聯起各賽區周邊地區。乘車時，只要打開手機，通過系統下達指令，車輛當即感知到人的用車需求，會自行到站停車待客。這種全新的智能車，沒有方向盤，也沒有剎車和油門。同時，可在復雜環境下運行的智能無人物流車，用于運送專項物資和賽事用品。

交通部門通過專屬網絡系統，可對張家口賽區的道路暢通、車輛運行、場站占用等，實現綜合監測和預警，確保對人、車、路、場、站等，進行合理調度和安全監管，實現交通運輸安全管理科學化。

機器人出馬檢毒防疫

在疫情嚴峻的形勢下，舉辦大型國際賽事，面對國內外人員頻繁交往帶來的密集人流，能否有效防范新冠病毒，決定著冬奧會的成敗。為此，來自河南某公司的消毒機器人，在各場館大顯身手。

身高1.4米，圓圓的底盤上有個胖乎乎的“肚子”，長頸鹿一樣的脖子上，頂著一個小風扇，走起路來呼呼往外噴霧……消毒機器人在人員來往的地方開展消殺作業，一時成為人們眼中的“小明星”。

這種機器人的“肚子”一次能裝16升消毒液，通過頭頂上的四向噴嘴噴灑藥劑，一分鐘消毒面積可達36平方米，續航時間4～5小時。它容易操作，每天提前添加好消毒液后，到設定時間，即可自行啟動履行職責。

病毒檢測同樣重要。寧波胤瑞生物醫學儀器公司研發的核酸檢測儀，屬于手持全自動封閉式儀器，外觀就像個可視電話機。它以冬奧會快速通關智能監管員的身份，承擔新冠病毒口岸防控任務，40分鐘可完成核酸檢測。

速凍催生優質冰場

冬奧會多為“冰”的賽事，如滑冰、冰球、冰壺等。能否造出高標準冰面，關乎選手水平的發揮，還決定比賽的精彩程度。對此，國家速滑館放出大招，舍棄國際慣用的傳統制冰工藝，自主研發的二氧化碳跨臨界直冷制冰系統，這是當前冬季運動場館最先進、最環保、最高效的制冰技術。

這套制冰系統與傳統制冷設備相比，能效提升20%以上;在全冰面模式下，能節省200多萬度電，整個系統的碳排放趨近于零。它不僅省電，生成冰面的速度也快，1.2萬平方米的冰場，僅14天便完成制冰，妥妥的中國速度。

高速滑冰對冰面穩定性的要求很嚴，若溫度高，則冰面過軟，會減緩滑速;若溫度低，則冰面過硬，蹬不住冰，容易打滑、摔倒。該技術克服了這樣的缺陷，能讓每一寸冰面的溫差不超過0.5℃，從而創造出最佳場地，讓參賽者發揮出最佳水平，保證比賽的公平性與安全性。

“冰絲帶”展現新潮創意

承擔冰上競賽的國家速滑館，外部圍繞著22條飄逸的“絲帶”，它們對場館幕墻起支撐作用，并將遮陽、立體照明和建筑效果融為一體，被人們形象地稱為“冰絲帶”。其造型像運動員在冰上風馳電掣滑過時的痕跡，象征著速度與激情，該創意體現了冰和速度的完美結合。

“冰絲帶”下面1.2萬平方米的冰場，采用分模塊控制單元，將冰面劃分為若干區域，根據比賽項目分區域和標準制冰。制冰時產生的余熱，能有效回收利用。并且，整個建筑表面的光伏系統，可提供相當于200個家庭的用電量。

“冰絲帶”設立的數字季生和智能化集成管理平臺，集成45個子系統，將場館的設備數據進行集中管理，可利用電腦對館內全景進行圖像和文字瀏覽，點擊鼠標即可獲得相關設備的詳細信息，實現場館運行數據釆集、趨勢研判、提前預警和分析決策等綜合管理。

“水立方”冷變“冰立方”

冬奧會期間，國家游泳中心——“水立方”，搖身一變成“冰立方”，供冰壺項目比賽。這一改造工程的難點，在于水立方原有的建筑布局和設施，主要是滿足水上競技的照明需求，而要達到冰上比賽和賽后水上運動的照明需求，并實現節能目標，必須拿出靈活性和適應性強的方案。

對此，中國建筑環境與能源研究院努力攻關，提出運用大功率LED jfl J 燈等辦法，完成光環境改造。在打造賽后場景再利用方面，通過“水冰轉換”可拆卸結構，實現“水立方”冬夏通用場所轉換。

經現場測試，各項照明指標符合比賽和電視轉播要求，受到冬奧組委的充分肯定。這也為其他場館建設提供了參考，特別是為高級別體育照明項目，起到重要指導作用。

總之，在改造工程中，最大限度利用原場館和既有設施，并融入5G、大數據等新一代科技，把近期和遠期、現有和新建結合考慮，體現出可持續發展理念。

賽區設施環保節能

在倡導低碳生活的今天，綠色辦奧運，激發了建材產業潛能，催生了綠色低碳節能建筑，讓冬奧會充分體現了人與自然和諧共生的環保理念。

我國凱盛科技集團研發的碲化鎘發電玻璃，具有弱光性能好、抗衰減等特點，，不僅具有建筑材料的特性，還能發電，是新型綠色環保建筑材料。作為光伏和建筑一體化的理想材料，這種發電玻璃應用于國家速滑館、張家口冬奧會配套設施改造和赤城奧運走廊建設，既滿足了發電需求，又兼具經濟性和藝術性。發電玻璃在冬奧會主要設施的應用，凸顯了綠色和科技相結合的創新示范效應。

赤城奧運走廊碲化鎘發電玻璃所發的電，相當裝機容量為2000千瓦的電站，大大超出了該區域賽事活動用電需求，剩余部分輸送社會用戶。該項目意味著我國光伏+荒漠整治模式的成功實現，為未來光伏產品的應用模式、應用場景和應用范圍，提供了重要典范。

優質直飲水放心喝

我國承辦奧運會，不單是追求純粹的體育競技，同時堅持生命至上、為民謀利的理念，充分發揮社會主義制度的優越性。

為保證冬奧場館高品質用水，張家口啟動了崇禮奧運直飲水工程，采用北京理工大學水環境科學研究院研發的水處理高新技術，對城區居民用水進行凈化和優化，確保水質達到國際直飲水標準，在各場館可以隨處喝到放心水。

這項技術通過新的消毒方式，避免了傳統自來水加“氯”處理給人體帶來的危害，同時解決了網管二次污染難題，用純物理方法，生成礦泉水標準的優質飲用水。

先進水處理技術不僅確保冬奧會安全用水，還惠及民生。早在2018年，張家口懷來縣已率先實現優質直飲水入戶，日供水量3萬噸，惠及人口約20萬人。目前，按照原有規劃，張家口市已全面實現直飲水公共服務，真正造福民眾，收到了科技辦奧運的社會效益。

2022年北京冬奧會的主題口號是：一起向未來！可以想象，未來意味著社會文明、人類進步、經濟騰飛，其中最關鍵的是科技水平空前提高。不難看出，我國在舉辦奧運會的過程中，始終貫穿了這一鮮明主題。

（編輯文墨）