科技冬奧，傳感護航！帶你看冬奧背后的“硬核后援”

帶動3億人參與冰雪運動的北京冬奧會正如火如荼進行著，不少冬奧比賽項目都需要在冰面上展開激烈競技，像短道速滑、速度滑冰、花樣滑冰、冰壺、冰球等。

自然界中，水在低于0℃的環(huán)境下就會結冰，而“冬奧冰”和自然結成的冰面十分不同。由于它不僅會影響比賽成績，也關系到運動員的競技安全，比賽用冰的制作過程復雜、標準嚴苛，不僅要做到形成時間快、表面光滑，還必須滿足不同比賽項目對冰面溫度、厚度等的不同要求。

1.不同比賽對冰的要求不同

不同的冬奧項目對冰面的要求有何不同呢？大盛來給你科普一下~

短道速滑項目的冰道每圈為111.12米，需要“最快的冰”，要求冰面厚度3-5cm，冰面溫度-7~-6℃。

速度滑冰冰道周長為400米，被稱為“大道”，它要求冰面厚度在2.5~3cm，理想冰面溫度為-9~-5℃。

花樣滑冰項目被譽為“冰上舞蹈”，它要求冰面厚度在6~7cm，冰面溫度為-4~-3℃。與此同時，花樣滑冰的運動員穿著一般都比較輕便，因此室內環(huán)境溫度也不能太低。

而冰壺、冰球項目則要求冰面溫度在-6℃，并且要求冰面極為平整，整體誤差不得超過0.5mm。

2.首次采用二氧化碳制冰

針對不同要求的冰面條件，北京冬奧會首次采用了清潔低碳的二氧化碳跨臨界直冷制冰技術。這一技術是目前世界上最環(huán)保的制冰技術，碳排放趨近于零，相較于傳統(tǒng)技術，它不僅將能效提升了20%以上，冰面溫差可控制在0.5℃以內，制成的冰也更加均勻，不會出現(xiàn)各個部位溫度不一樣、冰面硬度不均勻的情況。

二氧化碳跨臨界直冷制冰，就是將氣態(tài)二氧化碳通過加溫加壓形成超臨界二氧化碳流體，再對超臨界二氧化碳流體進行降溫降壓達到-20℃至-15℃，再相變蒸發(fā)吸熱完成制冷和制冰的過程。

相關專家表示，這一技術具有安全性高、能耗和運行成本低、環(huán)境友好等優(yōu)點，且全部熱量可回收利用，是冰上場館能源系統(tǒng)中最有前景的工質之一，可使場館能源系統(tǒng)冷熱一體化高效運行，在全球范圍內都具有廣闊的應用前景。

3.各類傳感器大顯身手

除了二氧化碳制冰技術，監(jiān)測系統(tǒng)也是冰上項目的得力助手。以冰壺比賽為例，冰壺比賽對賽場環(huán)境要求嚴苛，環(huán)境溫度必須按照冰面溫度、冰面以上1.5米高度溫度、看臺溫度3層控制，每層的溫度控制都要達到高精度。

為此，冰立方場館中特意為冰壺賽場建立了一套健康監(jiān)測系統(tǒng)，包含加速傳感器、應變傳感器、環(huán)境溫度傳感器等，不僅能監(jiān)測結構的變形、震動，還能監(jiān)測環(huán)境溫度和整體結構傾角，對結構的安全性和比賽舒適度進行實時評估。

不僅如此，冰立方也升級了智能建筑管理系統(tǒng)，增加了除濕功能，以確保賽場的冰面質量。

截至目前，中國隊在2022年北京冬奧會上共獲得六金四銀兩銅的金牌數(shù)，超越了歷史最好成績。我們也在精彩的競技中被奧林匹克精神所感染著、鼓舞著，接下來的日子里還有很多比賽值得關注，讓我們共同為奧運健兒們加油喝彩，一起向未來！