国家速滑馆四天见证六次奥运会纪录刷新 “最快的冰”如何打造？

　　长沙晚报2月9日北京讯（特派全媒体记者 赵紫名）“破纪录”绝对是北京冬奥会速度滑冰项目的关键词。截至2月9日，北京冬奥会速度滑冰项目进行了4个小项的争夺，冠军成绩全部刷新奥运会纪录（其中两项先后两次刷新）。

　　能有这样的佳绩，一方面体现了运动员不断超越极限、追求卓越的努力，另一方面也说明比赛场地国家速滑馆“冰丝带”的冰面无愧是“最快的冰”。9日，记者采访到了北京大学工学院教授张信荣，作为国家速滑馆二氧化碳跨临界制冷系统的专家，他解释了如何打造“最快的冰”。

　　冰面温差最终控制在0.5℃

　　制冰传统的方式是用氟利昂作为制冷剂，但国家速滑馆是世界上首个使用天然工质二氧化碳制冷技术替代传统制冷剂氟利昂来制造冰面。在两三厘米厚的冰面下，其实埋了十余层不同结构，防潮层、防冻层、渗透层……其中有一层，是密布的制冰管，里面流动着液态二氧化碳。

　　通过液态二氧化碳蒸发吸热，来让水冻成冰，这里面有个关键词是“直冷”。张信荣解释称：“这次冬奥会是1.2万平方米的超大型冰面，面积越大，越难保证冰面温度的均匀性。如果用过去使用防冻液间接制冷的话，防冻液本身铺开后各个区域温度不同，会导致冰面硬度不均匀。”

　　而“直冷”的意思是不使用防冻液、直接用二氧化碳蒸发吸热去制冰。这个过程中温度是不变的，因此做出来的冰非常均匀。冰面的硬度和均匀度直接影响选手们的成绩，“冰软会滑得慢一点，冰硬会滑得快。如果有些地方硬、有些地方软，就会影响滑冰的速度。”

　　经过研究与设计团队的努力，国家速滑馆“冰丝带”这块通过二氧化碳制冷制造的冰面温差最终控制在0.5℃，低于奥组委提出的1.5℃标准，硬度均匀。去年9月份举行的国际测试赛上，6名运动员中，有5位在这块冰面上创造了个人最好成绩。可以说，这一次中国是“打造了冬奥历史上最快的一块冰”。

　　“跨临界”实现能量再回收

　　张信荣介绍，这项技术中的另一个关键词是“跨临界”，“过去利用氟利昂制冷，吸收了很多能量，但它吸收的能量最终都散到环境里去了，浪费掉了。而二氧化碳进到跨临界状态时，具有携带能量的特性，这样就可以把制冰过程中吸收和释放的能量都回收利用。”

　　传统场馆的热水、供暖、除湿、预热、防冻等都是需要烧锅炉的，而这届冬奥会中国家速滑馆完全不需要烧锅炉，冰面下地基防冻、冰面平整和场馆供暖等，完全靠二氧化碳制冰时吸收的能量再回收实现的。

　　“二氧化碳就是个搬运能量的载体，用二氧化碳把需要制冷区域的能量携带到需要制热区域，这样两个区域的制冷、制热就同时实现了，非常的节能环保。”

　　“这项技术已经在国家速滑馆得到了成功的应用，而它的意义不仅在于此，如何把二氧化碳这样的温室气体变废为宝，其实是一个很大的课题，通过冬奥会的成功实践，也将为未来在更多领域的应用打下基础。这不仅仅是一块冰的问题，还关系到国家的综合国力和国际竞争力以及未来双碳目标的达成。”张信荣说。