
在刚刚闭幕的北京奥运会上,国家游泳中心“水立方”无疑成了最让各国运动员艳羡的赛场。在奥运会游泳比赛中,各国运动员共打破24项世界纪录,同时刷新了66项奥运会纪录。运动员打破纪录的速度之快,规模之大,史无前例。
“这是我见过的最棒的奥运游泳场馆!”在北京奥运会上创造了八金神话的美国游泳名将菲尔普斯流露出对“水立方”的偏爱。独具一格的外观,先进的绿色环保概念,充满神奇设计的泳池……快速泳池“水立方”的方方面面,彰显着“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”三大理念的魅力。
快速泳池让运动员如鱼得水
“好像50米的泳道一下子变短了!”新西兰队最有夺牌实力的男子蝶泳选手莫斯·布尔梅斯特刚刚在“水立方”入水,就兴奋得像个孩子似地惊呼。
是什么让运动员感觉游得更快了呢?奥妙就在于“水立方”的快速泳池设计。这座世界上惟一深度全部达到3米的泳池,比以往任何一届奥运会的游泳池都深了0.5米至1米。运动员在游泳过程中会有水的波动,水的波动对游泳会产生不利影响,水越深,波动越小,水的波动对人的影响越小,越有利于运动员创造佳绩。这一点在国际游泳界早已达成共识,但像“水立方”这样不惜重金打造高科技泳池的,在世界上独一无二。
“‘水立方’还采用了双层独立泳池结构,可以完全避免周围看台上传来的任何震动,任观众在看台上跺脚、呐喊,泳池都纹丝不动。”“水立方”的业主单位、北京市国有资产经营有限责任公司副总经理康伟介绍,泳池侧壁与周围地下室墙体完全分开,中间形成检修通道,泳池结构坐落在建筑物底板上,结构下面单设了一个滑动层,泳池檐口与周围开台楼板完全断开。另外,泳池四周采用了独特的溢流槽设计,也能消除运动员活动时产生的波浪。
如此精妙的设计,没有施工质量的保证也只能是纸上谈兵。国际泳联要求泳池长度控制在50000毫米至50010毫米之间,误差只允许控制在1厘米以内。“水立方”的设计者对泳池各个基层和面砖厚度进行了精确的高精度控制,最终实测值在50000毫米至50005毫米之间,比国际泳联允许的误差少了一半。
场馆设计彰显人文关怀
“一般泳池的水温上下波动较大,而‘水立方’则通过自动化控制,严格把水温控制在26.5摄氏度至27摄氏度之间,这是最适宜运动员竞技的温度。”康伟介绍,泳池内不同水层、不同位置的水温均保持一致。这是因为设计人员在池底开了多个进水口,而出水通过溢流回水槽回收,这项技术在保证水温恒定方面起了关键作用。
为了给运动员创造出舒适的环境温、湿度,“水立方”空调和地极加热将环境温度和地面温度控制在25摄氏度至27摄氏度之间,与池水温度相一致,风速控制在每秒0.2米之内,使运动员没有吹凉风的感觉;而运动员从热身池到比赛池的地砖都是采用地源热泵系统,保证光着脚的运动员不会受凉。
“水立方”还采用高科技消毒手段,使运动员在水面的呼吸更加通畅。“水立方”采取的是石英砂过滤加臭氧消毒的池水循环利用技术,全流量臭氧消毒和长效氯制剂辅助的消毒方式。这种消毒方式与传统的单纯氯制剂消毒方式相比,投入泳池的药品量少,杀菌彻底,而且没有异味,不改变水的pH值,不刺激人体皮肤、黏膜和眼睛。泳池水处理系统的控制由智能集散控制中心完成,经过处理,“水立方”的水浊度仅有0.1个NTU(水质浊度单位),只有国家标准的五十分之一。不仅如此,“水立方”还配备了世界上最先进的池底吸污设备,每天比赛结束后自动对池底进行清理吸污,大大改善了泳池的感官性状标准,池水始终保持清澈湛蓝。
泳池水的蒸发会制造湿气,如果1.7万名观众同时进馆观赛,恐怕室内会有发闷的感觉。运动员身在其中,水平发挥难免要打折扣。为了解决这个问题,场馆设计人员在“水立方”一层看台的墙壁上设置了一圈通风口。每个通风口直径十几厘米,外界新鲜的空气会通过这些通风口源源不断注入室内。“比赛大厅在开赛前2小时采取加大新风量的运行模式,比正常工况多送50%的新风,大量的新风携带着丰富的氧气,保证运动员在比赛中的良好发挥。”康伟说。
回用雨水中水实现节水5.5万吨
“水立方”的游泳比赛池蓄水量3750立方米,每天需要补充112.5立方米到187.5立方米的水。跳水池蓄水量为3660立方米,每天需补110立方米到183立方米的水;热身池蓄水量为2500立方米,每日需补水75立方米到125立方米。为了节水,“水立方”在设计之初便开辟了两个绿色环保的取水途径:雨水回用和中水回用。
康伟表示,雨水通过“水立方”房顶的特殊材质,汇集到建筑物下面的一个中心储蓄池中,随后通过收集、初期弃流、调蓄、消毒等再回用,可供空调冷却水补水和室外景观用水。“水立方”屋面雨水收集面积约2.9万平方米,雨水利用率约为76%。这样的环保措施每年可供给10475吨雨水,相当于100个北京居民家庭一年用水量。
另一项节约措施是中水回用:运动员洗浴等废水,经过生物接触氧化、过滤,以及活性炭吸附、消毒,将用于场馆内便器冲洗、车库地面的冲洗及室外绿化灌溉,仅此一项每年就可节约用水近45000吨。
作为“水立方”的霓虹外衣,ETFE膜结构的特点使得场馆内每天能够得到10个小时的自然光照明,让场馆更加节电。ETFE膜的透光性能使90%的自然光线进入室内。
即使在中午,当强光直射“水立方”内部时,运动员和观众也不会产生眩晕感。光线的调节,归功于在内层透明的ETFE膜上的银色圆点。“这是镀点,它可以改变光线的方向,起到隔热散光的效果。”康伟说,这些镀点布成的点阵,就像一把把“遮阳伞”,把刺眼的光线和多余的热量拦在场馆之外;而在一把把“遮阳伞”之间,所需光线可以自由通过,保证场馆的温度和采光。
为了达到最好的视觉感受,越靠近外墙边缘的镀点越稀疏。“这样一来,膜就更透明,使运动员仿佛置身于梦幻般的水分子世界,提升了运动员的兴奋度,更有利于比赛的发挥。”康伟说。
午后阳光从“水立方”的透明屋顶漫射下来,已经恢复了往日平静的湛蓝池水一片光亮,像在等候着更多“飞鱼”入水,助他们再次掀起人类在水中实现梦想的狂潮。