原标题：满满高科技，设计总负责揭秘“水立方”如何变“冰立方”
北京冬奥会期间，“水立方”作为冰壶项目的比赛场馆。
水立方是2008年奥运会游泳、跳水、花游项目的比赛场地，北京冬奥会期间，将转换成“冰立方”作为冰壶项目的比赛场馆，已于去年正式启动场馆改造。
国家游泳中心转换成冬奥会冰壶场馆效果图。图/北京冬奥组委
根据比赛需要，游泳池区域将转换成冰壶场地，两侧新建临时看台、约4500个座位，同时对空调系统进行改造，并新建除湿系统。据北京冬奥组委规划建设部相关负责人介绍，目前的转换方案，是经过好几年的努力才得到国际壶联认可的。
国家游泳中心设计总负责人、主任建筑师孙卫华近日在接受记者采访时介绍了“冰水转换”的一些细节。
在把泳池里的水放掉后，将在泳池内安装可拆卸的钢结构，这种轻便的钢结构能够快拆快装，同时保证强度。这样的可拆卸支撑体系在冬奥会上使用，还是全世界的首例。经过演练，整个“水”变“冰”过程可在一周内完成。
孙卫华介绍，打造冬奥会的冰壶场馆，不只是“水”变“冰”的问题，还要对温湿度系统、光照系统，甚至声学系统进行改造。未来，国家游泳中心三季用水，冬季上冰，将成为双奥之城的一个重要遗产。
国家游泳中心设计总负责人、主任建筑师孙卫华。图/北京冬奥组委
冬奥会首用可拆卸制冰体系
新京报：国家游泳中心水立方，是北京奥运会的标志性建筑之一，也是冬奥会的三大示范场馆之一。但是把一个游泳池变成一块冰壶场地，刚接到这个任务的时候，有没有觉得有点难？
孙卫华：水立方通过2008年北京奥运会，已经逐渐深入人心，在建筑设计界也享有一定的地位。面对这个任务，有一个比较复杂的心态。冰上场馆在国内相对比较少，有相当的专业度，而且又是一个既有建筑的改造，还要实现“冰水转换”的双奥场馆改造，其难度可想而知。
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也非常了解，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。
我们学习了相关材料，发现一个标准4赛道冰壶场和一个标准泳池都是长方形，泳池可以兼容冰壶场馆的尺寸要求，这给我们很大信心。后面我们就是对温度、湿度、声学、照明等指标，在技术领域攻克难点。
新京报：从“水立方”到“冰立方”，如何实现游泳赛事和冰上赛事之间转换？
孙卫华：目前水立方游泳池三米深，必须在泳池上搭建一个冰层的基础平面。为了实现泳池向冰场的转换，我们和有关科研单位一起研发了可拆卸的支撑体系，这套可拆卸支撑体系并非世界首创，但在冬奥会上使用是世界首例。
改造过程中，可拆卸的钢结构是冰水转换的基础。改造时，首先要把泳池里的水放掉，在泳池内安装可拆卸的钢结构，这种钢结构必须轻便，能够快拆快装、同时还要保证强度。
钢结构上方是一层预置混凝土板块，再上面是防水层和制冰管道层，管道层上面再铺层冰。在此前的实验过程中，可拆卸钢结构支撑体系安装时间为两周，加上制冰总共用时一个月，将来经过反复演练以后，整个过程大概一周左右。
不仅是“水”变“冰”
新京报：冰水转换，在设计上主要解决什么问题？
孙卫华：从“水立方”到“冰立方”，由“水”变“冰”，多的还真不止是“两个点”。我们知道，冰壶比赛的冰面是要求最严格的冰面之一，在游泳馆内实现这个精贵的冰面是前无古人的创举。同时，冰水转换又不只是冰面的问题，还有很多环境问题。
前期我们做了很多工作。第一个科研课题就是泳池填埋、冰面基础的问题，解决可拆卸、冰面的可靠度等问题。我们跟哈工大、中国建筑研究院，还有清华大学等单位，做了这些科研攻关。
新京报：你刚刚说到还有一些环境问题，主要指哪方面？
孙卫华：比如说温湿度环境，这涉及原有系统调试改造，适应冰面条件下的温度湿度。水立方转换成冰面后，冰面温度是零下8.5度左右，这和原来的温度系统有很大变化，需要对空调系统、除湿系统有一个大的改变。
另外，水立方整体是透光空间，但冰壶比赛的冰面是不允许光直接照射冰面上，所以要解决照明和采光问题，怎么让它既呈现水立方“泡泡”的效果，又不让光直接照射它。还有，水立方的一些声学指标原本是满足游泳馆要求，但冰壶比赛有靠声音进行团队战术的要求，它要求混响时间在2秒钟，这就需要通过一些吸声材料调整混响时间。
此外，一千多平方米的冰面仿佛是一台冰箱，我们要解决能耗问题，还有一些弱电等控制系统的升级。这些问题都是在普通建筑改造中没有遇到过的，也是改造设计中主要的关注点和难点。
场馆改造后更加节能环保
新京报：场馆改造中有不少绿色建筑的应用，可以介绍下吗？
孙卫华：我们增加了膜结构空腔自然通风，就是我们水立方顶部的这些空腔，夏季开启自然通风降温，冬季蓄能降低场馆热耗；更换了节水型器具，进行机电系统变频改造，让场馆运行更加省电；新建了可视化能源管控中心，控制场馆能耗和碳排放。
改造升级并不是整体换，原来可以用的继续使用，需要增加的考虑可转换模式要求。所以有些做成永久性，池岸上的送风管就采取布袋管，平时方便收纳。
“冰立方”的改造工程按照绿色建筑二星的标准设计实施，改造后的场馆将更加节能环保。
新京报：场馆的科技含量也是大家关注的焦点，国家游泳中心未来有哪些智能元素？
孙卫华：改造完成后的“冰立方”不仅功能增加，更将实现智能升级，全新的智能建筑管理系统将有效控制和监测场馆室内的温度、湿度、照明、声学等变化，为冬奥冰壶比赛提供完美环境。
我们利用物联网（IoT）、人工智能（AI）、机器学习（ML）、云计算等前沿技术，通过精确测量、机器深度学习等手段，来实现场馆智慧化。另外，场馆新增的信息引导系统可以让观众更及时了解场馆信息，提升观赛体验，也提高入场和疏散效率。
未来“冰”“水”四季轮换
新京报：中国观众很喜欢冰壶项目，但冰壶项目对场地的要求限制了它在民间的推广。在整体改造方案中是否也考虑了这个问题？
孙卫华：冰壶在中国算是一项比较新的运动项目，大概2000年国内开始组建冰壶队伍，现在竞技水平已跃升至世界前列。其实和大道速滑、短道速滑、花样滑冰和冰球相比，冰壶场地最小，水立方改造完成后将成为冬奥会历史上最大体量的冰壶场馆。
将水立方改为冰壶比赛场地，也是想借助水立方揭开冰壶比赛或者说冰壶场地的神秘面纱，它也就是差不多一个标准泳池大小，让人们更容易理解它，记住它。
新京报：对于北京冬奥会之后“冰立方”的利用，有怎样的设计思路？
孙卫华：按照计划，将来春夏秋三个季节“水立方”用于水上活动，冬天则用于冰上活动。同时，新建的南广场地下冰场赛时供冬奥会配套使用，赛后将作为冬奥会重要遗产用于群众冰上运动培训和体验，成为向青少年推广冰上运动的重要载体，助力实现“三亿人上冰雪”的目标。
此外，“冰立方”也已经初步建立奥运赛事运营和服务团队，筹划各级别冰上比赛、演出和冰上培训业务，力求将“冰立方”打造成京城“最热的冰”，为冬奥会营造良好氛围，也更好地满足人民群众对美好生活的追求，服务首都文化中心建设。
新京报记者吴为编辑陈思
见习编辑丁天校对刘军
