北京冬奧會(huì)，從滑雪跳臺(tái)“雪飛天”到競速賽道“雪游龍”，從“冰絲帶”再到“雪如意”，各個(gè)場館的比賽精彩紛呈，造型各異的比賽場館給大家留下深刻的印象，這些巨型鋼結(jié)構(gòu)的背后有什么奧秘？今天我們就跟隨鏡頭一起去看看智慧鋼鐵、綠色鋼鐵給冰雪之約帶來的全新理念。
北京冬奧加速我國鋼鐵工業(yè)綠色轉(zhuǎn)型
專家告訴我們，為了充分體現(xiàn)北京冬奧綠色低碳的辦奧理念，北京冬奧會(huì)場館建設(shè)包括附屬設(shè)施的建設(shè)，所用的主體材料全部采用了高強(qiáng)韌性、高耐腐蝕性的優(yōu)質(zhì)鋼。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，本次冬奧會(huì)場館建設(shè)及主體配套工程建設(shè)用鋼合計(jì)超過百萬噸。
冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院院長 張龍強(qiáng)：我國大型鋼鐵企業(yè)和一些特別有競爭優(yōu)勢的企業(yè)，都參與了奧運(yùn)用鋼的保供項(xiàng)目，通過參與冬奧用鋼保供，推進(jìn)了鋼材品種結(jié)構(gòu)調(diào)整升級(jí)，比如說，鋼結(jié)構(gòu)替代了原來的鋼筋混凝土，更高強(qiáng)度的用鋼帶來了鋼鐵產(chǎn)量的減量化。
國家材料腐蝕與防護(hù)科學(xué)數(shù)據(jù)中心主任 李曉剛：大家知道，鋼的強(qiáng)度提升一倍，就意味著它的用量要下降一半，把它的耐腐蝕性提高一倍，那么它的壽命就會(huì)延長一倍，這是多么節(jié)能環(huán)保的一件事情。
此外，使用優(yōu)質(zhì)鋼的另外一個(gè)優(yōu)勢就是改變了過去建筑用鋼需要定期刷涂料來防腐蝕的做法，從而大大減少了油漆帶來的環(huán)境污染。
首鋼滑雪大跳臺(tái) + “雪游龍”
位于北京石景山區(qū)的首鋼滑雪大跳臺(tái)，它也是世界上第一個(gè)采用鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)的永久性保留和使用的滑雪大跳臺(tái)場館。
首鋼滑雪大跳臺(tái)不同部位對(duì)鋼材性能有著不一樣的特殊需求，比如大跳臺(tái)的主體支撐結(jié)構(gòu)要能夠抵抗12級(jí)大風(fēng)、8級(jí)地震。大跳臺(tái)的鋼結(jié)構(gòu)賽道則需要解決反復(fù)使用融雪劑對(duì)賽道嚴(yán)重腐蝕的世界難題。
首鋼股份副總經(jīng)理 冶金工程高級(jí)工程師 李明：因?yàn)橐笥谰眯缘乇４婧褪褂茫蠼Y(jié)構(gòu)更安全、造型更優(yōu)美，更易于保養(yǎng)。我們一共使用了七種高性能的鋼材，其中五種都屬于國內(nèi)首次使用。
再來看國家雪車雪橇中心“雪游龍”。國家雪車雪橇中心整個(gè)賽道垂直落差將近40層樓房高，由16個(gè)角度、傾斜度各異的彎道組成，其中第11個(gè)彎道是目前世界上唯一一個(gè)360度的回旋彎道。建造這樣的場館，對(duì)鋼材的強(qiáng)度和韌性都提出了很高的要求。
河北鋼鐵集團(tuán)高級(jí)工程師 李耀強(qiáng)：這條空間三維扭曲的賽道，必須能夠承受反復(fù)制冷、反復(fù)融化，因此對(duì)鋼材的強(qiáng)度和韌性要求極高。為了滿足專屬的定制化要求，我們創(chuàng)新性開發(fā)了高強(qiáng)鋼筋，這是我們的專利。
更具挑戰(zhàn)的是，“雪游龍”由于與空氣直接接觸，表面又需要反復(fù)制冰，這就要求鋪就“雪游龍”的鋼板必須具有較強(qiáng)的“耐大氣腐蝕性”。
針對(duì)這樣的需求，專家們首次將耐候鋼運(yùn)用到雪車賽道。耐候鋼是一種耐大氣腐蝕的鋼材，是介于普通鋼和不銹鋼之間的低合金鋼，它的耐大氣腐蝕性是普通鋼的8倍。據(jù)介紹，“雪游龍”使用了1200噸賽道耐候鋼，國家高山滑雪中心也首次使用了6000多噸的建筑用耐候鋼。
120公里不銹鋼管實(shí)現(xiàn)“冰絲帶”綠色制冰
北京冬奧會(huì)的一大亮點(diǎn)就是“綠色辦奧”。為了體現(xiàn)環(huán)保概念，被稱為“冰絲帶”的國家速滑館，成了冬奧歷史上第一個(gè)使用二氧化碳作為制冷劑的速滑場館，而要使用這種方式制冰，整個(gè)冰面下面的不銹鋼制冷管加起來總長達(dá)到120公里，這樣就對(duì)鋼材的加工精度提出了非常高的要求。
國家速滑館的冰面是所有冬奧場館中冰面溫度最低的，按照比賽要求，整個(gè)冰面的溫差要控制在0.5攝氏度，二氧化碳在常溫常壓下是氣態(tài)，但在施加一定高壓后，二氧化碳會(huì)變成臨界狀態(tài)的流體，這些流體通過不銹鋼制冷管輸送到冰面下的制冷管中，來達(dá)到降溫制冷的目的。
中國寶武太鋼不銹鋼管公司經(jīng)理 高級(jí)工程師 楊成義：如果冰面溫度不均勻，有的地方硬、有的地方軟，會(huì)影響選手的發(fā)揮，所以我們的不銹鋼管作為流體輸送管，必須確保產(chǎn)品尺寸精確度。
在“冰絲帶”冰面以下，如“千層糕”一樣的層層鋪設(shè)。整個(gè)冰場中的120公里不銹鋼制冷管之間的焊接非常關(guān)鍵，尤其針對(duì)不同直徑、不同長度的鋼管需要彎成不同的弧度，所以，對(duì)鋼管尺寸的精度要求也更加嚴(yán)苛。
中國寶武太鋼不銹鋼管公司經(jīng)理 高級(jí)工程師 楊成義：在鋼管矯直過程中，我們首次采用精度較高的矯直機(jī)，而且是反復(fù)矯直兩次，也就是說，必須保證內(nèi)外橢圓度達(dá)到較高精度，這樣才能確保不銹鋼管在場館使用過程中相互之間的銜接就能高度吻合，這樣才能保證液態(tài)二氧化碳在流動(dòng)過程中的流量和流速，才能保證最快的冰的恒溫性。
