问题——大型冰雪场馆如何“高标准安全”与“低碳可持续”之间找到平衡; 冬奥场馆建设面临多重约束:一上,跳台、雪车雪橇赛道、速滑馆等设施体量大、形态复杂,要应对强风、地震、低温以及频繁冻融等极端环境;另一方面,绿色办奥要求建设阶段尽量减少材料消耗和碳排放,运营阶段也要降低维护频次与能耗。传统做法往往通过“加大截面、增加用量”来换取安全冗余,结果是资源消耗增加、后期运维压力加大。如何在安全与功能不打折的前提下实现“减量化、长寿命、易维护”,成为必须直面的工程课题。 原因——材料性能升级与工程精细化,推动“以钢促绿”。 据对应的统计,冬奥会场馆及配套工程累计用钢超过百万吨。用量看似可观,但背后体现的是“以更高性能换更少消耗”的选择:强度更高,在满足同等承载的情况下可减少用钢;耐腐蚀更强,在满足同等寿命的情况下可降低维护频次。业内专家指出,钢材强度提升有助于结构“瘦身”,耐腐蚀能力提升则能延长服役周期,并减少涂装等环节带来的排放。对冰雪场馆而言,融雪剂、湿热交替和冻融循环会加速腐蚀与疲劳,如果仍用常规材料,应对成本不仅体现在寿命缩短,还会体现在停用检修带来的更高代价。因此,冬奥工程普遍强调材料选型与结构设计的协同优化,从源头降低全生命周期的资源消耗。 影响——“钢铁硬实力”转化为绿色低碳的“软能力”。 在首钢大跳台,作为全球首个永久保留的滑雪大跳台场馆,其赛道与支撑结构需要兼顾景观、功能与安全。大跳台所在区域风环境复杂,同时还要满足较高的抗震要求。工程采用多种国产高性能钢材组合,其中部分为首次在该类场景应用。针对融雪剂带来的腐蚀风险,赛道材料通过耐候钢与涂层体系等措施提升耐久性,力求将腐蚀寿命从“数十年”深入延长。在结构体系上,利用高强钢提升承载效率,使主体更轻、更简,减少材料消耗并降低相应碳排放。 在国家雪车雪橇中心“雪游龙”,赛道垂直落差大、弯道多,包含角度各异的弯道组合,其中360度回旋弯道对结构刚度、韧性与施工精度提出更高要求。赛道运行环境还存在反复制冷与融化过程,材料需长期抵御温度循环引发的变形与疲劳。工程围绕这些特殊工况开展定制化研发与应用,采用适配的高强钢筋产品并引入耐候钢等方案,通过提升耐大气腐蚀能力减少后期维护次数,从而降低涂装维护带来的资源消耗和排放。 在国家速滑馆“冰丝带”,绿色制冰技术对材料与制造精度提出更高要求。场馆采用二氧化碳跨临界直冷制冰系统,制冷管网总长度达到百公里量级。不锈钢管的几何精度、壁厚一致性与成形质量,直接影响介质流量、换热效率及冰面温差控制。工程通过精细化矫直与质量控制,保障管道椭圆度和尺寸稳定,以满足冰面温差的严格指标。这不仅提升了竞赛条件,也通过更高效的制冷方案为运行期节能降耗提供支撑。 对策——以全生命周期为牵引,推动标准、制造与运维协同。 从冬奥工程经验看,绿色低碳不是某一个环节的“省一点”,而是贯穿设计、材料、制造、施工、运维的系统改进:一是用性能化设计替代简单加量,通过高强钢等材料实现结构减重;二是强化耐久性设计,针对腐蚀环境采用耐候钢、不锈钢及配套防护体系,降低维护频次;三是提升制造与安装精度,用更高一致性保障复杂系统长期稳定运行;四是推动国产材料在重大工程中的验证与应用,形成可复制的工程技术体系与质量标准,降低后续项目的成本与风险。 前景——从赛事工程走向城市资产,材料创新支撑长期利用。 随着冬奥遗产进入常态化运营阶段,这些场馆将更多承担大众健身、青少年培训、文旅活动等功能。高性能钢材带来的“轻量化、耐久化、低维护”,直接影响场馆能否以更低成本持续开放。更重要的是,重大工程为材料研发提供了高标准应用场景,推动钢铁行业向高端化、绿色化升级。未来,在大型公共建筑、基础设施更新与新型城镇化建设中,围绕高强、耐蚀、易回收与低碳制造的材料体系有望进一步扩展应用,推动形成以节材、降耗、减排为导向的建设模式。
冬奥工程留下的不只是赛道与场馆,也沉淀出一套可复用的绿色建设思路:用材料创新减少资源消耗——用精密制造支撑极限性能——用全生命周期视角衡量工程价值;当这些“钢铁骨架”继续服务城市与公众,绿色低碳就会以更直观、可持续的方式落到日常使用中。