智能物联科技冬奥

编者按：

奋进的中国再度点燃激情与梦想的圣火，世界翘首以待的北京冬奥会于2022年2月4日盛大开幕。

“水立方”变身“冰立方”、国家速滑馆世界跨度最大的单层双向正交马鞍形索网屋面、5G信号覆盖所有场馆……科技冬奥是北京2022年冬奥会和冬残奥会的主要特色，是实现高水平科技自立自强的舞台。本期聚焦“科技奥运”，旨在展现广大建设领域在“科技冬奥”中的拼搏、奉献、创新、超越，记录这些助力北京冬奥冰雪史诗的背后故事。

智能物联保障临时建筑安全

2021年11月18日，河北崇礼。冬奥会核心区云顶滑雪场的临时看台上，爆发出一阵欢呼。此后两天里，这群约40人的队伍，时不时在零下十几度的寒风中鼓掌、跳跃、欢呼，弄出巨大“响动”。这是“科技冬奥”专项“严寒条件下临时设施智能物联监测及预警关键技术”课题组在现场测试临时建筑物安全。

中国将为世界奉献一场简约、安全、精彩的奥运盛会，而保障冬奥会和冬残奥会安全离不开智能科技，智能建筑、智能交通、智能转播、智能装备等技术纷纷亮相北京冬奥会。就连冬奥场馆的临时建筑，也用上了可视化智能物联运维平台来提供安全保障。

云顶滑雪场实时监控

“这些临时建筑和设施目前都用上了智能物联监测技术。”中国人工智能学会机器学习专委会常委、北京建筑大学电气与信息工程学院院长郭茂祖说。

与都灵、平昌和索契等冬奥会相比，北京2022年冬奥会和冬残奥会赛场地形复杂、观赛人数更多、临时设施工程量和规模更大。在场馆周围，看台、卫生间、转播塔等多为临时建筑。在严寒和强风条件下，确保临时建筑安全自然是头等大事。

此前我国已有在严寒条件下监测临时设施倾斜、振动等状态的专用传感器，而在冬奥会严寒条件和大客流影响下的临时设施结构安全、比赛中观众诱导的看台振动和异常聚集、逃散及事件源推理方面，基于人工智能方法的运维等仍存在亟待解决的问题。

为解决上述问题，从2020年年初开始，郭茂祖带领团队和中北大学、重庆大学、大连理工大学、沈阳建筑大学合作，开始为冬奥会“定制”临时建筑物安全保障系统。

他们到延庆赛区、张家口赛区反复调研，为临时摄影平台、滑雪场临时看台安装应变、位移、倾角、加速度等传感器，实时监测、评估临时设施的安全性。

“严寒条件直接影响常规传感器的监测精度和待机时间。”郭茂祖说，“延庆和崇礼赛区比赛时，如不研制专用传感器，就无法保证监测精度，也无法支撑比赛期间的不间断监测。

低温监测器灵敏传感

2021年11月18—20日，团队在崇礼赛区云顶滑雪场两项看台的关键位置，安装了两组4个专用传感器，采集看台状态数据。同时用激光扫描设备对两座看台、奥运村餐厅、越野项目两层棚房、越野项目看台等临时设施进行了测绘建模，分析这些临时设施的状态数据，确保这些临时设施的安全性能。

“成果已在有关雪场、雪道和竞速赛结束区取得了良好的效果。”该团队成员之一、北京建筑大学电气与信息工程学院田乐表示，“测试效果得到了建设方的高度认可。”

冰雪赛事舞动楼宇科技之美

一场冰雪之约，展现了多姿多彩的建筑科技魅力。从赛事场馆到配套设施，处处可见对建筑楼宇的精心雕琢。如果说“施工建设之巧，建筑形态之美，文化内涵之丰”让世界领略到了中国建筑楼宇的魅力，那么“科技底色之绿”，更是中国履行对世界的庄严承诺。

智慧建筑的生命之美

国家体育场，这座建筑面积约25.8万平方米的复杂建筑空间，具有多种冷热温湿控制需求，对暖通系统的空间适应性、节能性等均提出了巨大挑战。美的楼宇科技成为了这座场馆建筑的特殊“伙伴”。

首先，为建筑装上更绿色的“肺”——美的MDV系列多联机组，实现硬件上的节能。其次，给多联机组装上“大脑”和“神经”——“美控智慧建筑”集控系统解决方案，实现分布式的管控。在场馆内对所有设备进行群组划分，实现了对单台或多台设备进行开关机及运行模式的远程控制，满足多区域、多设备、多场景的不同冷热和温湿度控制需求，更节省了40%的运行能效。美的楼宇科技的组合解决方案，让场馆与绿色科技相结合，成为能呼吸、会思考、可感知的“智慧建筑生命体”。

零碳园区的绿色之美

楼宇科技的魅力不止于重要赛事的场馆，更体现于重大活动周边的保障。“冰雪大本营”新首钢高端产业综合服务区（下称“首钢园区”），是首钢国家电网冰雪赛事保障指挥展示中心所在地。建筑以“筒仓”“高炉”为主，高低落差极大，改造难度大。

美的楼宇科技从高炉超体空间到国家冰雪赛事保障指挥和展示中心，以多联机+组合式空调箱+风机系统的整体解决方案，打破空间束缚，匹配园区远距离，落差大的特殊环境。

一方面，超级过冷技术的运用使系统在远距离、高落差状态下仍能强劲高效运行，满足首钢园区各种高台和高炉的空调采暖需求。另一方面，通过美的自主研发的MDV-Link芯片，进驻设备与国家电网调峰进行双信号联动，为张家口绿电输送提供重要保障。

不同场景环境，对智慧楼宇的具体需求也不同。张家口山地转播中心是向世界展示冰雪赛事的中心枢纽。该场地庞大的通信转播设备群，对数据中心的稳定性、温控和安全性要求极高，不仅要保障对转播设备24小时的降温，还要实现节能低碳。

美的为山地转播中心提供自然冷的机组，搭载了精密温度控制算法，利用张家口冬季环境温度，可根据室内外负荷精准调节冷媒输出。当新风温度低于系统回水温度时，自然冷却系统从外部环境中吸收冷量并减少压缩机运行，甚至在压缩机停机情况下仍能保证冷量供应，从而实现免费供冷，让转播设备自然冷却，动态满足温度波动范围，大幅减少能量损失，做到运营的节能低碳。

为接待中心建设提供装饰方案

北京冬奥会正在如火如荼的进行中，一场场精彩赛事为观众呈现了视觉盛宴，而赛场之外，亚厦则奉上了几近完美的服务体验。

亚厦装饰承建的2022年冬奥会配套设施——冬奥会非注册VIP接待中心项目位于河北张家口经济开发区的核心地带，该项目占地80亩，总建筑面积19万平方米，是集客房、餐饮、宴会会议、康乐游泳、健身等功能于一体的五星级酒店。

此项目全力服务2022年冬奥会非注册VIP人员，成为张家口赛区标杆性的接待中心；赛后将以张家口市旅游文化产业兴市为依托承接国际高端会议，增强张家口在旅游行业、会展行业的竞争力。

项目建设力求实现精彩奥运与可持续利用的双目标，亚厦装饰第十工程管理公司秉承“绿色、共享、开放、廉洁”的办奥理念，汇聚成贯彻落实新发展理念的生动实践，为奥运场馆建设贡献力量。

全流程诠释科技主题

为了呈现精致独特的设计交付效果，项目建设对材料选择及材料细节管控极为严格。墙身大面积采用的木饰面经过5次打样才最终通过。项目选用厚度不小于40丝的山纹染色木皮，在高精度的加工要求下，保证了木皮阴阳面颜色的统一性及纹理的一致性。

项目建设中，所有石材均经现场封样并严格核对。大堂、大堂吧服务台鱼肚白石材采用正反打磨，对模、对纹。为了减少耗材，项目部采用蜂窝加工工艺，按照纹理选取石材排版，满足了业主要求。

项目着重关注对装饰亮点的塑造，共使用了5款艺术玻璃，其中大堂、大堂吧区域造型屏风和茶苑隔断屏风所使用的艺术玻璃，表面为水纹效果，内部做灌胶夹绢工艺，从多次打样到加工完成，耗时长达5个月，呈现出了水雾朦胧的静谧美感。

酒店大堂的艺术吊灯由数千个和平鸽造型的单片组成，象征着张家口及全国人民对冬奥会的希望与美好祝愿。从吊顶基层加固做法、安装固定方案、设计造型，再到单片和平鸽造型的大小、水晶气泡的密度都经过了多次调整，成为令人印象深刻的点睛之笔。

以匠心展示装饰技艺

为了搭配接待中心中式复古的设计风格，休闲大堂吧瓦片墙背景按照现场尺寸排版调整了三次，在瓦片材料打样确认、瓦片尺寸规格、仿古颜色深浅调整上耗时3个月，使大堂萦绕着中华文化的古典韵味。通往二层的旋转楼梯方案经过数次调整，选用编织型纹理的扶手皮革，在纹理、颜色上反复挑选，彰显内敛而不失质感的典雅气质。

全日餐厅厨房、二层服务台背景、装饰屏风等使用的四款裂纹彩色瓷砖，经过6次重复打样，耗时四个月才加工完成，经过不同色彩间的组合，增加了空间的跳跃感和灵动感。

此时，来自五湖四海的客人正满怀对体育精神的信仰与赤诚，享受这场冰雪之约。亚厦不辱使命，完美实现项目落地。

科技赋能“冰丝带”建设

作为科技冬奥重点项目建设者，北京智能建筑科技有限公司（下称北京智能建筑）用核心技术赋能冬奥智慧场馆建设，助力北京冬奥标志性建筑“冰丝带”智慧场馆建设成功接受检验。

北京智能建筑率先应用北京冬奥会智能建筑建设标准及面向未来的引领性智能化顶层设计，通过5G、人工智能（AI）、物联网（IoT）、数字孪生等技术应用，赋能国家速滑馆（冰丝带）的智能化建设。构建以科技化为支撑的智慧场馆运营体系，公司自研开发的“1+3+1”冬奥智能建筑应用体系，全面应用到国家速滑馆（冰丝带）的建设及运营当中，助力冬奥科技。

强化核心技术支持重点项目

北京智能建筑基于《北京冬奥会智能建筑建设标准（草案）》的相关要求，构建以科技化为支撑的智慧场馆运营体系，对全局业务数据进行整体性应用，对各维度场景空间的人、物、事信息及数据进行整体性控制，实现智能运维，“科技奥运”的目标。

整体项目围绕1+3+1建设内容进行优化提升。其中，1套指挥中心是指运营指挥中心；3套业务应用包含暖通设备监测预警系统、环境管理系统、AI+AR增强现实室内定位导航系统；一张孪生底图则是场馆数字孪生平台。

平台通过智能建筑操作系统的运营指挥中心，立体、直观地展示出“冰丝带”的全貌。场馆管理人员和指挥人员可通过操作系统可视化操作及多个功能模块，了解场馆实时态势，实现智能运维。

北京智能建筑通过国家速滑馆数字孪生操作平台，提供全方位数据服务，打造健康环境、暖通设备监测预警、室内“AI+AR”导航等创新应用打造出更智慧的体验。据悉，进入场馆的观众可以通过下载一个应用就能够凭借一部手机随时随地了解场馆信息。当观众进入场馆之后，可以根据该应用的室内精准导航系统，通过实景导航，找到准确的位置。

在这套智慧场馆操作系统中，数字孪生平台成为场馆管理者的“超级大脑”，通过在公共安防、设备监控、能源优化、健康环境等方面的全面监测，将数据提供给场馆管理者，实现可视、可知、可控、可决策功能，并在此基础上为建筑管理者进一步提供智能算法优化控制、业务仿真及实现态势推演等控制和决策功能，同时为运动员创造良好的比赛环境，为观众提供更好的观赛效果。

向世界书写“北京方案”

北京冬奥会期间，“冰丝带”将会开展冰球、速度滑冰、花样滑冰、冰壶等项目，赛时这里将会产生14枚金牌，为观众、赛事组织和参与者提供优质的观赛体验、完备的服务保障。在北京冬奥会结束之后，这里将成为一个智慧场馆和集体育赛事、群众健身、文化休闲、展览展示、社会公益等于一体的多功能场馆。届时，场馆中的所有设施将在操作系统的智能运维下管理下，继续发挥其作用。