冰上运动场地设计施工要点技术探讨

发表时间:2020/12/9   来源:《城镇建设》2020年25期   作者:李峰
[导读] 随着我国2022年冬季奥林匹克运动会主办权申请成功,我国冰
        李峰
        沈阳体育学院 辽宁沈阳 110102
        摘要:随着我国2022年冬季奥林匹克运动会主办权申请成功,我国冰雪运动的发展和冰上运动场馆的建设迎来了新的契机,但我国标准的冰上运动场馆严重不足,多是以培训娱乐为主的商业冰场,不能满足冰上运动比赛的需要。由于冰上运动场馆中建设较为复杂,尤其是对冰上运动场地的施工及其工艺流程知者甚少。因此,本文就其冰上运动场地设计施工技术进行探讨与分析,对其主要组成与施工设计要求进行阐述,为新建冰上运动场地提供借鉴意义。
        关键词:冰上运动场地;施工技术;场馆建设
         冰场工程是由多个专业工程,其中包括土建工程、制冷系统工程、界墙系统工程等专项工程组成。另外在实际运营中还包括扫冰车、刮边机等配套设备。各专业施工交叉进行,以保证冰场安装完成后的有效使用。下面就各个专业施工中的相关施工设计要点分别进行分析论述。
         1 冰场土建工程施工技术要点
        作为冰场建设的结构层部分土建施工主要包括基层处理、防水、保温、相关管线预埋、钢筋、混凝土的浇筑与找平等工序。其设计施工重点主要是对混凝土的强度、抗冻性、抗渗性能要求高。建议采用混凝土设计强度等级为C40永久性抗冻混凝土,塌落度要求为180mm±20mm(最大限度的保证混凝土的水平度),抗冻等级F200。另外场地在施工时混凝土要求必须连续浇筑,不能出现施工缝,浇筑过程中要求激光整平机设备及激光找平。浇筑找平完成后必须进行研磨抛光,严禁出现混凝土在后期出现起皮、空鼓、裂缝等问题的出现。另外需要注意的是混凝土浇注过程中与其他施工单位交叉施工,例如PE管铺设、护栏预埋件施工,自控线缆施工等需要同时进行,因此必须保证现场统一施工安排,彼此协调保证整体工程的顺利进行。
         2冰场制冷系统工程施工设计技术要点
        冰场制冷系统是冰场建设的关键,不仅影响制冰的效果,还影响成冰后场地后期运营的成本问题。因此对于制冷系统的肩负使用和节能两个重要指标。因此制冰主机是整个冰场好坏的关键所在,是确保冰面质量的关键因素,制冰主机系统配置是否合理,方案是否最优,是冰场设计、施工和运行中最重要的环节。根据各种冰上运动对冰场冰面温度的要求(花样滑冰-3~-5℃、短道速滑-4~-7℃、冰球-6~-7℃、冰壶-4~-6℃)在选用制冰机组应考虑项目的实际情况拟采用制冷主机,搭配高效的压缩机,建议工厂化整体组装。另外应对制冷系统设计寿命、自动和手动双重调节功能,负荷上限设置功能,报警功能做出设计。  
        在节能方面应配备高温余热回收系统、冰场智能控制系统、冰被的铺设、冰面温度和厚度的控制系统等相关节能设计。
        (1)高温余热回收系统:冰场内最主要的能耗在于制冰系统,制冷机组在制冰过程中产生大量的冷凝热,将制冰主机产生的冷凝热回收起来供给需要加热的部位,使系统更加节能。在设计中应考虑运动员洗浴、冰车房融雪池、冰车加水、冰场地板加热层等需要热水供应的部位,有效利用制冰系统的余热回收作为辅助加热或者直接使用。(在严寒地区应根据实际回收水温相应减少,作为辅助加热设计考虑)。
        (2)冰场智能控制系统
        冰场智能控制系统应满足专业级赛事冰场的系统要求,确保和履行能源节省的理念,可通过计算机工控电脑控制,提供预设模式,及时调整冰面温度和供回水温度,实现冰场系统节能运行。内设冰底的温度传感器、PLC冰场控制器及工作站、远程数据报警等智能化控制。并可根据使用方的要求单独设计相应系统。冰场实现智能化、自动化,节约运行成本,减少工作人员及工作量。


        (3)冰被铺设
        冰场宜配置高质量保温冰被,冰被能有效的降低冰场制冷主机电量消耗,隔绝热空气与冰面的接触,在降低能耗的同时保证冰面正常使用。夜间闭馆,冰面盖上冰被后,尽量加长制冰主机、水泵和开式冷却塔的停机时间,这将大大减少冰面运行能耗。
        (4)冰面温度和厚度的控制
        冰层的温度和厚度以及其维持方式均影响着能源消耗。不同的冰上赛事需要不同的冰面温度,因此冰面的温度必须相应调整。若冰温保持的越高,越能降低制冷负荷。冰场空闲的时候要考虑提升冰温。所以,冰场须对冰面厚度进行测量,在保证满足冰面功能的前提下,尽量减少冰面的厚度。
        综上所述、冰场制冷系统应在设计选型上在保证稳定有效的基础上增设其他辅助系统帮助冰场后期运营达到节能的目的。另外还需说明的是在管道敷设设计时应采用同程式方式布置管道,使冰场两侧远端不利点温度保持一致。因此在设计制冰机房的时候再有条件的基础上尽量设置在场地中心。
         3冰场界墙系统工程施工技术要点
        界墙系统为冰球场板墙,要求系统应安全、可靠,能够减少撞击力,有效的保护运动员。冰球界墙系统通常在国际上有两种标准分别为VHL和国际冰球联合会(IIHF) 标准,其均能够承担国际比赛和国内联赛。速滑比赛应采用软质界墙,应具有一定的移动性,缓冲运动员撞击力。本文以结构复杂的冰球界墙施工技术要点进行论述。
        冰球界系统应采用柔性界墙系统,其包含界墙、玻璃、出入口和席位,规格应符合《国际冰球联合会官方规则手册》的要求。界墙全部采用优质铝合金型材骨架,,圆弧处采用拉弯铝材制作成型,表面氧化防腐处理,五金件、压板、钉及螺栓均采用不锈钢材质,其他部件均采用热镀锌处理。焊接处做喷涂防腐。主要施工要点在防撞护栏施工的同时,要特别注意防撞护栏内的预埋件,预埋件包括制作护栏底座预埋、控制线缆、PE管、泄水孔等。所有边角必须磨圆,固定PE板材所用铆钉螺栓应嵌在PE板材之内以免伤人,材料均选用不锈钢材质耐腐蚀美观。
         4冰场其他配套工程施工技术要点
        冰场其他配套工程及设备应包括冰车、刮边机、融雪池、容积式换热器、洒水装置、制冰用去离子水装置及辅助电热水器(≥200L)等装置,以满足扫冰车浇冰、残冰倾倒与融化、冰车补水等要求。
        目前,扫冰车有汽油与电动两种,采用加油式动扫冰车其动力性能良好,维修维护与机动车相似。但存在漏油污染冰面、加油储存存在安全隐患等诸多因素建议选用电动扫冰车。在选配冰车和刮边机应根据实际场地尺寸规格进行选择。 但建议选择满足1800平方米扫冰要求的扫冰车及刮边机。在冰面维护和使用中,浇热水扫冰是必不可缺的,这样可以不仅可以快速融化冰屑,填补使用过程中冰刀剐蹭的裂缝,实现冰面更好的结合,还可以加快扫冰时间。如将自来水直接加热进行装车清扫,水质不好的自来水加热后水中存在钙化物,影响冰车使用寿命还对比赛冰面造成污染。因此需要配套净化去离子水装置将自来水转化成软化水,使纯水溶液与现有冰面更好的融合。冰屑的倾倒应有固定的融雪池,融雪池的大小应与比赛规模相匹配,在初期设计施工时应考虑将融冰系统及辅助电热水器融冰相结合,不可单一使用。
        5 结语
        本文对冰场各施工设计的技术要点进行总结与分析,对于新建冰场起到良好的借鉴作用。为实现“三亿人上冰雪”的愿望奠定了场地设施的硬件基础。在不断的探索中,我国冰上运动场馆、场地的建设将不断创新,促进体育场地建设的持续发展。
        参考文献
[1]新疆乌鲁木齐冰上运动中心人工冰场施工技术[J]. 刘加华,张赤宇.  施工技术. 2015(15)
[2]内蒙古冰上运动训练中心[J]. 季强,陆诗亮.建筑技艺.2019(11)
[3]吉林冰上运动中心设计回顾[J]. 梅季魁.建筑学报.1987(07)
[4]第十三届全国冬季运动会冰上运动中心[J]. 初晓,梅洪元,费腾.??城市建筑.2016(28)
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