科技日報(bào)記者 何亮

助滑、起跳、騰空、落地、滑行，冬奧會競技型雪上項(xiàng)目具有極強(qiáng)的觀賞性，在人工剖面賽道場館舉辦的這類冬奧會項(xiàng)目，其比賽精彩程度、運(yùn)動員成績都與賽道的建造精度密切相關(guān)。

如何保障國家跳臺滑雪中心“雪如意”、首鋼滑雪大跳臺“雪飛天”等賽道場館的精細(xì)建造？清華大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院牽頭承擔(dān)國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“科技冬奧”重點(diǎn)專項(xiàng)“競技型人工剖面賽道精細(xì)建造技術(shù)研究”課題，與其他參與單位組成科研團(tuán)隊(duì)，在賽道設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維全周期過程中展開科研攻關(guān)，將賽道建造精度推進(jìn)至厘米級。

數(shù)字化技術(shù)助力我國跳臺賽道達(dá)到奧運(yùn)比賽標(biāo)準(zhǔn)

“此前，我國并不掌握符合奧運(yùn)標(biāo)準(zhǔn)的跳臺賽道設(shè)計(jì)與建造技術(shù)，此次通過無人機(jī)航測、BIM（建筑信息模型）、VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）等數(shù)字化技術(shù)，對場館所處的復(fù)雜山地環(huán)境、賽道曲面進(jìn)行數(shù)字建模，并在賽道選址、設(shè)計(jì)、施工過程中實(shí)時模擬分析與指導(dǎo)，有效幫助我國首次完成符合奧運(yùn)比賽標(biāo)準(zhǔn)的跳臺賽道設(shè)計(jì)與建造。”課題負(fù)責(zé)人、清華大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院教授級高工張銘琦在接受科技日報(bào)記者采訪時說。

在賽道建造過程中，科研團(tuán)隊(duì)對復(fù)雜節(jié)點(diǎn)等重點(diǎn)難點(diǎn)部位，通過數(shù)字模型立體化展示進(jìn)行技術(shù)交底，保證施工前的預(yù)控和施工后的檢驗(yàn)；對工程中的復(fù)雜工序，運(yùn)用數(shù)字仿真模擬技術(shù)，將施工工序及施工方法在計(jì)算機(jī)中事先進(jìn)行演示，確保施工技術(shù)的可行性、正確性；對施工過程中的運(yùn)維管理，通過云平臺系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過程的可視化與精準(zhǔn)化，從而大大提高施工精度與效率。

首鋼滑雪大跳臺與國家跳臺滑雪中心賽道分別于2019年年底與2020年年底順利通過國際雪聯(lián)的認(rèn)證，并在2021年初和年末成功接受“相約北京”系列測試活動與測試賽的檢驗(yàn)。國際雪聯(lián)北歐兩項(xiàng)競賽主任拉瑟奧特森先生稱贊國家跳臺滑雪中心是最令其“印象深刻并為之贊嘆”的跳臺場館。

在新冠疫情暴發(fā)初期，我國跳臺運(yùn)動員無法出國訓(xùn)練。因?yàn)槎瑠W場館賽道的成功示范，科研團(tuán)隊(duì)臨危受命，為設(shè)計(jì)建設(shè)中的淶源國家跳臺滑雪訓(xùn)練科研基地提供數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用。僅用時307天，科研團(tuán)隊(duì)便為我國運(yùn)動員的備戰(zhàn)訓(xùn)練提供了符合奧運(yùn)比賽標(biāo)準(zhǔn)的賽道設(shè)施，結(jié)束了國家隊(duì)跳臺以往必須出國訓(xùn)練的歷史。

智能檢測裝備為賽道精度控制提供科學(xué)依據(jù)

除運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)指導(dǎo)施工，科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)了多種針對賽道的檢測與監(jiān)測技術(shù)，為賽道精度控制提供科學(xué)依據(jù)。

“人工剖面賽道常以人工結(jié)構(gòu)支架支撐基準(zhǔn)面后再加堆雪完成，因此基準(zhǔn)面表面的平整性對于賽道的建造精度和運(yùn)動員高水平發(fā)揮具有重要意義。”張銘琦介紹，課題參與單位河北工程大學(xué)團(tuán)隊(duì)研發(fā)了具有鋪層表面平整度智能分析評定功能的智能檢測車，可在10分鐘內(nèi)完成首鋼滑雪大跳臺賽道的檢測，檢測精度達(dá)到毫米級。在國家跳臺滑雪中心、淶源國家跳臺滑雪訓(xùn)練科研基地，智能檢測車同樣成功完成了與賽道相關(guān)的指標(biāo)檢測。

賽時，跳臺助滑道的表面材料為冰，課題參與單位沈陽建筑大學(xué)團(tuán)隊(duì)針對冰材料特性，分析冰雪混合物的最佳配比，在特定溫度下研發(fā)摩擦力相對較小的冰以及冰面溫度位移智能監(jiān)控系統(tǒng)，對助滑道的整體使用情況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，溫度監(jiān)測精度為0.1℃，位移監(jiān)測精度為毫米級。“監(jiān)測數(shù)據(jù)可為運(yùn)動員制定競技策略以提升運(yùn)動成績提供依據(jù)，也可為助滑道冰面維護(hù)提供數(shù)據(jù)支持。”張銘琦告訴記者，該技術(shù)被用于淶源國家跳臺滑雪訓(xùn)練科研基地，有效保障了國家隊(duì)運(yùn)動員的備戰(zhàn)訓(xùn)練。

關(guān)鍵詞： 剖面 冬奧會 賽道