首鋼滑雪大跳臺用“鉆石”模塊為賽道“變身”

首鋼老工業園北區，世界首座永久性保留和使用的滑雪大跳臺——首鋼滑雪大跳臺，正在為賽道“變身”進行著最新嘗試。

為何要進行“變身”，這與滑雪大跳臺“永久性保留”的定位息息相關。

形似沖浪運動的單板滑雪項目是冬奧會比賽項目中的“新成員”。1988年，單板滑雪被列為日本長野冬奧會正式比賽項目;2018年，單板滑雪大跳臺被定為韓國平昌冬奧會正式比賽項目。20多年來，單板滑雪項目不斷發展，競技水平與難度也在不斷提高，為了適應競賽需求，比賽場地的坡度設計不停地變化，這為首鋼大跳臺的永續利用出了難題。

設計之初，首鋼滑雪大跳臺不光在造型設計上別具匠心，將跳臺競賽剖面曲線與敦煌“飛天”飄帶形象相契合，還在跳臺的鋼結構設計時預留了未來競賽剖面變化的可能性。

結合現實需求，清華大學建筑設計院有限公司第八分院總工程師楊霄承擔的國家重點研發計劃科技冬奧專項“賽道轉換、共享及設施全季利用技術研究”課題，為首鋼滑雪大跳臺的長久使用提出一種“解決方案”——利用模塊拼裝，挑戰單板滑雪大跳臺(BigAir)與自由式滑雪空中技巧(Aerials)賽道快速切換。

此前，單板滑雪大跳臺的場地設置多是用腳手架搭建的臨時跳臺，賽后即被拆除。而自由式滑雪空中技巧的賽道往往依山而建，利用山地地形形成賽道所需坡度差。若將兩個看似不相干的比賽項目放到同一條賽道上比拼，首鋼滑雪大跳臺又將實現歷史性的創新。

“事實上，兩項體育競賽的場地需求有相同之處。”楊霄告訴科技日報記者，尤其在助滑、落地兩個環節，競賽內容幾乎無差異，如果將坡面曲線合理變動，跳臺設置妥當，用同一條賽道進行不同項目比賽就將成為可能。

楊霄想到的方法是用模塊化體系進行拼裝，就像在首鋼大跳臺的斜臺(inrun)區——一個長約36米、寬約14米、最大高差約3.5米的區域，用大約1100個模塊搭“積木”，使賽道曲面發生改變，實現單板滑雪大跳臺與自由式滑雪空中技巧賽道的轉換與共享。

不同于機械舞臺可自動切換的“炫酷”，也有別于傳統腳手架的“呆板”，模塊式賽道轉換體系的特點是“物美價廉”。楊霄介紹，模塊設計精巧別致，正四面體模塊恰似金剛石(鉆石)分子結構，具有較高的幾何構造上的穩定性。同時，正四面體由于四個面和四個角一樣，空間上可以利用正四面體連接節點進行無限延展，實現多種可能性，靈活度高、可塑性強。

而且，按照目前的轉換需求，完成搭建的全部造價約200萬元。多次搭建，每次需要更換的節點和模塊數量約為成本的5%，新增的投入及搭建的費用不大于20萬元，遠低于新建賽道超千萬元的投資，這正是踐行“綠色辦奧”“節儉辦賽”的理念。

在同一賽道上進行單板滑雪大跳臺與自由式滑雪空中技巧兩項比賽，這是讓國際雪聯都嘖嘖稱奇的一個浪漫設想。“人工剖面賽道類場館新型建造、維護與運營技術”項目負責人、清華大學建筑學院院長張利教授表示，模塊賽道轉化方案，沒有單純追求高技術，而是采用適用的技術將所有的優勢集中體現，這是具有極高科技含量的事情。

此外，由于模塊化體系穩定性好、擴展性強、連接點操作便捷，采用合理的堆疊方案可以盡量減小空間，不僅可以應用到賽道轉換，還可以廣泛地應用到舞臺、看臺、展廳等臨時設施。

記者了解到，北京2022年冬奧會期間，首鋼滑雪大跳臺將舉辦單板及自由式滑雪大跳臺項目的比賽，共有4個小項，產生4塊金牌。“雖然自由式滑雪空中技巧項目不在這里舉行，但是賽道自由切換工程技術的突破為這兩項運動可同時出現在首鋼滑雪大跳臺做好了賽道‘變身’地準備。”楊霄說。

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