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【深度科普】探寻冬奥中的可持续发展

来源:中国数字科技馆
  立冬已过,随着大范围降温的来临,初雪也翩然而至。银装素裹下,人们对2022冬奥会和残奥会的举办也给予了更加饱满的热情与期待。回首2015年7月31日,国际奥委会第128次全会在马来西亚吉隆坡举行,我们的首都北京凭借其自身优势在申办城市中脱颖而出,成为2022冬奥会和冬残奥会举办城市。2008年,夏季奥运会的精彩还在国人的记忆里熠熠闪光,2022年的精彩也将在万众期待中起航。我们的首都北京也实现了“双奥运”,成为全球唯一一座既举办过夏季奥运会、又将举办冬奥会的城市。
冬奥中的可持续发展,举办冬奥会的城市,冬奥会的由来
  一、冬奥会的由来
  谈起冬奥会,就不得不提一提它的由来。大众平时经常提到的“奥运会”是指夏季奥林匹克运动会,冬奥会即冬季奥林匹克运动会,也是由国际奥林匹克委员会主办,是世界性冬季项目运动会。
  它的成立伴随着冰雪运动在欧美的日益普及,现代奥运会创始人顾拜旦建议单独举办冬季奥运会,这一建议到1924年成为现实。此前,1908年第4届奥运会上增加了花样滑冰项目,1920年第7届奥运会上增加了冰球项目。当花样滑冰和冰球这两项颇受欢迎的项目加入奥运会后,观众们的观看热情和兴趣得到了莫大的提升。但是由于这两项活动都对比赛场地和天气有较为严苛的要求,夏季的气温很难满足比赛所需,也给奥运会组织者带来诸多不便,于是,在“皎洁与寒冷”环境下进行的冰雪项目,从奥运会分离出来,并逐渐形成了独属于冬天的盛会——冬奥会。历史上第1届冬奥会于1924年在法国夏蒙尼举办。当时参赛代表团共16个,参赛人数258人,比赛设6大项16小项,最终挪威名列奖牌榜首位。冬奥会出现伊始,每4年一届,与奥运会在同年和同一国家举行。直到1928年的第2届冬奥会,才将其举办地点改在不同的国家举行。1994年起,冬奥会与奥运会以两年为间隔交叉举行。1992年冬奥会是最后一届与奥运会同年举行的冬奥会。为将冬奥会与奥运会时间错开,也只有1992年冬奥会与1994年冬奥会相隔2年举办。
1992年冬奥会与1994年冬奥会相隔时间,冬奥会的由来,冬季奥林匹克运动会
  冬奥会的项目设置和夏季奥运会相同,需要在确定每届冬奥会举办城市后,再进行项目审核和确定。以2014年索契冬奥会设项为例,这届冬奥会共设7个大项、15个分项、98个小项的比赛。7个大项包括滑冰、冰球、冰壶、滑雪、冬季两项、雪车和雪橇。其中,滑冰包括速度滑冰、短道速滑和花样滑冰3个分项;滑雪包括越野滑雪、跳台滑雪、北欧两项、高山滑雪、自由式滑雪和单板滑雪6个分项,雪车包括钢架雪车和雪车两个分项。冬奥会项目可以分为竞速类、技巧类和综合类,恰好一一符合更快、更高、更强的标准。速度滑冰、短道速滑、越野滑雪、高山滑雪、雪车、雪橇等属于竞速类;花样滑冰、跳台滑雪、自由式滑雪、单板滑雪部分项目等属技巧类;冰球、冰壶、冬季两项(由越野滑雪和射击这两种运动结合而成,它要求运动员身着滑雪越野装备,身背5.6毫米小口径运动步枪,每滑行一段进行一轮射击,最先达到终点者或时间最短者为优胜)、北欧两项(北欧两项由越野滑雪和跳台滑雪组成,是目前为止冬奥会唯一只设男子比赛的项目,它要求运动员既要有快速越野滑行的能力,同时还要具备突出的跳跃能力)等属综合类。这些冬奥会的项目在冰雪世界举行,人与自然和谐之美、运动竞技之刺激,皆在项目中给参与者和观者以强烈的视觉享受。
冬奥会的项目设置,冬奥会有多少个比赛项目,夏季奥运会
  二、绿色奥运践行可持续发展
  2015年12月15日,北京2022年冬奥会和冬残奥会组织委员会在北京人民大会堂举行成立大会。北京冬奥组委的成立,标志着北京2022年冬奥会的筹备工作正式展开,与赛事相关的场馆建设与改造、交通规划、环境保护、比赛服务等一系列工作也全面提上日程。“绿色办奥”是北京、张家口申办冬奥会时作出的庄严承诺,也是国际社会、参赛运动员等对申办城市的期许。以大自然为舞台展示体育精神和运动员风采的比赛是冬奥会的主要项目,故对良好的生态环境有着要求。2022年冬奥会由北京、张家口共同申办,改善环境质量,需要两地以及整个京津冀地区齐心协力。可以说,冬奥会的举办是一次前所未有的良机,推动京津冀协同发展、推进产业转型升级,改善治理环境问题。
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  北京冬奥会以可持续发展为指导,并获得了国际社会的高度认可,国际奥委会更是称赞北京的《可持续性计划》是奥运会历史上最完善的可持续性计划之一,并在可持续性方面发挥了带头作用,为奥运会和残奥会创造了新典范。
  可持续发展概念,起源于20世纪末人类对环境的共同关心,形成于引发世界各国政府组织对舆论极大关注后的共识达成。可持续发展理论是指当下的发展既能满足当代人的需要,又不对后代人满足其需要的能力构成危害,并以公平性、持续性、共同性为三大基本原则。可持续发展最终达成的目标是:共同、协调、公平、高效、多维的发展。具体而言,可持续发展涉及可持续经济、可持续生态、可持续社会三方面的协调统一,即要求人类在发展中讲究经济效率、关注生态和谐和追求社会公平,最终达到人的全面发展。
  回望本次冬奥会的筹办过程,早在2015年7月31日,北京冬奥会就向全世界庄严承诺:在未来的筹办和承办过程中,中国将坚持“可持续发展”战略。至今,北京冬奥会的可持续发展成果斐然。为了实现可持续发展的承诺,北京冬奥组委会专门成立了可持续性工作领导小组,组建了可持续性咨询和建议委员会,向社会正式发布了《北京2022年冬奥会和冬残奥会可持续性计划》(以下简称《可持续性计划》),提出了“可持续·向未来”北京冬奥会可持续性愿景,确定了“创造奥运会和地区可持续发展的新典范”总体目标,明确了“区域新发展”“环境正影响”“生活更美好”三个重要领域。
  在可持续经济发展方面,北京冬奥会特别强调区域经济的协调与可持续发展。张家口市位于河北省西北部,比邻北京的西北角,属于欠发达地区。为了带动区域经济发展,北京冬奥会首先修通了京张高铁、京礼高速,完善了京张地区交通网络,打造了京张地区1小时内交通圈。冰雪是张家口和延庆的共同天然产业,为了确保地区经济的协调与可持续发展,北京冬奥会大力发展两地冰雪产业链、并形成优势互补。这样的布局与规划,一来发展了两地的体育健身事业,二来带动了文化旅游业的大建设与大发展。北京冬奥会可持续的亮点还在于注重老旧产业的转型升级。位于北京西郊的首钢园,曾用来储存炼铁原料的筒仓,变作北京冬奥组委办公区;曾经的精煤车间,变作国家冬季运动训练中心;矗立在群明湖畔的原首钢冷却塔,将见证北京冬奥会滑雪大跳台比赛的精彩……
可持续发展概念,北京冬奥会,冰雪产业链
  为减少对生态环境的不利影响,北京冬奥会在场馆规划、建设、运行和赛后利用全过程中,落实生态保护优先原则,最大程度利用现有场馆和设施,按照绿色建筑标准建设或改造场馆和设施,高标准保护赛区生态环境,促进人与自然和谐。有这样一组数据清晰地向我们展示了再利用的成果:44个冬奥场馆和设施中,现有场馆和设施25个(如鸟巢、水立方等)、临时场馆和设施6个(如颁奖广场等)、利用城市既定建设项目6个(如短道速滑训练馆、五棵松冰球训练馆等),以上共计37个,占总量的84%,其它结合本次冬奥筹办需要而建设的场馆和设施只有7个,占总数的16%。
生态环境保护,可持续生态,绿色生态
生态环境保护,可持续生态,绿色生态
  在可持续生态方面,北京冬奥会特别注重生态保护和环境和谐。北京冬奥会道路建设全面推行绿色生态,如将全长近10公里的京张高铁延庆段绿色廊道上的各种乡土树种串成项链,绿廊工程新增地块1000亩,改造地块782亩。在场馆建设上,也大力推行绿色生态,并创新性制定和实施了《绿色雪上运动场馆评价标准》,为国际社会提供了示范标准体系;在可再生能源使用上,更是第一次使用二氧化碳制冷剂,并创新地建立了跨区域间绿电交易机制,实现场馆常规电力消费100%使用可再生能源,减少温室气体排放。以延庆区为例,他们始终高标准践行冬奥可持续发展理念,坚持生态保护与冬奥工程一体推进,在动“第一锹土”之前,延庆区就聘请林业、水土、生态相关专家组成顾问团,对赛区内动植物分布进行详细摸底。同步评估奥运设施建设可能产生的生态环境干扰,编制生态修复方案,制定动植物保护措施,梳理形成54项“矩阵表”,为赛区建设划出“生态底线”。与此同时,延庆区始终坚持生态优先原则,采取“工程避让、工程减缓、工程补偿”等多种手段,最大限度降低施工对生态环境的影响。至今,北京2022年冬奥会延庆赛区动植物保护、生态安全等生态修复圆满完成。截至2021年10月,延庆区已完成赛区生态修复面积216平方米;在动植物保护方面已建成5个就地保护小区、2个近地保护小区,原地保护树木313棵,建设了占地面积为22公顷的冬奥森林公园和近20公顷的迁地保护基地,迁地移植乔木24272株,近地移植灌草11027株,保存率约92%,并拥有“一树一档”身份信息。此外延庆区还建成了11座桥梁作为永久动物通道,保障了各类野生动物活动自由和个体交流。今年以来,通过红外相机拍摄到野猪、猪獾、狗獾、斑羚、大嘴乌鸦、小嘴乌鸦、大斑啄木鸟等有效照片2000余张、视频500余条,物种多样性维持在较高水平。
冬奥可持续发展理念,生态保护与冬奥工程,动植物保护措施
冬奥可持续发展理念,生态保护与冬奥工程,动植物保护措施
  在可持续社会方面,北京冬奥会非常注重民生的改善。北京延庆和河北张家口等地区掀起全民滑雪的热潮,全民健身和群众性冰雪运动目标实现,达成了超过3亿人参与的冰雪运动。此外,随着冰雪运动的广泛开展,两地赛区周边居民纷纷打开了就业渠道,拓展了服务业就业结构,提高了该地区的人民生活水平。在此次冬奥会中,人的关怀也成为焦点,关注无障碍服务。如发布了《北京2022无障碍指南》,增设了常规性无障碍设施,还增加了确保所有人群平等、方便、无障碍地获取信息的渠道,大大强化了精细化服务和无障碍服务的提供。
  自2012年伦敦奥运会首创了大型活动可持续性管理体系,之后的历届奥运会都需要通过该体系认证。北京冬奥会可持续性管理体系则给奥运可持续性制定了更全面的标准,创造了多个“第一”:是中国第一个获得第三方认证的大型活动可持续性管理体系;是奥林匹克历史上第一个把“大型活动可持续性管理体系、环境管理体系、社会责任指南”三个国际标准整合为一体的可持续性管理体系;是第一个覆盖奥运筹办全领域、全范围的可持续性管理体系,将为后来的奥运会等大型活动做出典范,形成“北京标准”。
  三、绿色可持续以科技为支撑
  绿色可持续发展离不开先进科学技术的支撑,北京冬奥会在绿色科技领域实现了诸多突破。张北柔性直流工程现场是世界上首个输送大规模风电、光伏、抽水蓄能等多种能源的四端柔性直流电网,将把张家口地区的清洁能源输送到北京,助力北京冬奥会在奥运史上首次实现全部场馆绿色电力全覆盖。以前,冰上场馆制冰使用的制冷剂大多含有大量氟利昂,会对臭氧层造成损耗。经北京冬奥组委和国际奥委会反复沟通,决定在国家速滑馆等四个冰上场馆采用二氧化碳跨临界直接制冷方式制冰。这是奥运史上的首创,碳排放趋近于零,相当于减少近3900辆汽车的二氧化碳年度排放量。
  水立方想要变身冰立方,也需攻克诸多难题,因为冰壶在所有冰上项目中对场地要求最苛刻。国家游泳中心进行了场地结构、温度、湿度、照明、声学等多方面的定向科研攻关,并通过将近一年时间的改造,在场馆内打造出了符合冬奥会冰壶赛事举办标准的制冰系统、除湿系统、空调系统、体育照明系统和控制系统,实现了水立方场馆的再利用。
水立方场馆,绿色可持续发展,国家游泳中心
  我国第一条雪车雪橇赛道建设者们在基础薄弱的局面下,从零起步,形成多项自主知识产权和施工标准,还把赛道打造为全球第一条360度回旋赛道。延庆赛区的国家雪车雪橇中心场馆赛道遮阳棚,结合赛道形状、自然地形、“人工地形”、遮阳屋顶等,研发出“地形气候保护系统”,并采用全球首创的钢木结构,实现了传统木结构与现代钢结构的完美结合。这一设计大大减少阳光直射,起到节能保温作用,同时最大限度降低能源消耗,确保赛事高质量进行。
我国第一条雪车雪橇赛道,地形气候保护系统,传统木结构与现代钢结构的完美结合
  四、太阳能吸热塔工程 成为北京冬奥会标志性景观
  立足“绿色办奥”“科技办奥”理念,位于延庆区的冬奥会标志性景观项目——大浮坨太阳能吸热塔改造工程已于近日开工建设。大浮坨太阳能吸热塔是“十一五”国家高技术研究发展计划的重点项目,该建筑为钢筋混凝土结构,高度119.45米,屋顶截面直径20.4米,腰部最细部位直径17.1米,是目前延庆地区最大最高体量建构筑物。它由太阳能吸热塔、镜场、发电厂房、试验场组成,总占地面积236.8亩。太阳能热发电电站采用“光一热一电”发电方式,通过10000平方米(100面)定日镜将太阳光聚集到吸热塔架上的太阳能吸收器,产生蒸汽,推动汽轮机运转发电。在塔式热发电的核心技术方面,项目完成了基于能量梯级利用的塔式太阳能热发电站总体设计技术,解决了太阳间歇性对发电系统稳定性的影响、常规储热的高热损。该技术处于国内领先水平,达到国际先进水平。此外,该技术的衍生技术,如高精度低成本定日镜研制、过热蒸汽吸热器设计技术、太阳能塔式热发电站集中控制系统、太阳能热发电实验平台等方面同样取得了突破,并获得自主知识产权且达到世界水平。据统计,该项目共申报发明专利16项,获发明专利授权1项,申请其他专利1项。太阳能热发电电站在节能减排方面作用显著。
太阳能吸热塔工程,北京冬奥会标志性景观,大浮坨太阳能吸热塔
大浮坨太阳能吸热塔建成时外观。新华社记者李欣摄
  同时,大浮坨太阳能吸热塔地处北京至张家口冬奥联络线京礼高速延庆出入口西侧580米处,在京礼高速进入延庆路段就可看到。在其北侧1200米是东西方向的京张铁路,来往动车都能看到完整的吸热塔形态,围绕大浮坨太阳能吸热塔5公里范围内也能看到。此外,大浮坨太阳能吸热塔与小海陀山上的冬奥会场地遥相呼应,从山上可完整俯视其作为主标志与延庆整体环境的关系。作为北京冬奥会的标志性景观,此次大浮坨太阳能吸热塔改造工程的规划设计遵循简约大气风格,力求呈现冰雪奥运元素,因此在设计上,利用原塔身造型以“冰雕”的艺术形态作为灵感来源,同时通过钢结构和ETFE膜沿塔身六个边,营造如冰雪结晶的飘带螺旋飘动,在阳光透射下呈现晶莹剔透的冰晶效果。为呼应奥运主题,还在塔顶设置高17米、宽38米的巨型立体奥运五环标志,与标志塔整体协调,呈现奖杯形态。
  举办绿色冬奥,与绿色发展理念高度契合。在冬奥会的筹办过程中,桩桩件件成果无不体现注重绿色发展、追求可持续发展的理念和情怀。冬奥会举办之际,也是第一个一百年奋斗目标的实现之际。推动绿色发展不仅为冬奥生态环境改善提供动力,同时借着冬奥会的筹办良机,也给绿色发展加油提速。恰如本次冬奥会的口号,“一起向未来(Together for a Shared Future)”一般,这其中凝刻着万千冬奥人矢志不渝的态度。绿色奥运实现可持续发展,倡导追求团结、和平、进步、包容的共同目标,追求更快、更高、更强、更团结奥林匹克精神的中国宣扬,中国与世界都将携手走向美好未来。
  作者:程方洁
  文字审核:柏双玲
  科学性审核:孙君志,成都体育学院副教授
  参考来源:北京日报、中国环境报、光明网、中国青年报、潇湘晨报、《动力与电气工程学科发展报告 2009-2010》
本文来自:中国数字科技馆
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