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首都高校前沿科技助力北京奥运会

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首都高校前沿科技助力北京奥运会

2008年08月06日 16:06 来源:光明

编者按:奥运会正在向我们走来。首都高校科技助力奥运、兴建奥运场馆、培训奥运志愿者 为奥运会的举办做出了积极贡献。

据不完全统计,高校师生申请奥运会志愿者人数占北京市报名总数的70%以上。首都高校承担了奥运会志愿服务主体任务的90%以上。

同时,高校站在科技创新的前沿,它们利用自己的科研和智力优势,把 绿色奥运、科技奥运、人文奥运 集中体现在高校6座奥运场馆和23座训练场馆的建设中,并集成了数十项自主创新的科技成果。

从环境监测到建筑节能,从场馆、景观设计到场馆风险评估,从项目信息化管理到智能交通系统 清华大学承担百余项课题为北京奥运会服务;北京大学承担的马拉松赛道所有的路缝不超过5毫米,井盖高出路面的高度也不超过5毫米,道路拐弯处弧度大于等于11米,达到了一级赛道标准;北京工业大学 羽毛球 体育馆房顶长约150米、宽约120米的钢结构创造了世界建筑史上的新纪录 世界上跨度最大的预应力弦支穹顶,最大跨度达93米

清华:创造奥运史上 第一

分单双号出行,我们能为北京的 蓝天 做多少贡献? 这是眼下许多北京私家车主关心的话题。而这,正是清华大学大气污染控制专家郝吉明院士率领的科研团队全力进行监测、模拟、逐步量化的科学问题。7月底,一份对奥运期间北京市空气质量情况的预评估报告提交北京市政府,它将为奥运期间减排和限行的举措提供更为具体的建议。

从环境监测到建筑节能,从场馆、景观设计到场馆风险评估,从项目信息化管理到智能交通系统 自2001年北京奥运申办成功以来的七年间,清华大学积极发挥学科优势,承担百余项课题为北京奥运会服务,以实际行动阐释 绿色奥运、科技奥运、人文奥运 理念。这些课题涉及清华20多个院系,百余位专家和几百位师生倾情参与。

奥运史上的首创,科技史上的前沿,是清华承担的奥运项目的共同特色之一。面对国际奥委会在历史上首次明确要求主办城市奥组委对场馆建设项目进行定期的风险评估,北京奥组委设立 对场馆建设项目进行定期的风险评估 课题,清华建设管理系方东平教授、王守清教授,建筑设计研究院庄惟敏院长等近20位教授和研究生倾情参与,从2003年年底到2005年9月,圆满完成了这一课题,打造了奥运历史上的一个 第一 。

在奥运村, 奥运公园节能与可再生能源利用示范项目 奥运村三大理念展示中心 ,将各种节能技术巧妙合理地结合利用,实现各种技术之间 用、蓄、补 三原则,以及在世界上首次实现跨季节与夜间蓄冷技术将冬天的冷能转为夏季冷源,这些都为当前解决能源紧缺问题开了一剂良方。

以 通往自然的轴线 为设计主题,用磅礴大气的自然山水园消融北京城市的中轴线,和谐地衔接了现代都市和美丽的大自然;中华五千年的灿烂文明为公园中的一山一水增添了气势;发达的科技以及时代感的融入更使公园熠熠生辉。这个独具特色的奥运设计作品 奥林匹克森林公园,出自于清华大学建筑学院胡洁老师带领的团队。遵循 绿色奥运 的理念,公园采用了叠山理水的设计方法,这是中国传统园林典型的设计手法。胡洁巧妙地把森林公园设计成北京的 绿肺 和生态屏障,极好地体现了 中国特色 。

中国特色 ,是清华奥运课题的又一突出特色。不仅仅是奥林匹克森林公园,在清华承担的众多奥运课题尤其是美术学院参与的奥运课题中,几乎每一个都是以奥运特色和中国特色相结合为灵魂。从北京奥运会申奥标志、北京奥运会会徽、奥运会吉祥物,到奥运核心图形、体育图标、官方海报,从北京奥运会城市景观规划、北京奥林匹克公园城市雕塑、奥运比赛场馆环境导识,到城市交通工具色彩规划、 好运北京 系列测试赛等相关设计项目, 中国特色 都显得尤为突出。

此外,自动化系承担的智能交通,立足北京交通特色,为北京奥运会顺利召开保驾护航。体育部完成的专业训练体系,为运动员更好地训练和参赛提供了良好支撑

清华承担的每一项课题至少有一位专家学者领衔,而更多的是几个人、十几个人、二十几个人,甚至是更多人的团队力量。当奥运的脚步越来越近,回首过去七年的参与过程,美术学院副院长何洁教授不无感慨地回忆说,多少名师生,无数个日夜,大家不辞辛苦、不计报酬,付出了许多的心血,流下了许多的汗水。讨论时忘记了吃饭,时间晚了,就睡在设计室 正是这种无私奉献的精神,一个个极富挑战的项目以最优秀的形式展现出来

据统计,清华大学凭借学科综合优势,至少有百余位专家和几百位师生,通过加强重点科研攻关,推动高新技术成果在奥运会各环节的应用,践行 绿色奥运、科技奥运、人文奥运 理念。 (本报 丰捷 通讯员 顾淑霞 )

北工大:服务奥运与发展科研互惠互利

奥运临近,作为唯一一座坐落于北京东南地区的奥运比赛馆 北京工业大学奥林匹克体育馆格外引人注目,它屋面形似扁平的羽毛球,建筑形体轻盈优美,恰与在这里举行的羽毛球和艺术体操比赛意蕴吻合,弦支穹顶的5道环向钢索和每环56根径向钢拉杆象征着我国56个民族手牵奥运五环,给北京南城增加了浓重的奥运色彩。

可是,你知道吗?这座体育馆从建筑、结构,到空调、照明,所有专业的设计和施工均由我国自主完成,尤其是体育馆的穹顶,它是北京工业大学钢结构学科发挥自己的优势,在国家自然科学基金和北京市科委奥运专项的资助下,独立完成了体育馆结构静力、抗震动力模型试验,并应用自己的专利成果,与设计、施工单位共同创新建设了目前世界上跨度最大的预应力弦支穹顶结构。负责该场馆建设的该校副校长张爱林教授说: 我们通过优化设计,一方面大大减少了钢材用量,保证场馆拥有轻盈的外观,同时,整个结构也丝毫不失坚韧和刚强。

用自己所长助力 科技奥运 ,北京工业大学的教授们活跃在奥运的大舞台上。

国家体育场 鸟巢 是目前世界上钢结构跨度最大的体育建筑之一,实现重达40000吨大跨钢结构的关键是24根巨大的柱子,因此研制 大型钢桁架柱柱脚 混凝土承台组合结构 的设计理论与技术成为 鸟巢 建设中的核心问题。北京工业大学建工学院曹万林教授与中国建筑设计研究院范重教授合作,研制了 柱脚-承台-桩-土 复杂结构体系的构型及其设计技术,被北京市科委组织的专家鉴定委员会评价为 研究成果总体达到了国际领先水平 ,在 鸟巢 应用后效果良好。2007年 鸟巢 被美国时代周刊评为世界十大建筑。

另外,该校北京市大气污染控制研究中心承担了两项北京市科委绿色奥运重点研究项目: 北京市空气质量达标战略研究 、 北京与周边地区大气污染物输送、转化及北京市空气质量目标 ,在深入研究后他们证实了北京及周边地区大气的区域性污染确实存在,从而丰富了北京地区大气污染防治的思路,促进了局部污染控制向区域污染控制的转变,为北京大气污染控制战略方案制定和管理工作提供了重要的科学依据。

同时,该校交通研究中心在详细分析北京市智能交通基础和奥运智能交通需求的基础上,利用仿真工具从宏观、中观、微观对奥运交通组织、管理、运营进行多层次、多方位的仿真测试,为制定完善、周密的奥运交通组织计划提供了科学的决策依据。

任何人在任何时间、任何场所都能够安全、方便、快捷、高效地获取可支付得起的、丰富的、无语言障碍的、个性化的信息服务 是北京奥运会和残奥会对无障碍信息服务提出的要求。作为国家自然科学基金重点项目 普适计算研究-手语无障碍信息服务的普适计算 负责单位,北京工业大学承担起多模式手语信息的同步表达理念研究及系统实现,该校计算机学院尹宝才教授和他的团队重点研究了在页上增加手语信息使聋人更方便、快捷地获取上信息的 基于WEB的手语播报系统 ,该成果获得了2007年高校科技进步一等奖,也已被北京奥组委官方站无障碍信息服务计划采用,而这样的服务在历届奥运会上是没有的,不仅体现了 科技奥运 理念,更体现了 人文奥运 理念。

为实现 科技奥运 的理念,社会各届包括众多企业、科研院所和高等院校参加了众多研究和开发工作,取得了一大批科技创新成果。那么,在服务奥运之后,这些成果如何转化为科技产业,从而推动我国科技产业的发展呢?北京工业大学经管学院教授黄鲁成及其团队在承担起 奥运科技产业化及基于奥运市场规则的国际化发展研究 项目后开展了大量的研究工作,两年来发表学术论文60余篇,其中被检索30余篇,出版专着《奥运科技-我国科技产业新源泉》,国外学者评价这些研究 对管理新兴技术做出了重要贡献 。

服务奥运也反哺了学校。 以科技服务奥运,也促进了我校的科研工作,使我校科技体制改革不断深化,科研意识进一步加强,学术活动和学术交流空前活跃,从而构筑了良好的学术氛围。 张爱林副校长这样说。 (本报 王庆环 )

北理工:追求创新彰显科技魅力

说起纯电动客车,人们并不陌生。奥运会期间,奥林匹克公园核心区内投入使用的50辆纯电动大客车,成为一大亮点。

目前,汽车有害排放已经成为世界性大气污染、噪音污染的重要来源,加上全球石化能源面临供应短缺,节能减排已经成为刻不容缓的头等大事。 项目负责人北京理工大学副校长孙逢春教授说, 北京市向世界庄严承诺,将在2008北京奥运会上实现电动汽车的规模化应用,使用零排放电动汽车辆。

2005年由他带领的项目组,完成了车辆设计、制造、公告、空载陆试、综合路况测试等各种准备工作,之后由北京公共交通控股集团有限公司为主承担了121路市内电动公交专线试验示范运行。

目前,示范运行的车辆累计行驶总里程超过50万公里,运行的实测数据以及反馈意见表明:电动车辆主要技术性能完全可以满足北京城市工况需要;由于消除了发动机噪声、尾气零排放以及平稳的起步停车等,使得电动汽车在乘坐舒适度方面明显优于传统燃油汽车。

新型奥运用电动客车采用了多项先进技术,具有国际先进国内领先的水平。

比如,提出了动力电池成组应用的理念,首次提出了电池箱内外箱分离、外箱密封的概念,首次应用大容量锂离子电池进行了规模装车试验示范运行工作,解决了电池箱防尘、防水、防火、通风、散热、对车体绝缘等六方面关键技术。

研发项目组首次提出了 电动汽车一体化动力驱动技术 ,将先进的全数字矢量控制交流电机和专门设计的三挡机械变速器进行了一体化设计,同时辅之以一体化自动控制装置,取消了传统的离合器,研制成功了一体化自动变速动力驱动系统,大大提升了电动客车动力传动系统的技术水平,使电动汽车技术的关键总成获得突破,已获国家发明专利授权。

在国际上首次使用的 一体化冷暖电动空调 ,简化了安装,可以方便地进行制冷、制热模式切换,实现车用空调的冷暖一体化,实现了空调效果与节能的有机结合。与传统空调相比节能15%左右,与传统电热方式相比制热能效比提高40%。

2008年8月8日晚8点,第29届奥林匹克运动会将在北京拉开序幕,届时一系列中国元素在人们的欢呼声中接连亮相。

由北理工软件学院 数字表演仿真技术 团队成员研发的 大型广场文艺表演计算机三维智能仿真编排系统 在奥运文艺表演的创意、排练、实施到最后的演出,都将发挥巨大的作用。

从导演创新手段和表演内容上是一次革命性的创新,也运用大量的数字化的背景。这种现代化手段不仅是弥补了过去手段的一些不足,更重要的是中国人数众多、改革开放形式、古老文明、和谐发展等特点都得以完美体现。 项目负责人、北京理工大学软件学院副院长丁刚毅介绍说。

从2007年9月至2008年7月的十个月中间,北京理工大学软件学院 数字表演仿真技术 的研发团队的 计算机三维智能仿真编排系统 。

首先,我们要完成奥运会任务。 研发团队李红松老师谈到研发这套系统的起因时表示,能够为北京奥运会做出应尽的力量和贡献,心里感到很欣慰。

起初,我们的定位是用计算机展示导演们的创意,后来发展到用计算机来验证他们的想法,最后我们都慢慢地知道他们的那些想法可行,那些想法不可行。我们用计算机给他提供数据,然后他再改进方案。 (本报 朱振国 )

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