发布时间：2024-11-02 07:12:50 来源: sp20241102
盖房子，对于我们来说，是很普通的一件事，但是，在南极盖房子，您还会觉得普通吗？在遥远的南极罗斯海，有一个叫恩克斯堡岛的地方，那里就正在盖房子，这个房子就是我国第五座南极科考站，我们如何设计一座科考站？我们又如何建造一座科考站？
1月13日，南极罗斯海新站主楼主体结构实现封顶。
总台央视记者 李宁：这里就是南极罗斯海新站的建设现场，现在正在进行吊装作业的就是新站主楼的最后一根钢梁。为了庆祝这个重要的工程节点，队员们给这根钢梁戴上了大红花。随着这根钢梁的成功吊装，标志着罗斯海新站的主楼主结构完成了封顶。从去年的12月7日，中国第四十次南极考察队新站队抵达这个地方开始，就马不停蹄地投入了新站的建设工作中。经过一个多月的奋战，目前工程进展顺利，除了今天主楼结构完成封顶之外，84个功能模块已经全部安装完毕。目前正在进行的就是幕墙板的安装。
中国第四十次南极考察队新站队队长 王哲超：后续，我们将把工作重心转移至外墙板的安装、室内配套设施以及后勤中心结构安装，我们将以更加饱满的热情，按计划完成罗斯海新站的建设任务。
新站靠什么确保坚固？
对于一座房子来说，结实是最重要的，南极洲气候环境恶劣，在这样的环境下，罗斯海新站是通过什么样的设计来确保坚固的呢？
总台央视记者 李宁：我们从外边来看，整个的主楼完全是一种钢结构的体系，用钢量超过了每平方米300公斤，和同类建筑比，大概是2到3倍的量，所以说，罗斯海新站是名副其实的钢筋铁骨。
杨春林是罗斯海新站的结构设计师，从业11年，但是在南极设计结构还是头一次。
罗斯海新站结构设计师 杨春林：最大的挑战还是南极这边特有的，一个是温度，低温的环境，还有就是风荷载，特别大。
新站所在的区域是南极洲下降风最强的地区之一，已知最大风速超过43米/秒。为了应对大风对结构的冲击，设计师通过数字模型计算分析，确定了设计方案，并对薄弱部位进行了加强。
罗斯海新站结构设计师 杨春林：我们在设计的时候，考虑风的荷载，在水平、纵向都设置了支撑。这块是主楼A区和B区连接的地方，这边有一个三米三高度的坡度，我们通过分析，这一块结构的受力比较大，我们钢柱截面还有包括柱墩都进行了加强。
通过结构的设计，罗斯海新站的设计抗风能力达到65米/秒，相当于17级以上的风力。
新站为什么选在罗斯海？
在罗斯海新站之前，我国在南极已经有四座科考站，为什么我们还要建造第五座？又为什么选择在罗斯海呢？
目前，中国在南极洲已经建立了四座科考站，分别是长城站、中山站、昆仑站和泰山站，覆盖了南极洲的西部、东部和内陆。但是，中国在南极洲的科考布局还有一个重要的空白，那就是罗斯海区域。
中国第四十次南极考察队罗斯海新站设计师 祝贺：罗斯海是南太平洋深入南极洲的大海湾，是南极大陆最近的边缘海之一。这里保存了地球最后一块完整的海洋生态系统，是研究地球系统中能量和物质交换、海洋生物和全球气候变化的理想之地。
为了填补罗斯海这一空白，我国从南极第29次考察队就开始了选址的工作，历经四个队次的筛选与勘察，对多个预选区域开展了深入调查工作。
中国第四十次南极考察队罗斯海新站设计师 祝贺：五个预选站址进行优化遴选，是从科研方向、气候条件、建设条件、海上可达性和空中可达性等多个因素，对这些站址进行优化比选和实地踏勘与调研。科研方向和科学的热点区域是我们考量的最主要的因素，最终确定了恩克斯堡岛作为我们第五站新建站的站址。
恩克斯堡岛西邻南森冰架，东临终年不冻的特拉诺瓦湾冰间湖。独特的区位和环境，将使未来新站成为开展大气环境、海洋基础环境、生物生态等多圈层、多学科的观监测和科学研究工作的理想之地。
新站长啥样？如何布局？
罗斯海新站目前已经是初具规模了，这座科考站有哪些独特的设计？内部长什么样？
总台央视记者 李宁：今天我们就邀请到了我们罗斯海新站的设计师，让他当导游，带我们一起去看一下，他有个非常吉利的名字叫祝贺。
中国第四十次南极考察队罗斯海新站设计师 祝贺：这边是主楼，主楼是分三个区，这是A区，中间是B区，然后海边是C区，A区和C区主要还是以度夏的宿舍这些功能模块为主。
这个区域是主站首层的办公区域，中间这边是一条走廊，走过去就从A区到B区了，A和B的连接处这两个是卫生间模块，这边过去是未来的医务室的部分，这个地方是未来的一个办公区，办公室和实验室就在这个位置。
这个位置是二层，两侧都是度夏的这个模块，这全都是宿舍，每个宿舍都是有一个斜面，采用这种斜切面的方式，可以把风压的影响降到最低。
第二个也是考虑到南极的太阳高度角，每个窗都是在斜面上，可以享受到更多的阳光，B区是一个公共的区域，有很多餐厅、办公室等等，这个是餐厅区域也是把厨房和餐厅就近布置，然后厨房又跟下边的中转库房有一个竖向上的连通，那一面是大落地窗，就是最开敞的一面，是看向墨尔本火山的，还有整个特拉诺瓦湾的景色都可以尽收眼底。
上到二层，一圈是越冬宿舍，总共16间，它的标准要比度假宿舍稍微高一些，因为也是考虑到越冬期间队员的心理的健康问题，而且每间宿舍也都是可以看到外界的景色，山景房和海景房。
再往上一层是指挥调度室，就是未来考察站的大门。这边就是C区，C区和A区是一个基本对称的镜像的关系，这一侧的一层就是海洋实验室，因为整个罗斯海新站定位还是以海洋科学常规观监测为主，所以把海洋实验室放在靠海一侧，将来有一个出挑的科研平台，有很多常规的观测设备都是从这个平台下面直接到海里。
风洞试验吹雪试验 对新站设计的考验
在设计方案确定之后，就要进行试验地验证了，其中，最重要的就是模拟南极环境的风洞试验和吹雪试验。在中国建筑科学研究院，就有这么一间实验室。
总台央视记者 吴天白：这里就是中国南极罗斯海新站设计阶段进行风洞试验的亚洲最大直流下吹式大气边界层风洞，整个风洞长96米左右，要想进行风洞试验，首先我们就要有一个等比例缩小的中国南极罗斯海新站模型。
中国建筑科学研究院高级工程师 薛原：模型的缩尺比例大概是1∶150，上面布置了800多个测压点，来测试它表面承受的风压力，以及它随时间的一个变化状态。
有了南极罗斯海新站的缩尺模型，下一步就是进入风洞，根据南极洲的建站位置来模拟出当地吹风的情况。
总台央视记者 吴天白：这里就是风洞内部，现在风机已经开始运转，风从风机出来会形成相对均匀的风场。经过这样一个角度由上到下逐渐变大的设备，它叫作尖劈，通过角度来调节风速，模拟出真实大气环境下高度越低、风速越弱的效果。
除了最真实的风，实验人员还要还原新站周边的准确地形。
中国建筑科学研究院高级工程师 薛原：一个山地，然后旁边是大海，大概是直径600多米的范围，把它周边的所有地貌都按比例还原了。风洞试验呈现一个风压力，有些地方的风压过大，新站设计会在局部进行加强，进行模拟以后，对我们新站的设计有参考作用。
总台央视记者 吴天白：除了测风试验，南极罗斯海新站还要在这里进行风吹雪试验。我手里拿的就是模拟南极积雪的材料，通过风吹，这些材料会产生位移，就像这样，它会吹到南极罗斯海新站(模型)附近。
风吹雪试验主要检测不同风速和不同时长下，罗斯海新站的地面积雪厚度分布变化，来判定设计的人员出入口设计是否合理。
中国建筑科学研究院高级工程师 薛原：罗斯海新站因为地势高低不一样，这一边包括这片区域，它的积雪也是比较多的。我们在进行实验之后，看看哪一片区域不会造成大量积雪，我们就会在那个位置开门，方便人员的进出。
配套完备的罗斯海新站
罗斯海新站除了新站之外，还有很多的配套工程，它们共同形成了一套完备的建筑体系。
总台央视记者 李宁：这个区域就是后勤中心，它是和主楼相连的，面积超过2000平方米，后勤中心，顾名思义，它未来就是要提供后勤保障的地方。
中国第四十次南极考察队新站队队长 王哲超：它的主要功能是我们的车库，未来的发电、污水处理、海水淡化以及生活设施的仓库，是一个综合功能的集合体，而且，我们的后勤中心还具备整个新站的生活保障的条件以及设施。
总台央视记者 李宁：这里是距离新站大概有1公里的一个山头，也是未来能源站所在的区域，目前，这个地方正在进行新能源的测试。这里面有光伏发电还有风力发电两种方式，建成之后，新站60%的能源供应都将由新能源来完成。
中国第四十次南极考察队新站队建设队员 田俊辉：目前，我们这套微电网系统测试一切正常，整个微电网系统能够实现无人值守，在这片山头会建10个这种10千瓦的风机，加上10个光伏阵列，光伏和风机各自每小时发电都是100度电，完全能够满足新站所有负载的正常供应。
总台央视记者 李宁：在这个主站下方就是建设中的停机坪，由于南极独特的地理环境，所以对于直升机的需求非常大，无论是运货还是运人都离不开直升机，因此停机坪是每个科考站必备的基础设施。
中国第四十次南极考察队新站队建设队员 郭石磊：我们的停机坪设计有1100平方米，它可以满足同时停靠两架直升机的需求。接下来，我们将按计划进行预应力预制板的铺装，我们的预应力预制板是在国内模块化生产完成的，既可以减少现场的施工工期，同时也可以减少建筑垃圾对南极环境的影响。
新闻链接：什么是南极科考站？
南极洲，这片神秘而美丽的大陆，一直吸引着人类的探索和想象。从人类第一次登上南极，就出现了科考站的雏形，那么，什么是南极科考站？它又经历了怎样的演变过程？戳视频↓了解一下。
19世纪末20世纪初，人类开始踏足南极，这个时代被称作南极的“英雄时代”。1911年1月，挪威探险家阿蒙森成功抵达南极点。他在沿途搭建了放置食品的小木屋，这就是著名的阿蒙森小屋，它也成为南极科考站的早期雏形，这个时期的建筑更像避难所，还不具备科考的功能。
1957年，国际物理年之后，南极地区独特的生态系统和资源潜力受到了科学界的广泛关注，大批科学家开始进入南极，科考站的功能不再局限于基本的生活需要，而是更多地转向为科学服务，更像是一个大型实验室。
此后，随着科技的进步和经济的发展，以及对南极保护意识的增强，科考站开始向集约化、一站式发展，同时，随着交通和后勤保障系统能力的增强，科考站就变成了集生活、科研、后勤保障等多功能的综合平台，甚至是城镇。
目前，全球已经有30多个国家在南极建立了70多个考察站，我国在1985年和1989年，分别建造了两座常年科考站——长城站和中山站，之后又陆续建造了昆仑和泰山两个夏季站，罗斯海新站是我国在南极的第五座科考站。
(总台央视记者 崔霞 李宁 吴天白)
(责编：乔业琼、杨迪)