“极端环境中的极致建筑”——揭秘南极罗斯海新站的建筑设计

添加时间 : 2024-10-31

文章来源: 光伏电站

  选址有哪些考量、新考察站“新”在何处、施工面临哪些挑战……来自中国建筑设计研究院的罗斯海新站建筑设计师祝贺,在“雪龙2”号上接受新华社记者正常采访时一一揭秘。

  2023年12月7日,中国第40次南极考察队开展卸货作业。新华社记者 周圆 摄

  南极考察,基础设施建设是重中之重。位于罗斯海区域的新站是我国第5个南极考察站。

  祝贺介绍,新站最终落子于罗斯海的恩克斯堡岛,西邻南森冰架,东濒终年不冻的特拉诺瓦湾冰间湖。独特的区位和环境有助于开展多圈层、多学科的观监测和科学研究工作。

  “选址工作需要综合考量科学价值、气候特征与场地条件、后勤可达性与未来拓展性等多方面因素。”祝贺曾随我国第33次南极考察队考察,参与完成优化选址工作。他表示,各种各样的因素中,科学价值无疑是南极考察站的重要支撑目标和选址的必要因素。

  风环境是选址要重点考虑的另一因素。“南极建筑需要着重考虑风荷载和积雪影响。”据祝贺介绍,考察站的规划布局和建筑形态考虑了主导风向、地形因素及洋流走向。主体建筑位于完整基岩之上,长轴保持与主导风向一致,底层架空,通过预应力岩石抗拔锚杆将建筑牢牢地锚固在地面。

  此外,岸线平缓,可达性较强;地势开阔,具备未来拓展条件;300公里内存在多个考察站,具有一定应急救援能力……“新站站址经过多年考察、多方论证,可以说恩克斯堡岛在选址的诸多方面都颇具优势。”祝贺说。

  2023年12月3日,“雪龙2”号为“天惠”轮破冰引航(无人机照片)。新华社发(祝贺 摄)

  新考察站是继长城站、中山站之后,我国在南极建设的第3个常年考察站。新考察站“新”在何处?祝贺给出的答案是“集约高效、绿色低碳、智能先进”。

  效果图上,新考察站主楼由中央环廊和东西两翼构成,呈南十字星造型。各功能区高度集成、彼此衔接。

  “设计时,我们考虑到当地高寒、强风、辐射等特殊的恶劣环境,建筑采用了集中式形态。考察队员生活、工作、交流等日常活动可完全在一体式主楼里进行,除必要的野外工作,能做到足不出户。”祝贺说,集中式建筑能使占地面积最小化,降低对南极环境的扰动。

  主楼内部采用了模块化设计,模块化率达到45%,最重要的包含16个越冬宿舍单元、26个度夏宿舍单元以及各类办公室、实验室等。模块中大部分室内固定家具、设备及管线都在工厂预制,大幅度减少现场工作量。

  在内部空间,“考虑到机械振动、噪声干扰、空气质量、封闭性环境的心理影响等,我们针对性地设计了解决方案”。祝贺以缓解考察队员心理上的压力为例,建筑内装采用明快的色调、温暖的木质表面;设置植物温室,屋内变得绿意盎然;餐厅落地窗面向海湾,队员可以欣赏绝佳的南极风光。

  祝贺说,新站以被动式建筑技术应对极端环境;采用可再次生产的能源和传统能源相结合的能源系统,优先采用风能和太阳能等清洁能源,“设计的具体方案中,风能、太阳能等新能源占比超过60%”。

  此外,新站根据功能分区的使用特点,分别对越冬、度夏区域实行独立能源供应,根据工况状态灵活设置和调节。度夏宿舍及海洋实验室在冬季无人状态下仅维持值班温度,降低能耗。

  在祝贺看来,近些年来,建筑新工艺、新材料、新技术等相关领域发展,支撑新站设计得更智能和安全。

  新站采用了数据化、自动化、无人化、远程化运营系统。此外,新站还集成了微电网监控、能量管理平台等先进的技术。“这是微电网跨技术领域、多系统协调集成的南极考察站综合应用示范项目。”祝贺说。

  安全方面,采用轻质高强的建筑技术与材料,可以抵抗零下60摄氏度的超低温和海岸环境的强腐蚀;智慧火眼消防联动控制系统,10秒内精准识别,快速响应。

  2023年12月7日,中国第40次南极考察队开展卸货作业。新华社记者 周圆 摄

  当前搭载新站建设队员和建站物资的“雪龙2”号和“天惠”轮已经抵达罗斯海区域,正在开展卸货作业。

  “新站建设施工颇具挑战。”在祝贺看来,南极环境恶劣异常,建设窗口期短。由于南极大陆是中部隆起向四周倾斜的高原,一旦沉重的冷空气沿着南极高原光滑的表面向四周俯冲下来,便会狂风大作,形成南极内陆典型的“下降风”。新站所处区域位于下降风盛行区间内,给工程建设带来很大难度。

  约100名建设队员、约9300吨建设物资,人员、材料和机械的协同是建设过程中的又一大挑战。对此,考察队多次专题讨论、修改完善卸货方案,按照“先生活保障、后施工生产;先主楼、后后勤”的原则,将卸货任务细化到每一环节。开展大规模建设物资卸运和人员登陆工作的同时,还将开展新站钢结构搭建。

  “面对极端环境,我们从考察队员的实际使用需求出发,根据现场水文地质条件,结合工程技术的现实考量,设计出了极致的建筑。”祝贺相信,新站一定会为中国人更好探索南极打下坚实基础。

  人民网北京12月9日电 (记者韦衍行)石窟寺是我国古代文化遗产的重要组成部分,是中华文明历史长河中的璀璨明珠,具有独特的历史价值、艺术价值和科学价值。12月9日,“华彩万象——石窟艺术沉浸体验”在中国国家博物馆对公众开放。…

  人民网北京12月9日电 (记者李乃妍)12月9日,2023-2024赛季国际雪联自由式滑雪及单板滑雪U型场地世界杯云顶站决赛在张家口崇礼云顶滑雪公园结束了争夺,在自由式滑雪女子组决赛中,中国队选手谷爱凌凭借第二轮94.25分的成绩轻松夺冠,这是谷爱凌北京冬奥会后在国内赛场的决赛首秀。 北京冬奥会时,谷爱凌曾在崇礼云顶拿到了自由式滑雪U型场地金牌,此次重回福地参赛,谷爱凌展现出了良好状态,她以资格赛第一名的成绩晋级今天的决赛。…

  人民日报社概况关于人民网报社招聘招聘英才广告服务合作加盟供稿服务数据服务网站声明网站律师信息保护联系我们

  人 民 网 股 份 有 限 公 司 版 权 所 有 ,未 经 书 面 授 权 禁 止 使 用

上一篇:积极构建多能互补协同高效的能源体系

下一篇:能思考、会决策军事能源保障越来越“聪明”