2024年是中国极地考察40周年。40年来，在党的领导下，我国极地事业从无到有、由弱到强，一代代极地工作者勇斗极寒、坚忍不拔、拼搏奉献、严谨求实、辛勤工作，取得了丰硕成果。位于地球最南端、神秘遥远的“冰雪大陆”南极洲是进行科学研究的“圣殿”，一批又一批中国科考健儿奔赴南极，他们到南极探索什么科学奥秘？他们怎么样做科学探索？取得哪些科研成果？南极还有哪些未解之谜？新华访谈联合新华社上海分社“上天入海”工作室，围绕南极的气候平均状态随时间的变化、冰盖稳定性、海冰融化、天文发展、动物状况等领域推出系列访谈“探南极”。

  考察站是进行南极科学考察的“大本营”。在远离人类文明、暴风雪肆虐的“冰雪大陆”建设考察站，是一个国家总实力的象征。21世纪以来，随着运输能力、建造能力、机械装备等科技能力大幅度的提高，世界各国考察站建设主要选择钢结构装配式和模块化建造方式，实现了“像造车子一样造房子”。

  本期“探南极”专访第30次、34次南极考察队员、中建科技集团有限公司研究院极地建筑专家王中军。

  新华访谈：请问南极考察站的建筑有何特别的条件？保温、防火、供电等问题如何解决？

  王中军：南极的自然环境十分恶劣，人类到达南极以后，如何立足是最先遇到的难题。早期，南极探险队采用帐篷、雪屋和木屋；进入21世纪，随人类运输能力、建造能力、机械装备施工等能力提升，考察站建设主要选择钢结构装配式和模块化建造方式，建筑的保温、抗风、防火等要求极高。

  如何保温：南极是地球上最寒冷的大陆，考察站一般都会采用双重或多层保温设计。我国南极昆仑站、秦岭站的保温都是采用内部功能模块与外部保温层相结合，内部功能模块的保温自成一体，外围护把整个建筑封闭起来，等于穿了一件“棉衣”。我国南极长城站、中山站、泰山站都是采用钢结构装配式建造，外墙保温分为内外两层，外层侧重保温和防水，内层侧重是防火和保温，两者互为补充。泰山站还在屋顶附加了一层气凝胶。

  如何防火：南极是地球上最干燥的大陆，火灾是造成南极遇难人数最多的灾害之一，考察站防火非常非常重要。我们应对的措施是：尽可能地选择不燃的建材，严格进行防火分区；规划时合理规划利用地形，依据建筑的功能、关联性、火灾的危险性，合理划分为几个分散布置的组团。例如，生活科研用房应布置在全年最大频率风向的上风侧；油罐区、燃气瓶组站应布置在全年最小频率风向的上风侧；可燃材料仓库应布置在全年最小频率风向的下风侧；难燃和不燃材料仓库宜布置在全年最大频率风向的下风侧。

  如何供电：南极考察站采用发电机供电，发电设施是考察站的“心脏”，必须做到绝对保险。目前，我国南极长城站、中山站的发电机都有三台，一用一备一修，一旦有故障，备用发电机会自动启动，达到无缝连接。随着环保意识的增强，各国考察站都在增加绿色能源比例。我国南极秦岭站绿色能源将达到60%，既有科考站的升级改造后，也会努力参照这个标准。

  生活用水：南极考察站用水有三种来源，湖水、融雪和海水淡化。我国昆仑站、泰山站建设在冰盖上，只能靠融雪取水，水质绝对一流。长城站、中山站附近都有小水库，过滤后直接用。秦岭站附近没水源，采用海水淡化供水。

  无人值守：目前我国五座南极考察站，昆仑站、泰山站是度夏站，每年大部分时间无人值守，但检测设备是持续工作的。供电有电池和发电机两种形式，发电机选用风冷形式，防止停机时结冰，可远程控制启动。

  王中军：我国南极秦岭站的设计理念，吸收采纳了其他几个国家新建考察站的建造经验，采用架空的钢结构装配式与模块化组合的方式。相比之下，我国秦岭站的整体设计与建造的数字化、装配化技术应用程度更高。在国内钢结构制造的时候，利用数字孪生技术原理，对构件做了三维激光扫描并按真实的情况建模，与设计图纸建构的理论模型进行比对，根据比对结果对构件做调整，并对整体的结构实拼做验证，为外围护体系的安装提供了精准可靠的平台。

  新华访谈：请介绍一下您在南极参与建造了哪些建筑？建造过程中最大的困难是什么？如何克服？

  王中军：我从2013年设计南极泰山站开始接触南极项目，同时设计了长城站1号栋的保护性改造项目，当年随第30次南极考察队踏上了心驰神往的南极大陆，完成秦岭站（当时叫罗斯海新建站）的场地踏勘测绘工作。从此痴情于这片冰清玉洁、神秘壮美的圣地。

  此后的十多年，我先后主持设计了巴西南极科考站、中山站卫星地面站和车辆维修库项目、秦岭站大临设施、昆仑站修缮改造等，还设计制造了南极冰雪机场移动候机楼、内陆队功能舱、特种雪橇等。

  第一大困难是施工窗口期短。受极气温、冰情、风暴的影响，留给现场可施工的时间少得可怜。昆仑站地处南极最高点，深入冰盖1260km，施工周期只有30天；泰山站离海边520km，施工周期45天左右；中山站和秦岭站施工周期不足两个月；长城站处在亚南极，情况好一些，施工周期接近三个月。

  第二大困难是运输物资艰难。南极建设物资要经过上万公里的海上运输，这期间要穿过南半球著名的“魔鬼西风带”，经过南极特有的浮冰区，近一个月时间才能到达南极陆缘冰区。如果海冰够厚，可以在海冰卸货，用雪橇把物资运到岸上；否则，就要依靠直升机吊运了。因为近岸水深不足，即使海冰化了，破冰船也不能靠岸，需要用吃水浅的驳船多次倒运。而昆仑站泰山站地处南极内陆，还需要漫长的雪橇运输。

  第三大困难是现场施工条件恶劣。极地酷寒、狂风暴雪、高原缺氧、强紫外线辐射、重型机械不足等，都大大限制了施工效率。

  南极考察是一个国家总实力的象征，是一项功在当代、利在千秋的崇高事业。在我国每一个考察站的建设中，不能离开一批又一批南极考察队员在远离祖国的地球最南端，战风斗雪、惜时如金、拼搏奋斗。“爱国、求实、创新、拼搏”的南极精神是激励我们战胜一切困难的力量之源！

  王中军，中建科技集团有限公司研究院总建筑师，两次参加南极科学考察，获得“中国极地考察30周年先进个人”光荣称号。

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