近期，國務院國有資産監督管理委員會官方微信公眾號“國資小新”評出“2024年度央企十大超級工程”。其中，由中國建設科技集團股份有限公司（以下簡稱“中國建科”）設計完成的中國南極秦嶺站榜上有名，充分彰顯了中國建科作為建設科技領域“國家隊”的職責與能力，進一步激勵和鼓舞中國建科服務國家重大戰略的使命與信心。

  2024年2月7日，南極秦嶺站主體設施落成，成為我國首個面向太平洋扇區的南極考察站，為南極考察及國際治理提供了關鍵科學&&，具有重要的戰略意義與科學價值。中國建科在全面保障南極秦嶺站建設的同時，通過前瞻性的設計發展理念與創新性的專業技術特色，有效推動和提升了行業進步與國際影響，為踐行國家新發展理念貢獻力量。

  設計發展理念方面，南極秦嶺站的設計面向南極科學考察任務的多重需求，通過全尺度研究、全過程設計與全專業集成三個方面的基礎研究與技術創新，深入開展跨學科跨領域合作，在全面保障南極秦嶺站建設的同時，建立了體系化的考察站發展理念與設計方法，形成具有前瞻性的系統成果。

  立足全尺度規劃研究，探索設施發展路徑。南極考察站是保障國家極地權益、提高南極科研水平和增強南極治理能力的重要支點，南極秦嶺站設計立足南極全域尺度，從考察站主體功能規劃研究入手，統籌考慮南極環境特點、考察發展水平、後勤支撐能力以及國際治理要求等要素，通過對中國南極長城站、中山站及相關國際考察站的深入調研及規劃原則、規劃性質、現狀分析、功能定位、功能分區、實施重點與保障措施等方面分析，嘗試建立南極考察站的功能發展模式和發展路徑，並以此為理論框架，系統應用於南極秦嶺站的選址與規劃實踐，構建以考察站為中心的多圈層全域考察模式，將南極秦嶺站考察範圍拓展到300至500公里的更大範圍，大幅提升科學考察與國際治理能力。

  立足全過程設計實踐，完善行業標準導則。南極考察站的建設從國內項目立項、國際環境評價、主體與專項設計、現場工程實施到未來的運維及更新回收等方面，具備典型的全過程設計特徵。中國建科充分結合考察站的全生命周期特點，開展了相關標準導則的編制與研究，為南極考察站設施的規範化標準化發展打下了良好基礎。其中，聯合中國極地研究中心完成的《極地建設項目選址報告編制技術要求》，結合南極秦嶺站的選址經驗，經過初步預選、現場勘選、綜合比選等步驟，形成以場地先天稟賦為基礎、以建設項目功能需求為導向的多層次評價體系和科學的選址方法；聯合相關高校及企業完成的《南極考察站建築設計導則》（徵求意見稿），全面涵蓋了從規模投資控制、場地選址規劃到全專業設計及環境保護、預裝運輸和更新拆解等全生命周期的設計要點與準則，為建設行業同類項目的投資立項、可行性研究、工程設計、運維管理等提供了重要參照。

  立足全專業集成創新，建立關鍵技術體系。獨特的科學考察任務、極端的自然環境特點，以及國際高度關注的環境保護標準，都對考察站的設計建設提出了嚴格要求，中國建科立足中國南極考察的業務發展理念與南極環境保護的國際標準，精準整合新技術新工藝，打造國際領先的南極科學考察&&。在南極秦嶺站的設計與研究過程中，充分把握南極國際政治、文化、自然及工程特點，系統提出基於南極考察戰略的規劃與選址技術、極端環境下的空間適宜性技術、偏遠環境下的輕量化可持續建造技術、超低依賴的多能互補微網能源技術、極端條件下的水資源利用技術及南極考察無人化智慧化運維技術六大技術體系，系統應用於南極秦嶺站的設計與建設實踐，全面助力中國南極考察基礎設施能力的提升與發展。

  專業技術創新方面，中國建科深入了解南極羅斯海的自然與人文環境特點，從全方位、全過程、全要素、全專業四個方面開展技術創新與系統集成，形成了南極秦嶺站人性化、數字化、工業化和綠色化的技術特色。

  全方位人性化設計。南極秦嶺站結合環境特點和功能要求，以中國古代航海家鄭和下西洋導航使用的南十字星作為設計理念，兼顧中國特色和國際話語權，賦予建築濃厚的人文特徵。後勤中心與主體設施的集中式布局，形成功能分區明確、使用流線便捷的空間模式，全功能要素的集約使南極秦嶺站不僅成為中國現有考察站中規模最大的單體建築，更成為一座冰原之上的微縮科學城。

  面向冰川大海的公共空間，將羅斯海的大美景色盡收眼底；內部的坡頂空間與木質界面回應早期探險的傳統木屋，既有悠遠歷史意味也具現實溫暖感受，流暢的空間組織、季節性光線調節、氣流與聲學的考量，獨具特色的標識等，從生理、心理及精神等多個層面，改善極端環境下人員的工作效率和生活質量，體現人與自然的和諧相處。

  全過程數字化設計。方案研究階段，採用計算機CFD軟體進行風環境的模擬，優化建築基本形體與布局；聯合專業機構進行縮尺模型風洞試驗，通過對不同風向進行測試，獲得主風向下模型表面數百個點位的風壓系數，為結構構件及建築外圍護板的設計提供基礎數據；另外利用介質模擬雪顆粒進行風洞吹雪試驗，獲得建築周邊地面積雪分佈情況，優化建築形態，減少積雪影響。

  工程設計階段，利用BIM模型進行空間分析、碰撞檢測和可視化展示，以確保設計方案的合理性和可行性。在BIM模型中嵌入各種參數和數據，以評估設計方案的可持續性和適應南極環境的能力。通過全專業BIM設計，實現不同專業之間的協同工作和信息共享，提高設計效率和準確性確保設計方案的一致性、可行性和可持續性。

  現場實施階段，中國建科採用數字化工具指導施工企業進行施工進度和資源管理，實現實時監控和協調施工活動。使用激光掃描儀等數字化工具對南極考察站建設現場進行三維數據採集，以獲取準確的場地信息和即時建造信息，用以銜接下一階段工程的設計工作。基於採集到的數據，利用BIM技術進行虛擬施工模擬，以優化施工流程、減少錯誤和衝突，並提前發現潛在問題。

  全要素工業化設計。南極秦嶺站主體結構採用了鋼結構全裝配方式建造，外圍護結構採用裝配式幕墻單元，科研、住宿等內部標準功能單元採用工廠模塊化全裝修建造模式。考察站鋼結構採用高級別耐候鋼，確保在-40℃低溫條件下良好的焊接性能、結構強度以及耐腐蝕性能。主體鋼柱採用整體加工工藝，保證結構穩定性和現場精準實施。

  外圍護層採用單元式複合金屬幕墻形成六面體全方位覆蓋，綜合解決保溫、耐候、防火、外飾、防水、氣密等性能要求；通過氟碳涂層和表面處理工藝相結合的方式，形成整個建築深藍與亮銀的色彩搭配。內部空間借鑒船舶分段建造理念，模塊單元全部採用工廠大模塊全裝修建造模式，模塊中的室內固定傢具、設備及管線均在工廠預製，大大減少現場工作量。在進行現場建造之前，對於整個主體結構和標準模塊、幕墻單元等，在國內進行了預組裝，確保實際建造的可行性與準確性。

  全專業綠色化設計。南極秦嶺站的設計採用集中布局形態，最大限度減少各類設施佔地面積，實現更集約的土地利用，並盡量減少對南極自然環境的擾動；建造策略上採用圍護、結構、內裝一體化的模塊建造技術，不僅能節省運輸成本，而且在減輕建材重量的同時增加平面功能的靈活性。工廠化的預製模式可有效控制建成質量，減少現場人工和施工周期，減輕現場環保壓力。

  建築材料的選擇方面，着重採用輕質、高強的建造體系，借用船舶製造的保溫防水工藝和材料，形成輕質、防水、無毒、防火、保溫一體化外圍護體系，其厚度和重量都大大減少；採用輕質高強的結構材料，如高強鋼結構構件及高強螺栓等，結構重量較以往集裝箱模塊建造方式減輕40%以上。新的模塊建造方式極大提高運輸效率，並減少了各種輔助配套材料的用量。

  運行方面，南極秦嶺站站採用太陽能、風能、氫能和柴油混合動力發電系統，在保障站區能源安全穩定的前提下，最大程度利用氫燃料電池、耐低溫固態電池等高效儲能系統，新能源使用比例預計超過60%，同時採用智慧化集成能源管理系統，最大限度地減少傳統能源的消耗量及空氣污染物的排放。通過增加可再生能源、最大限度地利用室內自然光和循環利用餘熱，盡量減少化石燃料的使用。

  前瞻性的設計發展理念以及創新性的專業技術集成，為冰原之上的南極秦嶺站注入了人文特色與科技力量，同時也為未來極地考察設施建設積累了寶貴經驗，中國建科將再接再勵，為我國逐夢星辰大海保駕護航。