2024年是中國極地考察40周年。40年來，在黨的領導下，我國極地事業從無到有、由弱到強，一代代極地工作者勇鬥極寒、堅忍不拔、拼搏奉獻、嚴謹求實、辛勤工作，取得了豐碩成果。位於地球最南端、神秘遙遠的“冰雪大陸”南極洲是進行科學研究的“聖殿”，一批又一批中國科考健兒奔赴南極，他們到南極探索什麼科學奧秘？他們如何進行科學探索？取得哪些科研成果？南極還有哪些未解之謎？新華訪談聯合新華社上海分社“上天入海”工作室，圍繞南極的氣候變化、冰蓋穩定性、海冰融化、天文發展、動物狀況等領域推出系列訪談“探南極”。
考察站是進行南極科學考察的“大本營”。在遠離人類文明、暴風雪肆虐的“冰雪大陸”建設考察站，是一個國家綜合實力的象徵。21世紀以來，隨着運輸能力、建造能力、機械裝備等科技能力大幅提升，世界各國考察站建設主要選擇鋼結構裝配式和模塊化建造方式，實現了“像造車子一樣造房子”。
本期“探南極”專訪第30次、34次南極考察隊員、中建科技集團有限公司研究院極地建築專家王中軍。
王中軍在中國第30次南極考察中。 新華社記者 張建松 攝
新華訪談：請問南極考察站的建築有何特殊要求？保溫、防火、供電等問題如何解決？
王中軍：南極的自然環境十分惡劣，人類到達南極以後，如何立足是最先遇到的難題。早期，南極探險隊採用帳篷、雪屋和木屋；進入21世紀，隨着人類運輸能力、建造能力、機械裝備施工等能力提升，考察站建設主要選擇鋼結構裝配式和模塊化建造方式，建築的保溫、抗風、防火等要求極高。
如何保溫：南極是地球上最寒冷的大陸，考察站一般採用雙重或多層保溫設計。我國南極崑崙站、秦嶺站的保溫都是採用內部功能模塊與外部保溫層相結合，內部功能模塊的保溫自成一體，外圍護把整個建築封閉起來，等於穿了一件“棉衣”。我國南極長城站、中山站、泰山站都是採用鋼結構裝配式建造，外墻保溫分為內外兩層，外層側重保溫和防水，內層側重是防火和保溫，兩者互為補充。泰山站還在屋頂附加了一層氣凝膠。
如何防火：南極是地球上最乾燥的大陸，火災是造成南極遇難人數最多的災害之一，考察站防火極其重要。我們應對的措施是：盡量選擇不燃的建材，嚴格進行防火分區；規劃時合理利用地形，根據建築的功能、關聯性、火災的危險性，合理劃分為幾個分散佈置的組團。例如，生活科研用房應佈置在全年最大頻率風向的上風側；油罐區、燃氣瓶組站應佈置在全年最小頻率風向的上風側；可燃材料倉庫應佈置在全年最小頻率風向的下風側；難燃和不燃材料倉庫宜佈置在全年最大頻率風向的下風側。
中國南極中山站的油罐。 新華社記者 張建松 攝
如何供電：南極考察站採用發電機供電，發電設施是考察站的“心臟”，必須做到絕對保險。目前，我國南極長城站、中山站的發電機都有三台，一用一備一修，一旦有故障，備用發電機會自動啟動，達到無縫連接。隨着環保意識的增強，各國考察站都在增加綠色能源比例。我國南極秦嶺站綠色能源將達到60%，既有科考站的升級改造後，也會努力參照這個標準。
生活用水：南極考察站用水有三種來源，湖水、融雪和海水淡化。我國崑崙站、泰山站建設在冰蓋上，只能靠融雪取水，水質絕對一流。長城站、中山站附近都有小水庫，過濾後直接使用。秦嶺站附近沒有水源，採用海水淡化供水。
無人值守：目前我國五座南極考察站，崑崙站、泰山站是度夏站，每年大部分時間無人值守，但檢測設備是持續工作的。供電有電池和發電機兩種形式，發電機選用風冷形式，防止停機時結冰，可遠程控制啟動。
中國南極秦嶺站。（中國極地研究中心供圖）
新華訪談：請問我國新建的南極秦嶺站，在建造方式上有何特點和亮點？
王中軍：我國南極秦嶺站的設計理念，吸收採納了其他國家新建考察站的建造經驗，採用架空的鋼結構裝配式與模塊化組合的方式。相比之下，我國秦嶺站的整體設計與建造的數字化、裝配化技術應用程度更高。在國內鋼結構製造的時候，利用數字孿生技術原理，對構件進行了三維激光掃描並按實際情況建模，與設計圖紙建構的理論模型進行比對，根據比對結果對構件進行調整，並對主體結構實拼進行驗證，為外圍護體系的安裝提供了精準可靠的&&。
新華訪談：請介紹一下您在南極參與建造了哪些建築？建造過程中最大的困難是什麼？如何克服？
王中軍：我從2013年設計南極泰山站開始接觸南極項目，同時設計了長城站1號棟的保護性改造項目，當年隨第30次南極考察隊踏上了心馳神往的南極大陸，完成秦嶺站（當時叫羅斯海新建站）的場地踏勘測繪工作。從此癡情於這片冰清玉潔、神秘壯美的聖地。
此後的十多年，我先後主持設計了巴西南極科考站、中山站衛星地面站和車輛維修庫項目、秦嶺站大臨設施、崑崙站修繕改造等，還設計製造了南極冰雪機場移動候機樓、內陸隊功能艙、特種雪橇等。
在“冰雪大陸”南極洲進行建設施工主要面臨三大困難：
第一大困難是施工窗口期短。受極氣溫、冰情、風暴的影響，留給現場可施工的時間少得可憐。崑崙站地處南極最高點，深入冰蓋1260km，施工周期只有30天；泰山站離海邊520km，施工周期45天左右；中山站和秦嶺站施工周期不足兩個月；長城站處在亞南極，情況好一些，施工周期接近三個月。
第二大困難是運輸物資艱難。南極建設物資要經過上萬公里的海上運輸，這期間要穿過南半球著名的“魔鬼西風帶”，經過南極特有的浮冰區，近一個月時間才能到達南極陸緣冰區。如果海冰夠厚，可以在海冰卸貨，用雪橇把物資運到岸上；否則，就要依靠直升機吊運了。因為近岸水深不足，即使海冰化了，破冰船也不能靠岸，需要用吃水淺的駁船多次倒運。而崑崙站泰山站地處南極內陸，還需要漫長的雪橇運輸。
第三大困難是現場施工條件惡劣。極地酷寒、狂風暴雪、高原缺氧、強紫外線輻射、重型機械不足等，都大大限制了施工效率。
南極考察是一個國家綜合實力的象徵，是一項功在當代、利在千秋的崇高事業。在我國每一個考察站的建設中，都離不開一批又一批南極考察隊員在遠離祖國的地球最南端，戰風鬥雪、惜時如金、拼搏奮鬥。“愛國、求實、創新、拼搏”的南極精神是激勵我們戰勝一切困難的力量之源！
王中軍，中建科技集團有限公司研究院總建築師，兩次參加南極科學考察，獲得“中國極地考察30周年先進個人”光榮稱號。
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