中國儲能網(wǎng)訊:在中國第4個南極考察站“泰山站”這個名字還沒有確定之前,考察隊員們習慣稱它為“520”。“520”是一個代號,因為泰山站站址距南極中山站的距離為520公里。而另一個巧合的意思則帶有幾分浪漫色彩,那就是——“我愛你”。
2月8日,經(jīng)過建站隊員53天的不懈努力,承載著中國極地人無限愛意的泰山站終于建成。日前,泰山站總設計師王中軍接受記者專訪,揭開了這座矗立在南極內陸上的考察站的神秘“面紗”。
造型:中國“燈籠”點亮南極內陸
整個泰山站的主體建筑平面呈正16邊形,建筑底部架空,由8根圓柱支撐。整體形態(tài)猶如一架飛碟,富有極強的科幻色彩和現(xiàn)代氣息,同時還具有中國傳統(tǒng)文化特色的紅燈籠元素,色彩鮮艷,具有很好的識別性。但王中軍告訴記者,之所以這么設計可不單是為了造型好看。
在南極,內陸站大多建在積雪上,加之內陸每年的降雪量非常大,考察站常常會面臨被降雪掩埋及建筑沉陷的情況,導致考察站的使用壽命縮短。
“因為建筑物對風場產(chǎn)生擾動,大風吹來的飛雪會在建筑周圍積聚。只需一兩年的時間,南極傳統(tǒng)的地上建筑物就會被積雪掩埋。雖然泰山站所在區(qū)域每年降雪只有二三厘米,但暴風帶來的積雪會在短時間內掩蓋坐落在雪面上的建筑。”王中軍說,“由于南極沒有解凍期,這些建筑物會被積雪掩埋得越來越深而無法進入,被壓變形后最終只能廢棄?!?
為解決這個問題,泰山站主體建筑設計成流線型,同時整體建筑被架空兩米,不但可減小風阻,還有利于吹走建筑附近積雪,從而延長建筑的使用年限。另外,建筑外圍護材料根據(jù)高爾夫球體表面凸凹不平風阻更小的原理,結合風洞試驗比對,采用表面有波紋的夾芯保溫鋼板,使建筑整體更有利于氣流通過,大大減少風阻。外圍護屋面及地面板有一定坡度,也可減少積雪堆積。
然而,在環(huán)境惡劣的南極內陸建設這樣一個考察站是非常不容易的事情。泰山站站址位于1900米厚的冰層之上。冬季最低溫度達零下60℃,極端下降風速達到每秒60米,這對考察站的建筑材料有很高的要求。經(jīng)過多次測試和檢驗,泰山站最終采用了一種耐低溫的特種鋼作為建筑主材料,能抵抗強風、暴雪、酷寒、凍融、凍脹、強紫外線照射、鹽蝕等不利因素的影響。
能源:風光互補 綠色減排
降低碳排放量是泰山站建設及使用過程中的一個努力方向。“目前已建的南極考察站所用能源都靠柴油火力發(fā)電機使用低溫柴油燃料而產(chǎn)生的。這些燃料全部要依賴外部運送,不僅成本高,而且每次運送的數(shù)量也很有限。因此,節(jié)能從而減少燃料的消耗具有重要意義?!蓖踔熊娊榻B說,“我們在設計時選用了太陽能發(fā)電系統(tǒng)和風電系統(tǒng)為考察站提供能源。南極地區(qū)尤其是泰山站建設地,夏季的太陽能、風能充足。一般情況下,太陽能光伏和風力發(fā)電可提供充足的電力,完全可以滿足整棟建筑的用電需求。”
根據(jù)太陽能電池板和風力發(fā)電機的不同特性,泰山站一般獨立電源采用了光伏電池和風力發(fā)電機配合使用的方式。王中軍說,這樣既可以達到提高電源總供電功率的問題,又可以有效降低總成本,還解決了經(jīng)常有風無光或有光無風情況下的供電難題,是業(yè)界公認的比較合理的配置。而且還可以將多余的電力儲存到蓄電池中,作為備用電源。
所有的能源保障系統(tǒng)都采用智能化管理,可自動關閉或立即啟動燃機發(fā)電,適時調配能源供應,“這樣的搭配可以在任何時候、任何情況下,使考察站的工作負載獲得安全、穩(wěn)定、可靠的能源保障?!蓖踔熊娬f。
環(huán)境:空間設計凸顯人性化
公共交往空間與私密空間合理分布是泰山站的一大亮點。泰山站主體建筑內部分內圈、外圈兩部分,外圈為主要使用層,包括宿舍及廚衛(wèi)、醫(yī)療等功能房間,內圈是一個中廳,作為餐廳兼綜合活動中心。
綜合活動中心集餐飲、酒吧、運動、視聽、閱讀、聊天等休閑活動場所于一體。在這里,考察隊員既可以開展自己喜愛的活動,又能與其他隊員進行交流。
在南極內陸,考察隊員面對的是惡劣天氣、高海拔以及單調的生活,這給他們的身心帶來極大的壓力,因此考察站對室內環(huán)境的要求更為嚴格。泰山站每間宿舍都有自然采光窗,中廳也可利用天窗采光,既節(jié)約能源,又可減輕工作人員的心里壓力。此外,泰山站內部設置了二氧化碳實時監(jiān)控系統(tǒng),并與通風系統(tǒng)相結合,及時調控室內二氧化碳的含量。同時,安排了進風口和出風口來增加通風效率,并使氣流的感覺最小化。此外,考察站還設置了獨立的吸煙室,并采用單獨的通風系統(tǒng),有效地排除煙霧,減少火災隱患。
科技、低碳、環(huán)保、安全、人性化……人們所能想到的很多建筑特點都能在泰山站中找尋到。泰山站建設項目經(jīng)理、南極內陸考察隊副隊長葉超說,我們的建設目標就是要增強泰山站的自動化、智能化及綠色建筑的研究與應用,加大清潔能源的應用比重,使之成為南極考察站中高科技與環(huán)境保護的示范站。(文章轉載自中國漁業(yè)報 內容略有修改)




