中國南極秦嶺站副總設計師、駐場設計師接受《環球時報》專訪：“南十字星”點亮中國極地探索新座標

【環球時報報道 記者 李迅典】2024年2月7日，中國南極秦嶺站正式開站。至此中國在極地（包括南極和北極）共建立了7個科學考察站，秦嶺站成為我國繼長城站、中山站之後的第三個常年站，也是我國首個面向太平洋扇區的常年站。根據國家南極局局長理事會（COMNAP）官網發佈的統計數據，目前世界上有30餘個國家在南極建有150多個科學考察基地和近80個南極科考站，其中半數以上為常年科考站。5月8日，第二十七屆中國北京國際科技產業博覽會開幕，《環球時報》記者在現場專訪了中國建科所屬中國建築設計研究院高級建築師、秦嶺站副總設計師祝賀等多位專家。祝賀表示，秦嶺站位於南極的羅斯海西岸，作為地球上為數不多的接近於原始狀態的極地海域之一，這裏是研究地球系統中能量、物質交換和圈層相互作用，以及南極海洋生物與全球氣候變化的理想之地。“因此，秦嶺站的定位和選址首先是服務於其獨特的科學目標和科學使命，同時立足大尺度功能佈局，在遠離人類大陸的極寒之地建設一個能源、水循環和物資保障都能夠自給自足的‘微型城鎮’，而不僅僅是一座單獨的建築。”

獨具意義的命名

秦嶺-淮河一線是中國地理上重要的南北分界線，承載着中華文化的厚重底藴。據祝賀介紹，秦嶺站主站區坐落在臨海的巖壁之上，憑海臨風，對岸羣山橫亙百里，一覽無餘。獨特的區位和環境特點，使秦嶺站成為獨一無二的海洋觀測研究站點。據報道，我國目前的3座南極常年考察站，長城站、中山站和秦嶺站分別對應大西洋扇區、印度洋扇區和太平洋扇區，秦嶺站將填補我國在太平洋扇區長期觀測的空白，從而實現對南極長期觀測網的系統構建，更好地研究氣候變化、冰雪和生態環境變化機理等前沿科學問題。

祝賀對《環球時報》記者表示，“秦嶺站主體建築依山憑海，契合原生地貌。主樓底層架空防止積雪，上部‘十字星’的多面體造型大大降低了建築的體形係數與表面風壓，以適應南極常年低温、強風、暴雪等嚴酷的自然環境。與此同時，秦嶺站獨特的建築形態與15世紀中國航海家鄭和下西洋導航所使用的南十字星不謀而合，我們希望這個代表着中國古典航海時代的‘超級符號’可以賦予建築更加豐富的文化內涵。”

“狂暴風口”上的科學密碼

2017年，經眾專家學者多年勘察，秦嶺站最終選址於羅斯海西岸的恩科斯堡島，其所在的特拉諾瓦灣是南極著名的“風口”，而秦嶺站主體建築的設計抗風能力達到65米/秒。“面對極端的氣候條件，我們採用了集約化、人性化的設計：秦嶺站的主體建築由主樓和後勤中心構成，主樓底層架空，佇立在臨海巖壁之上，通過預應力岩石抗拔錨杆牢牢地錨固於地面；後勤中心匍匐在側，與原生基岩共同構成主樓的基座。主樓與後勤中心在內部通過垂直交通核彼此銜接，考察隊員可以足不出户地進行生活、工作、交流等日常活動，免受户外強風侵襲。”祝賀向《環球時報》記者介紹，“在保證考察站功能性和安全性的同時，建築內部空間的處理着重關照了密閉環境中考察隊員的身體和心理健康需求：以明快的色調、温暖的木質表面構成建築室內的底色；專門設置植物温室，使得地處嚴寒極地的考察站室內依然充滿生機；餐廳的落地窗直接面向海灣，隊員們用餐期間可將絕佳的羅斯海沿岸風光盡收眼底。”

南極大陸通常只在每年12月至次年2月有短暫的夏季，這段時間是物資運輸和施工作業的黃金窗口期。因此在設計之初，秦嶺站的建築就確定採用裝配式、模塊化的建造體系，像宿舍、辦公室等單元式的標準用房，在國內就可以完成製造和加工，到達南極現場後，施工就如同拼裝積木一樣，將預製好的模塊逐一進行吊裝。“如此一來可以有效控制現場人力和時間投入，保證主體結構能夠在有限的窗口期內搭建、裝載到位，同時也大大減少了建築垃圾，降低人類活動帶來的環境壓力。”祝賀表示。

談到建造難點時，中國建築設計研究院南極秦嶺站項目建築專業負責人尹曉斌對《環球時報》記者介紹：“巨大温差挑戰是主要難點，在南極的極端環境下，室內温度18攝氏度以上，室外温度最低可達零下45攝氏度，温差達到60多度，為應對這一挑戰，建築採用輕質高強的技術與材料，可以抵抗零下60攝氏度的超低温和海岸環境的強腐蝕，表面採用保温裝飾一體板，既保證保温效果又便於現場安裝，同時其氣密性、水密性達到零能耗建築標準。此外，秦嶺站還需應對風吹雪環境，內陸積雪在強風作用下被吹到海岸邊，颳起的地吹雪像白色的沙塵暴，讓能見度驟降至不足5米，呼出的熱氣轉眼就在面罩上凝結成冰，這些增加了建設難度，但秦嶺站無論從建築材料、設計還是環保方面，都可與國際一流考察站對標。”

新能源供給達到60%以上

尹曉斌對《環球時報》記者表示，秦嶺站在設計之初就強調環境敏感性，注重保護南極脆弱的自然環境和原生地貌。由於南極的特殊環境，每個去南極的人都需要考慮環境承載力，包括人員代謝產生的廢物。在垃圾處理方面，秦嶺站採用無煙低温焚燒技術。建設過程中產生的建築垃圾和廢棄物均採用密封、粉碎、真空、生化、高壓包裝等環保技術處理後打包運回國內，避免現場環境遭到污染破壞。此外，站內所有的生活、建設物資均採用無甲醛無氟材料，以減少對環境的污染，秦嶺站的設計和運營可以説體現了“綠色考察”理念。

秦嶺站首次在南極大規模應用“風能+光能+氫能+柴油”的可再生能源和傳統能源相結合、多能互補的微電網能源系統。能源管理平台可即時監控能耗，分區調控越冬區與度夏區用電。據尹曉斌介紹，今年秦嶺站安裝了26組光伏板和10組風機，並且在南極首次引入了氫能源儲能系統，整體設計目標是讓新能源供給達到60%以上。“對於中國來説，秦嶺站是第一個在常年站中運用可再生能源使用比例達到60%以上的考察站，這標誌着秦嶺站在能源應用方面達到了新的高度。”

“極端環境下的建設經驗將為人類更遠的夢想提供有力參照”

作為中國南極第41次隊秦嶺站的駐場設計師，尹曉斌對《環球時報》記者表示，第一次親眼見到秦嶺站時，內心充滿自豪感，建築規模雖然不大，然而到現場後發現這座建築非常宏偉，“真真切切就像一個‘南十字星’矗立在那裏，成為代表中國的一個標誌性建築。”

“從1985年的長城站，到1989年的中山站，再到如今的秦嶺站，中國對南極的科考探索已經走過了40年。在秦嶺站的設計過程中，我們有幸獲得了來自各領域的眾多專家、前輩們的支持和指導，同時也曾隨考察隊去過很多具有代表性的國外考察站進行實地調研。從這個角度來講，秦嶺站並非橫空出世，而是在長期的經驗積累中一步步走過來的。”祝賀對記者説，秦嶺站的建成不僅有賴於中國綜合國力的增強，也體現出中國南極科考國際地位的大幅提升，“秦嶺站不僅是在地理上點亮了中國南極考察的新座標，也是在人類南極探索的歷史脈絡中留下了一個時間軸上的新座標。從人類首次踏上南極大陸時建造的簡易帳篷或小木屋，歷經一個多世紀發展，南極考察站已經進化成能夠承載科學研究的綜合性科研中心，體現着人類的探索精神與智慧。從更廣闊的時空上看，南極可能只是我們走出的一步，當人類未來的腳步邁向太空時，相信這種極端環境下的建設經驗也將為人類更遠的夢想提供有力參照。”祝賀對《環球時報》記者説。