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历史上,张翼有哪些故事?

张翼老师,中国南极长城站、中山站、昆仑站、北极黄河站的总设计师;目前国内极地建筑第一人。

2008年11月20日,中国第二十五次南极科学考察队乘坐的“雪龙号”考察船在上海极地码头启程了,在这次南极考察的所有任务中、最重要的一个就是要在南极冰盖的最高点上建立中国南极内陆的第一个科学考察站、中国南极昆仑站。随着“雪龙号”考察船开始向南极挺进,有一个人虽然没在船上,但也开始持续紧张起来。自己的手机从来是二十四小时都开的,自己给你举个例子,那年自己从长城站经转巴黎回国内,然后自己在巴黎接到了一个从内陆打来的电话,问自己一个施工上的问题,自己说你们怎么能知道这号能打通,他说我们查了你的行程,你在巴黎的时候,这段你下了飞机了、应该打开手机了,自己就觉得这个地球好小,但是他们那边打电话是特别困难,要卫星周转好几次,每天晚上九点多给自己打电话,就是把时差减掉之后、是我们俩都能接受的一个时间,每天晚上打一个半小时电话、把一天的情况讨论交流一下,所以就是我要不去现场、我就得经常打电话来交流。

南极冰盖的最高点又被称为冰穹A,这一地区蕴藏着神秘的地球信息,对于每个国家、都有着重要的科学考研究价值。在南极内陆,是很多科学研究的一个绝佳的场所,比如说这种深冰芯钻探、比如说天文观测,他们天文台说、这个地方是仅次于近地的哈勃望远镜的这么一个地球上最好的观测场所,它空气非常清洁、没有任何粉尘的遮挡,所以能见度特别特别好。如果在冰穹A地区建立考察站,将有助于科学家在南极内陆开展冰下山脉钻探、天文和地磁观测,卫星遥感数据接收等学科的科学考察,但是、冰穹A地区气象条件极为恶劣,一度被称为人类不可接近之地,所以很多国家虽然都意识到在这里建立考察站的重要性,但是却迟迟都没有付诸行动。整个四千二百米海拔,冰层有三千多米厚、等于这个房子是完全建在冰盖上的,最低气温零下八十三度,普通的钢在这么低温下都会显现冷脆性、失去力学性能,就是这样、就这么困难,然后四千二百米的海拔 它的大气压大概相当于正常大气压的0.56倍,就是相当于我们青藏地区的五千米左右地方高度的含氧量,所以在那个地方的话、如果你施工的工作量很大的话,这个工人会受不了的、会出问题的。

作为中国南极昆仑站的总设计师,张翼虽然没有随考察队一同前往南极,但自、自从雪龙船启程的那天开始,他比任何人都关注考察队的动向。考察队出发二十多天后,雪龙号考察船来到了一片靠近南极大陆的海冰区,雪龙号虽然具备破冰能力、但此时由于冰层很厚,所以始终不能靠岸卸货。他们当时物资运不下去就急了,就马上给自己打电话,就商量我们有什么办法吗,我们是先建哪些部分、再建哪些,还是有什么替代,就不断的地从雪龙船上给自己打电话、商量这件事情。张翼说,在南极建设昆仑站,就是一场和时间的赛跑,因为在南极、人们只能在夏季有两个月的时间可以进行户外活动,如果除去内陆车队往返中山站大本营和昆仑站站址之间的时间,那么留给内陆队队员的施工时间就只有二十多天了,所以雪龙船上的建站物资晚运下去一天、就意味着队员们的施工时间少了一天。所以这块儿很麻烦,当时很紧张,就说怎么能够及时地把这些建材物资运到内陆出发基地,这是当时最危险的一件事情,这个时间一下减少了很多,所以它等于在现场的时候、实际建造周期就减少了,大家压力都很大,施工现场的压力很大,就这个房子能不能建成,这个可不得了、这关系到国家的一个形象。实际上,在筹建昆仑站之前、张翼就已经参与过中国南极长城站和中国南极中山站的改建扩建工作。长城站和中山分别建于1984年和1988年,进入二十一世纪后、这两座考察站都已超过了当时设计的使用年限,而且南极恶劣的自然条件、又加速了考察站基础设施的老化,破损和报废的设施越来越多,这给科考队员的工作和生活带来很多不便。那边的空气、海风啊,它带着盐的这种东西,腐蚀得很厉害,所以早期我们国家的这些个防腐涂料或者什么的、肯定还没那么先进,然后每年的保养可能有时候略微有点跟不上,所以那个房子腐蚀得非常厉害,据说有一年、有一个代表团去参观的时候,把地板都踩塌了,就是锈蚀得非常厉害,它等于没有保温了,等于冷气就直接从底下就上来了,所以你人呆在屋子里头、上面可能是十几度,而地面这块儿是结冰的,这个就这么可怕,据说当时有一个俄罗斯站的站长在那儿坐着就给冻病了,就是上面很热、底下很凉。所以在2002年的时候,国家海洋局极地考察办公室委托清华大学建筑设计研究院帮忙组建一个设计团队、进行中国现有南极考察站的重新规划与设计,而这一重任就落在了张翼的肩上。当时自己三十五岁,当时院里就是一商量、就是觉得派自己去最合适,我自己也非常容易、因为去那个地方,一个是这个人得稍微年轻点儿,因为岁数大了、可能身体会受不了;另外一个又不能太年轻,因为这个东西很有挑战性。张翼是喜欢挑战自己的人,他在二十七岁的时候就已经成为清华大学建筑研究院的创作室主任,设计了清华大学的部分校园规划、王府井百货大楼新楼等建筑,可谓是一名经验丰富的设计师,但是、当他开始着手极地建筑的研究设计时却发现,他以往的所有设计经验如果照搬到南极,几乎完全行不通。比如说我们在国内,房子好不好、就看外表好不好,这几乎大家成为一个定式了,自己老形容说南极的设计、它是一种回归本原的设计,建筑是什么、建筑要坚固,实用,美观,现在很多人都觉得好像这是一句没什么用了、过时了,但是你在南极的话、你会发现,这三句话太有用了,首先就是要坚固啊,你不能被雪埋了、被风吹倒了,被火烧掉了,这首先就是要坚固安全,然后就是要实用、说这个房子我们说什么叫实用,比如说以前我们早期的房子是很多小集装箱、可能不少,但是这些集装箱都是分散的,那么到了冬天的时候、大家真的是不愿意从一个集装箱跑到另一个集装箱,真的就是有的时候吃一顿饭要翻过一个六米高的雪坡,你说谁愿意,小伙子经常就是吃点方便面、他愿意这么对付,所以这就是方便,方便不方便、就实用的问题。

2002年,张翼开始负责中国现有南极考察站的重新规划与设计,可是这个时候他发现国内和国际上关于南极考察站设计的资料非常有限,而极地考察站建筑的规范和系统理论方面更是完全空白,为了收集到南极建筑的相关资料、2002年12月,张翼第一次踏上了南极大陆。第一次去的时候我们先飞到长城站,自己说长城站看第一眼的时候、自己就觉得是天堂,天是蓝的、海是蓝的、雪是白的,唯一多余的是我们自己,非常非常纯净、非常非常美。自己当时是在十二月初进去的,整个那个积雪都还特别厚,我们在那儿开着雪地车走,有一群企鹅就在我们前面领着路走,觉得简直太美了。但是就是南极有它非常恶劣的一面,所以我们经常有时候看照片看什么也好,好美啊这个东西,但是南极是不是真是这样的,他不是,南极99%的时间可能都是非常非常恶劣的,没法出来拍照、悠闲的四处闲逛,我们只是在1%的时间里出来拍了很多漂亮的照片,大家不要以为南极总是那么好看。2002年,张翼先后考察了十几个国家的南极考察站,获得了大量的第一手资料。比如说当时自己去澳大利亚的站,就几个小时、我们拍了上千张照片,还有大段的录音,回来就是去研究这些东西,调研不仅仅是去科考站,有时候我们还跑到人家的国内,就是他们在国内预组装的时候、我们去现场跟他们交流,那会儿你就能看到这个构造是怎么一回事;那么还有一种是什么呢,国际的极地会议,极地会议有时候去跟别的国家的技术人员进行充分地交流,他们其实还都是蛮热情,关键是你能不能问到点上,其实有些问题你一问、一句话你就知道是怎么回事,但这个都要有心。

在实地考察了多个南极考察站、并且进行了深入研究后,张翼渐渐形成了自己的思路。过去他们建站的时候有两个问题,就是用材料的时候有两个问题,第一、如果你只用保温材料,比如说聚氨酯或者是这个聚苯的这种板材,它不防火、这是很危险的,这个材料一把火、一下全站就全烧光了,这个是非常非常危险的;另一种情况、你为了防火,你用的是岩棉,岩棉不防水,所以最后呢、实际上我们当时是相当于首创了一种构造形式,就是我们这个系统、就是外围护这个系统、实际上绝对是一个特别好的创新,我们外面是聚氨酯的金属夹心板、它的保温性能特别好,而且也不怕水,那么里面是什么、是岩棉板,岩棉板是什么呢、它怕水,但是你不接触外面,同时它的防火性能特别好,这一个小时肯定烧不坏,因为南极考察站、它这个火都是从里头烧起来的,所以岩棉板放在最里头。那么两层板子中间放的是什么呢,放的是钢结构。

张翼设计的这种复合构造形式,不仅能使考察站达到很好的保温和防火性能,而且从坚固抗风的角度看、也比以前有了很大的提升。南极考察站那边,比如说三十几米每秒的风很常见,台风级的很常见,那么我们过去的这个房子在这个三十几米每秒的时候、整个房子都在颤抖,而我们新建的房子,长城站已经能抗四十几米每秒的风,然后到中山站抗六十四米每秒的风,瞬时直达风你想想六十几米每秒、得多大的风力。

南极的气候虽然非常恶劣,但是另一方面、南极的自然环境却又非常脆弱,正因为它是遭受人类破坏最少的大陆,所以在南极建立科学考察站、一定要把环境保护放在第一位。在张翼看来,从国内万里迢迢地运送建材,一路上的气体排放就是对南极最大的污染,所以提升南极建筑的使用寿命和使用效率也是对南极环境的一种保护。我们是双层结构,所以这个房子近乎有无限的使用寿命,什么概念呢,就是我们的钢结构是完全被封在里头的,所以它不会受到日晒雨淋、盐碱风的这种侵蚀,那么当你这个房子的外层这个板子到了使用率年限,比如说我们现在用的是氟碳板,自己想用二十五年 三十年是可以的,即使中间是坏了、那我们可以把外面这层板子拆掉,再加一层,为什么可以拆呢、因为我是双层结构,你拆外面的板的时候、里面这个板子是不会变的,等于你在拆的时候、你不会影响里面的工作、正常的使用,而以前都是单层板、单层板外面可能再加一点儿石膏板之类的,你一拆整个外墙都没了,这个房子就全完蛋了,所以就是很麻烦,所以我们采用这种做法之后、相当于这个房子就是可持续发展了。除此之外,张翼又改进了考察站的采暖模式,大幅度地提高了考察站的节能水平。原先的考察站它用的是电采暖,电采暖你发电的时候、就是从燃油变成电的时候,这个效率可能30%多,然后电变成热又90%多,它们两个合起来是不到30%的效率,这个效率就是这么高,你如果把它变成锅炉采暖、你直接这个热效率能到80%多,就是你直接就提升了三倍,实际上我们新房子做的最大的一个贡献、就是节能标准提高得太多了,单位能耗、自己那年去查了一下,大概是提升了八倍,如果将来再把热源改造的事情考虑上、大概提升二十几倍,这是非常非常惊人的。现在站区的规模比过去大了两到三倍,室内的温度、舒适度都比过去提高了,结果总的能耗还比过去降了,你想想这个就是一个巨大的环保措施。经过改建,长城站的站区面积达到一千七百多平方米,中山站的面积更是扩建成三千八百多平方米,并且这两个考察站的设施条件一跃达到世界一流水平。实际上从节能方面考虑的话,越大的房子体能系数越好、越有利于节能,为什么说在南极大家不都盖大房子、就是在南极它的施工条件太恶劣了,就是说你是想做、但是你怎么才能把它做出来、在那么短的施工周期,实际上我们也是为这个东西做了很多研究,它不仅仅设计、它还有一些研究调查工作,然后等于是建立一个设计体系、设计策略,然后我们按照不同的策略尽大可能地在建设能力许可的情况下、尽量提升大家居住的环境水平。当时自己记得有一拨大学生去,看完整个长城站附近的那些岛,说中国考察站太牛了,绝对是最好的,然后智利总统去了之后、他们当年由智利空军总司令给我们发邀请函,让我们在奥运会那年就飞过去、跟他们商议说,给他们照原样再设计一个,他们羡慕得不得了,我们不声不响地盖起了这个房子、就一下把他给惊呆了,这个房子盖得又快又好,据说他们拍摄的照片、比我们拍摄的照片还多,他们每天都有专人跑到这来记录施工的过程,就发现这个房子每天都在变化,就几个人、整个就好像觉得在外面工地上就三四个人,结果这个房子一天一个样、一天一个样,结果一个度夏期间、两三个月房子盖好了,他们都惊讶得不得了。就是我们在长城站建完之后、我们老形容说长城站,其实就是中国南极考察的一个窗口,不论是国外的人、还是说这个我们国内的代表团来的都非常多,比如说联合国秘书长、各国的王室什么的,经常去长城站,它就是一个对外交流的窗口,我们现在就是可以毫不犹豫地说、长城站就是乔治王岛最好的站。

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