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北京冬奥会延庆赛区 ， 张艳霞在对临时设施进行安全检查 。 受访者供图

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北京冬奥会的临时看台和集装箱房 。 受访者供图
冰冷的建筑到底能承受多低的温度？在北京建筑大学土木与交通工程学院教授张艳霞牵头做的模拟试验里 ， 使用新型材料搭建的结构 ， 在-40℃条件下仍有较好的性能 ， 而这样的材料就被用于北京冬奥会的临时设施中 。
冬奥会赛场上 ， 临时设施量大面广 ， 并扮演着重要角色 。 据初步统计 ， 三大赛区的临时看台数量超过1.4万座 ， 临时用房达3.8万多平方米 ， 临时厕所2600多平方米 。
“科技冬奥”临时设施项目负责人张爱林教授曾在受访时介绍 ， 与历届冬奥会相比 ， 北京冬奥会坡地赛场地形更复杂 ， 临时设施数量及规模更大 ， 临时支承架体搭建技术要求更高；临时用房和厕所数量及规模大 ， 对可持续性、零排放、低碳供热保温与通风技术要求高 。
然而 ， 我国缺乏严寒、山地、强风条件下的大规模临时设施建设经验 ， 亟须对严寒条件下临时设施搭建与运维进行创新研究 。
对张艳霞来说 ， 临时设施在北京冬奥会上的应用 ， 是一次绝佳的科研机会 ， 亦是一个颇具挑战的技术难关 。 张艳霞此前一直钻研永久建筑和钢结构 ， 大兴机场的设计中就有她的手笔 。 但在临时设施领域 ， 她还是一个新手 。
这次 ， 根据可循环、环保、耐寒等性能要求 ， 项目团队选择了不锈钢材料来搭建临时建筑的架体 ， 采用这种材料的支承架体还未在如此严寒的环境下验证过 。
创造低温条件是试验成功的关键因素 ， 也是项目团队遇到的第一个难题——没有可满足低温条件的试验设备 。 团队里一位90后博士生提出 ， 以“液氮”为主要降温手段 ， 营造低温加载环境的思路 。 师生共同努力 ， 设计制作了液氮低温箱 ， 研制了制冷封闭性试验装置和试验方法 ， 既兼顾了经济性 ， 又实现了温度控制与试件加载相分离的试验条件 ， 顺利开展了支承架体关键节点的低温性能试验 。
在此基础上 ， 张艳霞团队还通过模型计算 ， 评估严寒、大风和大雪耦合极端天气下的建筑安全性能 。
然而 ， 试验也只是验证现实中可能出现的几种常见情况 ， 除此之外 ， 还有很多复杂情景 。 比如 ， 临时设施相关标准预设的情况是 ， 设施上的雪可以被及时清扫 。 可就在去年冬季的一天 ， 张家口半夜下起了大雪 ， 赛区棚房的积雪根本来不及清理 ， 在这种特殊情况下 ， 临时结构的安全问题急需评估 。
在不同的赛区 ， 临时设施面临的考验也有很大差异 。 相比延庆赛区 ， 张家口赛区临时设施体量大 ， 一些架体上还有三层的临时用房 。 有一次 ， 在一场国际测试赛事举办前 ， 一封函件从张家口发来 ， 希望张艳霞所在项目团队去做赛区临时设施的安全评估检测 ， 之后才能放心投入使用 。
一周的时间里 ， 张艳霞带领团队检查了奥运餐厅、领队会议室棚房、国家越野滑雪中心的临时看台等 ， 并同步进行监测、三维激光扫描、图纸对比、以及计算评估 。 张家口赛区各部门 ， 都在等待他们将要出具的这份“体检报告” 。
“可以说 ， 这是我在科研这条路上最大的一次挑战 。 ”张艳霞记得 ， 在崇礼的每个晚上 ， 她与团队成员都要核算到深夜两三点 ， “国际测试赛马上就要开始了 ， 时间急迫 ， 任务繁重 。 所以当时我的压力非常大 。 ”评估报告在最后一天的凌晨2点发出 ， 相关方得到报告后 ， 迅速落实 ， 最终确保了国际测试赛顺利进行 。

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