日前，中國建筑科學研究院有限公司風洞實驗室舉辦身臨“器”境——中國公眾科學素質促進聯合體重大科技設施開放活動。本次活動邀請來自北京市通州區潞源街道辦事處組織轄區內的社工、科普工作者、科普志愿者及媒體代表共30余人，近距離感受風的速度和力量，揭開建筑“紋風不動”的秘密。

　　中國建筑科學研究院有限公司建筑安全與環境國家重點實驗室薛原博士作為活動的主講人，介紹了建筑安全與環境國家重點實驗室(下稱重點實驗室)的基本情況。重點實驗室于2008年由科技部批準組建，2011年通過建設驗收，目前共有11個子實驗室。其中，風洞實驗室是我國建筑風工程領域規模較大、技術設備較先進的建筑風洞之一。

　　進入實驗室，首先映入眼簾的是藍綠相間的巨大“喇叭”，也是今天的“主角”——建筑風洞。

　　“這個風洞長96.5米，是直流下吹式大氣邊界層風洞，可以進行多項科學試驗，為保證建筑的安全性和舒適性提供強大的‘后盾’。”在薛原博士的帶領下，參觀人員來到“喇叭口”了解風洞動力段的運行原理，近距離看到風扇葉片的構造。“風扇中的定子部分除了能夠固定，還起到整流的作用。”薛原博士解釋，“風進入風洞后是平直氣流，所以需要人為創造旋轉。”

　　沿著風洞，接著來到中間的穩定段，又叫整流段，顧名思義，其作用是讓風變得穩定，然后進行整流。

　　參觀人員深入了解風洞內部蜂窩器和阻尼網的構造和重要作用。“蜂窩器是由多個六邊形格子組成的，它可以幫助營造真實的大氣邊界層環境，把旋轉的風轉換成平直穩定的風。”薛原博士說，“風通過蜂窩器后，還是會有一定的旋轉，阻尼網能將其進一步打碎，讓它變成更穩定的氣流。”

　　經過風洞的兩個實驗段，參觀人群最后來到擴張段。在這里，風可以以更低的速度被排出。在專家的講解下，風洞每一段構造的科學秘密被逐漸揭開，參觀人員感受到建筑安全背后“科技屏障”的力量。

　　在參觀人員了解風洞運作基本原理后，薛原博士還介紹了風洞實驗室在建筑工程領域的應用以及研究的目的和基本原理，包括測壓試驗、風振分析、測力試驗、氣彈試驗、雪荷載試驗等多項建筑安全領域試驗，這些試驗成果可以讓建筑更加安全可靠。在建筑環境領域，行人高度風環境試驗、風噪聲測定以及水箱阻尼器等研究可以使建筑更宜居和舒適。

　　沿著臺階步入二樓，薛原博士帶領參觀人員進入風洞內部一探究竟。這里有一個濟南遙墻國際機場二期改擴建工程的模型，看似光滑的模型上有上千個測壓孔，每個孔中都有非常細的測壓管。通過微壓傳感器，可以測量每個孔的壓力值和變化趨勢。精密的微壓傳感器對壓力極為敏感，采樣頻率也十分密集，可以做到每秒采集數百個數據。

　　安裝測壓管是一個細致、復雜且需要巨大耐心的工作。薛原博士介紹，每一根測壓管都需要手工安裝，每次需要由三四位科研人員耗費一至兩周才能完成。參觀人員深切感受到了工程的精密性和成功背后科研工作者付出的巨大精力。

　　截面更小的風洞高速段則能夠模擬12級風力，這里還有可移動的降雪設備，能夠進行雪荷載實驗。科研人員使用模擬真雪的顆粒，配合風速控制，讓“雪”覆蓋到建筑模型上，從而測定屋面上的積雪分布狀況。

　　“雪是如何給建筑造成災害的?主要有兩種情況，”薛原博士介紹，“一是降雪量太大，二是雪在風的作用下產生漂移，造成積雪的不均勻堆積，可能會造成建筑的局部甚至整體垮塌。”

　　活動最后，參觀人員還在風洞前體驗了不同風力條件下風的速度和力量。據了解，風洞實驗室參與超高層(綜合體)項目、大跨空間結構、特種結構/構筑物等工程三百余項，包括北京大興國際機場、國家速滑館、中國南極秦嶺站等重大工程，為建筑結構設計工作提供依據。(謝 蕓)