建研院国家重点建筑实验室考察，原来大兴机场是这样做出来的

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ASRI 2020 冬令营第五天下午为大家组织了一场去中国建筑科学研究院-建筑安全与环境国家重点实验室考察参观活动。

本次我们邀请了由中国建筑科学研究院建研科技教育创新中心主任 – 金海带队，与抗震实验室 – 曹进哲主任，建材实验室 – 张敬主任共同为我们讲解和参观了抗震实验室，风洞实验室，建材实验室每个实验室的研究成果及实验室情况。

参观活动安排

1.下午1:30——2:15，抗震实验室参观，介绍建筑抗震试验的流程，分享中国尊等超高层地标建筑的抗震试验情况；
2.下午2:15—3:15，风洞实验室参观，介绍建筑风洞试验的流程，分享大兴国际机场的风雪荷载研究情况；
3.下午3:10—4:00，建材实验室参观，介绍建筑材料试验的流程，分享建筑材料检测在工程中的应用情况。
4.下午4:00—4:30，总结交流，参观结束。

指导领队专家 – 金海主任 介绍

中国建筑科学研究院建研科技教育创新中心主任，中国土木工程学会计算机应用分会秘书长，国家行业标准《建筑工程风洞试验方法标准》核心编委，参与多项十一五、十二五国家科技支撑项目研究，研究成果获华夏科技进步奖二等奖、三等奖、北京市科技进步一等奖等奖项，参与新广州火车站、呼和浩特大剧院、大连万达广场等数十项大型项目的工程咨询工作。

介绍

建研科技股份有限公司，率属于国务院国资委管理的中国建筑科学建筑研究院有限公司，是由中国建研院结构所，抗震所，软件所，建材所改制而成的高新技术企业，是中国建研院旗下核心优质品牌及资产。

建研科技在国家标准，课题研究，国家重点实验室，行业学术组织等方面具有显著优势，为众多地标性建筑提供技术支撑。

重点实验室介绍

“建筑安全与环境国家重点实验室”（STATE KEY LABORATORY OF BUILDING SAFETY AND ENVIRONMENT）（简称“重点实验室”）由科技部2008年4月批准组建，于2011年9月通过建设验收。重点实验室依托单位为中国建筑科学研究院，该院成立于1953年，隶属于国务院国有资产监督管理委员会，是全国建筑行业最大的综合性科技型企业。重点实验室在北京市通州区科技创业园建立了科研实验基地。目前已在园内建成并投入使用的有国内最大的建筑抗震实验室、建筑风洞实验室、建筑防火实验室、建筑幕墙实验室、建筑材料实验室等科研实验设施。

中国建筑科学研究院建研科技教育创新中心主任，中国土木工程学会计算机应用分会秘书长，国家行业标准《建筑工程风洞试验方法标准》核心编委，参与多项十一五、十二五国家科技支撑项目研究，研究成果获华夏科技进步奖二等奖、三等奖、北京市科技进步一等奖等奖项，参与新广州火车站、呼和浩特大剧院、大连万达广场等数十项大型项目的工程咨询工作。

刚开始，金海主任为我们介绍了整个实验室的情况以及注意事项。

我们第一站来到了抗震实验室，抗震实验室曹进哲主任为我们讲解了整个抗震试验室的研究成果和介绍建筑抗震试验的流程，分享中国尊等超高层地标建筑的抗震试验情况。

抗震实验室介绍
建筑抗震实验室于2000年初筹建，2004年9月通过验收并投入使用。实验室建筑面积2500M2，主要试验设备包括大型六自由度振动台及双向反力墙。
实验室内的大型三向六自由度模拟地震振动台试验系统由美国MTS公司生产，是目前国内尺度最大（6M×6M）、承载能力最强（标准负荷60吨、最大负荷80吨）、技术最先进的三向六自由度大型模拟地震振动台，其技术指标及控制精度在国际上均居于领先地位。与振动台配套的控制及测试设备包括：469D控制系统，STEMⅢ数采系统，SETRA 141A型加速度传感器，TEMPOSONICS Ⅲ型位移计等。该振动台可对平面尺寸6M×6M以内、高度16M以内的大型建筑物或者构筑物进行足尺或者缩尺模型振动台试验。
实验室内的双向反力墙高13M，配合门架及电液伺服做动器，可对大型建筑物或者构筑物进行足尺或者缩尺模型的拟动力、拟静力试验，可进行单向或者双向加载。
振动台实验室以研究复杂建筑结构及城市基础设施在地震作用下的反映规律为主，研究解决我国抗震防灾事业中的前沿性和基础性问题。实验室立足科研，服务于工程项目，可用于各种建、构筑物的原型和模型动力试验，也可用于进行机电、通讯等设备产品的振动考核。
研究范围
1.各种复杂结构的模型地震振动台试验
2.新型结构体系的抗震性能研究
3.村镇房屋抗震性能及其加固方法的研究
4.隔震及减震技术的研究及开发
5.各种设备、产品等的振动台试验
6.用于进行机械、电力、通讯等设备产品的振动考核试验。

介绍完抗震实验室，主任带我们参观了实验室的测试现场，为我们讲解了各个实验仪器，以及如何测量超高层建筑抗震实验。

介绍完各个实验仪器之后，大家踊跃提问，曹进哲主任也热情的帮大家解答疑问，在解答疑问的同时也为大家介绍了建筑在抗震测试中更多的知识。

参观完实验室，我们回到实验室大厅，曹进哲主任为我们播放了某超高层建筑实验视频和抗震测试及抗震知识。

抗震测试从小震，中震，大震，在这三种不同测试中建筑是如何抗震及抗震后建筑的损坏程度。

讲解完，曹进哲主任带我们来到院外，为我们展示了抗震实验室测试过的超高层项目模型，其中包括：上海文化中心，国贸三期，中国尊，丽泽SOHO等等中国超高层建筑。

参观完抗震实验室，我们来到了风洞实验室。

金海主任带我们参观了风洞实验室，介绍了建筑风洞试验的流程，分享了大兴国际机场的风雪荷载研究情况；原来，大兴机场是这样做出来的。

风洞实验室介绍

建筑风洞实验室于2007年初筹建，2009年5月通过验收并投入使用。风洞实验室建筑面积4665M2，技术领先，设备优良，拥有大型建筑风洞、高性能工作站、电子压力测试系统、激光测振仪等精密设备。风洞实验室在硬件和软件条件上的特色和优势在于：

1.风洞尺寸较大

实验室的风洞总长96.5M，是目前国内最长的建筑风洞。布置在长108M、宽27M、高16.8M的封闭实验大厅内，利用大厅空间作为气流循环通道。在实验大厅大门开启之后，还可使风洞以外循环方式运行，以开展雪荷载模拟、污染扩散等环境评估试验。风洞包含两个试验段。高速试验段为主力试验段，主要进行结构抗风试验研究；低速试验段截面尺寸较大，可满足地形模拟和小区风环境评估等大尺寸模型试验的要求。
2.设备精良

实验室配备的美国SCANIVALVE电子压力测量系统可实现1280点的同步测压，在国内居于领先地位，高频、大规模的压力测量可满足绝大多数建筑物模型脉动压力测量的试验要求，尤其是在进行压力瞬态积分时能够保证计算的精度；配备了4台德国POLYTEC激光测振仪，采用国际领先技术，内嵌独立的位移解码器，可实现非接触式的振动速度与位移的测量，测量精度大大超过其它同类产品；美国NI的高精度、高动态范围的数据采集系统配合美国PCB的超小型加速度传感器(重仅1G，频响范围2~10KHZ)，可满足风洞气动弹性模型试验要求；美国ATI公司的多轴力/力矩传感器可作为高频底座天平进行高层建筑和高耸结构的风洞试验测量；此外还配备有用于丹麦DANTEC公司的四通道恒温式热线风速仪和IRWIN地面风速探头等风速测量设备。

3.专业化、高素质的技术团队

经过多年积累，实验室建立了一支稳定的高素质专业队伍，现有研究员4人，副研究员5人，工程师7人，实验人员3人。其中5人具有博士学位，8人具有硕士学位。近年承担了国家“十一五”支撑计划项目2项，科技部专项基金项目2项和国家自然科学基金项目4项。

长期从事结构咨询、设计工作，能深入理解设计需要，且为《建筑结构荷载规范》的主编单位，出具的风工程实验研究 告能很好的满足设计方的要求。

研究范围

风洞实验室可开展各类风工程研究：
1.风洞刚性模型测压试验
2.高层建筑的高频底座天平试验
3.风洞气动弹性模型测振试验
4.有限元风振分析
5.行人高度风环境评估
6.CFD数值模拟
7.环境噪声分析
8.雪荷载的数值模拟
9.其他风工程及工业空气动力学实验

在参观实验室的时候，金海主任带我们参观了风洞实验室测试过的建筑模型，实验室测试了很大一部分中国建筑风洞模拟测试。在这里，大家估计都能找到自己家乡的建筑。

参观完模型，我们进到实验室内部参观，参观结束后金海主任为我们分享了建筑风洞试验的流程，分享了大兴国际机场的风雪荷载研究情况。实验室将风荷感知元件分布到大兴机场的每个曲面模型。将感知元件与风洞实验室相连，通过多种参数变量的调整（包括但不限于风压、环境、空间、时间等）计算主要受力结构及围护结构。

分享完设计项目风雪测试后，我们来到了建材实验室。

建材实验室有张敬主任带我们参观了建材实验室，介绍建筑材料试验的流程，分享建筑材料检测在工程中的应用情况。

建材实验室介绍

建筑材料实验室2007年3月开始筹建，2010年3月投入使用。建材实验楼地下一层，地上四层，建筑面积2851M2。作为建筑材料研究所的下属实验室，建材实验室在混凝土技术、高效建筑垃圾资源化成套技术及各种再生建材产品、混凝土结构的耐久性检测与评估&绿色建材检测、新型泡沫混凝土技术、加固材料技术、高效防渗材料与建筑渗漏治理技术、高性能外加剂、砂浆技术、信息与软件技术等方面均有深入研究和广泛试验。

根据功能划分，建材实验室由胶材试验室、骨料试验室、混凝土力学性能试验室、混凝土长期性及耐久性试验室、化学分析实验室、防水材料试验室、墙体及保温材料试验室、加固材料试验室、砂浆试验室、综合展示厅等10部分组成。建筑材料实验室现有各类仪器设备百余台（套），其中大型仪器设备30余台，总价值近500万元，如混凝土快速冻融试验机、混凝土慢速冻融试验机、混凝土碳化箱、混凝土抗硫酸盐侵蚀试验机、混凝土非接触式收缩变形测定仪、碱-骨料反应试验箱、万能材料试验机、200T和300T压力试验机、徐变仪、电化学工作站及各类便携式现场检测仪器等。可满足混凝土原材料、外加剂、防水堵漏材料、加固材料、墙体和保温材料、干混砂浆等建筑材料的检测及研发需要。

建筑材料研究所涉及先进混凝土技术、外加剂、加固材料与工程、建筑节能与绿色建筑、建筑防水与防护技术、测试仪器设备制造等专业领域，长期以来逐步形成了以普通混凝土和特种混凝土的配合比设计，混凝土拌合物性能、力学性能及耐久性能的检测鉴定，建筑物结构加固改造和耐磨系统研发、工程渗漏治理咨询等为特色的业务板块。

研究范围

1.水泥、砂、石、矿物掺合料、外加剂、钢筋等砼原料的性能检测；
2.高强混凝土、高性能混凝土、绿色混凝土及有特殊要求混凝土的配合比设计；
3.混凝土拌合物性能、力学性能、长期性能、耐久性能的检测、鉴定与评价；
4.轻骨料混凝土的配合比设计；
5.混凝土结构耐久性检测与评估；
6.加固材料、墙体材料及节能保温材料、干混砂浆等性能检测与鉴定；
7.外加剂、防水材料、干混砂浆等产品的研发及配方优化；
8.建筑物渗漏治理咨询；
9.建筑固体废弃物的开发及性能检测；
10.、绿色建筑技术咨询；
11.先进建材检测仪器研发、制造与销售。

张敬主任带我们参观了各个建筑材料实验室，讲解了每个实验仪器的功能及作用，建筑材料在实验中是怎样的一个流程，以及他们在研究的新材料。

参观完实验室后，张敬主任为我们大家解答了同学们的疑问，也为同学们介绍了怎么样才能将材料的功能提升到最佳使用时间。

今天我们一共参观了三个实验室，分别是抗震实验室，风洞实验室，建材实验室，大家也感受到了从建筑设计初期到建筑落地之间需要经历什么样的过程，也了解到建筑中结构是多么的重要以及在自然环境中我们建筑是如何应对的，还有我们在使用建筑材料的同时明白了如何将建筑材料在建筑设计中使其材料性能利用到极致。我想大家经过了今天的访问和参观，应该更能明白建筑的重要性和建筑背后那些默默付出每个人的重要性。

ASRI 2020 冬令营正在进行中，关于大家后期的设计，也请大家持续关注我们。