石家庄鐵道大學風工程研究中心主任劉慶寬

破解“風的密碼”，守護工程安全

10月17日，劉慶寬（左三）和學生對體育場大跨度結構風荷載和風環境進行研究。 本報記者 史晟全攝

10月14日，石家庄鐵道大學風工程研究中心風洞實驗室裡，青年教師孫一飛和幾名學生一起，在一座綠色回形風洞管道裡調整著測壓模型的安裝角度。

“這是劉老師一手規劃籌建起來的‘寶貝’。”看著眼前的“大家伙”，孫一飛充滿自豪。

孫一飛口中的劉老師，就是石家庄鐵道大學風工程研究中心主任劉慶寬。他所說的“寶貝”，是這個國際首創的回直流可變、雙實驗段風洞設備。它不僅能模擬高達80米/秒（超過32.6米/秒就是12級風）的強風，還能復現從細雨到暴雨的各級降雨，是團隊最核心的科研利器。

它的誕生，來自劉慶寬2007年從日本學成歸國后的堅定信念。“當時正值國內土木建設蓬勃發展，抗風研究有很大的需求和應用，國內的大氣邊界層風洞較少，大試驗風速范圍和多功能的風洞更少，我們應該有獨具特色的風洞實驗室。”劉慶寬的話朴實而有力。

籌建之初，經費緊張，他為找到性價比最高的鋼材，前后聯系了50家供應商﹔設計圖紙修改了無數遍，隻為“用有限的資金，實現最多的功能”。

2009年，風洞實驗室終於建成。2022年北京冬奧會，劉慶寬和團隊站到了聚光燈下。

張家口賽區，白色的防風網如同賽道旁的“守護神”，確保了空中技巧和U型場地技巧比賽的順利進行。這背后，是劉慶寬團隊多年研究的厚積薄發。

劉慶寬介紹：“防風網要‘剛柔並濟’，既要足夠堅韌，能抵抗強風的拉力，又要足夠‘溫和’，能有效遮風、透光，不影響比賽和觀賽。”

研發過程是對細節的極致打磨。從材料選型、結構設計到現場安裝的每一個環節，他都要求做到分毫無誤。

劉慶寬是個“細節控”。孫一飛對此深有體會：“一個測壓孔的位置偏差一毫米，一組數據曲線不夠平滑，都必須推倒重來。他常說，我們給建筑‘拍CT’，數據不准，開的‘藥方’就全錯了。”

這種對精准的執著，最終凝結成厚度僅4毫米卻性能卓越的防風網，打破了國外技術壟斷，獲得了國際雪聯的高度認可。

在風工程研究中心的陳列室裡，幾百張風洞試驗的工程照片貼滿了整面牆。“這是哈爾濱大劇院，這是三亞河心島橋，這是馬來西亞的跨海大橋……”孫一飛介紹著他們曾經參與的眾多項目，如數家珍。

這些年來，劉慶寬帶領團隊累計為國內外300多個重大工程進行了抗風專項研究，用精准的數據和創新的方法，為無數重大工程的“骨骼”注入抗風韌性，既保障了結構的抗風安全，又避免了工程投資的浪費。

團隊曾負責東南沿海某電廠大跨度煤棚鋼結構的抗風研究。最初的設計方案沒有進行風洞試驗，劉慶寬團隊完成試驗后，發現實際風荷載比原設計值小很多，為工程節省了大量建設費用。更令人驚喜的是，工程竣工后不久就遭遇強台風，當地不少結構被不同程度吹壞，而這個大跨度煤棚完好無損。

“我們一直特別追求數據的精准性，雷諾數效應等方面是我們團隊研究的重要特色。”劉慶寬說。正是一絲不苟的科研精神，讓團隊兩次榮獲河北省科學技術進步獎一等獎。

如今，劉慶寬正帶領團隊開拓新的研究方向——將防風網技術應用於光伏和工業場地。在內蒙古的一個300兆瓦光伏項目中，他們研發的技術降低了場地風速，進而試驗結構的優化設計，初步測算能為項目節省約15%的建設成本。

“風工程研究是實用性很強的學科，最終目標是為經濟社會發展服務。”劉慶寬表示，“我們會繼續把研究做深做實，同時加強成果應用，守護建筑和橋梁的安全。”（記者高珊）

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