在海拔4526米环境工作如处平原 武汉造“零海拔”天文观测站不惧“高反”
武汉晚报 2023-06-08 12:07

海拔4526米!近日,在汉央企中建三局在新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州帕米尔高原交付全国首座“零海拔”天文观测站,让高原天文工作者不惧“高反”,拥有更舒适的工作生活环境。

首座“零海拔”天文观测站“武汉造”

研发人员刘志茂告诉记者,该观测站位于克孜勒苏柯尔克孜自治州阿克陶县西昆仑山脉第三高峰慕士塔格峰附近,海拔4526米,人迹罕至。

“零海拔”建筑,是指在高海拔环境下,利用增压等技术调节室内关键人居环境指标至平原地区低海拔水平,人体感受更为舒适,从而实现“零海拔”。使用时,建筑内部的海拔高度可根据人员需求设置,人处在更为舒适的环境,降低“高反”对人体的影响。

此次交付并示范应用的“零海拔”建筑总面积约150平方米,具备科考、居住、办公等功能,是应合作单位北京师范大学相关需求,专门针对高原天文工作设计开发的一款科考型增压建筑。

考虑使用场景和运输条件等限制,采用钢材、复合材料等在武汉的工厂生产、总装,由车辆运输到现场拼装而成,属于装配式建筑。

“观测站生产周期大约两个月,运输受高海拔地区环境及天气影响,大约5天运到目的地,由4位技术工人花了3天时间完成拼装,即可入住。”

正在该建筑内工作生活的北京师范大学张记成教授透露入住体验:在建筑内部的感受是头不疼、鼻子不堵、浑身轻松,睡眠质量显著改善。建设方介绍,室内气压整体可增压至1个标准大气压,同时解决高原低压、缺氧问题,能让天文工作者在高海拔地区工作生活更健康。

研发人员介绍,科考人员并非“一秒”从高海拔环境“切换”至平原环境,每次进入建筑内部,会有一段过渡区间,在里边待大约3到5分钟,完成人体对压力变化的适应,再进入建筑工作生活区域。

人在高海拔、“零海拔”环境下反复切换,对身体有影响吗?

研发人员解释,其实建筑内的海拔设置在2000米左右,目的是与外界的环境保持适宜的差距,既可以让人在里边更好地生活工作和休息,也不会在反复进出时感到不适应。“该技术从2018年开始研发,在高海拔地区做过多次试验,证明这样的海拔差对人的影响不大,并且生活区海拔降低,更有利于提高睡眠质量。”

“零海拔”建筑就像“没有飞行功能的机舱”

记者采访了解到,中建三局自主研发建造的高海拔增压宜居建筑此前已经在高海拔地区酒店、部队、工程项目等地方应用。

此前,全国首座“零海拔酒店”在西藏拉萨交接,该酒店位于拉萨市金珠西路,距离布达拉宫4公里,海拔3650米,总建筑面积约800平方米,具备居住、会议、办公等多种功能。

作为首个在西藏地区投入使用的“零海拔酒店”,其打破高原建筑局限,调节高海拔地区室内环境指标,可真正实现在高海拔地区体验类似平原的环境,目前已有几百人体验居住,均表示体验感良好。

目前,该项建筑技术已入选“湖北省高价值专利培育工程”。研发人员介绍,成果经多位院士和行业专家鉴定,处于国际领先水平。目前已申报国家专利60余项,发明专利近30项。

据称,“零海拔”建筑,可以通俗理解为“没有飞行功能的机舱”。项目研发过程中攻克多项行业难题。

首先是建筑高气密性。生物实验室是带负压的建筑,而“零海拔”建筑的气密性能可达其几十倍以上;普通建筑每平方米的承压只有几百公斤,而这类建筑可达四吨以上,需要建筑具有相当高的气密性和承载力。

此外,内部设备的成套控制系统高效运转,比如内部气流的有序组织。大家乘坐飞机时,飞机就是在带压力的情况下进行换气,“零海拔”建筑也是如此,要实现对内部气体含量的监测,并且实现定期排放换气,需要非常智能和稳定的控制系统。

增压情况下,还要保证内部设施的正常运转。以水流为例,正常状态下,增压后出水是喷射状态的,那卫生间的洗浴系统等就无法使用,必须采取一定的技术进行控制,使其像常压状态下运行;马桶也是如此,类似飞机上的马桶,需要借助真空设备来完成污水收集与排放。

由于该类建筑大部分位于人迹罕至的高海拔地区,生态环境好,因此各项动力及能源的使用尽量低碳,如采用太阳能发电,在建筑低功耗运行情况下可实现自给自足。

记者采访了解到,目前“零海拔”建筑仍在不断优化,如能源方面充分利用光伏等绿色能源;排放方面,污水实现集中处理再排放;设施方面,研发高内外压差下的卫浴系统,在实现给排水、排污等功能的同时,确保建筑的高气密性,让建筑满足进高原人群长期居住的条件。

文/龚萍 刘宇太

编辑/倪家宁

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