在平均海拔米以上的青藏高原实现如同“零海拔”的居住体验,解决“高原反应”,在房间里用跑步机锻炼,像在家中一样安睡……这个有些梦幻味道的设想在不久的将来或许将成为现实。
“零海拔屋”的外观很像一个啤酒桶
国家会展中心(天津)正在举办的首次展览中国建筑科学大会暨绿色智慧建筑博览会上,中建三局自主研制的高海拔特种用途居住空间“零海拔屋”惊艳亮相。这座直径4米、长8.4米,外观很像啤酒桶的小房子,具有在30分钟内将高海拔地区人居环境调节至相当于“零海拔”水平的神奇力量。
青藏高原约占我国国土面积的1/4,拥有丰富的水、矿产、地热和光照等自然资源,也是我国国防边境线里程最长的地区,具有重大的经济、国防战略利益。高海拔地区低温、低压、低氧、紫外线辐射强,当海拔高度为米时,气压和含氧量将降至海平面的50%左右。研究表明,低气压、低含氧量是引起高原反应的最主要原因。恶劣的自然环境下,青藏高原人口不到全国平均人口的7%,长期制约地区的经济发展和国防建设。
在那曲试验时,人员在“零海拔屋”的跑步机上锻炼
“年12月,我们在西藏那曲海拔米的高原进行了20多天、近小时的连续运行测试。试验表明,‘零海拔屋’使室内大气压力、含氧浓度、温湿度等关键人居指标达到平原地区水平,人体血氧饱和度、心率等生理指标改善至平原相当水平,运动能力和负重能力提升%以上,睡眠质量改善80%以上。”中建三局科创发展有限公司总工程师潘寒告诉北京日报客户端记者,眼前天津展会现场的这座“啤酒桶”,正是半年前在那曲进行测试的实物。
“零海拔屋”在那曲进行试验时内景
“零海拔屋”为模块化装配式结构,便于运输和装配。启动运行时,空气经过压缩、冷干、过滤等设备的压缩和预处理后,存储至储气稳压装置,按需向气密舱体内输入新鲜空气,有序排放不新鲜空气,提升舱体内气压和氧分压并保持相对稳定,使室内主要空气指标达到平原相当水平。
观众在“零海拔屋”内参观
常见的氧舱最难突破的瓶颈是密闭性,氧气容易流失。潘寒介绍,“零海拔屋”采用内开门方式实现初始密封,利用内外压差实现二次密封。内外压差越大,密封门密封效果越好。密封窗使用3厘米厚的高性能亚克力玻璃,可承受50千帕的压力,利用内外压差实现%密封功能。
天津展会上的“啤酒桶”是中建三局研制的第一座也是目前唯一一座“零海拔屋”。潘寒说,之所以采用“啤酒桶”的独特造型,是在试验阶段考虑到圆形受压最小原理的特殊设计。未来,“零海拔屋”将向更高海拔、更大空间、更大规模的高海拔人居空间发展,实现更高压差的增压补氧能力、更长期宜居的功能和更绿色经济的能耗。