習近平總書記曾指出，籌辦冬奧會是為了讓更多的人參加冰雪運動，實現(xiàn)3億人上冰雪的愿景。2022年，現(xiàn)場觀看一場冬奧會比賽，對很多人來說可能是第一次零距離感受這項運動的魅力，進而產生喜愛，最終成為3億冰雪人中的一員。但是，如果在現(xiàn)場的觀賽體驗不佳，這種激勵效果就可能被大打折扣。
冬季室外觀賽，最大的困境是寒冷、風大，人的體感溫度非常低，甚至有凍傷的風險。2022冬奧會張家口賽區(qū)，場館氣溫常會低至零下10℃，甚至零下20℃。
據了解，在往屆冬奧會中，就曾出現(xiàn)因為現(xiàn)場寒冷，導致大量觀眾提前退場，媒體記者、志愿者因為手腳凍僵而難以正常工作，賽事組織方對于場內人員的熱舒適保障缺乏考慮，引來不少抱怨。曹彬團隊開展的研究工作，就是為了避免上述問題在2022年冬奧會出現(xiàn)。
春寒料峭，農歷大年初五，清華大學建筑學院副教授曹彬及團隊一行驅車從北京趕往張家口。在此后的十天里，2022冬奧會測試活動將在張家口賽區(qū)舉行，也是對“科技冬奧”研發(fā)成果的一次重要檢驗。
據了解，曹彬團隊自2018年開始主持國家重點研發(fā)計劃科技冬奧重點專項課題“賽道環(huán)境營造及觀賽環(huán)境保障技術研究”，重要目標之一是在冰雪運動場館極端寒冷條件下，為廣大觀眾提供較為溫暖舒適的觀賽環(huán)境，從而提升觀賽體驗。
“我們一直以來的研究方向是人體熱舒適，以往主要關注建筑室內環(huán)境，解決熱舒適需求主要依靠的設備是HVAC(采暖通風空調系統(tǒng))。”曹彬介紹道，“這一次，圍繞冬奧會的辦賽需要，我們充分考慮場館觀賽區(qū)的實際場景和觀眾的觀賽行為，對熱舒適保障措施進行了有針對性的創(chuàng)新設計。”
曹彬說，比如，我們開發(fā)出兼具防風、保溫和加熱效果的高性能防寒加熱服，在外衣整體保溫性能提升的基礎上進行再升級，對人體腹部、腰部等部位提供持續(xù)穩(wěn)定的局部加熱;再比如，我們在觀眾席的座位、扶手欄桿上做文章，把加熱功能跟這些場館設施巧妙地結合在一起。
通過對實驗數據的分析表明，采用上述熱舒適保障措施后，人的體感溫度至少提升10~15℃。同時，這些措施還具有起效迅速、調節(jié)靈活、成本低廉等優(yōu)點。
在研究中，團隊以人體的熱調節(jié)作為理論基礎，使用了一臺重要設備——暖體假人。它的外形看上去非常逼真，能模擬真人的產熱和散熱過程。將暖體假人置身于不同的氣象條件下，通過分析假人各個部位的表面溫度和一些導出指標，就能判斷出人的熱舒適狀況。此外，在熱舒適保障措施的設計上，注重了新型功能材料的應用，包括氣凝膠保溫隔熱材料、柔性石墨烯發(fā)熱材料、金屬氧化物半導體發(fā)熱材料等等，都發(fā)揮了重要作用。
除了現(xiàn)場的觀眾之外，這些研究成果對于場地內的工作人員，包括安保人員、媒體記者、志愿者等等都會非常有效，因為他們都需要長時間在室外寒冷環(huán)境下工作，熱舒適保障措施無疑是雪中送炭。在測試活動期間，很多來來往往的工作人員，對團隊正在進行的實驗很感興趣，駐足觀看，并詢問情況，都表示很期待在冬奧會期間能用到這些成果。“成果的實用性是最重要的，大家的期待是對我們最大的鼓勵，希望通過多方努力，將成果進行更好地推廣應用。”曹彬認為。
為了準備此次冬奧會測試活動的現(xiàn)場實驗，團隊中的侯雨晨、李思師、陳威銘等幾位博士生在春節(jié)期間都沒有休息。碩士生鄧悅不僅深度參與“科技冬奧”課題研究，還從去年11月開始成為冬奧組委規(guī)劃建設部的一名賽時實習生，擔任場館和基礎設施助理，長期值守在張家口賽區(qū)古楊樹場館群，在場館的建設管理和運維、賽事籌備等方面盡職工作。
通過承擔“科技冬奧”課題，能夠把論文寫在冬奧的冰天雪地中，令曹彬和團隊感到莫大榮幸，他說：“作為科技工作者，非常希望利用自己掌握的知識和技術，解決一些實際問題，為2022冬奧會的成功舉辦盡一份力。”(記者 華 凌)
標簽： 賽道 觀賽環(huán)境
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