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气膜建筑--青海高原官兵之家的项目介绍

2013-08-30 11:01阅读:


气膜建筑 焦亮 13910329235
高原官兵之家的建设与示范意义


党俊虎 丁 扬
总后勤部建筑设计研究院武汉分院 武汉 430010)
摘要:文章重点介绍工程实践,结合先进技术和经验探讨在高海拔地区恶劣自
然环境下,以解决高原疾病为出发点,改善官兵生活、训练的措施和办法;项目以节能、高效、低造价、易维护为特征,具有实际推
广与示范意义。
关键词:高原病;气膜;生态; 推广与示范
The construction and demonst
ration significance of Plateau officers and soldiers' home
Dang Junhu Ding Yang
(武汉市永清路20号附8号 总后建筑设计研究院武汉分院, wuhan 430010)
Abstract: To introduce engineering practice as the key point, combined with advanced technology and experience in high altitude
area discussed the bad natural environment, in order to solve plateau diseases as the starting point, improve the officers and
soldiers life, training measures and approaches to energy saving, high efficiency, low cost, easy maintenance for characteristic,
has the actual promotion and demonstration significance .
Keywords: Plateau sickness; Gas film; ecological ; Popularization and demonstration 一. 项目背景
中国是一个多山国家,海拔3000米以上的地区占总面积的六分之一。我军广大官兵常年驻守在这些大山和高原,由于高海拔地区空气
稀薄,氧气分压低,易使人缺氧。官兵患脑水肿、肺水肿等急性高原病与心脏病、血压异常等慢性高原病多发,严重影响了战备训练
和日常工作生活。近年来,营区生活环境得到了很大改善,高压氧舱、中枢兴奋药、肾上腺皮质激素等治疗设备与手段不断完善,但
是怎样营造一个舒适、优美、便捷的生活环境,切实提高日常生活质量一直困扰着我们。在高原地区,由于气压低、地质条件复杂,
且需对建筑内的环境进行改善等要求下,传统的砌体结构、钢筋混凝土结构就显现出突出的缺点:难以封闭(改善室内环境),自重
大(对自然土壤扰动大),建设期长(大量的现场施工工作),成本高(材料运输远,采购量大,生产效率低)。这些因素极大地制
约了高海拔地区生产和生活的开展,
二. 项目概况
2011年我院受青海省军区委托,进行高原官兵之家(以下简称官兵之家)的工程设计,这在我院及至国内同行业都是一个比较陌生
和特殊的设计项目。我们根据气候特点和使用要求,与国内多家技术单位协同配合,运用先进技术设备,进行多方案比较,精心设计,
经过一年的工程建设与试运行,建成了有特色、有实效的官兵之家,使用过程和实际效果达到了设计要求,得到了广大官兵的一致好
评,并逐步在下属几个军分区推广建设。
青海省军区机关驻地位于西宁市,海拔2300米,氧气分压值为581mm/Hg(77.273Kpa),太阳辐射强,昼夜温差大。针对这些特
点,官兵之家由气膜馆、生态阳光厅及设备用房组成了一个空气压力、含氧量、温湿度等指标适合运动休闲的室内环境(图片1)。



气膜建筑--青海高原官兵之家的项目介绍
1)气膜馆采用具有国际先进水平的气膜建筑。气膜材料系统选用北美SEAMAN公司生产的建筑膜材,抗裂、防火、防腐蚀,耐候性
良好,热阻值为2.44㎡•K/W,完全满足保温节能设计要求。该结构形成24米的大跨度密闭运动空间,面积为1500平方米(图片2)。
通过智能化增氧加压机电控制系统,实现馆内增氧、加压、采暖、加湿、过滤、空气净化、新风引入等功能。封闭的环境形成一个可
控制的系统,根据一年四个季节,一日内白天、夜间不同的室外环境条件及使用要求进行人工或自动控制。设计最大增氧幅度为4%,
最大增压值为500Pa,综合作用,将实现室内海拔等效下降1200米。馆内空气压力为250-400Pa。室内温度冬季在16~20℃、夏季在
20-24℃,湿度在45%~65%RH、氧气浓度在23~25%之间,膜内风速≤0.3米/秒。屋顶部份设置透光膜,对自然光的透射率可达25%,
并在内部产生均匀的漫射光,无阴影、无眩光。这样的室内空气环境,可使人体吸收氧气的效率增强,提高了舒适性,适合官兵在馆
内进行球类运动及军体训练。



2)生态阳光厅通过密闭调压室与气膜馆相连,为跨度38米的全钢结构建筑,面积为2100平方米(图片3、4)。由Low-E惰性气体
双层白玻形成围护结构,有效吸收阳光,阻隔热量流失。屋面为正放四角锥网架,设有折线形自动开闭天窗、太阳能聚热板带、空气
对流置换等设备。温湿度控制指标与气膜馆相同,但不设置空气加压及补氧设施。太阳能集热板带提供照明用电,补充部分加压设备
用电;地板辐射与散热气片相结合,为冬季实现均匀有效的采暖方式提供了保障。种植四季常绿乔灌木及观赏树种、音乐水景及休闲
步道,厅内环境适合休闲交流。

气膜建筑--青海高原官兵之家的项目介绍



建筑材料、设备系统设计中,除了严格满足国内相关现行设计规范,还按照ASCE 17-96《空气支撑结构》(美国土木工程师协会)、
IBC 2006《国际通用建筑规范》(美国国际规范委员会)、CAN/ULC-S109《建筑织物燃烧及阻燃性测试标准》(加拿大UL试验室)等
规范进行严格审核。
官兵之家从施工到投入使用仅用七个月时间,经过近半年的使用,官兵按日程安排进入馆内进行有规律的调养和运动,减少了高原
疾病的发作,体质普遍有了较大提高。
三.推广与示范意义
官兵之家采用工业预制化的支撑体系与围护形式,在高原地区降低了建筑材料的供应难度,施工安装可控性强,其中气膜结构现场
安装仅为七到十个工作日,综合建设成本比传统建筑降低25%~35%。模块化机电设备系统实现了数字化控制,项目后期维护成本仅为
传统建筑的二分之一(图片5)。


玉树、果洛、海西、海北、海南五个军分区驻地条件更为恶劣,特别是玉树、果洛两个自治州海拔高于4200米,年均气温-4℃,
大气含氧量仅为内陆地区的30%~60%,官兵之家的建设就更有意义更迫切。目前我们针对上述五个军分区官兵之家的工程设计正在
逐步展开。
根据使用人数的不同,每个建筑面积控制在1500平方米以内。(图片6、7),室内各项环境控制指标较省军区项目也有较大调整,
并设置了断电时防倒塌的轻型支撑。智能控制系统通过PC机远程操控气膜馆的内部压力及通风,并可借助风速感应器,对突发的天
气情况做出恰当、及时的反应。根据高原地区市政条件有限的特点,气膜配套机械单元的主充气能源为电力,双重备用系统的能源分
别为电力或天然气。

气膜建筑--青海高原官兵之家的项目介绍
气膜建筑--青海高原官兵之家的项目介绍

高原官兵之家的建设,符合我军现代化营区“规模集约化、功能多元化、环境生态化、信息智能化、资源节约化”的特征和要求,
符合广大官兵的切实需求。它的推广和建设,必将极大提升高海拔地区部队的战斗力、凝聚力和保障力。




气膜建筑-焦亮 13910329235

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