复杂孤立环境下轻量化舒适人居空间快速构建系统
技术描述
独立行动组织往往需要面对复杂的自然环境,如何在孤立条件下解决基本生存问题、尽可能地改善生活空间环境,保障生活质量,是实现行动目标的首要条件。人居环境与能源供给是解决生存问题的基本要素。同时非永久性移动型舒适可持续的人居环境与能源供给系统也能为紧急避难、野外作业和自由探险提供良好的生活保障。 项目将集成膜结构、新材料技术及能源复合利用系统的一体化构建,设想面向独立海岛、沙漠、冰川雪地、无人区、甚至空中等复杂孤立的自然环境,构建可快速收放、方便携带、能源自给、宜居舒适、循环重构、安全耐用的人居空间系统。该系统采用模块化结构,可随行动组织人数规模灵活扩充与异地重构,特别针对单兵或班排建制作战对象构建孤立环境应急生存空间系统;人居空间基于耐候性弹性充气材料构造,在目标地数分钟内迅速收放,完成临时基地、活动空间的建设和快速撤离;膜材表面结合钙钛矿与石墨烯复合涂膜技术及相变材料涂膜技术,实现光伏光热一体化利用与能源存储,满足孤立环境下的能源自给自足和室内温湿度的自我调控;所构建空间充分采用被动式房屋技术,利用自然条件达到保持舒适温湿度、生态、节能的目标;人居空间综合清洁能源与智能感知控制系统,回收雨水形成微型立体生态循环系统。
技术优势
核心技术优势: (1) 空间构建:气肋结合气枕形式的模块化充气式结构,可适应海陆空全栖复杂环境,快速收放且操作简单,单体面向单兵,多个单体组合后可实现完整的班排建制功能。 (2) 环境调控:基于双层薄囊的被动式环境调控技术,利用自然条件达到保持舒适温湿度、生态、节能的目标,形成微型立体生态循环系统。 (3) 能源供给:基于钙钛矿-石墨烯复合涂层的光伏光热一体化供能系统,实现应急能源与微环境调控设备的用电甚至在野外孤立环境中的电热能源供给。
效果指标
项目针对独立执行任务的小规模队伍的人居需求,研究基于充气膜结构的舒适人居空间的轻量化快速构建方法及其使用维护技术。系统作为临时建筑可极大改善使用对象在复杂孤立环境中的生活质量,同时系统可快速成形组合、方便运输携带、能异地循环重构、智能舒适、经久耐用、绿色节能、能源自足的特点。除了可用于战地临时人居空间构建之外,作为非永久性移动型舒适可持续的人居环境与能源供给系统也能为紧急避难、野外作业和自由探险提供良好的生活保障,满足海陆空三栖的居住需求。研究的耐候性充气膜材料,充气膜结构及相关设计技术、能源利用与智能配用电技术可用于绿色装配式建筑等领域。