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習(xí)近平總書記曾指出，籌辦冬奧會(huì)是為了讓更多的人參加冰雪運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)3億人上冰雪的愿景。2022年，現(xiàn)場觀看一場冬奧會(huì)比賽，對很多人來說可能是第一次零距離感受這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)的魅力，進(jìn)而產(chǎn)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(yàn)不佳，這種激勵(lì)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(fēng)大，人的體感溫度非常低，甚至有凍傷的風(fēng)險(xiǎn)。2022冬奧會(huì)張家口賽區(qū)，場館氣溫常會(huì)低至零下10℃，甚至零下20℃。

據(jù)了解，在往屆冬奧會(huì)中，就曾出現(xiàn)因?yàn)楝F(xiàn)場寒冷，導(dǎo)致大量觀眾提前退場，媒體記者、志愿者因?yàn)槭帜_凍僵而難以正常工作，賽事組織方對于場內(nèi)人員的熱舒適保障缺乏考慮，引來不少抱怨。曹彬團(tuán)隊(duì)開展的研究工作，就是為了避免上述問題在2022年冬奧會(huì)出現(xiàn)。

春寒料峭，農(nóng)歷大年初五，清華大學(xué)建筑學(xué)院副教授曹彬及團(tuán)隊(duì)一行驅(qū)車從北京趕往張家口。在此后的十天里，2022冬奧會(huì)測試活動(dòng)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(yàn)。

據(jù)了解，曹彬團(tuán)隊(duì)自2018年開始主持國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃科技冬奧重點(diǎn)專項(xiàng)課題“賽道環(huán)境營造及觀賽環(huán)境保障技術(shù)研究”，重要目標(biāo)之一是在冰雪運(yùn)動(dòng)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(yàn)。

“我們一直以來的研究方向是人體熱舒適，以往主要關(guān)注建筑室內(nèi)環(huán)境，解決熱舒適需求主要依靠的設(shè)備是HVAC(采暖通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng))。”曹彬介紹道，“這一次，圍繞冬奧會(huì)的辦賽需要，我們充分考慮場館觀賽區(qū)的實(shí)際場景和觀眾的觀賽行為，對熱舒適保障措施進(jìn)行了有針對性的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。”

曹彬說，比如，我們開發(fā)出兼具防風(fēng)、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(chǔ)上進(jìn)行再升級(jí)，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(shè)施巧妙地結(jié)合在一起。

通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)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(shí)，這些措施還具有起效迅速、調(diào)節(jié)靈活、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。

在研究中，團(tuán)隊(duì)以人體的熱調(diào)節(jié)作為理論基礎(chǔ)，使用了一臺(tái)重要設(shè)備——暖體假人。它的外形看上去非常逼真，能模擬真人的產(chǎn)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(gè)部位的表面溫度和一些導(dǎo)出指標(biāo)，就能判斷出人的熱舒適狀況。此外，在熱舒適保障措施的設(shè)計(jì)上，注重了新型功能材料的應(yīng)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(dǎo)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(nèi)的工作人員，包括安保人員、媒體記者、志愿者等等都會(huì)非常有效，因?yàn)樗麄兌夹枰L時(shí)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(dòng)期間，很多來來往往的工作人員，對團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)很感興趣，駐足觀看，并詢問情況，都表示很期待在冬奧會(huì)期間能用到這些成果。“成果的實(shí)用性是最重要的，大家的期待是對我們最大的鼓勵(lì)，希望通過多方努力，將成果進(jìn)行更好地推廣應(yīng)用。”曹彬認(rèn)為。

為了準(zhǔn)備此次冬奧會(huì)測試活動(dòng)的現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)，團(tuán)隊(duì)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(shè)部的一名賽時(shí)實(shí)習(xí)生，擔(dān)任場館和基礎(chǔ)設(shè)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(shè)管理和運(yùn)維、賽事籌備等方面盡職工作。

通過承擔(dān)“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(tuán)隊(duì)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(shí)和技術(shù)，解決一些實(shí)際問題，為2022冬奧會(huì)的成功舉辦盡一份力。”(記者 華 凌)