林业野外作业活动板房的设计和应用

闫永清

(甘肃祁连山国家级自然保护区管理局古城自然保护站，甘肃 天祝 733211)

林业资源调查、营林生产、防火值守等工作都会涉及野外作业，部分作业地远离城镇、村庄，又是生态保护核心区，且作业活动存在流动性和季节性，修筑固定居住和办公设施会给生态环境带来一定破坏，且固定居住和办公设施修筑成本和维护费用高，基层林场、林业资源管护站难以支撑。传统的做法是在林业野外作业中搭建帐篷[1]，帐篷运输、搭建和拆卸方便，流动性强，对安置地生态破坏小，在林业野外作业中发挥了一定作用，但帐篷抵御风暴，承受雨雪的能力有限，特别是御寒保暖能力不足。在我国北方林区冬季漫长寒冷，昼夜温差大，利用帐篷实施野外作业时主要依靠煤炉取暖，时有煤气中毒致人死亡事件发生，给基层林业野外作业带来一定安全隐患。本文为了提供一种坚实耐用，具有加热设施，保温性能高、安全便捷的野外作业活动板房，在借鉴建筑工地集装箱活动板房[2]设计和应用的基础上，吸纳北方农村火炕加热的有益作用，设计了林业野外作业活动板房。应用后，增强了抵御强风、沙尘暴、雪灾等恶劣天气的能力，提高了加温保暖御寒能力，给林业野外作业居住和办公提供了一个便捷、舒适、流动的居住场所。

1 材料与方法

1.1 应用地概况

应用地位于甘肃省天祝藏族自治县炭山岭镇阿沿沟村，N35°48′，E102°26′，该地属祁连山北麓祁连山国家级自然保护区实验区，大陆性高原季风气候，海拔2560m，无霜期90-145d，年日照时数2500-2700h，年降雨量360-400mm，60%降雨集中在7-9月，年均气温2℃。最低温-18℃在1月份，最高温35℃在8月份，昼夜温差5-15℃。

应用地境内阴坡森林主要以青海云杉(Piceacrassifoliakom)树种建群，阳坡主要以祁连圆柏(Sabinaprzewalskiikom)树种建群，植被盖度80%-90%。林缘和林内天窗为灌丛草原，秋草枯黄后极易发生森林火灾，每年11月到次年5月为森林火灾高发期和森林重点防火期，需在各沟口设卡值守严防闲杂人员进山，同时各级林业资源管护员划片进山巡护，严防森林火灾发生。

1.2 材料与方法

加工和制作林业野外作业活动板房的材料主要为“[”形槽钢、彩钢石棉防火板、空心方钢、空心圆钢、薄钢板、真空玻璃、土块和泥巴等。燃料主要为枯死树干、树枝、落叶、煤炭等。加工和制作方法主要是焊接，其次是利用螺母连接和固定各构件。

2 结果与分析

2.1 林业野外作业活动板房的设计和应用

图1 林业野外作业活动板房整体结构示意图

图2 为图1的内置透视图

在图中不同数字分别表示：1—吊环；2—太阳能光伏板；3—烟筒；4—电视卫星锅；5—窗户Ⅰ；6—门Ⅰ；7—门Ⅱ；8—窗户Ⅱ；9—窗户Ⅲ；10—火炕；11—桌子；12—厨具架；13—柴禾煤炭两用灶；14—火炕门。

结构说明：林业野外作业活动板房整体呈长方体形，中间由隔板分割成卧室和厨房。卧室屋顶安装太阳能光伏板2，用于将太阳光能转化成电能供活动板房电器使用，厨房屋顶安装电视卫星锅4，用于接收电视卫星信号。卧室的前端分别设有门Ⅰ6和窗户Ⅰ5，后端设有窗户8Ⅱ，厨房的前端设有门Ⅱ7，后端设有窗户9Ⅲ。卧室内部靠近左侧墙角设有书桌11，右侧靠近隔板设有火炕10，厨房内部靠近右侧墙角设有厨具架12，左侧靠近隔板墙角设有柴禾煤炭两用灶13，柴禾煤炭两用灶13的烟筒3沿墙角伸出厨房屋顶。火炕10的填料口火炕门14穿透隔板设在隔壁厨房内，火炕10的排烟口与柴禾煤炭两用灶13串通，共用烟筒3。

加工制造流程：林业野外作业活动板房整体骨架由宽20cm，厚2cm“[”形槽钢焊接而成，四周墙板和屋顶由彩钢石棉防火板构成，墙板镶嵌在槽钢凹槽中，地板由厚1cm双层防滑钢板焊接而成，双层钢板间隙10cm，填充石棉纤维。门Ⅰ6、门Ⅱ7分别由厚0.5cm双层钢板压制而成，双层钢板间隙5cm，填充石棉纤维。窗户Ⅰ5、窗户8Ⅱ、窗户9Ⅲ分别由4cm×4cm方钢焊接而成。厨具架12也由4cm×4cm方钢焊接而成。桌子11骨架由10cm×10cm方钢焊接而成。火炕骨架由宽20cm，厚2cm“[”形槽钢焊接而成，四周和炕面用1cm钢板焊接包裹，四周钢板外表用厚20cm土块堆砌，炕面钢板顶部用15cm泥巴包裹，抹平。柴禾煤炭两用灶骨架也用宽20cm，厚2cm“[”形槽钢焊接而成，四周用砖头垒砌而成。桌子11、火炕10、柴禾煤炭两用灶13和厨具架12分别固定在地面和墙面上。

应用说明：林业野外作业活动板房应用前，先按既定的设计规格在工厂车间内加工成成品，成品由吊车通过屋顶四角的吊环一起吊装入卡车运往野外作业地。到达野外作业地后再从卡车上起吊卸下，安放时底端四角用砖块垫起，使活动板房地板与地面之间保留一定的间隙。然后通过火炕门14填入树叶、树枝等燃烧物，即可达到加热卧室和取暖的目的。做饭时在柴禾煤炭两用灶13内填入柴块或煤块即可实现生火做饭的目的，同时可达到加热厨房和取暖的目的。用电时启动卧室屋顶的太阳能光伏板2进行电能采集和贮存，观看电视时启动厨房屋顶的电视卫星锅4进行电视信号接收。需要挪动或撤除林业野外作业活动板房时，再次用吊车起吊装入卡车运入新的野外作业地或运入工厂存放待用。

2.2 林业野外作业活动板房的加工制造参数和性能指标

林业野外作业活动板房遵循经济适用的设计理念。由表1所示，活动板房整体设计成长6m、宽2m、高2.5m，其作用是便于卡车装载转运，转运时不超高、不超宽。将活动板房整体分割成长4m、宽2m、高2.5m的卧室和长2m、宽2m、高2.5m的厨房，其作用是卧室内设火炕，是休息和办公的主要场所，空间相对较大，厨房只是做饭和贮放杂物的地方，空间相对较小。其次将火炕的燃料填充口(火炕门)设在厨房，火炕加热时不会在卧室内产生一氧化碳等有毒气体，导致卧室休息人员中毒，柴禾煤炭两用灶做饭取暖时产生的一氧化碳等有毒气体也不会进入卧室，保证了卧室休息人员的安全。火炕设计成长2m、宽1.5m、高70cm，其作用是能满足2人休息，炕面散热面积大，能起到加热卧室的作用。其他构件门、窗、桌、灶、厨具架等的加工制造参数都能满足正常的居住和办公需要。

表1 加工制造参数

由表2所示，林业野外作业活动板房自重3000kg，普通的卡车都能承载转运。通过火炕、柴禾煤炭两用灶加热后，室内温度能保持在15-25℃，能满足人体正常的休息和活动对温度的需求。耐火等级达到一级，主要构件(钢结构和彩钢石棉防火板)全部为不燃烧性材料，在火炕加热或柴禾煤炭两用灶加热过程中，不会发生火灾。屋顶承载能力达500kg，可抵御强风、沙尘暴、强降雪的侵扰。太阳能光伏板日转化电能150-2500KW·h，通过蓄电池可实现5W节能灯泡(LED灯)的夜间照明，手机充电和笔记本电脑的使用，在持续晴朗天还可实现20寸液晶电视的观看。

表2 性能指标

3 结论

人们在长期的野外实践活动中，探索和修筑了诸如地窝子[3]、蒙古包[4]、帐篷[5]等简易居住设施，但在我国北方高寒林区应用后都存在一定局限性。本文设计的林业野外作业活动板房相对以上设施具有以下优点：一是活动板房整体分割成卧室和厨房，加热设施柴禾煤炭两用灶和火炕的燃料填充口(火炕门)都设在厨房，柴禾煤炭两用灶和火炕燃烧时产生的一氧化碳等有毒气体都不会进入卧室，保证了卧室休息人员的安全；二是活动板房在工厂车间内整体加工而成，出厂时发电设备、电视信号接收器、书桌、火炕、灶、厨具架等设备一应俱全，运入野外作业地后即可满足基本的居住和办公需要；三是活动板房火炕和柴禾煤炭两用灶可燃烧枯死树枝、树干等柴禾，在没有煤炭燃料的情况下在林区可就地取材，实现取暖和做饭，既是在大雪封山，交通中断的情况下居住和办公不受影响;四是活动板房结实耐用，抵抗风雪等自然灾害能力强，防寒保暖性能高，转运调装快捷方便，加工简单，操作方便，可重复利用。鉴于以上优点，在林业野外作业活动中可推广应用此活动板房。