移动建筑在超高温环境下遮阳降温措施的设计优化探讨

陈戊荣 陈均响 李雯琪

深圳华大基因股份有限公司 广东深圳 518000

现有的移动临建设施的外壳多是金属材质，具有较强导热功能。在其内部各舱室内使用的是独立单体空调，每个舱内设有单独的进出风系统构成新风系统[1]。由于在超高温环境下外壳整体吸热、进风口带有热量，以及设备自身发热等众多因素导致实验室各舱内温度过高。针对上述问题，以沙特某项目为例进行遮阳降温方案设计，在不改变方舱实验室整体结构的情况下，使室内温度达到20～25℃的正常实验温度[2]。

沙特天气炎热持续高温，翼舱工作条件受限，长期放置于室外。太阳紫外线直接照射在翼舱舱体形成高温导热，舱内现有空调制冷量无法满足实验室温度要求。又因为舱内要求为负压，而启用新风机后源源不断的热风被吸入舱内，导致舱内气温下降缓慢。为此，提出遮阳降温措施来改善室内温度[2]。

1 顶部隔热棉+ 帆布

用隔热棉铺设至整个移动建筑的顶部，中间保留50cm 的高度，用以通风换热；中间支撑部分采用轻钢网架结构来通风换热，达到顶部换热降温的效果；最顶部采用防水油布覆盖厚隔热棉+ 防雨帆布，厚度为20mm，并将其延伸至翼舱两端，以达到遮阳的效果[3]；隔热材料使用轻质泡沫棉。详见图1 和图2。

图1 20mm 厚隔热棉+ 防雨帆布降温

图2 舱体顶部设置支架自然通风降温

在外界气温为41～43℃时，进行降温措施前后对比试验，发现降温措施实施前舱内温度为28℃，实施后舱内自然温度大幅下降为22℃，详见表1。

表1 遮阳降温试验参数统计 ℃

2 大跨度雨棚遮阳

大跨度雨棚遮阳实物见图3 所示，选用轻钢型网架结构；顶部采用防水布遮阳；中部采用透明及通透结构；可折叠，以便于拆装及运输；材质选用镀锌钢管材质，且底部设有万向轮，有制动装置；整体尺寸13m（长）×6m（宽）×4.5m（高）；整体打包重量300kg，采用木箱打包，方便运输。

图3 大跨度雨棚遮阳实物图

3 舱体顶部+ 侧边百叶智能收缩

舱体顶部通过侧边百叶智能收缩，使用80×80×2方管制作两侧的延长边梁。原车顶纵梁对应位置攻丝套扣固定80mm×80mm×6 角铝，用M14 螺栓连接角铝与固定梁,如图4 所示。

图4 用M14 螺栓连接角铝与固定梁

使用25×50×2 的铝矩管制作顶棚支撑框架，内部嵌套40 寸滑道一副，可拉出小平台1m 左右。通过中间的连接合页可形成收纳状态。图5 为顶部框架打开时的状态。

图5 顶部框架打开收起状态

框架固定在侧边梁后的状态，对应的M14 螺栓位置固定。防晒布铺设后的效果见图6 和图7。

图6 顶棚支撑框架

图7 铺上防晒布后效果图

4 送风口加装降温装置

（1）采用外部集中供冷，将进风预冷，使各舱室进风温度形成低温进风；

（2）单独购买3P 空调（尺寸为1770mm×518mm×347mm），为各舱室进风口集中供风；

（3）采用DN110 铝箔保温软管连接空调至各舱室进风口（试剂准备区除外）；

（4）铝箔保温软管敷设路径上采用接地管卡固定，长度为40m；

（5）空调固定在半挂车外板上，且空调用封板箱保温封闭；

（6）引出管线后分别引至各舱室进风口位置；

（7）冷风管与进风口连接采用套管抱箍连接。

5 室内增加空调一体机

在舱内增加一台1P 小型空调一体机，用以增强制冷。在墙壁开孔后，将空调的排风管与舱室内排风管相连（图8），形成统一进排风；最后将开孔部位进行防火封堵及密封[4]。

图8 空调一体机

6 试验验证

在外界气温为41～43℃时，对以上5 种遮阳降温措施进行试验验证，对比数据见表2。

表2 遮阳降温试验验证数据 ℃

7 结语

经过对比，从搭建时效、经济成本、运输便捷性和安全上进行比较，一致认为，室内增加空调一体机的方案比较合理，性价比最好[5]。

沙特移动舱体实验室遮阳降温采用室内增加空调一体机的方案，降温8～10℃，整个安装过程比较顺利，无论从安全性还是经济性方面都取得了预期的效果。