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基本信息

項目名稱：
高保溫一體式新型應(yīng)急屋
小類：
能源化工
簡介：
本應(yīng)急屋一體式成型，可以在救災(zāi)的第一時間利用直升機空投至受災(zāi)地區(qū)，只需要進(jìn)行簡單的鋼釬加繩索的固定。墻體材料使用VIP板，使應(yīng)急屋具有超強保溫能力，尤其適用于極端低溫環(huán)境。本項目所發(fā)明的應(yīng)急屋滿足國家空投標(biāo)準(zhǔn)，房屋底部設(shè)有緩沖裝置，保證屋體平穩(wěn)落地，屋內(nèi)設(shè)有電源系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)和床柜、食物、水等生活必需品，并配備救急用品和維生工具，在保障災(zāi)民生命安全的同時，大大改善了災(zāi)民的生活條件。
詳細(xì)介紹：
本項目提出的應(yīng)急屋是由輕質(zhì)材料和先進(jìn)材料集成的具有隔熱、隔音、保暖、御寒、抗震等多種功能的救生裝置，內(nèi)置電源、通風(fēng)、照明等設(shè)施，提高了居住舒適度，可空投至災(zāi)害區(qū)域，為受災(zāi)人員提供救助，并可重復(fù)使用，具有綠色環(huán)保的特點。 應(yīng)急屋墻板具體設(shè)計為：上下表面是玻璃鋼面層，沿板寬度方向每隔一定距離設(shè)工字型溫石棉纖維增強聚丙烯基木塑材料為加強筋，其間添加真空高絕熱板（VIP）作為保溫層，VIP與上下表面之間的空隙用酚醛泡沫塑料填充，粘結(jié)劑為阻燃乙烯基樹脂。在保證強度、剛度、穩(wěn)定性的條件下大大減少了墻體厚度，成功的降低了墻板自身重量；真空絕熱板是以碎玻璃為原料制成的，使得真空絕熱板具有不燃特性，有效的解決了火災(zāi)隱患；加之其可回收再利用的特點，避免了現(xiàn)有保溫泡沫塑料對環(huán)境的污染。本項目所研發(fā)的真空絕熱板導(dǎo)熱系數(shù)是現(xiàn)有保溫材料中最低的，僅為0.002W/m*k，不僅使應(yīng)急屋的保溫性能優(yōu)于同類產(chǎn)品，也使其復(fù)合墻板厚度遠(yuǎn)低于現(xiàn)有活動房的墻體厚度。 本應(yīng)急屋一體式成型，避免應(yīng)用時的拆裝麻煩，可以在救災(zāi)的第一時間利用直升機空投至受災(zāi)地區(qū)，不需要打地基，只需要進(jìn)行簡單的鋼釬加繩索的固定，避免了耕地被破壞，且其及時性是傳統(tǒng)活動房屋無法企及的，而且質(zhì)量也要好于臨時搭建的活動板房。本項目所發(fā)明的應(yīng)急屋滿足國家空投標(biāo)準(zhǔn)，房屋底部設(shè)有緩沖裝置，保證屋體平穩(wěn)落地，屋內(nèi)設(shè)有電源系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)和床柜、食物、水等生活必需品，并配備救急用品和維生工具，在保障災(zāi)民生命安全的同時的大大改善了災(zāi)民的生活條件。 簡而言之，相比于現(xiàn)有的過渡安置房，高保溫一體式新型應(yīng)急屋的優(yōu)越性體現(xiàn)在： 1.所設(shè)計的復(fù)合墻板是一種質(zhì)輕、高強、阻燃、節(jié)能又兼具絕佳保溫性能的新型復(fù)合墻板。采用真空高絕熱材料（VIP）作為夾層芯材，使應(yīng)急屋整體保溫性能優(yōu)異；VIP原材料為廢舊碎玻璃又體現(xiàn)其資源再利用、綠色環(huán)保的優(yōu)點（本項目所研發(fā)的VIP板已經(jīng)通過SGS測試認(rèn)證，測試結(jié)果與歐盟ROHS指令2002/95/EC以及后續(xù)修正指令的要求相符）。纖維增強木塑材料加強筋大大提高了應(yīng)急屋的結(jié)構(gòu)強度，可靠性和穩(wěn)定性。 2.利用集成化思想，將應(yīng)急屋一體式設(shè)計成型。方便即時空投以應(yīng)對緊急自然災(zāi)害，災(zāi)后可進(jìn)行回收，重復(fù)利用，對地表不造成破壞。同時，應(yīng)急屋的鋼結(jié)構(gòu)底座和緩沖器保證其空投損傷率降到最低，能夠在大多數(shù)復(fù)雜地形中使用。 3.電力系統(tǒng)使用可編程充電管理電路，可避免欠充，過充，過熱對電池的損壞，可管理涓流充電至5A電流。采用高頻開關(guān)電源，工作效率高。并具有電量指示，欠壓報警功能，具有一定防雷功能，從而實現(xiàn)電源安全可靠運行。 4.室內(nèi)地板上嵌有可逆相變材料，可長時間維持室內(nèi)溫度穩(wěn)定在10-20℃，不會對人體造成任何傷害，補充了應(yīng)急屋的保溫優(yōu)勢。且物品利用率高，生活設(shè)施齊全，居住環(huán)境舒適。 由此體現(xiàn)出本項目所研發(fā)的高保溫一體式新型應(yīng)急屋完全彌補了現(xiàn)有過渡安置房的不足， 是一種保溫阻燃、質(zhì)輕高強、節(jié)能環(huán)保、一體式成型、功能多樣化、可在受災(zāi)第一時間空投至災(zāi)區(qū)的新型急救設(shè)施，是“緊急救災(zāi)——過渡階段——災(zāi)后重建”這一條救災(zāi)時間鏈上缺少的最重要的組成部分，不論是其概念還是實物均具有很高的推廣價值。

作品圖片

  • 高保溫一體式新型應(yīng)急屋
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作品專業(yè)信息

設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

制作目的：在高寒地區(qū)，無論是遭遇自然災(zāi)害后的救助，還是在軍事方面提供支援，都面臨很大困難。為此我們設(shè)計了一種應(yīng)急屋，用于高寒地區(qū)救災(zāi)、應(yīng)急。 基本思路： 1.針對現(xiàn)有活動板房存在的問題，本項目提出的應(yīng)急屋具有保溫性好、響應(yīng)快速、環(huán)境友好、重復(fù)利用等優(yōu)點。 2.為滿足應(yīng)急屋的保溫性能和強度要求，著重設(shè)計了兼具保溫性和結(jié)構(gòu)強度的復(fù)合墻體，試驗了多種結(jié)構(gòu)增強材料?？紤]了門和換氣扇的保溫措施并通過添加相變材料穩(wěn)定室內(nèi)溫度。 3.完善室內(nèi)布置和設(shè)施，設(shè)計了一物三用結(jié)構(gòu)，提高物品利用率，添加通風(fēng)照明通訊設(shè)備，設(shè)計應(yīng)急電源。 4.采用緩沖避震器減小空投損傷。 創(chuàng)新點： 1.設(shè)計新型復(fù)合墻板，上下表面為玻璃鋼面層，沿板寬度方向每隔一定距離設(shè)溫石棉纖維增強聚丙烯基木塑材料為加筋，其間添加真空高絕熱板作為保溫層，其保溫絕熱效果佳。 2.制作一體化，具有整體結(jié)構(gòu)，能夠被及時吊裝空投到災(zāi)區(qū)，經(jīng)過簡單的地面穩(wěn)定即可使用。 3.應(yīng)急屋內(nèi)設(shè)施齊全、居住舒適，極大改善了災(zāi)區(qū)、野外作戰(zhàn)人員的生活環(huán)境。 4.室內(nèi)空間利用率高，有足夠的空間可依據(jù)救災(zāi)情況增加待救災(zāi)人員的數(shù)量。 5.將化學(xué)反應(yīng)和空氣交換兩種方法有機結(jié)合設(shè)計的排風(fēng)系統(tǒng)，保證室內(nèi)人員的健康呼吸。 作品關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)： 應(yīng)急屋規(guī)格：3×2.4×2.2(m3) 應(yīng)急屋屋體重：478公斤 墻體熱阻：3.90㎡·K/W 工作溫度：-40℃~40℃ 抗風(fēng)等級：10級 平均使用壽命：15年 墻板材料強度極限：0.2MPa

科學(xué)性、先進(jìn)性

首先在使用年限上，此項新型應(yīng)急屋，創(chuàng)造性的設(shè)計了玻璃鋼復(fù)合墻板，以VIP真空絕熱板為主體芯材，導(dǎo)熱系數(shù)極低，配合溫石棉增強木塑材料加強筋，除了具有超強的保溫、隔音、無污染等性能，還耐腐蝕、不老化，使用年限可長達(dá)15年。 其次，本作品采用一體化成型，質(zhì)量輕巧，制作更加方便，一旦有需求可以立即由直升機空投至災(zāi)區(qū)，且適用于各種地形；科學(xué)的結(jié)構(gòu)強度設(shè)計使其足夠抵御強風(fēng)、暴雪等自然災(zāi)害侵襲，充分集經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、環(huán)保各種優(yōu)越性于一體。 同時，隨屋配備的電力系統(tǒng)性能優(yōu)越：充電速度快8-10小時即可充滿；輸出電壓穩(wěn)定，電壓偏離≤5%；充電控制器對電池有良好的保護(hù)作用，充放電壽命可達(dá)1000次以上。 室內(nèi)墻壁上安裝的兩個直徑6厘米的小型排風(fēng)扇。在排風(fēng)扇外部，采用單向閥裝置，在排風(fēng)扇使用時自動打開，停止時關(guān)閉，以防止冷空氣過多的進(jìn)入房間。在應(yīng)急屋內(nèi)可事先裝好適量的氧氣再生藥板，它是是一種以過氧化鈉為主要成分，由各種化學(xué)物質(zhì)及填料制成的多孔板，空氣流過就能產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)生成氧氣，以保證人的正常呼吸。

獲獎情況及鑒定結(jié)果

南京航空航天大學(xué)第13屆“CASC”杯大學(xué)生科技節(jié)暨第十二屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽校內(nèi)選拔賽中獲得特等獎

作品所處階段

該作品已申請多項國家實用新型專利，實物制作即將完成，將進(jìn)一步檢驗其空投能力和保溫能力。

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

太倉宏大方圓公司同意在該作品試研究成熟后購買該技術(shù)及相關(guān)專利，作價人民幣500萬元。

作品可展示的形式

該作品可現(xiàn)場進(jìn)行產(chǎn)品實物演示，有實物圖片和詳細(xì)的圖紙尺寸并錄制視頻驗證本產(chǎn)品的空投可行性。

使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測

1.復(fù)合墻板是一種質(zhì)輕、高強、阻燃、節(jié)能又兼具絕佳保溫性能的新型復(fù)合墻板。 2.利用集成思想，應(yīng)急屋一體式設(shè)計成型。方便即時空投以應(yīng)對緊急自然災(zāi)害，災(zāi)后可回收重復(fù)利用，對地表不造成破壞。同時，應(yīng)急屋的鋼結(jié)構(gòu)底座和緩沖器保證其空投損傷率降到最低。 3.電力系統(tǒng)使用可編程充電管理電路，避免對電池的損壞，可管理涓流充電至5A電流。采用高頻開關(guān)電源，并具有電量指示，欠壓報警功能，具有一定防雷功能，實現(xiàn)電源安全可靠運行。 4.室內(nèi)嵌有相變材料，可維持室內(nèi)溫度穩(wěn)定在10-20℃。物品利用率高，設(shè)施齊全，居住環(huán)境舒適。 該作品作為應(yīng)急救災(zāi)該領(lǐng)域試探性拓展，有相當(dāng)大的存在價值。投產(chǎn)后可立即使用，產(chǎn)生實質(zhì)性效益，擁有良好市場推廣前景。 1.本產(chǎn)品可以勝任絕大部分環(huán)境下的應(yīng)急救災(zāi)工作，適于國家應(yīng)急安置的戰(zhàn)略儲備，可以長期投資。 2.室內(nèi)熱量流失緩慢，對外能耗需求少，經(jīng)濟(jì)環(huán)保。應(yīng)急屋的安置方便，是一種綠色的、可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)品。 3.采用整體成型，可以快速地運送到受災(zāi)地區(qū)，經(jīng)濟(jì)性與應(yīng)急性并舉。

同類課題研究水平概述

近幾年來，活動房屋已廣泛應(yīng)用于鐵路、公路、水利、勘探、石油、旅游、軍事以及城市各種臨建用房等領(lǐng)域。組合金屬活動房屋早已經(jīng)發(fā)展成了一個非常成熟和具有相當(dāng)規(guī)模的行業(yè)，特別是日本、歐洲、美國等地，“活動房”甚至成為人們必備生活用品之一。在近幾年發(fā)生的汶川、玉樹地震中，活動板房都發(fā)揮了巨大的作用，活動房屋也成為眾多學(xué)者研究的對象。 目前，國內(nèi)外裝配式建筑墻板的構(gòu)造形式有兩種:一是用相同材料制作的單一材料墻板；二是將不同材料按其不同功能組合成復(fù)合墻板。復(fù)合墻板與單一材料墻板相比采用高效、保溫材料，將各層材料分層使用，具有更好的結(jié)構(gòu)和隔熱性能。墻板的組合層次按如下方式進(jìn)行組合：1厘來的結(jié)構(gòu)層作內(nèi)層，2—5厘米的保溫層作夾層，4厘米的砼面層作外壁保護(hù)層。為防止“熱橋”則盡可能取消通肋，采用插針或銷鍵使各組層連成形體；為提高耐久性，連接件做了防腐處理；同時采用以建筑密封膏為主體的防水材料直按對板縫進(jìn)行有效的柔性封閉。通過國家物資都辦公樓工程的應(yīng)用和雨季的考驗證明，具有質(zhì)量可靠、施工簡便等優(yōu)點。與空腔防水相比，其防水、保溫綜合效果優(yōu)異可靠；密封膏施工性能良好，無流墜現(xiàn)象，表面固化性強，單組分水性材料便于使用，粘堵力滿足設(shè)計要求，防水效果達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 我國現(xiàn)有的活動房屋仍然存在以下風(fēng)險： 1.火災(zāi)隱患：目前國家規(guī)定的活動房屋的夾芯板主要使用聚苯乙烯、硬質(zhì)聚氨酯或巖棉，這三種材料都不具備較強的阻燃能力，一旦發(fā)生火災(zāi)，勢必會造成“火燒連營”的現(xiàn)象，后果不堪設(shè)想。 2.環(huán)境污染風(fēng)險：災(zāi)區(qū)活動房屋用料最多的是聚苯乙烯夾芯板，其降解周期長災(zāi)后回收成本高，因此都采用掩埋或焚燒的方法處理，嚴(yán)重污染環(huán)境。 3.破壞、浪費耕地的風(fēng)險：現(xiàn)有活動板房對地基有要求，需要平整的水泥地面。 4.質(zhì)量安全隱患：鋁合金夾芯板在撞擊后變形不會恢復(fù)，往往會造成面板向芯材內(nèi)侵入、面層與芯材脫離等不利于夾層結(jié)構(gòu)整體受力的情形，這對墻板自承重的活動房而言有很大的安全隱患而對于彩鋼夾芯板由于面層的材質(zhì)問題，在使用過程中會在面板的缺陷處產(chǎn)生銹斑，并逐漸由銹斑發(fā)展開來，從而影響整個夾層墻板的美觀和長期使用性能。 5.現(xiàn)有過渡安置房板材的保溫隔熱效果差，工作在里面冬天挨凍夏天悶熱；且由于活動板房骨架重，需要多人配合完成，難以滿足快速安裝活動房的建設(shè)要求，不能滿足受災(zāi)人員的多樣需求，故很難在活動房中推廣。
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