把科技穿在身上,既有温度也有风度******
仿造鹅绒、碳纳米管加热膜、人体红外反射材料……
把科技穿在身上,既有温度也有风度
在刚刚过去的春节假期,受寒潮天气影响,全国部分地区气温大幅下降,处于“速冻”模式中。
来自中央气象台的信息,节日期间,我国东北、华北部分地区,气温创今冬新低,黑龙江省漠河市最低温度甚至跌至零下53摄氏度。
为了防寒,连不少“要风度、不要温度”的年轻人,都穿上了厚实的外套。
不过,想御寒保暖,不必非要把自己裹成“粽子”。如今,用在冬衣上的“黑科技”能够帮助人们“既有风度、也有温度”。
“人体热量的散失是由于热传递造成的,热传递有3种基本方式:传导、对流和辐射。”天津工业大学纺织科学与工程学院高级工程师、博士生导师夏兆鹏在接受科技日报记者采访时介绍道,为了达到保温效果,在设计上冬季防寒衣物要尽一切可能减少热量经由这3种途径流失,冬季保暖材料及保暖服装也都是围绕着这一原理进行研发和设计的。
仿造鹅绒:
即使被浸湿也能实现保暖效果
“冬天人体与外部低温环境间存在巨大温差,这就造成热传导,即热量会从温度高的地方传导到温度低的地方。如果在衣服中加入低导热系数的高蓬松保暖填充物,就可以阻止热传导,进而减少人体热量散失,达到保暖的目的。”夏兆鹏介绍道,这类保暖填充物主要起阻隔热传导的作用,目前比较常见的天然材料有棉、毛、羽绒等,比较常见的化学纤维材料有中空涤纶、喷胶棉等。
与传统保暖填充材料相比,近年来出现了一些新型保暖填充材料,其中具有代表性的就是仿鹅绒结构高保暖絮片。这种填充材料不仅保暖性强、轻便,而且在潮湿的环境下依旧可以持续保暖。在2022年北京冬季奥运会上,中国运动员的防寒服中就用这种仿鹅绒结构高保暖絮片作为填充材料,其在完全浸湿的条件下仍然能够达到98%的保暖率。
“仿鹅绒结构高保暖絮片的主要成分是与鹅绒纤维直径长度相差不大的仿造鹅绒,同时混入远红外涤纶和热熔涤纶。”夏兆鹏解释,其中仿造鹅绒以中空涤纶和Y形涤纶为主体,这两种涤纶可以最大限度地储存静止空气,而静止空气可以较好地保存热量。此外,即使是在被水浸湿的情况下,中空涤纶和Y形涤纶依然可以储存一定的静止空气。
仿鹅绒结构高保暖絮片能够克服天然鹅绒显臃肿、有异味、易跑绒和价格高等缺点,同时具有超轻、超薄、湿态保暖、高蓬松度等特点,而且洗涤后回弹性好、不缩水、保暖率不降低。
碳纳米管加热膜:
通电即发热,温度可调控
采用加热材料制作的电热服是国内外研究最多的冬季服装之一。
“常见的加热材料有镍铬加热丝、复合加热丝、碳纤维加热丝、碳纳米管加热膜等,这些材料被内置于衣服中制成电热服,当电热服连上充电设备后,电流经过衣服内部的加热材料就会产生热量,仿佛把电热毯披在身上。”夏兆鹏介绍,除此之外,该类衣服还内置了传感器,通过蓝牙即可实现对衣服的智能控温,用户只需要下载一个App,就可以用手机随时调整衣服的温度。
其中,碳纳米管加热膜作为控温加热系统中的重要元件,具有非常好的应用前景。“碳纳米管加热膜可以反复水洗,耐弯折次数达到10万次以上,而且薄膜厚度约为几十微米,具有非常好的柔性,发热效率大于65%。”夏兆鹏补充道。
除此之外,价格相对便宜的金属丝线性加热元件,如镍铬加热丝、复合加热丝等,也是加热“能手”。
“金属丝类材料具有高导电性、良好的电加热性能,且具有传感、电磁屏蔽等性能。以复合加热丝为例,其是在金属丝中添加了钼,既减少了金属的氧化,同时还可以提高金属电加热元件的耐用性。”夏兆鹏介绍道,将含有钼的金属丝,通过冷拉伸工艺变成微米级金属微丝,使其由金属丝转变为纤维。该纤维可以与聚酯纱线混纺制备成纱线,用其制作出的织物具有导电性。
相较普通导电织物,这种导电织物的柔性及舒适性都有所提升。“其柔性及形态与传统纤维及纱线十分接近,舒适性也得到提升。”夏兆鹏表示,不过,这类制衣材料仍然存在不耐长时间水洗、比较重等缺点。
人体红外反射材料:
人体热辐射反射率可达60%
红外热辐射是人体热量损失的另一种形式,传统纺织品的红外辐射率高、热量损失快,有研究指出棉花不可避免地会以中红外形式辐射出人体50%以上的热量。而人体红外反射材料则可以通过将人体发出的红外波反射回人体的方式减少红外热辐射损失,以达到保暖的效果。
“人体红外反射材料多数由金属颗粒构成,这些颗粒以一种微结构形式存在,将此材料附在织物上,便形成了红外波反射层。该反射层可以把人体辐射的大部分红外波都反射回来,从而达到保温效果。”夏兆鹏补充道。
“人体红外反射材料通常被用来制作冬装外衣的内衬,一般其人体热辐射反射率可以达到60%,提高服装防寒保暖效果比较明显。”夏兆鹏表示,不过,如果长时间处在超低温环境下,由于人体辐射的热量有限,因此该材料或无法达到理想的保暖效果。
聚四氟乙烯微孔膜:
低温环境下既透气又防水
冬季户外可能会出现下雨、降雪、霜冻等天气,通过高密防水层阻挡雨、雪、霜的侵入,可避免因衣物内层保暖材料被浸湿而导致保暖系数降低、保暖效率下降甚至失效。
“防水材料是在高密织物外面附上一层聚四氟乙烯微孔膜、水性聚氨酯膜或者聚氨酯膜。”夏兆鹏解释道,聚四氟乙烯微孔膜每平方厘米有十多亿个孔,在低温环境下,这些孔洞的开孔率可以达到80%。该孔的直径比水蒸气分子的直径大700倍,因此人体产生的汗蒸汽可以从中通过,从而保持衣服的透气性。聚四氟乙烯微孔膜上孔的直径比一般水的直径小很多倍,因此外面的液态水无法通过,从而达到了防水的目的。(科技日报 记者 陈 曦)
打造宜居韧性智慧城市******
广东广州努力提升规划建设精细化、品质化水平
打造宜居韧性智慧城市
核心阅读
党的二十大报告提出:“坚持人民城市人民建、人民城市为人民,提高城市规划、建设、治理水平,加快转变超大特大城市发展方式,实施城市更新行动,加强城市基础设施建设,打造宜居、韧性、智慧城市。”
在广东省,广州市地处珠三角中部,九脉汇聚、三江汇流,以优越的地理位置吸引了人才的聚集、产业的发展。如今,作为粤港澳大湾区核心引擎城市之一,这座国家历史文化名城如何切实提高规划水平,塑造高品质的生产、生活、生态空间,备受关注。
党的二十大报告提出:“坚持人民城市人民建、人民城市为人民,提高城市规划、建设、治理水平,加快转变超大特大城市发展方式,实施城市更新行动,加强城市基础设施建设,打造宜居、韧性、智慧城市。”地处珠三角中部,九脉汇聚、三江汇流,广东省广州市以优越的地理位置吸引了人才的聚集、产业的发展,如今又成为粤港澳大湾区核心引擎城市。如何充分发挥规划的引导作用,塑造高品质的生产、生活、生态空间,成为广州在近年发展中的关注重点。
作为国内首批实施规委会制度的城市、自然资源部国土空间规划试点,广州市率先编制形成市级国土空间总体规划,充分体现“一美三高”,即美丽国土空间、高质量发展、高品质生活、高水平治理的新要求。从人的感受出发,创造高品质的丰富空间;从历史文脉出发,保护传承地区文化传统。科学的规划,多元的公众参与机制,不断提升着城市规划建设的精细化、品质化水平,助推这座国家历史文化名城高质量发展。
办实事惠民生
提升宜居品质
隔珠江与“小蛮腰”相望,一座两层高的白色建筑挺立猎德桥头,整个建筑白天温润如玉,夜晚则熠熠生辉。
“每天晚上散步经过,感觉这个建筑很美观,完全没想到竟是一座变电站。”街坊何先生经公众开放日参观之后,对变电站的印象大为改观,“以前担心变电站辐射会有影响,现在看到数据,放心了。”
抓住市民最关心的问题,将“邻避”设施转变为“邻利”设施,广州市规划和自然资源局会同供电部门费了不少心思。“这是广州首批‘社区事·大师做’项目之一,邀请了全国工程勘察设计大师、广东省建筑设计研究院副院长陈雄主笔设计。”广州市规划和自然资源局工作人员介绍,设计师使建筑与绿化景观融为一体,同时兼有变电站科普中心功能,超越了传统变电站的概念。
“开放性、公共性是我们设计中非常强调的一个方面。营造出一种万家灯火的感觉,让变电站从单一的市政设施变成市民喜爱的公共建筑。”设计师陈雄认为,好的公共场所最重要的功能是能让人停留并感到舒适,“小项目往往容易被忽视,但是对于城市的品质提升常常起到关键作用。”
随着人民生活水平的提升,公众对美育、公共艺术、环境整体品质的需求越来越强烈,社区是居民生活的主要空间,社区设计是否合理、功能是否完备、环境是否优越,直接影响生活品质。
2019年以来,广州深入探索社区设计师工作,大力推行“社区事·专职做”“社区事·大师做”“社区事·街坊做”等行动,努力以“设计的力量”精心绣出宜业宜居的品质之城,不断满足人民对美好生活的向往。全市征集专业领域精英人才,形成专家名录,各区在此基础上,结合实际情况聘请设计师。
越秀区总规划师全过程协调海珠广场品质提升工程,实现交通环岛式广场向步行礼仪式公共空间的嬗变;荔湾区社区设计师工作组推动沙面岛实现步行街区,增添亲民“口袋广场”,改善居民背街里巷生活体验……让设计融入城市,推动广州实现老城市新变化,持续提升居民生活品质。
据统计,目前全市已聘请344名社区设计师和163名乡村规划师入驻各街道城乡社区。广州社区设计师工作入选了自然资源部地方典型实践经验案例,多方参与机制,把事情办实、办好,让“烦心事”变“舒心事”,不断实现“发展为了人民、发展依靠人民、发展成果由人民共享”。
强规划促产业
推动经济发展
互联网产业迭代升级,广州发力数字经济。毗邻珠江的海珠区琶洲岛,阿里巴巴、腾讯、唯品会等一大批互联网企业进驻于此,千亿级的琶洲互联网创新集聚区正在形成。
一幢幢大楼拔地而起,各具特色却又整体协调;骑楼街道融合当地岭南元素,构建宜人商务环境;建筑以连廊串连,建筑风格上凸显文化底蕴,使用中便民宜行……
“我们去地铁站或者去银行,可以通过骑楼,不淋雨、不晒太阳。”自从前年搬到琶洲西区唯品会新大楼办公,肖女士越来越多地体会到集聚区的设计优势,“通过连廊出行方便,中心广场增添绿色,闲时散散步,能缓解工作压力。”
“琶洲西区实施地区城市总设计师制度和地区场地顾问制度,从不同角度把关规划、建设。”广州市规划和自然资源局建筑规划管理处工作人员介绍,地区城市总设计师侧重于对整个区域的公共空间、建筑形态、广场公园、骑楼、连廊等提出专业咨询意见;地区场地顾问侧重于对机动车道、自行车道、人行道、小转弯半径、公交站台、道路照明、公共座椅、垃圾桶等场地景观设计予以把控,制定了40种场地设计要素建设实施标准,延伸至实施、使用、养护等环节。
“规划布局更紧凑、尺度更宜人,最大化集约节约用地和利用江景资源,为产业链条延伸和企业发展留足空间。”广州市对土地储备、产业规划、城市设计、土地招商与出让进行全过程管控,琶洲管委会建设促进科科长姚响全程跟进,“通过开展高质量控规编制和城市设计,参与土地供应前期商务谈判,完善土地出让条件,把规划要求融合于‘引资’‘引智’‘引技’工作,实现区域开发过程中规划、市场、政策的集成互动。”
“琶洲西区的规划,是广州的一次积极探索。”广州市规划和自然资源局地区规划管理处工作人员表示,白云湖数字科技城等产业园区,也从土地出让走向产业招商、由土地收储走向城市设计一体化,这种规划形式以精细化、品质化的城市设计,实现了有限空间里的创新发展,在实现“产业提升、环境提升”的基础上,提升了城市品质。
微改造传文脉
留下文化记忆
习近平总书记指出:“城市规划和建设要高度重视历史文化保护,不急功近利,不大拆大建。要突出地方特色,注重人居环境改善,更多采用微改造这种‘绣花’功夫,注重文明传承、文化延续,让城市留下记忆,让人们记住乡愁。”广州是座千年古城,城市的发展,不仅要加入现代元素,也要注重保留传统格局、街巷肌理和景观环境,更重品质,更强调以人为本,更善用中国智慧,更自觉将中华文化传统和当代生活结合起来。
矗立在珠江白鹅潭畔、融现代设计与历史风貌于一体的建筑群,吸引不少市民驻足——这是今年5月正式开放的广州铁路博物馆。“这里原先是粤汉铁路黄沙车站的旧址,是广州市历史建筑。经过8年多时间,以‘绣花’功夫微改造而成,所有横梁都留着以前的编号,地板也保持着当时仓库的原样,做到了‘修旧如旧’。”广州铁路博物馆工作人员陈涛介绍,博物馆由院士团队负责改造设计,整体建筑保留了基本原始风貌,集陈列、收藏、展示、科普、教育于一体,通过实物展陈及声、光、电等多媒体手段,展现铁路历史,宣扬铁路文化。
在广州,永庆坊历史街区进行整体保护,实现环境提升、文脉传承、功能转变、老城新貌;泮塘五约古村保留街区原有紧凑的空间格局和历史肌理,修缮传统建筑,推动传统工匠项目落户;新河浦历史文化街区引入民宿、咖啡、艺术廊、文创等与特色风貌契合的新业态,通过居民捐赠展品、邻里互助等系列社会治理创新,让生活与街区公共空间改造共振;还有TIT创意园、太古仓等工业遗存改造利用项目,保留传统空间形态、厚植文化底蕴,塑造出交往便利、生活舒适的公共空间。
近年来,广州加强顶层设计,制定出台《广州市关于在城乡建设中加强历史文化保护传承的实施意见》,制定广州市历史文化名城保护五年行动计划、历史文化街区保护传承工作指引、2022年国家历史文化名城保护专项评估工作方案,修订市文物管理和名城保护委员会议事规则,进一步强化市文物管理和历史文化名城保护委员会的统筹协调作用,全面系统建立健全标本兼治长效机制。据统计,全市新增认定传统风貌建筑485处,新增历史建筑13处,形成378条传统街巷保护名录研究成果。
“接下来,在‘抓保护’的基础上,我们将持续‘抓行动’‘抓特色’,采用‘绣花’功夫推进历史文化遗产发展利用,打造历史文化保护传承典范区域和精品项目,探索名城保护与城市可持续发展的新路径,让广州这座千年古城焕发经典名城、时代花城魅力。”广州市规划和自然资源局局长邓毛颖说,面对实现老城市新发展的命题,广州将坚持规划引领,妥善处理好保护与发展、保护与利用、保护与民生、保护与生态的关系,擦亮广州历史文化名城的“金字招牌”。(人民日报记者 罗艾桦 姜晓丹)