酷寒不足畏，提升赛道及观赛环境舒适体验

习近平总书记曾指出，筹办冬奥会是为了让更多的人参加冰雪运动，实现3亿人上冰雪的愿景。2022年，现场观看一场冬奥会比赛，对很多人来说可能是第一次零距离感受这项运动的魅力，进而产生喜爱，最终成为3亿冰雪人中的一员。但是，如果在现场的观赛体验不佳，这种激励效果就可能被大打折扣。

冬季室外观赛，最大的困境是寒冷、风大，人的体感温度非常低，甚至有冻伤的风险。2022冬奥会张家口赛区，场馆气温常会低至零下10℃，甚至零下20℃。

据了解，在往届冬奥会中，就曾出现因为现场寒冷，导致大量观众提前退场，媒体记者、志愿者因为手脚冻僵而难以正常工作，赛事组织方对于场内人员的热舒适保障缺乏考虑，引来不少抱怨。曹彬团队开展的研究工作，就是为了避免上述问题在2022年冬奥会出现。

春寒料峭，农历大年初五，清华大学建筑学院副教授曹彬及团队一行驱车从北京赶往张家口。在此后的十天里，2022冬奥会测试活动将在张家口赛区举行，也是对“科技冬奥”研发成果的一次重要检验。

曹彬团队在国家跳台滑雪中心进行现场测试实验

据了解，曹彬团队自2018年开始主持国家重点研发计划科技冬奥重点专项课题“赛道环境营造及观赛环境保障技术研究”，重要目标之一是在冰雪运动场馆极端寒冷条件下，为广大观众提供较为温暖舒适的观赛环境，从而提升观赛体验。

高性能防寒加热服内层发热、外层保温效果明显（内外层温差接近25℃）

“我们一直以来的研究方向是人体热舒适，以往主要关注建筑室内环境，解决热舒适需求主要依靠的设备是HVAC（采暖通风空调系统）。”曹彬介绍道，“这一次，围绕冬奥会的办赛需要，我们充分考虑场馆观赛区的实际场景和观众的观赛行为，对热舒适保障措施进行了有针对性的创新设计。”

曹彬说，比如，我们开发出兼具防风、保温和加热效果的高性能防寒加热服，在外衣整体保温性能提升的基础上进行再升级，对人体腹部、腰部等部位提供持续稳定的局部加热；再比如，我们在观众席的座位、扶手栏杆上做文章，把加热功能跟这些场馆设施巧妙地结合在一起。  

通过对实验数据的分析表明，采用上述热舒适保障措施后，人的体感温度至少提升10~15℃。同时，这些措施还具有起效迅速、调节灵活、成本低廉等优点。

在研究中，团队以人体的热调节作为理论基础，使用了一台重要设备——暖体假人。它的外形看上去非常逼真，能模拟真人的产热和散热过程。将暖体假人置身于不同的气象条件下，通过分析假人各个部位的表面温度和一些导出指标，就能判断出人的热舒适状况。此外，在热舒适保障措施的设计上，注重了新型功能材料的应用，包括气凝胶保温隔热材料、柔性石墨烯发热材料、金属氧化物半导体发热材料等等，都发挥了重要作用。

除了现场的观众之外，这些研究成果对于场地内的工作人员，包括安保人员、媒体记者、志愿者等等都会非常有效，因为他们都需要长时间在室外寒冷环境下工作，热舒适保障措施无疑是雪中送炭。在测试活动期间，很多来来往往的工作人员，对团队正在进行的实验很感兴趣，驻足观看，并询问情况，都表示很期待在冬奥会期间能用到这些成果。“成果的实用性是最重要的，大家的期待是对我们最大的鼓励，希望通过多方努力，将成果进行更好地推广应用。”曹彬认为。

场馆工作人员试穿高性能防寒加热服并交流热舒适感受

为了准备此次冬奥会测试活动的现场实验，团队中的侯雨晨、李思师、陈威铭等几位博士生在春节期间都没有休息。硕士生邓悦不仅深度参与“科技冬奥”课题研究，还从去年11月开始成为冬奥组委规划建设部的一名赛时实习生，担任场馆和基础设施助理，长期值守在张家口赛区古杨树场馆群，在场馆的建设管理和运维、赛事筹备等方面尽职工作。

通过承担“科技冬奥”课题，能够把论文写在冬奥的冰天雪地中，令曹彬和团队感到莫大荣幸，他说：“作为科技工作者，非常希望利用自己掌握的知识和技术，解决一些实际问题，为2022冬奥会的成功举办尽一份力。”