人體工程學論文范文

時間:2023-03-27 21:26:27

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人體工程學論文

篇1

1.明確學生在教學活動中的主體地位

大多數高職院校教師主要通過課堂講授來實現知識的傳授,而學生要做的就是被動地接受和記憶。但是這種填鴨式的教學會導致學生對于課程的興趣全無,甚至產生反感。即使是非常認真的學生也是死記硬背,在應付考試之后基本就忘光了,根本不會將知識靈活運用在具體的設計里,而創新就更不可能了。學生是教學活動中的主體,教師不能代替學生完成知識的理解和轉化。只有學生自己主動的去理解消化知識才能在日后的學習中合理地運用到具體設計中。由此可見,在教學中應發揮學生的積極主動性,適當減少課堂上枯燥的理論知識的講解,加入更多的討論環節讓學生參與進來,讓他們主動去思考,去學習。此外還可以借鑒“翻轉課堂”的方法,提前布置學習任務并提出相應的問題,讓學生帶著問題課后去看書了解相應的知識點,并且通過查閱相關資料來解決教師提出的問題,在課堂上進行答疑和相關問題討論,從而提高學生的學習興趣和積極性,通過課題討論和交流加深知識點的理解和運用。

2.課程內容進行有針對性的選擇和調整

人體工程學包含的內容非常繁多,對于課程的內容應進行有針對性的選擇與調整。高職院校室內設計專業的學生,應重點學習與室內設計聯系較為緊密的內容,例如人體測量學和人體尺寸、家居設計尺寸、室內環境心理學和室內環境行為學等,而與其聯系不大的人體生理學、人體解剖學等知識應該進行刪減。此外,隨著科學技術的不斷發展,教師還應該注意收集相關領域的最新研究成果,將其添加到教學內容中。這樣才能做到不生搬硬套教材內容,并且能激發學生學習的興趣。對課程內容的科學選擇和調整,能夠使學生發現所學內容與自己專業之間的關系,從而更加了解課程的重要性,更愿意主動學習。

3.改進教學手段,采用多元化的教學手段與方法

(1)互動式教學法教學過程

中教師與學生要增加交流與溝通,在互動的過程中激發學生學習的積極主動性和學習興趣,拓展創造性思維,以達到提高教學效果的最終目的。這種教學方法可以由教師引出一個主題,提出主題中的問題,學生進行思考討論,之后學生之間展開辯論,最后教師進行總結歸納。這樣能充分發揮學生的積極性、創造性。課程教學中一定要設置課堂的主題討論環節,可以采取學生分組討論、全班討論及同伴教學等方法,讓學生在課堂上除了“動眼”、“動耳”,更需要“動嘴”、“動腦”以及“動手”。例如:在家具尺寸這一章節中,可以讓學生動手進行課桌椅的測量,之后參照知識點進行討論,找出課桌椅設計的優缺點,而后動手進行改良設計。在設計過程中要靈活運用課程所學知識,之后教師對學生的設計進行相應的點評和講解。這樣既增強學生的學習興趣,活躍了課堂氣氛,又深化了教學內容,加深了學生對于知識的理解和認識。

(2)圖表、案例式教學法

針對藝術生習慣于感性認識和圖形化思維方式的特點,教師在教學過程中不能用過于理性和抽象的文字,應該要增加豐富的圖案和表格以及相關視頻。這樣能夠將知識點以更加生動、直觀的形式呈現出來,有利于激發學生學習興趣、加深理解。此外還要加入一些具體的設計案例,可以是一些優秀案例或者是存在問題的案例,讓學生運用相關的人體工程學知識分析案例。人體工程學相對理性化,與我們的具體生活聯系不是非常緊密,所以在教學中要特別注重生活案例引用。例如可以找一到兩個在校園生活中經常用到的家具進行案例分析,讓學生說出平時的使用感受,尋找使用時的問題及不合理的人體工程問題,然后結合人體工程相關知識進行分析,最終找到解決的方法。

(3)實驗教學法

人體工程學中的很多數據和公式,其實都是根據相應的實驗得出的結論,所以應該在課堂中加入一些相關實驗。有條件的情況下,可以成立人體工程學實驗室,購置相關的實驗設備,在實驗的過程中讓學生自己去探索和發現。這樣不僅有利于學生的自主學習,還可以提高學生的學習興趣。即使沒有相應的條件成立實驗室,也可以在課程中增加一些小實驗,例如在視覺章節中加入錯覺實驗、混色實驗、眼動實驗等等,通過實驗幫助學生理解相關理論知識。

(4)體驗式教學

采用模擬項目教學法:挑選網上設計招標項目,如家具、展廳或環境小品的設計等,讓學生自組團隊,設計投標,通過布置任務書的方法,要求學生在設計的時候從人體工程學角度出發進行思考和設計。此外還可以通過教師虛擬課題進行設計,運用這種方式能夠很好地激發學生的學習熱情,學生在做設計的時候能主動查找書上相關知識點進行設計,將理論與實踐相結合。

4.靈活的課程設計與課程實踐

人體工程學的教學不能單單是理論教學,要充分加入實踐環節,讓學生對現有設計進行調研,尋找身邊的設計中與人體工程學相關的優缺點,進行調研報告的制作。在課程教學中應充分加入課題設計環節,初步階段可以運用小課題設計讓學生進行一些簡單的家具單體等的設計。之后可以進行大課題設計,例如讓學生進行一個小型空間室內的設計。在課程設計時靈活進行內容的調節,適當刪減枯燥的理論知識,更多地增加實踐設計,讓學生在動腦、動手的過程中學習對應的知識點,通過實踐幫助學生回顧并真正掌握相關的知識。

二、總結

篇2

關鍵詞:座椅 舒適度 分裂式 減震 彈簧

【分類號】:S220.2

2 設計原理及結構

2.1設計原理

駕駛員發生的大量運動都是由駕駛員不同的身體部位承擔的,根據雷皮佛(P.R.Rebiffe)提出的坐墊體壓分布圖,即在坐骨處壓力最大,像四周逐漸減少,自大腿部位時壓力降至最低值,來分布選擇彈簧,采用除中徑不同其他都相同的壓簧,使其即使承受不同的壓力也能發生相等的形變,達到均勻承載,剛度相等的目的,駕駛員發生的大量運動都是由駕駛員不同的身體部位承擔的,不同的坐姿、不同的轉向以及轉向幅度的不同都將給大腿不同的壓力,為了使駕駛員在向前看與想后看,不同的轉向對大腿所施加的壓力相等,將底板分為三部分,即將座椅底板前后兩部分,前部分為分裂設計又分為兩部分,用扭簧把分裂部分與后底板連接起來,在駕駛員轉向時,通過扭簧的形變,來卸去腿部對壓簧施加的一部分力來緩解壓力。

圖1 體壓分布圖

2.2結構設計

駕駛座椅設計的主要參數有:座墊深度、座墊寬度、座墊高度、座墊角度、座墊與靠背的夾角、靠背寬度、靠背高度。設計原則的依據是:座墊、靠背的造形和曲線應與人體放松狀態下的背部曲線和臀部曲線相吻合,能支撐到腰椎部位,不會因血液循環不良而引起肢體麻木,長時間乘坐不易感到疲勞;骨架及各機構應能滿足強度(安全)要求和使用要求,通過對座椅的前后上下、靠背的傾斜角度,使大部分人處于舒適狀態。尺寸的的確定是根據國家標準GB10000一88《中國成年人人體尺寸》按照人機工程學的要求提供了我國成年人人體尺寸的基礎數據。人體的主要尺寸包括身高、體重、上臂長、前臂長、大腿長、小腿長等6項

椅面寬度:通常以女性臀寬尺寸的第95百分位數進行設計,以滿足最寬人體的需要。椅面寬度一般可取400~500cm。椅面深度:不宜過深,應以坐姿的第5百分位數進行設計[12],通??扇?50~450cm。

座椅面傾角:由于駕駛員工作時身體需向前傾,所以傾角不宜過大,可取4°~6°

最終確定底板尺寸:總長:460mm,總寬:415,裂開部分長:180mm裂開部分中間隔斷寬:60mm

2.3彈簧的選擇與計算

壓簧采用的為油淬火回火碳素彈簧鋼絲B類

查表得:彈性模量E=196×10 3MPa

切變模量G=78.8×10 3MPa

表1 彈簧參數

(單位:mm)

根據雷皮佛(P.R.Rebiffe)提出的坐墊體壓分布圖原理:坐骨處壓力與周圍壓力相比,雖然逐級減少,但接近于2:1,由壓簧1選擇壓簧2,壓簧2與壓簧1有相同的材質、相同的工作圈數、相同的材料直徑

f1=8F1D1 3n1/Gd14

f2=8F2D23n2/Gd24

n1=n2

d1=d2

F1:F2=2:1

要使f1=f2

則D13:D23= (f1G d14/8 F1n1): (f2G d24/8 F2n2)

=(1/F1):(1/F2)

=1:2

D1=25

D2=31

圓柱彈簧穩定性計算

壓簧受載后容易發現失穩現象如圖5所示

圖5 彈簧失穩

為了避免失穩現象出現,通常建議彈簧的長徑比b=Ho/D

b=Ho/D=100/25=4

彈簧兩端均為回轉端時,b≤2.6

彈簧兩端均為固定端時,b≥5.3

彈簧一端固定一端回轉時,b≤3.7

如果b大于上述數值時,必須進行穩定性計算,并限制彈簧載荷F小于失穩時的臨界載荷Fcr,一般F=Fcr/(2~2.5),臨界載荷可按下列公式計算

CB為不穩定值,由下圖查取

CB=0.21

C=D/d

k=F/f =Fd4/8D?n=Gd/8C?n

=7.88×103×5/8×53×10

=40

=0.21×40×100

=840N

通過計算:可以看出,彈簧確實有很好的減震作用,本論文所選擇的彈簧,能夠滿足人機工程學以及彈簧的彈性,不會出現失穩的現象。

結論

本論文對座椅的設計,主要考慮座椅的安全和舒適,充分以人機工程原理為基礎來確定人機尺寸和結構,創新點是座椅底座前半部分為分裂式設計,增加了臀部和大腿的自由度,并且座椅采用可調節等效彈簧剛度和等效阻尼系數的駕駛座位懸架系統,使駕駛員均勻受載并且能夠有較為穩定的駕駛環境。

參考文獻

篇3

關鍵詞:公選課;教學實踐;探討

作者簡介:馮偉(1977-),女,安徽宿州人,中國礦業大學力學與建筑工程學院,副教授,中國礦業大學力學與建筑工程學院博士研究生;黃建恩(1970-),男,山東臨沂人,中國礦業大學力學與建筑工程學院,副教授,中國礦業大學力學與建筑工程學院博士研究生。

(江蘇 徐州 221116)

基金項目:本文系中國礦業大學2010年課程建設與教學改革項目(項目編號:201008)的研究成果。

中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)31-0111-02

通識教育最早起源于美國,其目的在于拓寬學生視野、提高學生素質、培養全面發展的人才?!安还苁侨宋?、社會與自然科學,主要探索的本質內涵是人類精神的自由、心靈的滿足、生命的尊嚴、生活的價值、資源的善用、宇宙的和諧等。”[1]在當前快速發展的中國高等教育界,通識教育理念被借鑒并得到大力推廣。但由于各種因素影響,高校很難自主設計通識教育公共必修課,因此,通識教育公共選修課成為高校實施通識教育的重要方式。通識教育公共選修課面向全校各個專業學生開設,涉及的知識領域廣、課程多樣、內容豐富,學生可以根據自己的興趣愛好自由選擇。因此,能滿足學生廣泛的興趣需求,對拓寬知識面、開闊眼界、促進個性發展、提高綜合素質等方面具有必修課無法替代的作用。筆者四年來一直在教學第一線從事通識教育公共選修課“人居環境與通風”的教學工作,在教學實踐過程中對一些教學問題進行了較為深入的探討并積累了一定的教學經驗。

一、明確教學目標與定位

人居環境是人類工作勞動、生活居住、休息游樂和社會交往的空間場所。隨著經濟發展和人們生活水平的提高,室內大量新型建筑材料、裝潢材料、家用電器設備以及清潔劑、殺蟲劑、除臭劑等日用化學品被廣泛使用,室內空氣污染物的種類和來源日益增多。同時,采暖、空調設備的逐漸普及和建筑節能的發展使得建筑物的密閉程度提高,通風換氣量減少,室內空氣污染物濃度進一步增大,加劇了室內空氣污染程度,室內空氣污染已成為對公眾健康危害最大的五種環境因素之一。要解決室內空氣環境問題,除了減少污染物的排放和采取有效的凈化措施以外,加強環境保護教育,樹立環境保護意識也是重要舉措之一,這也正是開設“人居環境與通風”課程的目的。

高校公選課設置必須定位準確,需要將學生自身發展需求、學校人才培養目標和辦學理念三者相結合來定位。[2]由于公選課的選課學生來自全校理、工、文、管等不同學科領域,課程基礎差異較大,學習的接受能力和理解能力有一定差別,因此,學生的學習重點并不是要求掌握人居環境的構成要素、作用原理及改善措施和技術,而是使學生了解人居環境污染的產生、發展、現狀和趨勢,增強環境保護的意識。

人居環境問題涉及面非常廣,在很多產業都不同程度存在影響人居環境質量的問題。那么對于這些專業的學生來講,“人居環境與通風”課程的學習,將使他們今后在自己的工作領域內有意識地減少和避免對環境的污染,并且盡可能地采取不污染環境的工藝和方法。高校培養出來的學生走上工作崗位之后,大多會在不同行業或部門成為不同層次的決策者和管理者。另外,這些學生若干年后也會為人父母,他們自身的環境意識也會直接影響下一代的觀念。[3]因此,樹立環境保護意識,端正環境保護態度,具備解決環境問題的基本知識成為“人居環境與通風”公選課教學的核心目標,依據目標對課程進行合理的定位,為課程教學內容體系的構建奠定基礎。

二、構建教學內容體系

當前,中國礦業大學(以下簡稱“我?!保┕x課“人居環境與通風”為32學時,2學分。由于人居環境的范疇非常廣泛,不可能在課內一一講到,因此,在教學內容安排上基于教學目標和定位,側重于建筑環境與建筑通風。選取“地球繞日運動規律,太陽輻射,建筑物的配置和外形與日照的關系,室外氣候要素”作為第一章的內容;選取“室內空氣污染物的種類、來源、對人體健康的影響及治理措施”作為第二章的內容;選取“建筑圍護結構的熱濕傳遞和冷熱負荷,人體對熱濕環境的反應”作為第三、四章的內容;選取“建筑光環境和建筑聲環境的基本知識”作為第五、六章的內容;選取“建筑通風系統的構成、原理和措施”等有關知識作為第七章的內容。

作為一門面向全校各專業學生,以知識普及為重點的公選課,在教學內容的難度上要適當降低,知識面上要增加寬度。根據學生特點修正教學內容,提高教學的實用性。例如,在講述第二章的內容時,并不要求學生掌握污染治理的機理、技術方法和裝置,而是要向學生介紹導致室內空氣污染的成因,要讓學生認識到不當的裝修材料、不合理的生活方式、不正確的日常處理辦法會加劇室內空氣的污染,使學生理解在實際工作和生活中可以采取哪些有效簡便的措施減少和減弱污染。再比如,講述建筑熱濕環境負荷時,不是向學生傳授負荷的計算方法和過程,而是讓學生知曉哪些因素會導致建筑負荷增大,今后在學習和工作中可以從自身考慮采取哪些辦法降低能耗,實現節能和環保。

教學過程中,以實際發生的室內空氣污染事件、建筑火災事件,如“軍團菌病”事件、幼兒白血病發病率上升、克拉瑪依劇院大火等作為題材,并輔助相關的視頻錄像資料,從直觀易懂的角度幫助學生學習理解內容,拓寬學生的視野和思路。把國內外建筑環境與通風方面的最新研究進展和相應實例引入課堂,進一步充實、更新和豐富教學內容,激發學生的學習興趣和熱情,促進教學效果的提高。

三、改進教學方式和方法

教學過程是教師與學生互動的過程,由于公選課學生的來源、知識背景不同,公選課的課時少、標準低,學生容易輕視,上課熱情不高。怎樣讓學生參與到教與學的過程中并融入其中,激發熱情,提高興趣和樂趣,是公選課授課教師在教學實踐與探索中面臨的問題。筆者經過四年的公選課教學實踐,深刻體會到在公選課教學活動中多種教學方式的結合是非常重要和必要的。

當前,多媒體技術已廣泛應用于高校的教學活動中,多媒體技術具有傳統黑板授課所不具有的一些優勢。但在利用幻燈片時,如果有過多的文字,會使學生感到枯燥無味,注意力不能集中,身體感到疲憊,容易失去學習興趣。因此,在使用多媒體技術時,授課教師要多投入一些時間和精力,廣泛搜羅相關素材,以大量生動形象的圖片、動畫和視頻內容充實課件,圖文并茂,提高直觀性和生動性,使學生樂于接受、了解和掌握。視頻的一次連續播放時間也要合理控制,不宜過長,以15分鐘左右為好。例如,在講述人居環境的發展歷程時,通過世界各地,不同年代、不同國家、不同地域特色的有關建筑的圖片,直觀地反應出人居環境的發展過程和現狀,相比于傳統的單純的文字介紹更具說服力和感染力。再比如,講到建筑通風內容時,以知名的英國BRE綠色環境樓為案例,將其有關的視頻資料播放給學生,并在播放過程中加以講解,使復雜抽象的原理變得生動、形象且易于理解,收到了很好的教學效果。

學問越辯越明,在教學過程中,開展中小型討論活動也是一種很好的教學方式。利用15~20分鐘的時間,就學生們普遍比較關心的、與課程內容相關的問題展開討論。例如,在講述“采暖、空調等熱濕環境調節方式”內容時,就環境的改善與因采用人工調節方法而對環境構成的臭氧層破壞、全球氣候變暖等危害的關系進行討論,分析因果和利弊,加深學生對這一問題的理解。在“人體對熱濕環境的反應”這一章,安排討論,由學生根據自己的真實感受,從性別、年齡、著裝、肌肉活動強度、周圍環境、心理等因素來了解人體的熱平衡,更好地理解這部分內容。對于課堂討論提出的一些不同的見解或分歧,要求學生課后到圖書館或者上網查閱相關文獻和報道,加深課堂討論內容的消化和理解。

四、改革考核方式

課程以課程論文結合平時成績作為考核方式。平時成績占30%~40%,具體根據學生的課堂出勤情況、課堂討論表現等方面綜合確定。對平時缺勤或遲到次數較多的學生及時了解情況并進行教導,隨時掌握學生的心理動態,避免學生厭學情緒的產生。課程論文成績占60%~70%,要求學生圍繞課程內容,從建筑熱濕環境、人體對熱濕環境的反應、建筑聲環境和光環境、建筑通風等方面選擇某一主題內容,通過文獻查閱、檢索和上網搜集資料進行分析和論述。論述要求具有一定的深度,內容要較為豐富和充實,字數要達到3000漢字以上。學生根據授課教師要求的統一的文本格式對論文進行編排,編排質量作為成績評定的一個方面。四年的教學實踐總結發現,課程論文的撰寫,激發了學生的求知欲和探索欲,拓展了學生在人居環境與通風領域的知識面,并初步掌握了論文撰寫的基本思路和方法,對提高學生的綜合分析能力、創新能力和寫作能力具有很大的幫助。

通識公選課教學相對于必修課和專業選修課教學有其自身的特殊性,通過教學活動中師生的參與和共同努力,教學目標與定位的明確、教學內容體系的更新和完善、教學方法及考核方式的改進,可以不斷使學生開闊思路,拓寬視野,提高分析問題和解決問題的能力,促進學生全面發展,使學生在今后的工作和生活中成為人居環境品質改善和提高的倡導者和踐行者。

參考文獻:

[1]黃坤錦.大學通識教育的基本理念和課程規劃[J].北京大學教育論壇,2006,(3):31.

篇4

關鍵詞 駕駛艙設計;人機工程

中圖分類號:U46 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2014)21-0072-01

1 緒論

人機工程駕駛艙設計中的重要性:

科技的發展促使著各行各業都逐漸向自動化、智能化方向發展。在以前需要人為完成的工作在當今時代很大部分都能夠由計算機來自動完成,而且比人工完成的速度更快、精確度更好,這就使得人機之間的關系發生了轉變。在現今人工智能技術、自動化技術已經被人們熟練的應用機的操作中,但是不管技術如何先進,人依舊是操作的主體,在整個過程中依舊起著決定性的作用。因此,為了更好的將飛機的作用發揮出來,必須要對人的體力、心理、生理等對人們產生影響的因素做到充分的考慮,使飛機駕駛艙設計適合人的要求,構成以人為中心的統一的人-機-環境系統。

2 人機工程在駕駛艙設計中的應用

人機工程學是按照人的特性來設計和優化人-機-環境系統的科學。其主要目的是使人能安全、健康、舒適和有效地進行工作。

人機工程學與航空技術的結合,是人機工程學研究和應用的一個極其重要的方面。在航空技術(如飛機駕駛艙)的人機系統設計中,無論是人機分工、人機界面設計,引入人機工程學的原理和方法,并滲入到航空技術設計之中,進行分析、評價和設計,會進一步提高人機系統整體優化水平。

2.1 人機工程學發展概況

人機工程學作為一門科學,其建立和發展僅50余年。

第一次世界大戰至第二次世界大戰期間,由于軍事的需要,使用了飛機、潛艇等現代化設備,開始重視兵員的選拔和訓練,人機關系有所改善,主要是使人去適應已定型的機器裝備。

第二次世界大戰至20世紀60年代,由于新設計的武器裝備不符合人的生理心理特點,即使經過嚴格訓練的人也難以適應,并經常發生事故,從而促使人們把人機匹配的研究方向從過去的由人適應機器轉向使機器適合于人。1959年,國際人類工效學學會(IEA)正式成立,標志著人機工程學已發展成為一門成熟的學科。

20世紀70年代后,人機工程已滲透至各個行業,且在高新技術領域中予以應用。1975年,國際標準化組織(ISO)成立了人類工效學標準化技術委員會(TC 159),標志著人機工程學的應用進入了一個新階段。

人機工程學在我國起步較晚,20世紀70年代末才確立起來并獲得蓬勃發展,1989年,中國人類工效學學會(CES)成立,并于1992年被國際人類工效學學會(IEA)接納為正式成員,標志著我國的人機工程學已進入一個新的發展階段。

2.2 人機工程設計

人機工程在飛機駕駛艙設計中應用的目的是提高駕駛員操作效率、減輕駕駛員工作負荷,以確保系統的安全可靠。飛機駕駛艙設計對人機性能有兩方面的要求:1)客觀的人機工程學設計原則;2)對這些設計原則的正確履行,使之在設計中轉化為駕駛艙的布局、尺寸、形態等各項指標中合理的人機數據。

2.2.1 人機工程設計原則

人機工程設計中應遵循的原則是安全、高效、舒適,這三個要求是相輔相成的。

安全是人機界面設計的第一原則,評估人機界面的安全性主要從以下幾個方面來進行:是否對飛行員有直接的生理傷害;是否易于造成飛行員的錯誤;提供一個友好的顯示界面;飛行員要能夠迅速有效地控制各個系統。

駕駛艙人機界面的舒適程度不僅僅關乎于駕駛人員的感覺,同時能夠影響到他們的心理及生理。這對于駕駛人員能力的發揮有很大的影響,甚至間接的影響到飛行的安全問題,因此,對此我們必須加以重視。

在設計駕駛艙人機界面的過程中,設計人員通常首先考慮的都是高效原則,將設計的功能和性能作為首要問題進行考慮,而對安全以及舒適度放在了次位,或者沒有做到足夠重視。其實在整個設計的過程中,這三者之間是緊密相關、互相影響的。因此在設計時應該對三方面通盤考慮,突出重點。同時應該加大科研投入,設計出飛行員喜歡的人機界面。

2.2.2 人機工程在飛機駕駛艙設計中的應用

1)人體尺寸數據庫及人體建模。

隨著CAD、CATIA等計算機輔助繪圖軟件的飛速發展,在飛機駕駛艙設計中,越來越多的用到人體模型。人體模型的建立,需要廣泛搜集人體尺寸數據,并建立人體尺寸數據庫及相關標準。我國在2003年了飛行員專用標準《中國男性飛行員人體尺寸》GJB4856-2003。

利用飛行員的人體尺寸數據,可以在CATIA等軟件中構建人體模型,來優化駕駛艙設計,使整個人機系統中的人和機器合理匹配。

2)操縱臺、儀表板和座椅等設計。

駕駛員眼位確定后,在進行操縱臺、儀表板和座椅等設計時需考慮駕駛員視野要求、駕駛員對操縱器件的可達性要求等。

在駕駛員眼位確定的前提下,應根據駕駛員坐姿身體尺寸設計操縱臺、儀表板的位置及傾斜角度,將安全操作所需要進行觀察辨認的所有顯示器和控制器提供給駕駛員。使他們在需要觀察一個控制器或顯示器時不需要移去一個障礙物或重新調節座椅,滿足第5百分位到第95百分位的駕駛員可視性、可達性要求。

飛機座椅屬于工作用座椅,在座椅設計時,通過以往的飛機各元件人機工程設計原理和相關試驗,按照駕駛員坐姿身體尺寸設計座高、座寬、座深、座面傾角、靠背、靠背傾角、扶手高度和坐墊,滿足第5百分位到第95百分位的駕駛員可達性要求。

3)可達性、可視性評估驗證。

采用電子模型與實體模型相結合的方法,供飛行員體驗新飛機駕駛艙,對可視性和可達性進行評估驗證,提高設計效率和質量。

利用CATIA等軟件設計1:1的飛機駕駛艙模型,并用CATIA軟件中的人機工程模塊進行駕駛姿勢評價、視域分析和可達性仿真驗證,對駕駛艙的設計進行評估和完善,能夠有效的縮短研制的周期并降低研制成本,給飛行員建立一個舒適、安全的飛行環境。

3 未來人機工程在駕駛艙設計中應用展望

盡管目前我們已經將CITTA等軟件的人機工程設計與仿真驗證應用于設計駕駛艙的過程中,但是就現實情況而言還不能夠完全的滿足駕駛員體驗駕駛艙的要求,而且因為軟件中生成的人體模型沒有穿著衣物,這樣對衣物尺寸的設計會有很大的影響。虛擬座艙的適時出現能很好的解決這一問題。

虛擬座艙是虛擬現實技術在航空領域的重要應用。虛擬座艙有臨境性、交互性和想象力的特點,能使人進入一種封閉的虛擬環境,通過人機接口輸出3維視覺、聽覺和觸覺信息,多通道刺激人的感官,從而使人在頭腦中形成身臨現實環境的感覺;同時,又能接受人的手指動作、話音、頭眼指向等多通道控制信息,實現人機交互。

參考文獻

篇5

關鍵詞:教學;演講;設計;辯論;實物制作

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)13-0079-02

《人機工程與造型設計》是一門介紹人機工程學的基本理論和造型設計相關知識的課程,也是一門將技術與藝術緊密結合的課程[1]。人機工程與造型設計是作為一種新的產品設計觀和方法論而興起和存在的,是探討如何應用各種先進技術,達到產品科學與藝術的高度統一,它不同于傳統的工程設計,也不同于一般的藝術設計,而具有多學科相互滲透、交融的特點

人機工程與造型設計是一門多學科綜合的邊緣學科。人機工程學研究的主要內容就是“人―機―環境”系統,人機工程學既研究人、機、環境每個子系統的屬性,又研究人機系統的整體結構及其屬性。力求達到“人”盡其力,“機”盡其用,“環境”盡其美,使整個系統安全、高效,且對人有較高的舒適度和生命保障功能,最終達到系統綜合使用效能最高[2]。造型設計主要以各種產品為表現對象,在滿足產品物質功能的前提下,用藝術手段創造出實用、經濟、美觀的產品,造型設計必須滿足實用要求的物質功能和審美要求的精神功能兩方面的要求[3]。人機工程與造型設計包括設計生理學和心理學基礎、人體測量學、工業造型設計的美學基礎、形態設計、色彩設計等豐富的內容,通過人機工程與造型設計課程的學習,可使學生了解人機工程與造型設計的基本設計原理與方法,提高設計素養。本課程的特點是基本理論知識點涉及面廣、分布較散,內容相互關聯較少,學生容易看懂,深入理解則有難度。如采用傳統的教學方式,則不易引起學生的興趣,不利于培養學生的自學能力、動手能力。而應采取靈活的教學方式,對教學思路、教學內容、教學方法和教學手段進行改革。已有學者在相應的教學方法改革上進行了有益嘗試。作者在教學中把相關知識和理論與實際情況相結合,將老師為主變為師生并重的教學方式,把學生的創造性、主觀能動性和好勝心結合到教學中,發揮學生的積極性,旨在加深學生的理解,開闊思路,培養學生的綜合能力。

一、論文演講

設計生理學與心理學基礎這一章包括人的神經系統結構與功能、人對信息的處理、人的感覺和知覺特性、視覺功能與特征、聽覺機能與特征、心理因素等內容,這些內容里的神經系統結構、人對信息的處理、記憶、遺忘等內容與我們的日常學習有較大關系,對指導如何正確進行學習有重大作用。在進行生理學與心理學基礎教學時,布置學生撰寫“根據生理學與心理學知識談如何學習”的小論文,要求學生們根據學到的生理學和心理學知識談如何學習得快,如何記得牢,如何提高效率,用所學知識指導日常學習。很多同學在教材知識的基礎上又查閱大量資料,并結合自己的經驗,認真撰寫論文,分別從身體健康、記憶、復習、遺忘等不同方面對學習的作用和影響進行了論述,談了各種不同學科的正確的學習方法。老師把其中有特色的論文挑選出來,讓學生在課堂上進行交流演講,各自介紹自己的好的學習方法和建議,每位同學演講結束后,由下面的學生提問,演講者解答。課堂上氣氛熱烈,一些平時上課總是坐在教室后排聽講的同學也大膽地演說,并能恰當地回答其他同學提出的問題,教學效果較好。課后有的同學說以前只知道認真學習、努力學習,對如何正確地學習、學習的方法與技巧等知之甚少,通過知識學習和論文演講獲益非淺。通過讓學生演講和相互提問,鍛煉了學生的自我表現能力和演說口語表達能力,加深了對相關教學內容的理解。

二、設計儀表

儀表是顯示裝置中使用最多的一類視覺顯示器,儀表的大小、顏色、刻度、指針、外形等對儀表的正常發揮作用有重要的影響,根據不同的使用人群和不同的使用環境,設計相應的儀表,在講解儀表設計的基本原理后,必須讓學生實際設計,以便把理論和實際結合起來,每個學生根據自己的體會、生活經歷等設計不同風格、式樣的儀表,在設計完儀表后,組織學生交流,每人介紹自己設計的思路、意義、作用和使用環境等。通過交流,同學開闊了設計思路,加深了對儀表作用原理的理解,之后再進行第二輪儀表設計,大家對儀表的設計有深刻的理解和印象。儀表是大家經常見到的一種常用的設備,看似簡單,但真正開始設計,才能發現其中需要解決的各種尺寸關系、顏色配比問題,通過兩輪設計學生在繪圖、配色、比例關系、美學素養等方面有提高,體會出儀表設計中的奧妙。

三、正反方辯論

在工業造型設計的美學基礎教學時,涉及比例與尺度、對稱與均衡、穩定與輕巧、節奏與韻律、統一與變化、主從與重點、調和與對比、過渡與呼應、比擬與聯想、單純與和諧等十個既對立又統一的概念,這些概念有的每一對概念既相互關聯近似,又有很大差異,短時間理解和記憶有一定難度,為此每一對概念請兩個同學結合自己的經歷和體會,談其中一個概念的優點、用途等,相互辯論,如兩個同學辯論調和與對比,一個同學認為設計中應多采用調和的表現方法,另一個則認為在設計中采用對比的方法能帶來視覺沖擊,給人留下深刻印象,經過這樣的熱烈辯論,大家對這些概念理解深刻、記憶牢固。在課堂上辯論讓學生在相互爭論中及時找出辯論對方論點中的漏洞和邏輯錯誤,把自己的觀點有條理地展現給大家,提高了思維敏捷能力和邏輯分析判斷能力。

四、實物制作

構成是形態設計中的重要內容,構成包括平面構成、立體構成和色彩構成。構成是研究物質世界形態要素及其組合規律的科學。它不以客觀物象為模特進行寫生,而是從造型要素入手,把客觀物象分解為點、線、面、體,然后按照一定的秩序重新組合,構成一新的形態。構成與設計是有區別的。構成研究的內容是涉及各個藝術門類之間的、相互關聯的形態因素,從整個設計領域中抽取出來,專門研究它的視覺效果和造型特點,從而做到科學、系統、全面地掌握形態。構成能為設計提供廣泛的發展基礎。構成的構思不完全依賴于設計師的靈感,而是把靈感和嚴密的邏輯思維結合起來,通過邏輯推理,并結合美學、工藝、材料等因素,確定最后方案。構成是包括技術、材料在內的綜合訓練。在構成過程中須結合技術和材料考慮造型的可能性。因此,作為設計師來講,不僅要掌握造型規律,且要了解或掌握技術、材料等方面的知識和技能。構成的特點和技能必須通過實際的設計和制作才能深刻理解和掌握。布置學生制作實物,學生利用一切可以利用的材料,如紙張、木板、一次性筷子、易拉罐和礦泉水瓶等進行構成制作,包括平面的、立體的,所有的制作帶到教室展示交流,并評選最佳作品,取得較好的效果。通過實物制作,動手能力得到鍛煉,制作的作品形態各異,豐富多彩。

通過對《人機工程與造型設計》教學方式的改革,改變了老師講、學生聽的傳統教學模式,采用學生演講、設計、辯論、實物制作等教學方法,學生對教學內容的理解和掌握有較大的提高,表達能力、邏輯分析能力、思維敏捷水平、動手能力得到加強提高,培養了學生的綜合能力,取得較好的教學效果。

參考文獻:

[1]左春檉,楊斌宇,王曉峰,等.人機工程與造型設計[M].北京:化學工業出版社,2007:12-13.

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關鍵詞:“SOHO”族;家庭辦公;人性化;家居

中圖分類號:S611文獻標識碼: A 文章編號:

正文:

“SOHO”是“Small office,Home office”的縮寫,可譯為“小型辦公室,家庭辦公室”,“SOHO”族特指那些在家辦公的自由職業者。在當今信息化和網絡化的時代,“SOHO”順應了當今社會的發展潮流,成為了一種新的社會現象,“SOHO”即是一種工作方式,更是一種生活方式,“SOHO”族需要自由的工作時間和自在的工作方法。本論文從“SOHO”影響下的家居設計,“SOHO”族室內設計的空間類型及規律,以家具設計為案例三方面來進行闡述。

一、“SOHO”影響下的家居設計

“SOHO”生活、工作模式的出現是網絡信息發展的必然產物。①我國已經進入了一個“足不出戶,知天下”的網絡信息時代,新的科學技術不斷地沖擊著傳統的社會結構,人們之間的傳統關系也受到了新思維的影響和挑戰,“SOHO”便是在全球科技、互聯網迅速發展的背景下應運而生的一種全新的數字化辦公模式,隨著時代的不斷發展和進步,“SOHO”也被賦予了新的內涵和意義。

“SOHO”具有鮮明的生活態度、工作方式?!癝OHO”族的工作方式決定了他們隨意、自由、不拘泥于朝九晚五的行為方式②,他們更加在意的是有自己純粹的個人空間,更加自由的安排工作時間和地點。他們的工作空間和生活空間緊密的相鏈又相對獨立?!癝OHO”族和上班族最大的不同是工作和生活沒有明顯的分割,將辦公與居家合二為一?!癝OHO”族代表了充滿活力的社會年輕力量,他們樂于接受新鮮事物、新潮觀念,渴望更多更自由的交往和機會,追求現代的生活方式,同時也標榜個性化,崇尚獨特的生活行為。

“SOHO”對居住空間有多重功能整合的要求?!癝OHO”族是以家庭生活和辦公生活相結合的生活方式,所以對空間的靈活性有很大的要求;“SOHO”族工作的時間和周期也是多變的,這就使得“SOHO”族對空間的延展性有較高的要求;“SOHO”族的社交一般也是放在家中,因此對社交空間的要求也是至關重要的。此外,休閑性與親和性,公③共性與私密性的融合也是其重要特征?;谝陨咸攸c,“SOHO”族對其居住空間的要求體現在以下幾個方面:生活、辦公、社交空間一體化④。因此在室內空間設計時需要將以上幾點融合起來,不能割裂和偏廢其一。

二、“SOHO”族室內設計的空間類型及規律

根據上文闡述,“SOHO”族室內空間可區分為封閉、開放、流動、復合四種空間類型。封閉空間就是在獨立封閉的房間內工作,其限定性比較高,無論是視覺、聽覺等隔離性比較高,適合性格內向,工作需要私密和安靜的“SOHO”族使用。開放空間是外向性的,有一定的流動性和趣味性,限制度和私密性較小,因為少了墻和隔斷的限制,使工作空間和居家空間緊密融合,適合于性格外向、開朗的“SOHO”族使用。流動空間包含可以移動和收放自如的家具,把空間從靜止變為生動,在空間設計中,追求連續的運動空間,使空間保持最大的交融和連續,實現通透、交通無阻隔性。復合空間在一些面積較小,沒有工作室的空間中,可以選擇居家空間中較少使用的位置作為工作區域,使空間具有雙重利用性質。

“SOHO”族的室內空間設計要根據職業類型、喜好以及空間大小來規劃和利用。不同的性格決定了不同的“SOHO”職業,不同的“SOHO”職業又決定了他們規劃和利用“SOHO”空間的喜好。對于那些工作環境要求高或者藏書量較大的“SOHO”族,他們會選擇獨立的工作室,這種專屬的空間都有著絕對的私密性,工作區域和生活區域被明顯的劃分。在一些小面積的空間中,他們會選擇把工作空間和其他空間共用,這就需要有彈性的分割空間,找出兩種空間緩沖的區域,通過這個區域連接兩個不同的空間。

個性是“SOHO”家居空間設計中非常重要的要素?!癝OHO”族大多數是年輕人,他們更容易接受新觀念,受到新事物的影響,強調個性化和自我價值的實現,他們追求高質量的生活,注重個人的自由和自我的表現?!癝OHO”空間的設計重視個性和創造性,不主張高檔奢華,個性化的室內設計不是一種時尚,也不是一種潮流,而是一種全新的家居生活理念,設計師可以通過空間的變換使空間賦予自己的特色,具有個性。想象和情感是“SOHO”家居空間設計的重要要素?!癝OHO”空間不僅僅是居住和工作的地方,而且是心靈的歸屬。為了情感的交流和藝術氛圍的營造,在設計中可以適當加入一些想象的元素,運用單純的直線或幾何形體或具有節奏的符號和圖案,使得空間有種節奏韻律感。這一表現手法深受“SOHO”族的接受和喜愛。

三、以家具設計為案例

目前在我國,專門為“SOHO”族量身打造和訂做的家庭辦公家具還未真正成型,也沒有形成明確的概念,“SOHO”家具的設計還未跟上時代的步伐。大多數的“SOHO”族都使用的還是普通辦公家具,家具本身存在缺乏多功能和人性化特征。

“SOHO”家具設計應具備多功能性、人性化調節和可移動性等特點?!癝OHO”空間要求家具在有限的空間內去開拓相對無限的功能⑤。因此,“SOHO”家具不僅要求功能齊全,還要可以擺放電腦、打印機、資料、書寫臺等,功能和布置上要緊湊還要充分利用空間,還要考慮電源的走向和插座的設計。對于空間面積較小的SOHO空間來說,家具的移動性和折疊性尤為重要。

“SOHO”家具設計應體現人性化的設計原則,符合人體工程學和“SOHO”的使用心理?!癝OHO”家具人性化設計的原則就是以人為主體,關注人性。首先,在確定家具尺度、坐面曲度、靠背斜度以及家具色彩、光澤度的時候要根據人體尺寸、動作幅度、功能性質來確定。當人和家具處于最佳狀態、相互協調的時候才能獲得舒適和愉悅的心情,提高工作的效率?!癝OHO”家具的設計應充分建立在人體的尺度、構造、動作、體感、心理等基礎之上。一套符合人體工程學的“SOHO”家具不僅能提高人們的工作效率,而且可以減輕疲勞。

四、結語

“SOHO”族的出現使得家居功能更加模糊化,讓有限的住所成為主人的精神生活和物質生活多義的空間綜合體,對住宅的適應性和可變性提出了更高的要求。在對“SOHO”空間進行設計時,除了強調實用性,還要注重個性化的表現,營造唯美的空間。在當今室內設計多層次、多風格的發展趨勢下,從人性化的角度出發,創造出有利于“SOHO”族身心健康的室內環境,達到人與環境的緊密結合。

[參考文獻]

①魯超,SOHO模式下的SOHO一族[J],魅力中國;2010(25)

②李雪瑤,SOHO工作模式淺析[J],中國市場;2010(28)

③方圓、王???,SOHO:現代辦公住宅探微[J],科技資訊;2008(17)

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[關鍵詞] 電場;磁場;電磁場;環境;影響

【中圖分類號】 TM937 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1007-4244(2013)03-150-2

一、緒論

由于近些年民眾對環保認識的提高和電網的大量建設,人們對變電工程的電磁場問題的關注越來越多并引起很多的糾紛。到底輸變電設施所產生的電磁場對人體有沒有危害?人們到底對電磁場的認識有多深?對于這些疑問。本論文先簡單寫了電場、磁場、電磁場,再寫電磁場所引起的生物反應,最后寫了電磁場對人體的影響。

二、磁場、電場和電磁場的定義

(一)電場

電場,是一種物質。電場的定義為:對靜止的電荷或運動的電荷所產生的作用力,其產生的力的大小為,負電荷所受力的矢量方向同電場方向相反,正電荷所受力的矢量方向同電場方向相同。其描述電場特征的是場強,其用符號法表示,物理上電場的分布通常用電場線來描述,電場的分類就分為兩種:感應電場和靜電場。

(二)磁場

磁場和電場相似,都是在一定空間內連續分布的矢量場,用B來描述磁場的磁感應強度,也可以用磁力線來描述。但是,作為一個磁矢量場,磁場和電場的矢量還是不同的。由電場所發出的磁場和運動著的電荷所發出的各自磁場,或者它們所發出的交集磁場,這些磁場都不是矢量磁場,經研究證明它們都是閉合的磁力線。所以以積分的數學方法來算磁力線的值,其積分為零。即磁場不是象電勢場那樣,因此磁場不存在像電勢場那樣的矢量函數。

用電磁場來描述電磁相互作用力,即運動的電場產生運動的磁場,反過來運動的磁場又產生運動的電場,它們是相互作用,不可分開的整體。電磁波以有限的速度傳播,具有可交換的能量和動量,電磁波與實物的相互作用,電磁波與粒子的相互轉化等等,都證明電磁場是客觀存在的物質,它的“特殊”只在于沒有靜質量。

三、電場、磁場和電磁場會產生哪些生物影響

WHO將這種磁場、電磁場和電場所產生的生物影響定義為“生物影響”,并給出“有害影響”和“生物影響”是兩個完全不同的概念。當暴露在外而引起的生物系統內部可檢測到的生理變化或可注意到的生理變化,那“生物影響”就發生了。而當“生物影響”超過了身體補償的正常范圍時,“有害影響”就開始發生,這是導致生物發生某種有害健康的特征。

輸變電設施對生物的影響主要表現為,其能激發生物體內產生微量的感應電流和感應電壓,這些感應電流和電壓比生物體自身所產生的電流和電壓要小得多,這對生物體內是沒有任何影響的。據研究即使把一個生物體放到高壓30千伏每米下,它的生理特征還是正常的。

對于磁場的影響,WTO給出:目前沒有哪一家實驗室能準確的證明,在環境中或在家里所碰到的磁場強度下,其極低的頻率會對人的行為和生理產生影響;有志愿者將自己暴露在磁場強度為5毫特斯拉的超低頻磁場達幾小時后,再對自己做臨床和生理測試,其中包括血液變化、心率、心電圖、體溫和血壓,而其一切都正常。

而最對人類恐慌的傳言便是致癌,WTO對此也給出了明確的回答:沒有任何證據能證明身體暴露到極低頻的電磁場會引起DNA的突變,因此極低頻電磁場是不會誘發致癌的;根據最近的把動物放進最低頻電磁場會誘導其致癌的研究,其結果是否定的。由于個別低頻暴露電磁場和兒童患白血病關聯的的研究表明,其缺乏科學研究依據。

四、電場、磁場和電磁場不會危及人體

輸變電設施中的電場、磁場、工頻磁場、噪音、高頻信號、低頻信號,其中能引起生物體微反應的是磁場和電場。其實在我們生活中,微電場和磁場隨處可見,當在家中接通家用電器,其導線周圍就產生微電場和磁場,并和地表形成微電場。在電力頻率定義中通常稱50赫茲頻率為“工業頻率”,這屬于極低頻率電場。

電力博士陸家榆介紹,帶電導體所產生的極低頻磁場會隨著距離的增加而消弱,因此在變電站設施周圍隨著其和外界生物體的距離增加,強度也隨著減弱。

在電力設施周圍中,磁場和電場是互為獨立存在的,它們并不形成高頻波那樣向外界空間轉播和輻射能量并以波的形式傷害生物體。所以在世界各權威組織中所對極低頻對環境的影響研究中,他們都只提及電場和磁場對環境的影響,而從未提及電磁場對環境的影響。

實際上,對輸變電工程設施的環境標準限定比國際標環境標準還要嚴格。WTO所推薦的國際權威組織所頒布的旨在保護公眾健康工頻電磁場強度在6千伏/米范圍內,其工頻強度暴露值為0.1毫特斯拉,其實在實際施工中還低于這個標準。

事實上,在我們生活領域中,電磁場隨處可見。據測算,當我們在家中打開電腦或電視機時,當我們欣賞美麗的月光時,其實身邊的電磁場強度遠遠高于輸變電設施的電磁場強度。其實我們生活的周圍隨處都能看到產生磁場的物體,比如我們生活的地球,其產生的磁場比我們普通輸變電設施產生的磁場還要高,例如在北京測得的地球磁場為54微特斯拉,當在磁場轉動來測時,其磁場強度為100微特斯拉,其強度相當于輸變電設施產生的60~100倍。這就說明了,人類生活在幾十位特斯拉是沒有任何感覺的,即使在變電站值班24小時的工人也一樣,其健康也不會受影響。

其實真正的電磁波殺手往往就潛伏在我們的身邊,其不那么引起人們的注意。據美國環境衛生院的研究表明,其實傷害人體的最尅禍首并非是輸變電設施,而是來這哪些冶煉設備、各種電器化交通、各種機動電器等。當這些電器工作是所產生的不同相位高頻波時,其不同相位高頻波穿過人體時,會造成人體的傷害。我們經常用的手機,接電話時,會產生1.8吉赫茲,就相當15厘米的的波,這對經常接聽電話的人來說傷害極大。其次還有微波爐等。

五、總結

經過上面的分析,極低頻電場、磁場和電磁場不會危及人體,因此電場、磁場和電磁場對環境的是良性的。

參考文獻:

[1]賴敬國.電磁場的應用原理[M].北京:人民大學出版社,1989.

[2]王凱,李麗莎.電磁、磁場、電磁場的研究[M].北京:華東電力大學出版社,2002.

[3]GB4365-2003.電磁兼容術語[S].北京:中國標準出版社,1996.

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本文在從人類居住空間的不同方面,來探討了具體的人性化設計理念,并提出可實行性的實踐方法。

【關鍵詞】城市住宅;人性化設計;理念;實踐

住宅不僅是人類生活的基本裁體,還是城市空間構成的基本元素,對于城市住宅的人性化設計就是要以尊重大自然生態和人類歷史文化為基礎,運用現代建筑科技手段,節約資源又提高居住舒適和健康的方式建造的住宅?,F代住宅室內設計從宏觀、整體上分析,從滿足人的需要、符合時展要求出發,應確立以下研究思路,并以此作為設計方法的根本性指導,真正實現“以人為本”的設計目標。

1 立足于現代居民生活模式,計多樣化的住宅戶型

目前房地產市場上的住宅戶型可基本分為以下的三類:經濟適用型、舒適型以及豪華型。經濟適用型的建筑面積為30~80m2,平面構成為單間、一房一廳、二房二廳及三房一廳的形式。其戶型特點是平面布局實用緊湊,功能空間面積分配合理,以適用為目的,無過多輔助空間,戶內通風采光及景觀朝向達到基本要求?,F在政府主推的保障性用房主要是以這種

類型為主,由于國家實施計劃生育國策,城市家庭趨向小型化、老齡化,而城市中的單身貴族亦日趨增多,小戶型住宅需求量一直呈上升趨勢,其主要的目標客戶為年輕的一次置業者。舒適型的建筑面積為80~120m2,平面構成為二房二廳、三房二廳及四房二廳的形式。其戶型特點是平面布局靈活實用,戶內功能分區明確,面積分配合理,各功能空間基本具備,戶內空間可營造不同特色,戶內通風采光及景觀朝向較佳。其主要的目標客戶為一、二次置業者,購房目的主要是希望進一步改善生活環境。這種類型目前還是房地產市場上的主力戶型。豪華型的建筑面積為120~300m2,平面構成為多房多廳。其戶型特點是平面功能空間齊全,具有多種過渡性輔助空間,戶內空間組成豐富,內外公共空間及私密空間分區清晰明確,動靜分區,戶內通風采光及景觀朝向要求高,主要是采用一梯兩戶組合形式,南北通透。其主要的目標客戶為二次及多次置業者。不同的消費群體有著不同的消費的需求,因而需要設計多種層次的住宅產品來滿足各階層的需求。

2 依據人體工程學原理,優質化住宅室內空間設計

住宅室內設計根本上是為“人”的生活進行設計,而從人體工程學聯系到室內設計,便是以人作為目標研究對象,找尋人的身心活動與室內環境之間的合理協調關系,以創建安全、健康、高效能和舒適的室內環境。需強調的是,人體工程學并非只關注相關尺度與設計的關系問題,而是針對綜合的室內環境(包括空間環境、視覺環境、聲光熱的物理環境、空氣環境等)全面展開其與人的關系的研究,包括生理學、心理學、人體測量學等內容,應用于住宅室內的設計主要包括以下幾方面:

2.1 通過對家庭結構組成、家庭活動效率及家庭行為特征的分析研究,總結出居住行為特點,并結合相關計測數據,確立合理的住宅空間秩序、空間尺度及空間組合形式。

2.2 以相關計測數據為依據,研究人的生理、心理及力學等方面與環境的協調關系,創造良好的居住室內環境,包括物質環境和視覺環境。其中物質環境的創造包括:家具設備的形體、尺度及組合方式;與聽覺、嗅覺、觸覺等感覺因素相關的物理環境等。

視覺環境的創造為:室內空間形態設計、光照設計、色彩設計、材質選擇等。現階段對于室內環境的設計與創建,人們普遍 關心可見的視覺環境而易忽視形成視覺環境的空間、物理、心理等內在依據因素,而人體工程學正是針對相關依據因素展開具體而深入的研究,它在室內設計中的廣泛應用體現了以人為本的設計思想。居住室內空間與人的關系極為密切,設計者應全面考慮綜合的室內環境內容,以人體工程學為依據及基礎,創建出真正符合人們生理及心理需求的舒適的室內居住環境。

3 樹立綠色生態住宅設計理念,致化住宅生活空間

中國建筑標準設計研究院總工程師馬韻玉指出,精細化設計必須首先理清各式部品的權屬,充分滿足集合式住宅中人的個性需求;同時,通過易拆型設計等手段,實現戶內裝修的可改性,提高住宅靈活性,滿足住戶在不同階段的需求變化。舊式住宅設備設施比較簡陋,在空間處理上也只是設計了廳、廚房、臥室、衛生問這些基礎配置外并沒有過多的考慮空間的精細化?,F在隨著人們對生活質量要求的不斷提高,居住空間的設計應強調功能分區,科學地體現日常生活中對空間利用的規律,才能滿足住戶飲食起居交流禮儀等各方面的家庭生活需要。

3.1 在平面布局上講究動靜分區,避免互相干擾,空間設計更加精細化。例如:客廳細分為會客廳,家庭廳;廚房演變為中西廚,根據不同的煮食習慣來區分空間;主臥室被細化為睡眠區、休閑區、衣帽儲藏區和衛生間等。

3.2 在豎向設計上也精心布局,利用空間設計出不同高差從而隔離出不同的功能區域,大大提高空間的利用率。例如:通過錯層的設計營造類似別墅的空間氛圍,空間感增強,功能分區更加明確,舒適度得到相應提高,也使空間的利用達到最大化。

與此同時,現在綠化已不再是簡單的平面化,綠化的立體化是隨著居住的高度變化而來的,居住者從城市進入小區,從中心綠地走向住宅架空層,再步入住戶大堂,到達居住樓層,從樓層的共享空間進入到自家的入戶花園這個過程,穿梭于不同層次的綠化布局中,從簡單的鋪置草坪、花卉擺設,到各類喬木、園林燈、休閑椅點綴其間,居住的氛圍步步展開,空間的尺度也越發親切。在每個樓層共享的空間里設置平臺花園既是鄰里交往的舒適空間,也是向私人空間過渡的一個緩沖。自家的入戶花園還給業主自己留出了一個自我創造的空間。這些在高空中營造的綠色空間使住戶可以隨時隨地享受到陽光雨露、鳥語花香,營造出一個優美、安全、舒適的生活空間。

4 依照居住空間與建筑互動的設計理念,生態化住宅生活環境

室內設計與建筑設計是相互聯系、相互影響和相互制約的,設計者應在兩者之間建立互動關系,實現設計的一體化,以提高建筑設計與室內設計的質量,優化資源配置、優化居住室內空間環境,提高居住的舒適度與合理性。其具體實施方案,可以從這幾個方面展開:

4.1 建筑方案階段,室內設計可對居室開間、空間功能劃分、家具布置、廚房櫥柜位置與工作流線、衛生間布置等方面提供意見,給出人性化的優化方案。

4.2 建筑施工圖完成時,室內設計也應完成裝修材料和設備選擇、造型處理、固定家具設計、裝修細部構造等全部裝修施工圖內容,施工圖完成時,全部預留預埋的設計已完成。

4.3 建造施工階段,以設計方案及施工圖紙為依據,對建筑設計和室內設計可施工性進行協調和修改。

4.4 竣工驗收和項目評價,由于室內設計和建筑設計的設計思想、服務宗旨及評價標準具有一致性,有利于建筑設計師和室內設計師總結設計經驗。

參考文獻:

[1]張濱.宅室內空間環境優化的設計研究[J].建設學院學報,005.

篇9

關鍵詞:地板采暖,優缺點,工程應用

 

低溫熱水地板輻射采暖,簡稱地板采暖。地板采暖是利用埋設在地板下的采暖管道系統通過輻射換熱的方式將熱量傳入室內,從而使室溫自下而上逐漸升高,達到采暖的目的。目前采取的方式有二種;集中換熱和分戶式換熱。

分戶式換熱是目前國際上較為流行的做法,這種技術在國外經過二十多年來的發展已經很成熟。簡單地說就是以一組分水器為單位,為每一個采暖單元建一個小型智能化的換熱站,你需要多少熱量它就輸出多少熱量,地板溫度、房間溫度由用戶自己設定。目前我國的地面供暖實踐中,供暖方式以分戶式低溫熱水地板輻射供暖為主。

1地板輻射采暖方式的優缺點

1.1地板采暖的優點

1.1.1環境衛生。地采暖遵循溫足而涼頂的理想采暖概念,室內熱環境好,潔凈衛生,避免了室內空氣對流所導致的塵埃和揮發異味。

1.1.2舒適性好。采暖過程熱量主要為輻射傳熱,室內溫度分布合理,地表溫度均勻,室溫由下而上逐漸遞減,從而,在1.8米以下形成一個熱氣層。

1.1.3節省空間。地板采暖將加熱盤管埋設于地板中,便于裝修和家具布置,不占空間使用面積,解決了大跨度和矮窗式(飄窗)建筑物的供暖需求。

1.1.4較好的調節性和分戶計量的方便性提高。國家標準《采暖通風與空氣調節設計規范》GB50019-2003要求新建住宅熱水集中采暖系統,應設置分戶熱計量和室溫度控制裝置。

1.1.5蓄熱能力大。由于地面層及蓄熱層蓄熱量大,因此在間歇供暖的條件下室內溫度變化緩慢,熱穩定性好。

1.1.6系統壽命長,免維修。科技論文,工程應用。。塑料盤管使用壽命長,系統采用盤管回路技術,暗敷管道系統中無接頭,不宜產生滲漏,免維修。

1.1.7高效節能,運行費用低。輻射供暖方式熱量集中在人體受益的高度,較對流方式熱效率高,比傳統空調節能20%左右,比傳統散熱器節能30%以上。

1.2地板采暖的弊端

1.2.1適用范圍有限。僅適合建筑熱工條件較佳的節能住宅,熱負荷較大不能滿足時要其它供暖方式輔助。

1.2.2占用豎向結構空間??臻g占用80毫米以上,增加荷載約120千克/平方米。

1.2.3與傳統散熱器供暖系統方式相比熱媒輸送管徑大、熱媒需求流量大。

1.2.4可維修性差。地采暖可維修性差地板采暖屬隱蔽性工程,不易維修,裝修時要選擇耐壓耐溫耐腐蝕,熱穩定性能好的高科技環保管材。

1.2.5初期(產品形成過程)投資大。地暖管道系統造價根據所選材料的不同綜合約150元/ m2左右。而普通鑄鐵散熱器造價在30元/m2左右,鋼制散熱器造價在100元/m2左右。

1.2.6新建住宅小區入住人數少時,單戶耗熱量大。

2地板輻射采暖施工中容易出現的問題及其對策

2.1地板采暖的施工流程及常規做法

2.1.1地板采暖的施工流程:施工準備→地面找平層和防潮層→安裝主管道和分集水器→鋪裝保溫層(XPS板)及反射膜→按圖紙鋪裝地暖加熱管道→系統打壓→澆注墊層→養護→面層鋪裝→試運行。

2.1.2地板采暖常規做法:在鋼筋混凝土地板上先以水泥沙漿找平,然后是20-30mm厚的帶鋁箔保溫板或發泡水泥,將加熱盤管與保溫層固定在一起,最后澆注40-60mm厚的豆石混凝土作為保護層。上部根據用戶的要求再鋪設面層。

2.2施工中管理和技術上應注意的問題

2.2.1對設計所選擇熱源、分集水器布置、盤管間距走向等,根據現階段市政熱網狀況,各戶內戶型及櫥柜等的位置進行綜合分析,提出合理化建議。

2.2.2在材料進場環節嚴格按照合同約定和國家規范進行驗收,在材料運輸和施工環節加強控制,確保盤管及管件、分集水器、保溫材料、管卡、扎帶、鋼網等在形成建筑產品時質量合格。

2.2.3施工工人的培訓與管理。地采暖屬于專項施工,應當由經過培訓的專業人員來進行施工,要求專業人員責任心強、具有較高的質量意識。

2.2.5施工質量控制??萍颊撐?,工程應用。。地暖工程是一項隱蔽工程,絕不能疏忽大意,一旦出現漏水現象將產生極大的危害,必須由專業的技術工人進行操作,嚴禁偷工減料,必須嚴格落實自檢、互檢、交接檢制度,專業工程師和監理工程師的聯合檢查過程,驗收合格后方可進行下道工序的施工。

2.2.6施工進度控制。原則上按照總包單位的施工總進度計劃執行,但是作為一個項目而言,現場情況千差萬別,如材料供應,場地交接,土建安裝配合,難免造成工程工期的之后,絕對不能模式化,必須根據實際情況進行調整,所滯后的工期盡可能的組織各班組進行晚間加班,彌補滯后的工期,確??偣て?。

2.3施工環節中容易出現的問題

2.3.1地板采暖系統施工應避免與其它工種進行交叉施工作業,導致配合困難或責任不明耽誤工期,質量難以保證。水電施工和剔鑿應在地板采暖系統施工進場前完成。地板采暖系統安裝前,應保證施工現場水電管路施工完畢,廚房、衛生間應做完閉水試驗并經過驗收,施工區域地面平整清潔,無裸露的鋼筋、水電管線及任何影響施工進行的設備、材料、雜物等。

2.3.2塑料管道應鋪設在貼有鋁箔的保溫板材上,鋁箔面朝上.鋪設保溫板時要求地面平整,接縫處用鋁箔膠帶貼牢.用同樣的保溫材料進行邊角保溫施工。在地面潮濕的場所或者首層必須鋪設防潮層,再設置保溫層反射膜。

2.3.3在地暖施工過程中存在多次的交叉配合施工,自地熱管鋪設至混凝土最終形成強度前,應進行成品保護,應禁止穿硬底鞋在盤管上面行走,堆放材料及設備,以免損傷管材。冷熱水管道施工時應注意與地暖管道交叉處必須采用U型彎管件連接。

2.3.4在地暖盤管施工時應當注意管道與鋼絲網之間的連接應牢靠,管卡間距均勻,距墻距離應大于200mm,盤管間距符合設計要求?;炷帘Wo層施工時應當按照設計要求設置伸縮縫,伸縮縫必須穿透整個保護層。

2.3.5水壓試驗在盤管鋪設完成,進行管道沖洗后進行,試驗壓力為工作壓力的1.5倍,且不小于0.6MP,穩壓1h,壓力降不應大雨0.05MP??萍颊撐?,工程應用。。打壓后將壓力泄至系統工作壓力,持續保壓,直至混凝土保護層施工完成。

2.3.6在貼地磚的過程中,對施工工藝要求較高,例如水泥砂漿的比例、沙子的粗細程度等都與普通地面鋪設的要求有所不同,否則極易出現由于縫隙間距不均,受力膨脹后發生炸裂,或地磚與地面不貼合等現象。

本文是筆者僅對低溫熱水地板輻射采暖系統的運行中的有缺點的一點體會和現今地暖施工中經常被疏忽的問題,隨著低溫熱水地板輻射熱采暖的發展及其完善,使這種采暖方式的更加能倍受越來越多的人們所關注,我國已有大量的住宅在采用這種采暖方式。

【1】山東省建設發展研究院,《低溫熱水地板輻射采暖技術規程》,山東,DBJ14-014-2002

【2】朱瑩,低溫熱水地板輻熱采暖系統,應用能源技術,2004

【3】邱林,地板采暖分戶計量系統研究,北京建筑工程學院學報,2004.6

【4】宗立華,塑料埋管地板輻射供暖的熱性能分析,暖通空調,2000.30

篇10

【關鍵詞】生物醫學材料;研究現狀;生物活性;發展趨勢

科學技術的發展,各種新型生物醫學材料被研制出來,并在醫學領域中得應用。到2000年為止,在全世界高達1600億美元的醫療市場中,醫用生物材料所占比率已經達到了一半,且以20%的增長速度遞增。二十世紀80年代是新型生物醫學材料輩出的時代,進入到二十世紀90年代,以珊瑚為原材料的骨移植材料、人工皮膚、豬心臟瓣膜在醫學領域中得以應用。二十世紀,美國采用新型聚氨酯材料研制出人造血管。中國在生物醫學材料的研制方面起步較晚,但是應醫學領域需要而對各種生物醫學材料有所應用。隨著國家對生物醫學材料研究的重視,國家開始啟動醫學生物材料項目,并將生物醫學材料納入到優先發展的產業當中[3]。在中國的“十二五”規劃中,還特別指出要將重點發展新型口腔植、人工關節、新型人工血管、人工心瓣膜以及各種人工修復材料等等生物醫學材料。

一、生物醫學材料研究現狀

(一)金屬生物材料

在醫學領域中,醫學金屬材料是較早采用的,且應用材料非常廣泛,包括不銹鋼材料、鈦合金材料等等。其中,不銹鋼材料具有較強的耐腐蝕性,因此應用效果非常好。由于人體內為較為復雜的電解環境,隨著316L不銹鋼的應用,解決了這一問題,但是,卻不具備生物相容性。鈦合金具有良好的耐腐蝕性和生物相容性,具有一定的生物材料強度。鈦合金的抗拉強度介于500兆帕至1100兆帕之間,使鈦合金的彈性與人體的骨骼彈性更為接近,以使材料植入到人體后,與人的骨骼更為匹配。

(二)高分子生物材料

醫用高分子材料的出現,使得醫用材料可以用于對損傷的人體器官以修復,以增強器官的恢復功能。目前所使用的醫用高分子材料分為可生物降解和非降解的高分子材料??缮锝到獾母叻肿硬牧现踩肴梭w后,可以降解被為對人體無毒無害的CO2、H2O等對人體不會產生刺激性的物質??缮锝到獾母叻肿硬牧峡梢允悄z原蛋白或者纖維蛋白等等天然材料,也可以是聚乳酸等人工合成高分子材料。非降解的高分子材料屬于是惰性的高分子材料。聚乳酸在醫學生用于外科縫合線和藥物釋放的載體。由于其具有可降解性能,當傷口愈合后,就會被人體組織吸收。聚乳酸可以在降解的過程中,將藥物釋放到人體中,使藥物發揮作用。

(三)禿仙物材料

復合生物材料用于醫學領域中已經獲得了長足發展,但是,由于材料植入人體后,會對人體的生理環境產生抵抗力,因此會存在一些問題有待進一步研究。目前醫學領域中所采用的復合生物材料包括有三類,即生物陶瓷復合材料、金屬基醫用復合材料和高分子復合材料。生物陶瓷復合材料植入到生理環境中后,并不會產生毒性反應,且具有良好的生物活性和生理環境相容性。金屬基醫用復合材料在醫學領域中應用,金屬具有單一的生物活性,可以采用生物涂層技術,以提高金屬表面的耐磨性和生物相融合。高分子復合材料是一種接近人體自然骨骼的高分子復合材料。人體骨骼本身就是一種層狀的復合材料,采用這種復合材料替代,雖然可以起到治療作用,但是其韌性明顯要低于人體自然骨骼。

(四)無機非金屬生物材料

無機非金屬生物材料具有良好的化學穩定性和生物相容性,主要包括生物活性陶瓷和惰性的無機材料。生物活性陶瓷材料主要用于關節、牙齒等等的硬組織修復。但是,該種材料不會與人體的活體組織結合,從而影響治療效果。惰性的無機材料以醫用碳素材料為主。該種材料具有較高的耐磨性,韌性和強度都非常高,特別是具有良好的抗疲勞性,可以與人體自然骨骼相匹配。骨骼損傷者選擇這種材料可以獲得良好的治療效果[2]。此外,醫用碳素材料在人體的生理環境中并不會產生毒副作用,良好的化學穩定性和人體親和性,且具有抗血栓性和抗溶血性。如果對患者執行人工心臟瓣膜手術,醫用碳素材料是優先選擇的材料。

二、生物醫學材料研究的發展趨勢

生物醫用材料的發展進程中,從簡單的結構模仿發展為組織誘導再生,使生物醫用材料的單一性能逐漸向綜合性能發展。簡單的結構與外觀的仿制,向智能化仿生發展,使材料的應用已經與現代的醫療技術融合,并共同發展。根據目前醫學領域的發展程度,生物醫用材料的研究空間還很大,并會涉及到多種學科,包括材料學、工程學、控制論以及生物技術等等,這些學科都會對生物醫學的發展產生推動作用。特別是各種新技術、新方法的應用,將生物技術引入到智能化發展的思路,使生物材料不再局限于實驗室研究,而會在臨床上得以廣泛應用,以為醫療做出貢獻。

結論

綜上所述,生物醫學材料屬于是交叉學科,為材料學和醫學等等多種學科相互結合而形成。作為一門應用于醫學領域的新興學科,所研制的是用于醫學組織工程領域的各種新型的人工材料。根據技術含量的不同,生物醫學材料可以被劃分為金屬生物、高分析生物、復合生物和無機非金屬生物材料。隨著生物醫學材料研究的發展,使得生物醫用材料智能化發展。

參考文獻: