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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- “膜數(shù)之家”應(yīng)急性臨時(shí)用房的探索與研究
- 來(lái)源：
- 第十一屆“挑戰(zhàn)杯”國(guó)賽作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 面對(duì)自然災(zāi)害和其他特殊情況時(shí)，人們需要一種區(qū)別于“應(yīng)急居住設(shè)施”的“臨時(shí)用房”以，滿足其在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)對(duì)于居住的需求。本研究對(duì)現(xiàn)有各類臨時(shí)用房的安全性、可操作性、舒適度以及經(jīng)濟(jì)性等指標(biāo)進(jìn)行分類比較，在此基礎(chǔ)上提出“膜”數(shù)之家的設(shè)計(jì)方案。該方案基于模數(shù)化設(shè)計(jì)，采用充氣膜為主的自支撐結(jié)構(gòu)，融入可變表皮、移動(dòng)底盤(pán)和人性化設(shè)計(jì)等理念，實(shí)現(xiàn)了易建造、低成本、舒適化、能回收、高耐候等特征，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這些特性，進(jìn)而在應(yīng)用方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行了一系列著眼于社會(huì)效益的拓展研究。
- 詳細(xì)介紹：
- 一、“膜”“術(shù)”之家理念提出之背景 設(shè)計(jì)開(kāi)始必須闡明兩個(gè)概念——應(yīng)急性設(shè)施與臨時(shí)性住宅。 無(wú)論何種災(zāi)害，應(yīng)急性賑災(zāi)棚成為首先要解決的問(wèn)題，像體育館之類的大面積場(chǎng)所則被用來(lái)建簡(jiǎn)易棚屋。然而人們不可能在那樣根本無(wú)隱私可言的地方長(zhǎng)住。而臨時(shí)住房又不是一兩個(gè)月就能建好的，于是人們首先搬進(jìn)便攜式房屋，接著住進(jìn)更長(zhǎng)久些的臨時(shí)住房。經(jīng)過(guò)一兩年，當(dāng)對(duì)寓所和房屋的修繕陸續(xù)完成，臨時(shí)住宅的居民們就可以搬回到原來(lái)的寓所中去了。無(wú)論是自然災(zāi)害還是人為災(zāi)難，這個(gè)過(guò)程都是差不多的。只要是涉及建筑與施工，建筑師就會(huì)在其中扮演各種角色。但眼下，帳篷成品卻是災(zāi)區(qū)居民的的最佳選擇。如果建筑師們能夠積極參與，我們就能夠設(shè)計(jì)出更結(jié)實(shí)耐用、更舒適、更適于居住的臨時(shí)房屋。基于上述情況，我們進(jìn)行了一系列的設(shè)計(jì)研究。 首先，材料要便宜、容易取得；房屋要便于組裝，對(duì)普通人來(lái)說(shuō)不成為難題；房屋不能做到多舒適，但應(yīng)滿足基本的居住需求，這一點(diǎn)至關(guān)重要。同時(shí)應(yīng)該斟酌材料與技術(shù)的使用，一旦住戶搬走，這些房屋就能得到回收和再利用，要考慮自己動(dòng)手來(lái)改善建筑的性能。 二、“膜”數(shù)之家的設(shè)計(jì)理念解析 1、模數(shù)化設(shè)計(jì) （1）模數(shù)起源 module(模數(shù))一詞源出拉丁語(yǔ)modulus，原意是小尺度。模數(shù)作為統(tǒng)一構(gòu)件尺度的最小基本單位，在古代建筑中就已應(yīng)用。在古希臘羅馬建筑中五種古典柱式的高度與柱底直徑成倍數(shù)關(guān)系。中國(guó)宋代《營(yíng)造法式》規(guī)定的大木作制度，木構(gòu)件尺寸都用材份來(lái)度量；清工部《工程做法》用斗口作為木構(gòu)建筑基本模數(shù)。1920年，美國(guó)人A?F?比米斯首次提出利用模數(shù)坐標(biāo)網(wǎng)格和基本模數(shù)值來(lái)預(yù)制建筑構(gòu)件。第二次世界大戰(zhàn)期間，德國(guó)人E?諾伊費(fèi)特提出了著名的“八分制”，瑞典人貝里瓦爾等提出了綜合性模數(shù)網(wǎng)格和以10厘米為基本模數(shù)值的模數(shù)理論。當(dāng)時(shí)建筑工業(yè)化尚處在初始階段，用預(yù)制件裝配的建筑因造價(jià)過(guò)高而難于推廣。 第二次世界大戰(zhàn)后，工業(yè)化體系建筑蓬勃興起，建筑模數(shù)受到重視。至60年代，建筑模數(shù)有三種理論：比米斯模數(shù)、勒?柯布西耶模數(shù)、雷納級(jí)數(shù)。這些理論對(duì)現(xiàn)代建筑模數(shù)數(shù)列中的疊加原則、倍數(shù)原理、優(yōu)選尺寸等都起過(guò)作用。從70年代起，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織房屋建筑技術(shù)委員會(huì)(ISO/TC59)陸續(xù)公布了有關(guān)建筑模數(shù)的一系列規(guī)定。建筑模數(shù)協(xié)調(diào)體系已成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化范圍內(nèi)的一種質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 （2）模數(shù)應(yīng)用 ① 模數(shù)數(shù)列：在建筑設(shè)計(jì)中要求用有限的數(shù)列作為實(shí)際工作的參數(shù)，它是運(yùn)用疊加原則和倍數(shù)原理在基本數(shù)列基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。中國(guó)《建筑模數(shù)協(xié)調(diào)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ2-86)中的模數(shù)數(shù)列表，包括基本模數(shù)、擴(kuò)大模數(shù)和分模數(shù)，各有適用范圍。本設(shè)計(jì)中基本模數(shù)仍為100mm，分模數(shù)為1/10M。 ② 模數(shù)化網(wǎng)格。由三向直角坐標(biāo)組成的、三向均為模數(shù)尺寸的模數(shù)化空間網(wǎng)格，在水平和垂直面上的投影稱為模數(shù)化網(wǎng)格。網(wǎng)格的單位尺度是基本模數(shù)或擴(kuò)大模數(shù)。網(wǎng)格的三個(gè)方向或同一方向可以采用不同的擴(kuò)大模數(shù)。網(wǎng)格的基本形式有基本模數(shù)化網(wǎng)格和擴(kuò)大模數(shù)化網(wǎng)格兩種。本設(shè)計(jì)擬運(yùn)用100mm的基本單位網(wǎng)格。 ③ 定位原則。在網(wǎng)格中每個(gè)構(gòu)件都要按三個(gè)方向借助于邊界定位平面和中線（或偏中線）定位平面來(lái)定位。所謂邊界定位是指模數(shù)化網(wǎng)格線位于構(gòu)件的邊界面，而中線（或偏中線）定位是指模數(shù)化網(wǎng)格線位于構(gòu)件中心線（或偏中心線）。 ④ 公差和接縫。公差是兩個(gè)允許限值之差，包括制作公差、安裝公差、就位公差等。接縫是兩個(gè)或兩個(gè)以上相鄰構(gòu)件之間的縫隙。在設(shè)計(jì)和制造構(gòu)件時(shí)，應(yīng)考慮到接縫因素。本設(shè)計(jì)中力求將接縫因素做到最小程度，控制在mm級(jí)別上。 （3）模數(shù)意義 模數(shù)設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化，施工機(jī)械化、裝配化，構(gòu)件生產(chǎn)工廠化的必由之路。模數(shù)化不僅可以節(jié)約建筑材料，其對(duì)施工速度的影響更是不可估量。最早的例子見(jiàn)于英國(guó)倫敦的“水晶宮”，這幢先驅(qū)代表性的建筑正是采用了模數(shù)化、定型化、裝配化的概念，才能在8個(gè)月左右就竣工?？梢哉f(shuō)，模數(shù)應(yīng)用是建筑技術(shù)現(xiàn)代化的標(biāo)志，也是技術(shù)和藝術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。而作為一種臨時(shí)性、應(yīng)急性的住宅，施工周期短，速度快，就必然要求必須以模數(shù)化、定型化進(jìn)行設(shè)計(jì)與操作，從而達(dá)到大規(guī)模生產(chǎn)、快速建造和裝配以及能夠方便拆卸和回收的目的。 2、自支撐結(jié)構(gòu) （1）自支撐結(jié)構(gòu) 在設(shè)計(jì)的最初，出于對(duì)現(xiàn)狀應(yīng)急性住宅內(nèi)部居住環(huán)境的改進(jìn)，必須對(duì)外維護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)。同時(shí)為了簡(jiǎn)化整個(gè)應(yīng)急性住宅的結(jié)構(gòu)，應(yīng)避免維護(hù)結(jié)構(gòu)和支撐結(jié)構(gòu)的分離。因此，產(chǎn)生了充氣膜結(jié)構(gòu)作為支撐和維護(hù)體系的設(shè)想。 （2）膜結(jié)構(gòu) 首先我們給充氣膜結(jié)構(gòu)下個(gè)定義，即在膜結(jié)構(gòu)中，利用空氣壓力給膜以張力并以此來(lái)抵抗外力作用的結(jié)構(gòu)稱為充氣膜結(jié)構(gòu)。 第二次世界大戰(zhàn)后開(kāi)始嘗試充氣膜結(jié)構(gòu)的形式。最初的嘗試是在美國(guó)的軍用設(shè)施中實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)美國(guó)軍隊(duì)的雷達(dá)穹頂、兵營(yíng)、倉(cāng)庫(kù)等的建造經(jīng)驗(yàn)。沃爾特?巴德認(rèn)識(shí)到了充氣膜結(jié)構(gòu)的合理性。1957年，他把自家房屋的游泳池的罩蓬做成了充氣膜結(jié)構(gòu)，并且在美國(guó)的生活雜志上作了介紹。自此，這種結(jié)構(gòu)始為世人所熟知。 根據(jù)力學(xué)性質(zhì)的不同對(duì)充氣膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行大的分類的話，可分為膜片型結(jié)構(gòu)和構(gòu)件式充氣結(jié)構(gòu)。 膜片型的充氣膜結(jié)構(gòu)是固定覆蓋寬闊建筑面積的膜材的周邊，使膜面內(nèi)外兩側(cè)產(chǎn)生氣壓差，從而在膜面產(chǎn)生張力。最典型的膜片型結(jié)構(gòu)的例子是向裁剪成穹頂形的膜面內(nèi)部送入空氣使之鼓起形成我們通常所說(shuō)的空氣穹頂。周邊牢固固定的兩層膜之間充氣的充氣膜結(jié)構(gòu)，它的各種力學(xué)性質(zhì)和空氣穹頂基本相同。這些結(jié)構(gòu)我們稱為空氣支持結(jié)構(gòu)(air-supported structure)，簡(jiǎn)稱為氣承式膜結(jié)構(gòu)。 構(gòu)件式充氣膜結(jié)構(gòu)：對(duì)管狀膜進(jìn)行充氣使之膨脹，橫向架設(shè)可以得到粱即充氣粱。彎曲的管狀膜充氣膨脹后形成拱即充氣拱。把這些數(shù)量眾多的充氣粱和充氣拱并列綁扎起來(lái)，就可以創(chuàng)造出獨(dú)具特色的建筑空聞。有時(shí)候并列起來(lái)的充氣粱或充氣拱并不是互相獨(dú)立的構(gòu)件式充氣膜結(jié)構(gòu)，而是用隔壁區(qū)分開(kāi)的連續(xù)的氣墊，這種形式也經(jīng)常用到。構(gòu)件式充氣膜結(jié)構(gòu)，稱為空氣膨脹膜結(jié)構(gòu)(air-inflated structure)，簡(jiǎn)稱氣脹式膜結(jié)構(gòu)。 （3）結(jié)構(gòu)優(yōu)化 上述的這些充氣膜結(jié)構(gòu)中，膜的內(nèi)部與外部氣壓之間。有必要使之產(chǎn)生氣壓差，而氣承式膜結(jié)構(gòu)與氣脹式膜結(jié)構(gòu)所需要的氣壓差的數(shù)值有很大差異。通常氣承式膜結(jié)構(gòu)無(wú)論建筑物的規(guī)模有多大，所需要的氣壓差約為0.002--0.010kg/cm2即20-100mm水柱，也就是說(shuō)此氣壓差的范圍不隨建筑物規(guī)模的變化而變化。與此相對(duì)，氣脹式充氣膜結(jié)構(gòu)所需要的氣壓差為01～1kg/cm2即1000-10000mm水柱。 考慮到實(shí)際中的應(yīng)用，本設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)采用構(gòu)件式充氣膜結(jié)構(gòu)，用隔壁區(qū)分開(kāi)，形成連續(xù)的構(gòu)件形式，隔壁區(qū)設(shè)計(jì)加入加強(qiáng)肋，使結(jié)構(gòu)成為雙重支撐，以應(yīng)付更為惡劣的外部環(huán)境和突發(fā)的各種事件。同時(shí)，為了增加內(nèi)部使用空間，舍棄原本膜結(jié)構(gòu)中更為合理的拱形形式，采用直線型設(shè)計(jì)。 3、可變性表皮 本設(shè)計(jì)的支撐結(jié)構(gòu)采用充氣膜自支撐，并利用隔壁區(qū)加入加強(qiáng)肋?？紤]到較長(zhǎng)時(shí)間的使用需要，擬用雙層表皮進(jìn)行維護(hù)。除了膜結(jié)構(gòu)本身已經(jīng)形成的透光性的維護(hù)表皮外，最外層增加一層可變色不透光的pvc夾網(wǎng)布，可以根據(jù)外界環(huán)境進(jìn)行更換和拆卸。譬如需要對(duì)住宅內(nèi)部進(jìn)行整體的日光消毒時(shí)，可將外皮拆掉，同時(shí)可更換顏色，達(dá)到警戒的作用。更換外皮也是進(jìn)行適當(dāng)?shù)木S護(hù)，從而延長(zhǎng)住宅的使用壽命，又能夠節(jié)約成本。 4、移動(dòng)式底盤(pán) 對(duì)于大多數(shù)的應(yīng)急性設(shè)施和臨時(shí)性房屋，要么因陋就簡(jiǎn)地使用地面作為底盤(pán)，要么就簡(jiǎn)單的進(jìn)行處理，其底盤(pán)的設(shè)計(jì)往往不夠重視。倘若要使臨時(shí)性住宅達(dá)到一定的舒適度，就必須重視對(duì)底盤(pán)的設(shè)計(jì)，并同時(shí)考慮其同樣可以便利的拆卸。一個(gè)最鮮明的例子是：盧旺達(dá)的難民營(yíng)在進(jìn)人9月份的雨季以后，聯(lián)合國(guó)難民署提供的“藍(lán)色帳蓬”不僅難以御寒，且防潮性能差，許多人因此患上了肺炎等疾病。因此，底盤(pán)的設(shè)計(jì)是非常重要的一環(huán)，再加上底盤(pán)和地面接觸，為了適應(yīng)多變的地形需要，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整房屋內(nèi)地面的平衡。 針對(duì)上述要求，我們?cè)O(shè)計(jì)了這樣一種底盤(pán)：整體可以組裝，結(jié)構(gòu)本身自重小，承載力大，搬運(yùn)方便?；梢造`活調(diào)整，可適當(dāng)填充各種吸濕性材料，如活性炭甚至干燥的泥土等。 5、人性化設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)是人類為了實(shí)現(xiàn)某種特定目的而進(jìn)行的一項(xiàng)創(chuàng)造性活動(dòng)，是人類得以生存和發(fā)展的最基本的活動(dòng)，它包含于一切人造物品的形成過(guò)程之中。設(shè)計(jì)產(chǎn)生于人的需要，目的在于滿足人的需要，即滿足人生理和心理的需要、物質(zhì)和精神的需要。設(shè)計(jì)的主體是人，設(shè)計(jì)的使用者和設(shè)計(jì)者也是人，因此人是設(shè)計(jì)的中心和尺度。這種尺度既包括生理尺度，又包括心理尺度，而心理尺度的滿足是通過(guò)設(shè)計(jì)人性化得以實(shí)現(xiàn)的。 本設(shè)計(jì)從人性化出發(fā)，其不僅在安裝、拆卸和搬運(yùn)方面，而且體現(xiàn)在居住使用方面。 首先，簡(jiǎn)單的搭建技術(shù)，無(wú)需機(jī)械操作的充氣結(jié)構(gòu)，連兒童和文化水平較低的人都能迅速組裝的技術(shù)。其次，利用便宜易得的綠色材料，可以回收和反復(fù)利用。其三，臨時(shí)性住宅除滿足人的基本需要，還能適當(dāng)解決人的心理需求。 三、“膜”數(shù)之家的性能 1、室內(nèi)舒適性分析（以試驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)進(jìn)行分析敘述） （1）保溫、隔熱性能分析 空氣間層的熱阻大，保溫隔熱性能明顯，60mm厚垂直空氣間層導(dǎo)熱率為1.5W/㎡?K左右（不計(jì)輻射）?；顒?dòng)板房或集裝箱若用鋼板，建筑鋼材的導(dǎo)熱系數(shù)為58.2w/m2?k，雖然木材的導(dǎo)熱率大約是0.14 w/m2?k，但是與空氣相比，在經(jīng)濟(jì)性和普遍性方面有較大的劣勢(shì)。另一方面，當(dāng)室內(nèi)溫度比室外溫度高時(shí)，可打開(kāi)窗通風(fēng)和利用煙囪效應(yīng)抽氣散熱。實(shí)驗(yàn)證明，“膜”數(shù)之家將有很好的熱工性能。 （2）通風(fēng)、采光性能分析 大災(zāi)之后往往會(huì)引起各類疫情，造成疾病的傳播，所以通風(fēng)和衛(wèi)生條件一定要好?！澳ぁ睌?shù)之家頂棚上開(kāi)天窗，利用煙囪效應(yīng)抽氣；墻上開(kāi)窗引導(dǎo)風(fēng)流動(dòng)，可確保室內(nèi)空氣質(zhì)量。 “膜”數(shù)之家中用的膜有一定的透光性，同時(shí)上開(kāi)天窗，墻上亦有窗，故可靈活采光。 （3）地面防潮、吸臭性能分析 在應(yīng)用材料領(lǐng)域，蜂窩復(fù)合材料類似于連續(xù)排列的工字鋼結(jié)構(gòu)，以其極佳的抗壓、抗彎特性和超輕型結(jié)構(gòu)特征而聞名于世。與同類型的實(shí)心材料相比，蜂窩材料其強(qiáng)度重量比和剛性重量比在已知材料中均是最高的。蜂窩結(jié)構(gòu)具有許多優(yōu)越的性能，從力學(xué)角度分析，封閉的六角等邊蜂窩結(jié)構(gòu)相比其他結(jié)構(gòu)，能以最少的材料獲得最大的受力，而蜂窩結(jié)構(gòu)受垂直于板面的載荷時(shí)，它的彎曲剛度與同材料、同厚度的實(shí)心板相差無(wú)幾，甚至更高，但其重量卻輕70～90%，而且不易變形，不易開(kāi)裂和斷裂，并具有減震、隔音、隔熱和極強(qiáng)的耐候性等優(yōu)點(diǎn)。 因此，將PVC管按蜂窩結(jié)構(gòu)進(jìn)行排列，將硅膠和活性炭成比例的放入PVC管內(nèi)，使得底盤(pán)具有良好的防潮、吸臭性。 2、“膜”數(shù)之家造價(jià)分析 采用了低成本的TPU膜（8元/平方），組件模數(shù)化。如果批量生產(chǎn)，預(yù)計(jì)成本價(jià)在80—100元/㎡。 3、“膜”數(shù)之家——拓展應(yīng)用 （1）“膜”數(shù)之家與地平面之間的連接有多種方式。對(duì)于濕熱地區(qū)或地形復(fù)雜的山區(qū)，選用可升降支架或加高鋪地。干熱地區(qū)底盤(pán)內(nèi)注水，利用蒸騰原理來(lái)降溫并調(diào)節(jié)濕度。多風(fēng)地區(qū)增加斜拉索等等。 （2）應(yīng)用范圍更加廣泛：不僅可以用作應(yīng)急性臨時(shí)居住設(shè)施，同時(shí)也可為旅行者提供臨時(shí)居住用房，其充氣模塊還可以用作洪水暴發(fā)時(shí)的救生設(shè)施等 （3）為了提高墻體的蓄熱性，可以考慮在囊中注水或直接充入惰性氣體。 （4）不僅建筑本身構(gòu)配件可以模塊化生產(chǎn)，簡(jiǎn)單式拼接，該設(shè)計(jì)還把理念進(jìn)一步擴(kuò)展，令其單體建筑本身亦可以進(jìn)行拼裝，變成一系列的住宅，同時(shí)形成一定的居住小組團(tuán)，讓受災(zāi)民眾或旅行者聚集而居，對(duì)于災(zāi)后或野外的互幫互助，創(chuàng)傷心理的恢復(fù)和群體歸宿感的激發(fā)，有一定積極的作用。
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設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 一、目的 基于對(duì)現(xiàn)存臨時(shí)性應(yīng)急居住設(shè)施的性能分析，我們?cè)噲D尋找一種利用空氣保溫隔熱特性及氣柱的自支撐性建成的臨時(shí)性用房。使其能夠及時(shí)應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害，并在過(guò)渡居住中提供給居民必要的居住條件及一定的舒適性，同時(shí)又可滿足一定的心理需求。 二、基本思路 分析比較并總結(jié)現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外臨時(shí)性用房研究及技術(shù)，提出充氣膜臨時(shí)用房的概念，確定研究目的和意義。隨后著手方案的創(chuàng)作與前期技術(shù)攻關(guān)，通過(guò)模型實(shí)驗(yàn)與綜合分析來(lái)論證方案并作修改，最終使方案完善，對(duì)成果作整理。 三、創(chuàng)新點(diǎn) 模數(shù)化設(shè)計(jì)、自支撐結(jié)構(gòu)、可變性表皮、移動(dòng)式底盤(pán)、人性化設(shè)計(jì)。 四、技術(shù)關(guān)鍵 氣囊（核心部分）：材料柔韌性要好，但這往往伴隨著剛度小易變形的特性。這樣的材料特性會(huì)導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)處理困難，氣囊壁受力不均且厚度不一致，室內(nèi)空間形態(tài)難以穩(wěn)定。強(qiáng)風(fēng)大雪等極端天氣條件下這點(diǎn)尤為關(guān)鍵。 五、主要技術(shù)指標(biāo) 1、抗風(fēng)強(qiáng)度等級(jí)。1:3模型的抗風(fēng)性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，該方案在4-5級(jí)風(fēng)力下墻體產(chǎn)生的偏移較小，保持良好的使用性能。 2、室內(nèi)外溫差和濕度。1:3模型的室內(nèi)外溫、濕度差異的測(cè)定實(shí)驗(yàn)及其數(shù)據(jù)分析結(jié)果證明：空氣膜能夠保持室內(nèi)溫、濕度穩(wěn)定。 3、室內(nèi)照度等。1:3模型室外引進(jìn)1100lx的照度時(shí)，室內(nèi)最暗處可達(dá)780lx的照度，可滿足日常生活的需要。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 1、整個(gè)建筑采用統(tǒng)一模數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，使構(gòu)配件能夠以標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行生產(chǎn)，適合社會(huì)化大生產(chǎn)的條件，在遭遇災(zāi)害時(shí)能夠迅速生產(chǎn)出足夠的臨時(shí)住房； 2、新型材料的TPU薄膜的使用，比現(xiàn)有的材料有更好的綜合性能； 3、內(nèi)外表面覆蓋可變性的防火不透光材料，可以進(jìn)行靈活的開(kāi)窗設(shè)計(jì)，同時(shí)改變建筑物的透光面積，超越現(xiàn)有各型各類臨時(shí)住房在采光上的性能； 4、對(duì)材料的循環(huán)利用作了進(jìn)一步探討； 5、該方案的應(yīng)用范圍更加廣泛。 6、不僅構(gòu)配件可以模塊化生產(chǎn)，簡(jiǎn)單式拼接，單體建筑本身亦可以進(jìn)行拼裝，變成一系列的住宅，或組建住宅小區(qū)。這對(duì)于災(zāi)后或野外的互幫互助，心靈創(chuàng)傷的恢復(fù)和群體歸宿感的激發(fā)，都有一定積極的作用。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 曾獲得?！疤魬?zhàn)杯”學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目啟動(dòng)基金 曾獲得校“挑戰(zhàn)杯”學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽特等獎(jiǎng) 曾獲得“挑戰(zhàn)杯”省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽三等獎(jiǎng)
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無(wú)
作品可展示的形式
- 全比例實(shí)物模型，方案設(shè)計(jì)圖紙， 各種說(shuō)明性圖片圖片，項(xiàng)目介紹視頻短片
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 該新型應(yīng)急性臨時(shí)用房將模數(shù)化、定型化設(shè)計(jì)思路與性能突出的新型復(fù)合材料相結(jié)合，從而使其具有以下優(yōu)勢(shì)： ①相比現(xiàn)有常規(guī)型應(yīng)急帳篷及臨時(shí)用房同樣便攜但更加安全舒適經(jīng)久耐用，與臨時(shí)性房屋相比搭建速度更快，拆卸移動(dòng)更簡(jiǎn)捷； ②模數(shù)化設(shè)計(jì)優(yōu)化產(chǎn)品自身空間結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，能按需調(diào)節(jié)空間分配，空間利用率大幅提高，同時(shí)更具功能性； ③提出了適用性更強(qiáng)的移動(dòng)式底盤(pán)，住戶不再接觸原始地面； ④人性化設(shè)計(jì)，滿足人體工程學(xué)要求，參考心理學(xué)相關(guān)因素，在滿足安全方便舒適實(shí)用的同時(shí)，也對(duì)使用者在心理和精神方面有一定的慰藉作用，這對(duì)于家庭野外臨時(shí)住宿的安全性或?yàn)?zāi)后重建的心理創(chuàng)傷的恢復(fù)和群體歸宿感的激發(fā)有很大的作用。 ⑤經(jīng)過(guò)相關(guān)測(cè)試，對(duì)于各種氣候條件均有一定的適用性； ⑥充分利用新型材料和邊角料，規(guī)?；a(chǎn)造價(jià)低廉。 基于以上優(yōu)勢(shì)所在，該產(chǎn)品具有廣闊的市場(chǎng)前景，良好的社會(huì)效應(yīng)及經(jīng)濟(jì)效益。
同類課題研究水平概述
- 截至2008年5月，我們查得用于救災(zāi)的臨時(shí)性設(shè)施主要有四大類，即帳篷、集裝箱、活動(dòng)板房、紙板及紙筒房。其中，帳篷類臨時(shí)性設(shè)施的優(yōu)點(diǎn)在于其具有較好的應(yīng)急性及經(jīng)濟(jì)性，但同時(shí)也存在著舒適性和耐久性的不足。相對(duì)而言，具有較好的舒適性和耐久性的集裝箱，活動(dòng)板房都存在著經(jīng)濟(jì)投資大，見(jiàn)效慢的問(wèn)題。對(duì)于災(zāi)難中的人們而言，他們所急需的是一種操作簡(jiǎn)便、造價(jià)低廉、可循環(huán)利用、安全舒適性高的臨時(shí)住宅，為解決災(zāi)區(qū)有可能長(zhǎng)達(dá)一至兩年的居住問(wèn)題。我們通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外研究及技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行分析總結(jié)，具體如下： 一、隔熱技術(shù) 由于不流動(dòng)空氣的導(dǎo)熱系數(shù)僅次于真空，保溫隔熱性能好。該技術(shù)對(duì)于我們采用空氣膜結(jié)構(gòu)研究臨時(shí)性住房，在技術(shù)實(shí)驗(yàn)參數(shù)上發(fā)揮了很好的借鑒作用，為我們提供了專業(yè)依據(jù)。 二、自充氣結(jié)構(gòu)在臨時(shí)居住設(shè)施中的應(yīng)用 關(guān)于采用空氣間層保溫隔熱原理的臨時(shí)性設(shè)施設(shè)計(jì)，國(guó)內(nèi)僅見(jiàn)于汶川地震后，災(zāi)后重建并未能大量投入使用，可以說(shuō)和我們的研究是平行展開(kāi)的，其成果一種為氣柱框架式帳篷，一種為整體充氣帳篷。 其中氣柱框架式帳篷在結(jié)構(gòu)上做出了很大改進(jìn)，但實(shí)際的室內(nèi)舒適程度與普通帳篷無(wú)二，并不能滿足長(zhǎng)達(dá)一年的氣候適應(yīng)性要求。而整體式充氣帳篷的構(gòu)思是將側(cè)面墻體與篷蓋合為拱體，兩端夾層按需要開(kāi)啟門(mén)窗，形成整體充氣保溫隔音的特種帳篷。但是，氣囊充氣厚度，半圓筒式空間等結(jié)構(gòu)，如果用于民用日常起居，還存在一些不足。 此外還有一種充氣建筑，類似于整體式充氣帳篷。在1970年的日本大阪的世界博覽會(huì)中，美國(guó)館便是此類充氣建筑的典例。 基于以上對(duì)于國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究及技術(shù)的分析總結(jié)，我們對(duì)課題方向及技術(shù)上的相關(guān)問(wèn)題有了較深刻的思考并作出了自己探索。
