第一篇：老年人居室衛(wèi)浴的空間設(shè)計研究論文

裝修材料首先應(yīng)符合健康環(huán)保要求，使用無刺激、無異味的綠色材料，避免長期輻射以及釋放有害氣體對老年人的健康造成危害。由于衛(wèi)浴空間較為潮濕，地面、墻面都應(yīng)選用防滑材料，但花紋凹凸起伏過大的材料，不宜清理，會增加老年人的負擔(dān)，不宜選用。不少老年人使用拐杖、輪椅等輔助器具，對地面壓力較大，所以應(yīng)同時考慮地面材料的耐壓、耐磨性能。墻面材料在防滑的基礎(chǔ)上應(yīng)保證良好的觸感，陰陽角以及衛(wèi)浴設(shè)施的突出拐角都應(yīng)使用圓角設(shè)計，在180cm以下的拐角處，應(yīng)使用橡膠等彈性良好的材料做護角，避免碰撞時發(fā)生危險。

功能性設(shè)計追究

對于記憶力逐漸衰退、學(xué)習(xí)能力有所降低的老年人來說，衛(wèi)浴空間的功能規(guī)劃、界面設(shè)置應(yīng)盡可能地簡單直觀，易于識別，才能便于使用。

（一）干濕分離，根據(jù)空間選擇隔斷種類

衛(wèi)浴空間的空間劃分有三種基本類型：干濕分離、洗浴分離以及開敞式。“干濕分離是指盆洗、便溺空間與洗浴空間分離，洗浴分離是指籃洗空間與便溺、洗浴空間分離”。［2］老年人的衛(wèi)浴空間宜選用干濕分離式，安全方便，易于清潔，且有利于健康。在空間允許的條件下，淋浴設(shè)備與浴缸也應(yīng)分隔開來，在浴缸中應(yīng)安裝坐臺，有條件的家庭，還可安裝浴缸升降椅，以方便老年人出入?？臻g隔斷的使用也應(yīng)考慮老年人的行為特點?！伴T扇向外開啟后，入口凈寬不應(yīng)小于0.80m，門扇內(nèi)側(cè)應(yīng)設(shè)關(guān)門拉手”。［3］就便捷性而言，平開門比推拉門更易操作，但占用空間較大，可以根據(jù)具體需求選擇，安裝時下部軌道應(yīng)嵌入地面以避免高差。折疊門操作不便，且易發(fā)生夾傷等危險，不宜選用?！袄夏耆宋樟ο陆?，門的把手避免使用不宜用力的球形把手，而應(yīng)選用旋轉(zhuǎn)軸較長的拉手，拉手高度宜在900~1000mm左右”。［4］衛(wèi)浴空間較為封閉，為了便于空氣流通，門扇可以帶有排氣柵格。而對于健康狀況不佳、自理能力較弱的老年人，可在門扇上部安裝可從外部開啟的探視窗，在衛(wèi)浴空間內(nèi)部也可安裝緊急報警裝置，以便發(fā)生不測時及時救助。

（二）操作界面簡單直觀

與年輕人相比，老年人的理解能力和對新事物的接受能力都有所下降，許多熱水器、浴缸的五金配件等衛(wèi)浴設(shè)備按鈕較多，操作步驟復(fù)雜，為老年人的使用造成困擾。所以在衛(wèi)浴空間設(shè)計時，應(yīng)盡量選擇操作界面較為簡單，使用方式符合具有統(tǒng)一規(guī)范的設(shè)備。還可使用顏色、符號、造型語義等較為直觀的信息載體對衛(wèi)浴設(shè)備的使用方式進行圖示化的標識，簡潔明了地示意操作步驟，方便老年人記憶。例如所有出水開關(guān)一律設(shè)置為左熱右冷，并使用大面積的紅綠顏色予以區(qū)分；熱水器的操作步驟使用醒目的數(shù)字標識或箭頭指示，直觀明確地傳達信息，更易為老年人所接受。

舒適性設(shè)計追究

衛(wèi)浴空間使用的便捷與否影響著老年人的身體健康和生活質(zhì)量。應(yīng)根據(jù)老年人的需求進行尺度設(shè)置、細節(jié)造型與氛圍營造，以提升舒適度。

（一）溫馨和諧的色彩配置

衛(wèi)浴空間的色彩配置應(yīng)考慮老年人的視覺特征，同時適應(yīng)其心理需求，利于身體健康。老年人一般喜愛簡潔典雅、安寧穩(wěn)重的色彩，所以在設(shè)計時應(yīng)注重色彩的和諧性。由于衛(wèi)浴空間通常面積有限，應(yīng)避免大面積使用深色等感覺較為壓抑的顏色，加重空間的狹窄感。紅、橙、黃等較為鮮艷的顏色，易引興奮，加快血液循環(huán)，會引起老年人血壓升高，對健康不利。淺藍色則可消除緊張，給人以安寧感，淺米黃色感覺溫馨，有利消除疲勞，可根據(jù)喜好選用。同時在圖案上應(yīng)避免過于絢麗的花紋造成錯覺。在色彩設(shè)計時，不能片面地考慮裝飾材料、家具本身的色彩，應(yīng)該統(tǒng)籌安排色彩與材料、環(huán)境、照明之間的關(guān)系。充分考慮老年人的心理和視覺適應(yīng)能力，在相鄰的墻面以及轉(zhuǎn)折處相鄰之間要注意色彩的連續(xù)性和統(tǒng)一感，不能反差過大。

（二）注重夜間照明，燈光強度可調(diào)節(jié)

隨著年齡的增長，多數(shù)老年人夜間如廁的次數(shù)增加，不合理的照明設(shè)計會危及老年人的安全?？稍谛l(wèi)浴空間的通道中安裝亮度適中的led指示燈，夜間長期開啟，給予老年人指引。或為衛(wèi)浴燈具配備雙控或遙控開關(guān)，在臥室中即可控制開啟。開關(guān)應(yīng)設(shè)在衛(wèi)浴入口處的外部墻面上，開關(guān)按鈕應(yīng)寬大，便于找尋與控制，配有熒光開關(guān)提示，開關(guān)與墻面、門把手與門扇需使用對比色區(qū)分開來，方便老年人辨別。老年人因視力衰退，白天對燈光強度的要求更高一些，而夜間使用時，過于強烈的燈光容易造成不適感，所以衛(wèi)浴空間的燈光設(shè)置應(yīng)強弱有別，比如白天使用亮度較高的吸頂燈，夜間開啟光線相對柔和的鏡前燈，或安裝強度可調(diào)節(jié)的照明燈具，以適合不同時段的使用需求。墻面材料、門扇與鏡面的使用特別注意避免反光、眩光的出現(xiàn)，對老年人的健康造成危害。

（三）以人體工程學(xué)為依據(jù)設(shè)置尺寸標準

衛(wèi)浴空間的尺度設(shè)計應(yīng)便于老年人的獨立生活，方便其操作及取放物品。根據(jù)老年人的身體尺寸，衛(wèi)浴空間的窗臺高度應(yīng)在750mm左右，如需要使用輪椅，窗臺還應(yīng)降低到600mm以下，以避免遮擋視線。衛(wèi)浴空間內(nèi)儲物家具的設(shè)置“應(yīng)以老年婦女彎腰時能及的高度為290mm，站立時伸手能及的平均高度最高為1730mm為設(shè)計基準，同時還要滿足使用輪椅者對空間的特殊要求”。［5］家具柜門應(yīng)設(shè)置在離地距離400mm~1800mm的范圍內(nèi)。750mm以下為老年人操作較為方便的區(qū)域，宜放置常用物品。為避免老年人彎腰不便或伸手取物而失去平衡，儲物空間應(yīng)離地250mm以上。1700mm以上的區(qū)域，老年人需要借助梯、凳等設(shè)備才能觸及，較為危險，不應(yīng)設(shè)置儲物空間。

隨著社會的發(fā)展和城市老齡化進程的加快，老年人的生活質(zhì)量越來越受到人們的關(guān)心和重視。設(shè)計師應(yīng)該始終堅持以人為本，從生活起居的細微之處去了解老年人的身心需求，通過設(shè)計解決老年人日常生活遇到的不便，才能使老年人等弱勢群體不會因為身體機能的下降而影響生活品質(zhì)，使其平等、愉快地融入到社會生活中來，讓老年人擁有幸福健康的晚年生活。（本文作者：岳翔 單位：淮北師范大學(xué)美術(shù)學(xué)院）

第二篇：居室空間設(shè)計論文1

四川農(nóng)業(yè)大學(xué)成都校區(qū)

風(fēng)景園林學(xué)院

居室空間設(shè)計論文

論題：家居綠色設(shè)計的要素指導(dǎo)老師：張萍老師專業(yè)：風(fēng)院09級園教3班姓名: 馬 秀 華學(xué)號：2009929

1家居綠色設(shè)計的要素

作者：馬秀華專業(yè)：風(fēng)院園林教育

班級：09級3班 學(xué)號：20099291 指導(dǎo)老師：張萍

摘要：隨著歷史的車轍不斷前進，人們的生活水平不斷提高，不同的價值觀念，不同的社會形態(tài)以及不同的社會修養(yǎng)造成了不同的審美觀念，人與自然協(xié)同共進，和諧共存已經(jīng)成為當(dāng)今社會的理想追求，“綠色設(shè)計”就是駕馭于人們的如此審美觀念和理想追求之上的建筑空間形態(tài)，綠色設(shè)計就是符合生態(tài)環(huán)境良性循環(huán)的設(shè)計系統(tǒng)，所以家居綠色設(shè)計的要素不僅包括材質(zhì)的選擇，而且更重要的是設(shè)計配置的生態(tài)科學(xué)性以及藝術(shù)性。

關(guān)鍵詞：綠色設(shè)計生態(tài)科學(xué)性良性循環(huán)藝術(shù)性以人為本

改善環(huán)境、美化生活正日益在人們心中成為主流時，家居綠色設(shè)計已成為人們生活品質(zhì)提高和文明前進的標志。無論是綠色材料的運用還是每一寸空間的劃分與布置以及家居綠色設(shè)計的其他要素，它們都應(yīng)該體現(xiàn)綠色設(shè)計的宏觀概念，以及要素的綜合性，在綠色設(shè)計目標的綜合性上劃分家居綠色設(shè)計的要素更能體現(xiàn)一個環(huán)保、節(jié)能、健康、舒適、方便的室內(nèi)文化發(fā)展，室內(nèi)布局、即空間尺度、裝飾材料、照明條件、色彩配置以及綠化植物對室內(nèi)環(huán)境調(diào)節(jié)等等都是以人為本的家居綠色設(shè)計的要素。在環(huán)保上找家居綠色設(shè)計要素，那么家具的設(shè)計方案必須是健康的、安全無害的，能與環(huán)境融洽且產(chǎn)品生命周期長的設(shè)計；在設(shè)計過程中盡可能節(jié)省材料；選用可再生和易于再生的原材料；盡可能避免使用危害環(huán)境和不易回收再利用的材料；在生產(chǎn)、消費和廢棄過程中對環(huán)境的污染最小，并節(jié)約能源和降低能耗。

1.以人為本是家居綠色設(shè)計的本質(zhì)

1.1人性化設(shè)計的目標是在環(huán)境的系統(tǒng)約束下，提高使用者工作的有效性，根據(jù)人的接受能力和環(huán)境特性來設(shè)計和選擇材料，盡可能適合使用者的心理和生理特性，能夠讓居家者愉快地完成生活、工作、學(xué)習(xí)和娛樂，以讓人們身心系統(tǒng)的最佳效率與效能，提高人們的工作的效率和生活質(zhì)量。因而在家具設(shè)計選擇過程中應(yīng)注重功能設(shè)計，比如現(xiàn)代許多人都喜歡簡約風(fēng)格設(shè)計，我也喜歡現(xiàn)代簡約風(fēng)格的室內(nèi)設(shè)計，當(dāng)然無論哪種風(fēng)格，它設(shè)計的空間從顏色、形狀到尺寸符合人體工程學(xué)的要求，充分體現(xiàn)“以人為本”的設(shè)計思想，最大限度地滿足人的本質(zhì)需要，體現(xiàn)高度的舒適性和實用性，避免因功能的不合理而導(dǎo)致資源的浪費。家既然從最原始的時期就是人的生活主要空間，當(dāng)然以人為本是家居綠色設(shè)計的本質(zhì)。

1.2家作為人最初的生活環(huán)境，也是人和自然最初的接觸和影響的空間，居室空間的設(shè)計是體現(xiàn)人與環(huán)境的關(guān)系的標志。而設(shè)計源于生活，從生活需求入手，引導(dǎo)人們在生活品質(zhì)、藝術(shù)品位上的正確追求，不忽視生活細節(jié)，同時考慮整體生活氛圍，考慮環(huán)境塑造人的發(fā)展，人影響環(huán)境的形成，“以人為本”就是從環(huán)境于人的需求和人給環(huán)境的影響的一種理念設(shè)計。家應(yīng)該集科學(xué)性、文化性、藝術(shù)性一體展現(xiàn)家居的富有人性化設(shè)計的本質(zhì)特征。

2.家居綠色設(shè)計的重心——綠色材料的選用

2.1經(jīng)濟的發(fā)展，為室內(nèi)設(shè)計提供了前所未有的經(jīng)濟商品材料，不同的材料可以代表不同的時代特征，不同的材料可以創(chuàng)造不同的空間樣式，即不同的室內(nèi)設(shè)計風(fēng)格。隨著環(huán)保、節(jié)能、低碳、可持續(xù)發(fā)展意識日益?zhèn)鞑ィG色材料已左右室內(nèi)設(shè)計的流行時尚，從材料上突破了設(shè)計的目標。綠色材料不僅僅代表有生命的綠色植物來裝飾室內(nèi)，而是包括環(huán)保性材料其他部分，其主要本身內(nèi)部構(gòu)成物質(zhì)不存在危害環(huán)境的成分，以及那些具有再生性的材料也是綠色材料部分，即可循環(huán)使用的家具用品。

2.2 現(xiàn)在許多建筑都遵循把室外的元素引進室內(nèi)，使室內(nèi)更加自然化。比如房屋建筑的采光性，大量使用有機玻璃來進行采光，以及建筑之間的通風(fēng)性，還有室外最重要的元素是許多對人體有益的植物種類，在室內(nèi)運用造型藝術(shù)來展示當(dāng)代的文化魅力，主要有盆景、插花以及綠化盆栽等。

2.3綠色材料又稱生態(tài)材料、環(huán)保材料和健康材料，既然作為健康材料，所以居室中的植物配置與選擇要有科學(xué)性和藝術(shù)性兩方面的設(shè)計，人們的生活越來越追求健康與長壽，比如最近幾年人們發(fā)現(xiàn)栽有紅豆杉的庭院有助于長壽，這些現(xiàn)象均說明人的生活空間與自然越接近，那么就越健康，當(dāng)然有些植物對人體也是有害的，那么就不宜做室內(nèi)植物。以下是一些植物對人體的影響，綠色植物作為居室綠色材料重要成分，那么在考慮設(shè)計元素時不得不收集植物的許多功能：比如茉莉：它的幽香可增強機體應(yīng)付復(fù)雜環(huán)境的能力，消除引起精神和軀體方面缺陷的綜合征；石竹：石竹香可增強記憶力，以利于更好地接受外部信息；薰衣草：失眠癥患者的“良藥”，改善抑郁癥狀和歇斯底里癥，去除緊張，平

肝息火，抑制挑釁沖動；橙：最受白領(lǐng)的青睞。橙的香味可以提高工作效率，消除上班族在辦公室壓抑氣氛中產(chǎn)生的緊張、不安感。橙的芳香還能加快抑郁思緒的排除，增強對環(huán)境的應(yīng)激能力；薰衣草：失眠癥患者的“良藥”，改善抑郁癥狀和歇斯底里癥，去除緊張，平肝息火，抑制挑釁沖動。

2.4在現(xiàn)代家庭別墅中，許多居室空間都有花園存在，這樣更接近自然，那么在選材上就更需求植物以及山石營造空間，比如人們都喜歡種樹栽草、堆山疊石、造水景、水車、小型噴水池，使它們有山野之趣，再擺些小桌凳或樹陽傘，創(chuàng)造一個休閑、舒適的寧靜環(huán)境。光線較弱而陽光直射時間短，那么可栽種些耐陰的小灌木，如杜鵑、山茶、楓樹、佛手、葡萄等。也可盆栽龜背竹、萬年青、吊蘭、棕竹、君子蘭、馬蹄蓮、橘子等置放在花園中或四周，也可放在窗前或落地門上，若再懸掛些觀葉的蕨類如鐵線蕨、鳥巢蕨、腎蕨及其它觀葉植物，如長春藤、泡葉冷水花，那么上下呼應(yīng)，會勾勒出風(fēng)韻美、形態(tài)美的效果。

2.5生態(tài)美學(xué)是藝術(shù)美的一個新發(fā)展，綠色植物更能體現(xiàn)綠色材料的生態(tài)美學(xué)，所以選擇室內(nèi)植物更應(yīng)該從植物功能中擇優(yōu)。比如凈化空氣的植物：吊蘭、黛粉葉等，對裝修后室內(nèi)殘存的甲醛、氯、苯類化合物具較強吸收能力；蘆薈、菊花等可以減少居室內(nèi)苯的污染；雛菊、萬年青等可以有效消除三氟乙烯的污染；月季、薔薇等可吸收硫化氫、苯、苯酚、乙醚等有害氣體。在室內(nèi)養(yǎng)虎尾蘭、龜背竹、一葉蘭等葉片碩大的觀葉花草植物，能吸收80%以上的多種有害氣體，凈化空氣。蘆薈、景天等，晚上不但能吸收二氧化碳，放出氧氣，還能使室內(nèi)空氣中的負離子濃度增加；芳香植物：植物的芳香有抗菌成分，可以清除空氣中的細菌和病毒，具有保健功能，如仙人掌、文竹、常青藤、秋海棠氣味有殺菌抑菌之力，同時，植物的芳香還可以調(diào)節(jié)人的神經(jīng)系統(tǒng)，如丁香、茉莉可使人放松，有利于睡眠；玫瑰、紫羅蘭可使人精神愉快，有發(fā)奮工作的欲望；夜來香、錦紫蘇、驅(qū)蚊草等氣味有驅(qū)蚊除蠅作用。但香味不能太濃，否則會引起副作用，如丁香久聞會引起煩悶氣喘，影響記憶力；夜來香夜間排出廢氣使高血壓、心臟病患者感到郁悶；郁金香含毒堿，連續(xù)接觸兩個小時以上會頭昏；含羞草有羞堿，經(jīng)常接觸引起毛發(fā)脫落。

2.6裝修材料要避免有過多的揮發(fā)性有機化合物,使用不含揮發(fā)性有機化合物的材料。很多人在裝修房子的時候，總喜歡討價還價，想著怎樣才能比較省錢，卻沒想過商家為了賺錢，會不會提供符合健康安全的材料。健康是無價的財富，綠色材料能保證健康的持續(xù)，尤其是如今經(jīng)濟的發(fā)展帶來了許多物質(zhì)上的不健康，綠色材料在選擇時不應(yīng)該在物質(zhì)的表面機理作選擇，更應(yīng)該在構(gòu)成成分上挑健康。

3.科學(xué)的空間布局與合理的家具設(shè)計是家居綠色設(shè)計最主要的內(nèi)容

3.1空間的分隔與聯(lián)系是家居綠色設(shè)計的重要內(nèi)容。綠化分隔空間范圍很大，比如在在兩廳室之間，大廳與走道之間或者客廳太大要分隔成小空間等這些地方都可以用綠色分隔，合理劃分、改造、裝飾每一寸空間時，最主要是要把握空間，充分考慮通風(fēng)、采光、噪音、開放與私密、干燥與潮濕等因素。

3.2在家居科學(xué)的空間布局時，還不得不考慮家居設(shè)計的風(fēng)水學(xué)，這也是中國室內(nèi)設(shè)計的一個重要元素。房屋有如人體，室內(nèi)各部位功能有如人體各個器官，均有新陳代謝的作用，風(fēng)水學(xué)在家居上有時猶如控制新陳代謝的激素，我們不能忽視許多民居的風(fēng)水原理，比如在選用室內(nèi)綠色植物時，也要考慮到風(fēng)水學(xué)，像陽臺養(yǎng)花的旺宅植物利用陽臺養(yǎng)花，已成為居家美化，更是旺宅的重要環(huán)節(jié)。對花木的選擇，要因樓房的陰陽不同，八卦方位所屬而有所區(qū)別。也可以根據(jù)命主的五行宜忌進行旺宅植物選擇植物花草是有靈性的，分金、木、水、火、土，有五種不同的屬性。

3.3家具作為一種特殊的綠色產(chǎn)品，其內(nèi)涵為采用木材或其他無污染材料，在制造和使用過程中不損害健康和污染環(huán)境，產(chǎn)品廢棄或也不會污染環(huán)境，并且實現(xiàn)低能耗、低消耗，零部件易拆裝分解和實現(xiàn)部分零部件的回收和利用。此外，綠色家具還必須通過精心設(shè)計以完善其使用功能和精神功能，從而達到延長產(chǎn)品生命周期的目的。

3.4僅做到技術(shù)上的室內(nèi)生態(tài)化設(shè)計設(shè)計已不能達到這個社會人們的理想綠色，在精神追求上往往大于人們對生活基本的需求，所以在空間布局和家具設(shè)計時必須渲染上高品味的文化以及藝術(shù)感，藝術(shù)生活是包括生活的許多小細節(jié)，無論是新中式風(fēng)格還是人們追求的現(xiàn)代風(fēng)格，每一層風(fēng)格上都要有時代的文化氛圍。藝術(shù)的設(shè)計才是家居綠色設(shè)計的品味元素，所以許多人可以在家居設(shè)計上看到家居者的品味與文化。

綠色設(shè)計是現(xiàn)代室內(nèi)設(shè)計的可持續(xù)發(fā)展的追求與目標，指引人們生活環(huán)境美化的方向，隨著人類生活水平逐步提高和人類對未來環(huán)境的分析以及生態(tài)意識強化，家居綠色設(shè)計的元素也會不斷范圍化和綜合化。參考文獻：《居室空間設(shè)計--實例教程》肖友民

《環(huán)境藝術(shù)設(shè)計概論》肖友民

《正統(tǒng)玄空派家居風(fēng)水秘本》玄空大師

《綠色家居新概念》楊小光

第三篇：人性化的辦公空間設(shè)計研究論文

【摘要】隨著現(xiàn)代社會的高速發(fā)展，城市化進程的加快，室內(nèi)辦公空間環(huán)境的設(shè)計越來越引起人們的關(guān)注。本文通過歸納總結(jié)與理論研究等研究方法，對辦公空間的規(guī)劃與設(shè)計進行解讀與思考，從辦公空間人性化設(shè)計的角度出發(fā)，具體分析色彩、材料等相關(guān)因素，并提出了辦公家具與精神文化的的策略與方法，體現(xiàn)以人為本的設(shè)計理念，旨在為營造未來美好舒適的辦公環(huán)境提供相關(guān)設(shè)計理論與建議。

【關(guān)鍵詞】辦公空間；人性化；環(huán)境；設(shè)計

隨著現(xiàn)代社會快節(jié)奏、高效率的發(fā)展趨勢，辦公空間已經(jīng)成為人類活動空間中重要的組成部分。據(jù)權(quán)威人士統(tǒng)計，“辦公族”大約有1/3的時間在辦公室中度過，辦公空間環(huán)境質(zhì)量的好壞直接影響著人的心理和情緒，甚至決定了工作人員的工作效率和成果，因此，辦公空間環(huán)境的設(shè)計越來越得到人們的重視。

一、辦公空間的規(guī)劃與設(shè)計

進行室內(nèi)設(shè)計首先就是空間合理規(guī)劃。巧妙的空間規(guī)劃打好了基礎(chǔ)，余下的工作便更方便展開進行；辦公室合理空間規(guī)劃的一大特點就是工作空間的靈活性。另一方面考慮到辦公室的功能和程序的安排設(shè)計,辦公空間的次序應(yīng)是多種多樣的，可利用半開敞式隔墻來分隔空間，例如玻璃或鏡子使空間在視覺上更加流通；利用陳設(shè)、家具、綠化來點綴空間；借助于維護面的引導(dǎo)和延伸，像天花板和地面的抬高或凹入，臺階的穿插來起到暗示空間區(qū)域的作用。

二、人性化辦公空間的因素

（一）空間尺度

辦公空間跟人的活動緊密相關(guān)，所以在人性化辦公空間的設(shè)計中，空間尺度與比例問題尤為重要。從空間的結(jié)構(gòu)、設(shè)施的布置到細部的處理等，獲得最佳的位置、造型或結(jié)構(gòu)，營造不同的空間效果。在空間的構(gòu)造中，一個物體與空間之間的關(guān)系就是比例，即是長度、寬度和高度方向之間的關(guān)系。如大尺度的空間，給人以心理上的距離感。而加入小比例尺度在大空間里，使空間更加具親和力；由于人們在空間環(huán)境中不斷地運動，注重室內(nèi)空間的形狀、大小、人類活動路線的合理安排，可以使每一部分的空間尺度和人的活動在空間相互協(xié)調(diào)，會提高人的工作效率和相互交流合作。只有把握住了整個空間尺度與人體的關(guān)系，才能為人性化辦公環(huán)境的建立打下基礎(chǔ)。

（二）色彩運用

辦公空間色彩的選擇很重要，色彩影響著人們的某種情緒，也可以使人們產(chǎn)生精神共鳴。在辦公空間色彩的選擇上應(yīng)符合企業(yè)和企業(yè)形象的特點，其色彩配置應(yīng)按照“大跳躍、小和諧”的原則。辦公空間是人們長期存在工作的地方，每一種色彩都有它所傳達的情感，給人以不同的心理體驗，并且和室內(nèi)的材料、質(zhì)地、照明等因素相聯(lián)系，所以應(yīng)注重統(tǒng)一性、和諧性。辦公空間的環(huán)境色宜用低純色為宜配色時用同一色相中性色為主，通過明度變化來配色，強調(diào)局部色彩對比，凸顯主體色彩，構(gòu)建豐富空間環(huán)境，創(chuàng)造一個具有良好氣氛的辦公環(huán)境。

（三）材料選擇

在辦公空間材料的使用上，應(yīng)從使用者的感受出發(fā),材料的選擇更趨于理性、成熟，最大限度地滿足人的舒適度，體現(xiàn)人性化設(shè)計。不同的材質(zhì)、不同的對比的手法進行空間氣氛的營造，帶給人的心理感受。質(zhì)地光滑與粗糙，剛與柔的碰撞都會制造不同的效果。

三、人性化辦公設(shè)施

（一）辦公家具要符合人體工程學(xué)

因為辦公族長時間伏案工作會導(dǎo)致身體疲勞，辦公家具應(yīng)符合人體工程學(xué)設(shè)計，減輕工作負擔(dān)?，F(xiàn)在很多座椅靠背和頭枕，扶手座椅可以調(diào)整高度，分別滿足不同的辦公使用者。有些背部有透氣的網(wǎng)狀材料，設(shè)置了一些可調(diào)的腰部支撐力性能，分別達到支撐身體的愉悅或疲勞的需求。辦公家具的組合直接關(guān)系到員工帶來最舒適的感覺。

（二）辦公設(shè)施要具有靈活性

辦公設(shè)施的靈活性體現(xiàn)在辦公設(shè)備和辦公柜、書架的設(shè)計中。如可自由組合的新型桌子，即可以獨立使用，也可以和別的桌子拼成一組的大桌面，能夠滿足辦公靈活性需求。

四、精神文化的辦公室人性化特征

（一）辦公室綠色空間的追求

人都有親近自然的天性，同時自然景觀也有緩解工作壓力和獲得視覺沖擊的作用。將充滿活力的綠色植物和景觀納入辦公室，無疑可以進行調(diào)節(jié)，以達到提高員工工作效率的目的。因此，可以盡量引入植物、山石和水體等富有自然氣息的人工環(huán)境于工作空間當(dāng)中。綠色植物可以通過光合作用凈化辦公空間，調(diào)整房間的溫度，為現(xiàn)代辦公提供高品質(zhì)的空氣，有利于提高工作效率。綠色植物應(yīng)考慮到辦公空間的大小和高度和寬度。在大型會議室可選用如龜背木、龜背竹富貴竹、孔雀木等大型植物，放置在矮柜旁邊做間隔之用。桌面上的綠化主要以小盆景點綴，如萬年青、文竹等，使緊張工作中情緒得到調(diào)節(jié)。

（二）辦公空間風(fēng)格與情趣

設(shè)計風(fēng)格不是刻意模仿，也不遵循緊隨其后，辦公空間的設(shè)計要在解決特定的空間問題中去思索、去發(fā)現(xiàn)，去創(chuàng)新，在創(chuàng)作自身人性化空間特色?？梢栽谵k公環(huán)境中設(shè)置了一些有趣的空間，或改變辦公家具的組合方式，它可以給人新鮮感，從緊張工作中得到緩解，營造辦公空間環(huán)境個性化。

五、結(jié)語

空間是人的空間，人是室內(nèi)設(shè)計的主體，辦公空間是為人的工作、活動而設(shè)計的，怎樣設(shè)計出有利于人的心理和生理的辦公空間設(shè)計的首要出發(fā)點。辦公空間設(shè)計首先要滿足使用者的基本需求，更應(yīng)在設(shè)計上考慮到空間環(huán)境對人心理、生理和情感的影響，在以人為本”思想的前提下，要求了解人的生理和心理需求、行為心理和視覺感受等，創(chuàng)造有利于人們工作，有益于人們身心健康的辦公空間環(huán)境。

參考文獻

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[3]張小華.論現(xiàn)代辦公空間“以人為本”的設(shè)計.《中華建設(shè)》-2008-03-28

第四篇：創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)論文-空間太陽能研究

Central South University

空間太陽能的研究

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2013年03月9日 星期六

空間太陽能電站及無線能量傳輸

摘要：空間太陽能電站是一項非常龐大的系統(tǒng)工程，幾乎牽涉到各個技術(shù)行業(yè)。它能為人類社會提供源源不斷的能源，從而徹底解決能源問題。而無線能量傳輸技術(shù)是空間太陽能電站的主要關(guān)鍵技術(shù)，亟待突破。

關(guān)鍵詞：空間太陽能電站，無線能量傳輸技術(shù)，能量

Abstract：Space solar power stations is a very huge system engineering, involving almost every industry.It can provide a steady stream of energy for human society, so as to thoroughly solve the energy problem.The wireless energy transmission technology is the main key of space solar power technology,and it needs to break through.Key words: Space solar power station Wireless energy transfer technology energy 0.引言

隨著人類社會的快速發(fā)展，人類所面臨的能源問題和環(huán)境問題越來越突出，地球礦物資源的大量開采與消耗, 使石油、煤炭等資源日趨短缺，據(jù)估計包括化石能源在內(nèi)的所有能源儲量僅能夠人類使用100～200年左右。目前全球原油年消耗量約為35億噸，而亞洲的原油尤其是中國的年消耗量正在激增中。在今后25年中，全球原油平均每年消耗將達50億噸，足以把現(xiàn)已探明的全部儲量耗盡。中國人均能源消耗約為世界人均能源消耗的1/2,為發(fā)達國家的1/10，為美國的1/13,比其他任何國家更快遇到能源短缺問題。我國如不及早地開展從根本上解決能源問題的研究 能源危機將會嚴重制約我國經(jīng)濟的發(fā)展，甚至威脅到國家的安全。另外過量消耗礦物燃料造成地球生態(tài)環(huán)境的惡化, 也促使人們尋找新能源和各

種可再生能源；再者世界經(jīng)濟的迅速發(fā)展,對能源的需求越來越大。由于空間太陽能具有能流密度大、持續(xù)穩(wěn)定、不受晝夜氣候影響、潔凈、無污染等優(yōu)點, 且隨著人類征服太空能力的加強,利用空間太陽能發(fā)電SPS（Solar Power from Space）已越來越受世界各國的關(guān)注。

而對于其他類型的能源如風(fēng)能、潮汐能、水電能、地面太陽能、地?zé)崮艿榷加捎诟鞣N各樣的限制而無法為人類提供全面的能源需求，而剩下的可供選擇的就只有核聚變能和空間太陽能，而核聚變能在50年能否實現(xiàn)商業(yè)化還是一個問題，而空間太陽能電站在20～30年內(nèi)有可能實現(xiàn)商業(yè)化，且大氣層外沒有云層、霧、塵埃等，太陽光線不會被減弱，強度是地面上的7～15倍。且太陽光的輻射能量十分穩(wěn)定，在靜止軌道上建設(shè)的太陽能電站1年中99%的時間是白天，其利用效率比在地面上高出6～15倍。所以，太陽能空間站的使用將極大緩解人類社會的能源緊張局面?？臻g太陽能的概念及發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 空間太陽能概念的提出

1968年，美國的Peter Glaser博士提出了太陽能發(fā)電衛(wèi)星（Solar Power Satellite，簡稱SPS）。其基本構(gòu)想是在地球外層空間建立太陽能發(fā)電衛(wèi)星基地，利用取之不盡的太陽能來發(fā)電，然后通過微波將電能送到地面的接收（天線）裝置，再將所接收的微波能束轉(zhuǎn)變成電能供人類使用?？臻g太陽能發(fā)電系統(tǒng)基本由三部分組成：太陽能發(fā)電裝置、能量的轉(zhuǎn)換和發(fā)射裝置以及地面接收和轉(zhuǎn)換裝置。

太陽能發(fā)電裝置將太陽能轉(zhuǎn)化成為電能；能量轉(zhuǎn)換裝置將電能轉(zhuǎn)換成微波或激光，并利用天線向地面發(fā)送能量；地面接收系統(tǒng)利用地面天線接收空間發(fā)射來的能量，通過轉(zhuǎn)換裝置把其轉(zhuǎn)換成為電能供人類使用。整個過程經(jīng)歷了太陽能一電能一微波一電能的能量或者太陽能一激光一電能轉(zhuǎn)變過程。

1.2 空間太陽能的發(fā)展現(xiàn)狀

1.21國外空間太陽能的發(fā)展現(xiàn)狀

美國在20世紀70年代，投入約5000萬美元進行空間太陽能電站和關(guān)鍵技術(shù)研究，并且提出5GW的“1979 SPS基準系統(tǒng)”方案。1995年7月，NASA開展了重新評估SPS可行性的研究，并提出多種創(chuàng)新方案。1999年，NASA在2年內(nèi)投資2200萬美元，開展“空間太陽能探索性研究和技術(shù)”的計劃，提出SPS未來發(fā)展的技術(shù)路線圖計劃于2020年實現(xiàn)10MW系統(tǒng)的空間驗證。2001年后，NASA和美國科學(xué)基金會共同出資開展“空間太陽能電站概念和技術(shù)程度研究”。2007年美同國防部組織專家完成了《空間太陽能電站作為戰(zhàn)略安傘的機遇》中期評估報告。報告對于美國政府組織開展奪間太陽能電站研究提出4點建議：①要有效的進行組織，以解決SPS研制存在的問題；②要為SPS的商業(yè)發(fā)展清除主要的技術(shù)風(fēng)險；③為SPS的研制創(chuàng)造一個有利的政策、制度和法律環(huán)境；④政府應(yīng)成為SPS早期的驗證者、研制者和用戶，并且激勵其持續(xù)發(fā)展。

日本是能源極缺的國家，從20世紀80年代就開始進行SPS概念和關(guān)鍵技術(shù)研究。目前共有200多名科學(xué)家參加15個技術(shù)工作組，90年代起陸續(xù)推出SPS2000、SPS2001、SPS2002、SPS2003、分布式繩系SPS系統(tǒng)等概念設(shè)計，并且重點在微波傳輸、激光傳輸、材料及空間機器人技術(shù)方面開展工作。2003年2月27日，日本

提出“促進空間太陽能利用”計劃，已列為國家計劃，目標是在20～30年后實現(xiàn)商業(yè)化，目前已經(jīng)提出在2030年實現(xiàn)1GW商業(yè)系統(tǒng)運行的技術(shù)路線圖。

歐洲在1998年開展了“空間及探索利用的系統(tǒng)概念、結(jié)構(gòu)和技術(shù)研究”計劃，提出了名為太陽帆塔的概念設(shè)計。2002年8月，歐空局先進概念團隊組建了歐洲空間太陽能電站研究網(wǎng)，重點在高效多層太陽電池、薄膜太陽電池、高效微波轉(zhuǎn)化器、輕型大型空間結(jié)構(gòu)等先進技術(shù)方面開展研究工作。1.22 國內(nèi)空間太陽能的發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，我國在發(fā)展地面太陽能可再生能源方面做了大量的工作，但利用規(guī)模還十分有限，發(fā)展空間太陽能發(fā)電技術(shù)、解決太陽能的大規(guī)模利用問題才是我國發(fā)展的主要方向。作為空間太陽能發(fā)電的主要關(guān)鍵技術(shù)，WPT在能量傳輸方面起重要作用。我國在雷達技術(shù)研究、應(yīng)用方面具有一定基礎(chǔ)，激光技術(shù)也已成熟。微波技術(shù)、激光技術(shù)在許多方面得到了應(yīng)用，表明我國在WPT技術(shù)上已具有相當(dāng)基礎(chǔ)。我國已具備了太陽能電池的技術(shù)基礎(chǔ)與空間應(yīng)用能力。盡管就我國的目前空間技術(shù)水平相比還存在許多差距，但就空間工業(yè)基礎(chǔ)來講，我國已具備建設(shè) 太空太陽能電站所需空間技術(shù)的潛能。

2、空間太陽能電站系統(tǒng)方案

國際上已經(jīng)提出幾十種空間太陽能電站概念構(gòu)想，總得來說空間太陽能電站概念可以分為兩大類：一類是非聚光式，另一類是聚光式，而這兩類又分別可以分為平臺式和分布式。平臺式非聚光空間太陽能電站的典型代表是美國提出的“1979 SPS基準系統(tǒng)”；分布式非聚光窄間太陽能電站的典型代表是日本提出的“分布式繩系太陽能電站衛(wèi)星”；平臺式聚光空間太陽能電站的典型代表是美國提出的“集成對稱聚光系統(tǒng)”；分布式聚光空間太陽能電站的典型代表是日本提出的“SPS2003”。從發(fā)展趨勢上，空間太陽能電站概念的發(fā)展重點是從系統(tǒng)的輕型化、模塊化等方面開展工作，同時要重點解決系統(tǒng)的散熱和空間大功率電力的傳輸難題。下面給出幾種典型的空間太陽能電站概念。

2.1 1979 SPS基準系統(tǒng)

1979年美國提出第一個空問太陽能電站概念，名為“1979 SPS基準系統(tǒng)”。

該設(shè)計方案為在地球靜止軌道上布置60個發(fā)電能力各為5GW的發(fā)電衛(wèi)星，總設(shè)計目標為300GW，約為美國電負荷的一半，系統(tǒng)主要性能參數(shù)見表1。

表1 1979 SPS基準系統(tǒng)主要性能參數(shù)

系統(tǒng)采用桁架式太陽電池陣結(jié)構(gòu)設(shè)計，體積和重量均較大，是后來的SPS概念設(shè)計的基礎(chǔ)。設(shè)計微波波束到達地面時的功率密度很小，波束中心約為23mW／cm2，邊緣只有1mW／cm2，對人、畜和莊稼不會造成危害。

2.2 集成對稱聚光系統(tǒng)

NASA在20世紀90年代末的SERT研究計劃中提出新一代的名為“集成對稱聚光系統(tǒng)”的設(shè)計方案，結(jié)構(gòu)示意圖見圖2。采用了薄膜聚光設(shè)計，薄膜聚光采用O．5mm厚的Kapton膜，表面太陽光反射率達到0．9，聚光膜到光伏電池的集光率為4．25。設(shè)計將聚光太陽陣與微波發(fā)射天線布置在很近的位置，可以大大減小空間電力傳輸系統(tǒng)的體積和質(zhì)量。

圖2 集成對稱聚光系統(tǒng)

2.3 日本空間太陽能電站方案概念

日本在空間太陽能電站研究中提出了多種方案，主要包括SPS2001、SPS2002、SPS2003、分布式繩系太陽能電站衛(wèi)星概念等(見圖3)。

其中SPS2001采用了聚光系統(tǒng)，并且創(chuàng)新性的提出將太陽電池、微.波轉(zhuǎn)換裝置和發(fā)射天線集成為夾層結(jié)構(gòu)，大大簡化了結(jié)構(gòu)設(shè)計和空間裝配的難度，但散熱問題

極難解決。在SPS2002方案中，改進了SPS2001的夾層結(jié)構(gòu)，將太陽電池、發(fā)射天線布置在同一面，另一面作為熱輻射器，可以大大改善熱控的效果，但給能量轉(zhuǎn)化效率和電池兼容性帶來一定問題。SPS2003方案是在SPS2002方案的基礎(chǔ)上，在輻射面后面增加了太陽屏，更加有利于系統(tǒng)的散熱。SPS2003的另一個重要特點是各部件將采用編隊飛行的方式保持相對位置穩(wěn)定，是一個真正的分布式系統(tǒng)。分布式繩系太陽能電站衛(wèi)星概念減小了單個模塊的復(fù)雜性和重量，更有利于系統(tǒng)的構(gòu)建和組合。其基本單元由尺寸為100m×95m的單元板和衛(wèi)星平臺組成，單元板為太陽電池、微波轉(zhuǎn)換裝置和發(fā)射天線組成的夾層結(jié)構(gòu)板。每個單元板的總重約為42．5t，微波能量傳輸功率為2．1MW，單元板和衛(wèi)星平臺間采用4根2-10km的繩系懸掛在一起。由25塊單元板組成子板，25塊子板組成整個系統(tǒng)。

2.4 太陽帆塔

歐洲在1998年開展了“空間及探索利用的系統(tǒng)概念、結(jié)構(gòu)和技術(shù)研究”計劃，提出了太陽帆塔概念，主要參數(shù)見表2。表2 歐洲太陽帆塔基本概念

該方案設(shè)計基礎(chǔ)是基于美國提出的太陽塔概念，但采用丁許多新技術(shù)，主要是采用了可展開的輕型結(jié)構(gòu)——太陽帆，可以大大降低系統(tǒng)的總重量、減小系統(tǒng)的裝配難度。每一塊太陽帆電池陣為一個模塊，尺寸為150m×150m，發(fā)射入軌后自動展開，在低地軌道進行系統(tǒng)組裝，再通過電推力器運往地球同步軌道。

3.空間太陽能電站的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 低成本、高效率、強抗輻射的光電能量轉(zhuǎn)換

需要發(fā)展聚光太陽電池和薄膜太陽電池，以減輕產(chǎn)品質(zhì)量，增強抗輻射能力，降低生產(chǎn)成本。

3.2 低成本的地面與軌道間的運輸

運輸成本與每次發(fā)射的有效載荷包裝的大小有關(guān)。大包裝（80t）有利于減少發(fā)射和太空組裝次數(shù)，但需研制重型運載器；小包裝（20t左右）則可利用成熟的運載器或運輸系統(tǒng)，節(jié)省成本，但運輸和空間組裝次數(shù)相應(yīng)增加。當(dāng)前使用的運載火箭和航天飛機的發(fā)射成本仍然居高不下，平均在20000美元/Kg以上，應(yīng)盡量使之降到400美元/美元以下。空間太陽能電站體積大、重量大，需要多次發(fā)射到近地軌道(LEO)進行組裝，再送往地球同步軌道(GEO)。岡此，空間太陽能電站系統(tǒng)需要兩類空間運輸技術(shù)：低成本大運載近地運載器，高性能軌道問推進系統(tǒng)。目前最大的運載火箭包括美國的土星五號和俄羅斯的能源號運載火箭，近地軌道運載能力超過100t。而目前廣泛使用的商用運載火箭，包括“德爾塔”、“質(zhì)子”、“阿里亞娜”和“長征”等，近地軌道運載能力從11．2—25．0t不等。為了節(jié)約成本，有必要發(fā)展大刑的可重復(fù)使用的運載丁具。高比沖、長壽命的電推進系統(tǒng)是空間太陽能電站最有前途的空間軌道轉(zhuǎn)移推進方式。美國已經(jīng)研制50kW霍爾電推力器，需要進一步研究大推力的電推進系統(tǒng)，以適應(yīng)空間太陽能發(fā)電站的需求。

空間太陽電站的太陽能發(fā)電考慮兩種形式，即光電轉(zhuǎn)化形式和熱電轉(zhuǎn)化形式。上世紀90年代，考慮到熱電轉(zhuǎn)換的較高效率，在空間站的電源系統(tǒng)設(shè)計中曾對空間太陽能熱動力系統(tǒng)進行了廣泛研究。隨著光電轉(zhuǎn)化技術(shù)的進步，其較高的效率(已經(jīng)成熟的空間太陽能電池的效率接近30％)和高可靠性使得空間太陽能電站的太陽能發(fā)電更多的立足于光電轉(zhuǎn)化。目前。從空間太陽能電站的需求來看，為了提高系統(tǒng)的效率，降低系統(tǒng)的質(zhì)量，研究重點是發(fā)展聚光太陽電池和薄膜太陽電池技術(shù)，以提高能量轉(zhuǎn)換效率，減輕產(chǎn)品重量，并需要進一步增強抗輻射等

空間環(huán)境適應(yīng)能力，降低生產(chǎn)成本。其中聚光太陽電池最為看好，也是目前空間太陽能電站系統(tǒng)較多采用的方案。圖4為美國的SERT計劃給出的與空間太陽能電站發(fā)展目標相對應(yīng)的太陽能發(fā)電技術(shù)目標。

圖4 太陽能發(fā)電技術(shù)目標

3.3 無線能量傳輸技術(shù)

無線能量傳輸技術(shù)是空間太陽能電站最關(guān)鍵的技術(shù)。無線能量傳輸主要有微波和激光兩種，激光穿過大氣時損耗太大，故目前主要考慮用微波。首先，要提高微波發(fā)生器將電流轉(zhuǎn)化為微波的效率，提高地面硅整流二極管的接受和轉(zhuǎn)化效率，以及其它微波器件的效率。其次，要解決微波波速的生成和指向控制技術(shù)。第三，要確定微波頻率的選擇。無線能量傳輸技術(shù)是空間太陽能電站的主要關(guān)鍵技術(shù)，在空間將太剛能轉(zhuǎn)換成電能后，進一步轉(zhuǎn)換為微波或激光，通過WPT傳輸?shù)降孛?，再通過微波或激光接收裝置轉(zhuǎn)換回電能。目前來看，微波無線能量傳輸技術(shù)相對更為可行。1964年，一個2．4kg重的無線電力傳輸直升飛機進行了驗證，接收功率達到270W，飛行高度為15m。1975年，更大功率的微波電力傳輸試驗在美國的JPL試驗成功，傳輸距離達到1．6km，接收功率達到30kW，接收端的直流轉(zhuǎn)化效率達到0．84。13本已進行了幾次空間微波電力傳輸試驗，主要研究微波

波束在空間等離子體環(huán)境下的相瓦作用。激光傳輸能量集中，所需的接收設(shè)備小，造價便宜，且可以直接轉(zhuǎn)化為氫等存儲起來。但是，激光穿過大氣層時，有能量損耗，在惡劣氣候條件下不能使用，而且大功率的激光技術(shù)目前還有許多難點，需要進一步研究才能應(yīng)用。日前無線能量傳輸技術(shù)研究的重點是大功率、高效率、長壽命的能量轉(zhuǎn)化器件技術(shù)，這對于降低系統(tǒng)的質(zhì)量、減小熱控等的復(fù)雜性都非常重要。

3.4空間技術(shù)

1)空間組裝、維護和維修技術(shù)

空間太陽能電站系統(tǒng)體積和重量巨大，需在近地軌道進行空間裝配，而且系統(tǒng)在軌工作壽命達30～40年，在全任務(wù)周期內(nèi)，面臨著大量空間碎片和微流星體等的威脅，此外由于空間太陽能電站運行時問長，其攜帶的燃料有限，需要進行在軌加注，維護任務(wù)需求很大，需要研究結(jié)構(gòu)和部件模塊自主組裝技術(shù)、空間無人維護和維修技術(shù)。2006年1月22 13，日本成功發(fā)射了Furoshiki衛(wèi)星，多個衛(wèi)星在空間釋放后，相互展開形成天線網(wǎng)格，之后整個系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)，以保證天線網(wǎng)格的張力。天線網(wǎng)格搭建完畢后，機器人就可以在網(wǎng)格上工作以建造相控陣天線。主要驗證新型自主空間展開天線和空間機器人技術(shù)。

2)姿態(tài)控制及波束指向控制技術(shù)

空間太陽能電站的面積將達到幾十平方公里，在運行過程中，既要保證太陽電池陣盡可能對日定向，又要保證微波波束與地面接收天線精確定向，給系統(tǒng)的姿態(tài)控制和波束指向控制帶來很大的難題。特別是波束指向控制技術(shù)對于空間太陽能電站的安全有效運行極其重要。

3)熱控材料及熱控技術(shù)

空間太陽能電站中的光、電、微波能量轉(zhuǎn)換過程中所產(chǎn)生的熱量排散是方案設(shè)計中的主要技術(shù)難題之一，而適合的工作溫度又是保證系統(tǒng)長期正常工作的必要條件，采用合理的熱控方案和熱控材料對于提高系統(tǒng)可靠性、降低系統(tǒng)質(zhì)量具有重要意義。

4)空間電力管理與輸送技術(shù)

空間太陽能電站的輸出功率達到GW級，其電流十分強大，如果采用常規(guī)技術(shù)，需要大量的電纜、絕緣材料和散熱材料，嚴重影響到空間太陽能電站的重量和成

本。需研制高溫超導(dǎo)輸電電纜、長壽命高可靠制冷器、高效直流變換器及新型的絕緣、散熱材料等。

5)輕型、長壽命的結(jié)構(gòu)及其部件

空間太陽能電站的體積巨大，工作壽命長達30年以上，為降低發(fā)射成本，需研制超輕型的展開式結(jié)構(gòu)、充氣膨脹結(jié)構(gòu)和創(chuàng)新的多功能結(jié)構(gòu)以及耐空間輻射環(huán)境的輕型復(fù)合材料。

6）太空自主組裝及機器人

未來在太空建造太陽電站時，簡單的、規(guī)范化的組裝任務(wù)由結(jié)構(gòu)和部件模塊自主完成，復(fù)雜的組裝、維修和服務(wù)任務(wù)由機器人輔助完成。要在航天飛機和國際空間站遙控操作臂的基礎(chǔ)上，發(fā)展遙控機器人，繼而研究6自由度的機器人。

7）結(jié)構(gòu)與部件的高度模塊化和批量生產(chǎn)

太陽電站的結(jié)構(gòu)與部件需制作成大小適中，具有高包裝效率的模塊，使其能用成熟的運載器或運輸系統(tǒng)發(fā)射，便于在太空自主裝配、在軌維修和更換。

8）微波傳輸能量的分析

目前來看，微波無線能量傳輸技術(shù)相對更為可行。1964年，一個2.4kg重的無線電力傳輸直升飛機進行了驗證，接收功率達到270w，飛行高度為15m。1975年，更大功率的微波電力傳輸試驗在美國的JPL試驗成功，傳輸距離達到1.6km，接收功率達到30kw，接收端的直流轉(zhuǎn)化效率達到0.84。日本已進行了幾次空間微波電力傳輸試驗，主要研究微波波束在空間等離子體環(huán)境下的相互作用。在地球大氣層外，太陽在單位時間內(nèi)投射到日地平均距離處，且垂直于射線方向地單位面積上地全部輻射能，叫做太陽常數(shù)。美國宇航局標準取太陽常數(shù)為135.3mW／cm2。美國的“參考系統(tǒng)”太陽能空間發(fā)電衛(wèi)星設(shè)計位于地球同步軌道，發(fā)射時的能量密度為23mW／cm2；日本設(shè)計的SPS2000位于低軌道，發(fā)射時能量密度為57.4ｍW／cm2，到達地面時的能量密度為0.9ｍW／cm2。目前國際上關(guān)于微波使用的安全性標準：美國和西歐為10mW／cm2；日本為5ｍW／cm2。所以傳輸電能的微波不會對地球表面生物造成傷害。同時，SPS不會引起致命的病變，在這方面也不會有大規(guī)模殺傷性。這也就意味著，“作為武器，水槍比SPS更有效?！盡oss認SPS“微波光束列始終在接收站的絕對控制下，稍稍偏離天線的精

確軌道，就會迅速關(guān)閉。并且，最重要的是，接觸微波能并不會致命。它不象激光那樣具有熱‘攻擊性’，也不象X光輻射那樣離子化

微波的頻率為2.45GHz或5.8GHz，這是分配給工業(yè)，科學(xué)和醫(yī)療使用的頻率，不會對通訊造成影響。但是空間太陽能發(fā)電衛(wèi)星發(fā)出的微波束穿過電離層和大氣層到達地面時，大功率微波將與空間等離子體、大氣粒子相互作用，在波束通過的區(qū)域和臨近區(qū)域引起一些變化，如電子被加熱，電離度增大，激勵產(chǎn)生等離子體波等；同時微波束的特性也將被改變。這些問題需要研究和實驗。

激光傳輸能量的分析：激光方向性強、能量集中，所需的接收設(shè)備小，造價便宜，且可以直接轉(zhuǎn)化為氫等存儲起來。利用激光可以攜帶大量的能量，可以用較小的發(fā)射功率實現(xiàn)較遠距離的輸電。有關(guān)研究選擇激光的優(yōu)勢在于。所需的傳輸和接收設(shè)備是微波所需的1/10。不存在干擾通信衛(wèi)星的風(fēng)險--使用微波卻存在這種問題。不足點之一是障礙物會影響激光與接收裝置之間的能量交換。在惡劣氣候條件下不能使用，使用激光不能像微波那樣穿過云層能量會在中途喪失一半。用激光傳輸能量整個過程首先在太空中把太陽光直接泵浦成激光，或先把太陽光轉(zhuǎn)換為電能再轉(zhuǎn)換成激光。第二步，把激光發(fā)射回地面。第三步，把激光轉(zhuǎn)換成電能或直接轉(zhuǎn)化為氫等存儲起來。

一些國家開展了太陽能直接泵浦固體激光器的研究，包括美國、日本、以色列、中國等，但是轉(zhuǎn)換效率都很低，遠遠未達到商業(yè)化應(yīng)用階段。

4、總結(jié)以及個人看法

（1）我國以及世界的能源現(xiàn)狀表明，發(fā)展空間太陽能電站是解決未來的能源需求，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的合理選擇。

（2）太陽能空間電站有巨大開發(fā)價值，但在關(guān)鍵技術(shù)上需進行重點攻關(guān)，加快發(fā)展載人航天及空間站技術(shù)和無線能量傳輸技術(shù)。

（3）如果從現(xiàn)在起開展空間電站各種相關(guān)技術(shù)的準備工作，可能在20年左右 時間內(nèi)實現(xiàn)太陽能空間站的商業(yè)化。

（4）在研究外太空的太陽能利用，全國甚至全世界的科研機構(gòu)應(yīng)該團結(jié)協(xié)作，盡快把關(guān)鍵技術(shù)弄好，以解決全球的能源問題。

第五篇：辦公空間設(shè)計特征論文

1辦公空間設(shè)計的基本理念和設(shè)計過程

例如，對于辦公空間設(shè)計的種種方式和方法，技巧性的和細節(jié)性的指引等等。還有我國從工程學(xué)的角度出發(fā)對辦公空間進行了全面的論述，列舉了一大批的辦公空間設(shè)計工程《。辦公空間設(shè)計與工程》這本著作就是我們一直在遵循的經(jīng)典，還有瑪麗蓮澤林斯基的《新型辦公空間設(shè)計》等等，都是我們遵循的基本空間設(shè)計理念和設(shè)計過程等內(nèi)容。從辦公空間的設(shè)計過程來看，首先這就是一個明確問題和解決問題的過程，要根據(jù)辦公空間的實際需要來確定辦公空間的設(shè)計，辦公空間的使用者將來確定是什么群體，什么性質(zhì)的辦公行為，人員和數(shù)量具體是多少，工作人員的年齡構(gòu)成和組織文化是什么，職能如何體現(xiàn)，工作如何開展，整個工作流程如何運作，工作采用什么樣的方式進行，這些都是我們需要考慮到的細節(jié)問題。同時，我們還需要更多地考慮到辦公方式、空間使用和環(huán)境形象方面的問題，對于辦公空間的具體要求和具體內(nèi)涵，我們需要進一步全面的考察到位。需要我們進一步明確的還有辦公空間坐落的位置如何，企業(yè)的CI設(shè)計是什么，在室內(nèi)想如何體現(xiàn)機構(gòu)或者企業(yè)的形象等問題。最后，我們還要有成本概念，考慮項目資金的投入問題。對于以上問題，我們都需要進行全方位的思考和研究，同時進行有效的、系統(tǒng)的研發(fā)設(shè)計。對于辦公空間的初步規(guī)劃方面，在設(shè)計過程中一定要有所體現(xiàn)。從目前國內(nèi)的設(shè)計情況來看，近年來形成了一些較為常見的房間設(shè)置理念，根據(jù)機構(gòu)大小和職能來劃分空間設(shè)計，有多少部門或者有多科室就有多少個房間，盡管這種方式方法比較簡潔，對于工作的私密性有一定的保障，但是在空間設(shè)計的理念出發(fā)，這種設(shè)計方式就嚴重的缺乏靈活性，會導(dǎo)致整個空間設(shè)計出現(xiàn)死板、封閉的情況，對于員工的溝通和交流也是非常不方便的，我們強調(diào)團隊合作就是要有開放性，過于封閉的空間布置很容易打斷這種開放式的結(jié)構(gòu)。所以，我們一般在設(shè)計過程就是要不斷的采用共享辦公空間與個人辦公空間相結(jié)合的規(guī)劃內(nèi)容。

2辦公空間設(shè)計的要旨

首先就是要確定辦公空間設(shè)計的目標，通過辦公空間的設(shè)計為辦公目標提供一個良好的舒適、方便、安全、高效以及更加愉悅的環(huán)境，辦公空間的設(shè)計目標步驟充分說明了我們的在空間設(shè)計的第一個要旨，就是尊重科學(xué)、尊重規(guī)律。例如，在保障舒適性的前提下，構(gòu)建一個更加科學(xué)合理的辦公空間，這其中涉及聲學(xué)、光學(xué)、熱工學(xué)、環(huán)境心理學(xué)和人體工程學(xué)等等學(xué)科的內(nèi)容，為了讓辦公空間更加方便，我們必須涉及空間流線學(xué)、人體工程學(xué)等內(nèi)容，在安全方面，更是涉及保密、消防、構(gòu)造等方面的問題，我們的辦公空間設(shè)計要能夠估計到所有的感官接受度，符合所有人的基本審美和功能需求。這就是我們確定辦公空間的首要目標。其次，我們要考慮空間設(shè)計上的功能劃分，在功能劃分上，我們需要采取的主要設(shè)計內(nèi)涵是功能區(qū)域上的分割與寫作。例如，我們設(shè)計的門廳，它的開門方向和過渡方向如何，它的延展區(qū)域是如何，它的主要內(nèi)容如何，它連接中心地帶嗎？在通道設(shè)計上，我們更要考慮的是人流交通的問題，連接各個辦公室的區(qū)域紐帶。辦公室的主要場所必須是獨立的和開放的，同時還要考慮到公共場所和開放式，這樣更能適用于集體決策、談判和員工會議場所等問題。同時還需要更加積極的明確對外交往和接待等問題，同時，辦公空間設(shè)計還要考慮到公共空間的問題。例如，健身、游戲、茶水、休閑等生活化空間，同時將輔助性空間，如廁所、雜物室、設(shè)備、庫房、保密等要素考慮進去，考慮到位。

3辦公空間設(shè)計的特征

主要在于空間的組織形式，室內(nèi)空間的流線型設(shè)計應(yīng)該不斷的順應(yīng)整體布置，保持在順而不亂的前提之下，我們說所謂的順，就是指順應(yīng)導(dǎo)向，順應(yīng)科學(xué)，明確指引通道空間的問題，在區(qū)域布局上講究合理性，在設(shè)計過程中講究應(yīng)用型，在整個布局規(guī)劃中更加注重內(nèi)部的細節(jié)問題。其主要特征體現(xiàn)在五個方面：一是布局根據(jù)團隊走。二是空間需要過渡。三是要存在正式的公共空間。四是用要發(fā)展的眼光來看待功能和規(guī)模變化。最后，我們在設(shè)計中有一個細節(jié)要注意，那就是明確空間設(shè)計中柱子位置和柱子之間的關(guān)系和尺度等原有空間建筑的形態(tài)，要更加靈活的方式來開展空間分隔。