小型开放空间（精选5篇）
小型开放空间 篇1
摘要：本文通过对开放空间的设计理念哲思化、知觉化方面的解析开放空间人文、实用等多方面的含义, 介绍开放性空间的类别和它与自然之间相处的开发潜力, 并分析不同效用不同地区的建筑应采用不同的规划方式。此外强调开放性空间设计的研究方向。
关键词：开放空间,探讨
严格规整的建筑方式给人庄严、简朴、稳重之感, 也常常使人觉得疲倦而缺乏生命力, 与之相对, 流动, 动态的线条往往代表着活力、轻松、想象力的迸发。建筑自身的发展过程也是遵循这样规律, 即不断衍生、不断发展、大胆突破。每每焕发不一样的生命力, 成功性较高的建筑一般有一个共同特征即是对空间感的掌握。建筑物各种空间感互相配合, 互相激励, 创造出整体的空间效果。另外, 每一个空间内部由传统四四方方的墙壁变化为虚线流动形式的线条, 模仿生命的流动和起伏, 使空间文化进一步深入, 这种设计理念被称为“开放性空间”。
1 开放空间的深层含义
1.1 诗意栖居
开放空间形态, 恰好为空间的非一一对应的非理性形态提供种种可能, 并依托于建筑材料、结构、物理等技术实现。现代建筑的开篇之作--水晶宫 (1851年, 帕克斯顿) 大胆地把温室结构运用于博览建筑, 空间开敞, 造型奇特。整幢建筑共使用8.35万m的平板建筑作玻璃幕墙, 采光良好。不仅用于公共建筑, 在赖特的经典之作考夫曼别墅 (流水别墅) 也同样设计了开放空间, 它坐落于茂密的Mill Run山林之中, 主要的一层几乎是一个完整的空间, 通过一些半隔断处理形成流通的各种从属空间, 并有一小梯连接到下面的水面。室内采用竖根角窗和嵌入石缝的玻璃获得内、外的通透感, 大部分铺装材料均用天然材料。“在山溪旁的一个峭壁的延伸, 生存空间靠着几层平台而凌空在溪水上———一位珍爱着这个地方的人就在这平台上, 他沉浸于这瀑布的响声, 享受着生活的乐趣。”罐筑空间的魁力, 在与自然之物的交相辉映中显现。
1.2 整体价值
开放性空间的意义不局限于文化哲理性, 此外它对于居住人本身的知觉也有生物学意义, 了解建筑学的人都注意到有些建筑的格局属于一成不变的, 或很长时间才会改变一次, 例如一些教堂、工厂、学校, 主要为了适应实用性而建造, 内部人员活动方式不变, 则建筑格局也大致不会改变, 另一些建筑屋主不追求稳定而是希望随着时间的改变, 居住环境也有所变化。这些地方如服装商城、仓买、门市楼、展览大厅, 以及现在的一些胶囊住宿等, 需要经常更换内部结构, 格局随着人流、物流的改变时大时小, 方向各异。这种多变的需求如果内部采用坚固的实体结构作为分隔材料, 则转变很难发生。
1.3 生态环境
空间并不是真空的, 建筑空间同样要考虑到里面的光线、空气、温度。参考各种数据的最优值, 达到整体性能提高。如最适合居住, 最环保, 最节能, 最美观, 最实用等等方面。建筑的科学化随之而来, 如近些年来向阳方向使用大型采光玻璃, 或正面墙用玻璃代替, 通过控制玻璃的成分和角度讲阳光以最适当的方式进入到室内, 再利用空间本身具有的压力推动热能转化为动能, 最后形成微风。在这样的环境下生存舒适明亮, 而且减少了对空调的依赖。
2 开放空间的形态特征
开放空间的概念来自于城市开放空间 (Urban Open Space) , 原指契入城市建筑之间的广场、绿带、水体等开敞空间。而在建筑中, 开放空间介于城市空间和建筑使用空间之间, 兼有两者的特点, 其主要特征如下:
2.1 模糊边缘
边缘的存在为人提供领域的安全感。它往往通过空间尺度改变或者以材料的颜色、质感和光线等手法表现。为使人在心理上产生轻松感, 往往采用模糊的边缘, 形成开放空间特有的流动形态。
2.2 聚集中心
在开放空间中, 空间并非大一统。中心依旧是高潮所在, 由于开放空间多具有规模性特点, 其中心多为人流聚居点, 尺度巨大, 并成为象征意义的交通枢纽。与次中心通过过渡、衔接, 形成序列空间。
2.3 灵活空间
即功能空间并非独立存在, 而是相互联系, 尽可能互相容纳。不仅如此, 一定的余裕存在, 提供给空间灵活和适用性。
2.4 支撑体系
次要交通和辅助设施集中设置, 形成穿插于开放空间中的一个个巨柱状支撑体, 支撑体系如同人体脉络, 为开放空间的有效运行提供保障。
3 开放空间的应用
3.1 开放的功能空间
由于功能要求的相似性, 许多建筑采用一致的结构规划来达到统一管理, 统一形象的目的, 这当中比较有代表性的建筑例如肯德基, 沃尔玛, 以及书店的格局, 这被称为“模数式”, 在这类模数式建筑规划必要的交通线路, 这类建筑可以最充分利用到空间作为其实用目的服务的内容和形象。这将充分体现在建筑结构、装修、内部结构颜色的选择、材质等高度统一。格里德商店的室内设计按标准模数, 地面铺装为统一的花岗石和黑边石板, 在多功能庭院中, 用轨道、槽钢和托架组成的完美系统, 为变换展示区和售卖区提供可能。由柱网分隔而成的商业空间, 与交通、休闲空间连接、渗透, 可创造出活泼的商业气氛。
3.2 开放的交通空间
大型公共场所一般会采用开放型设计, 一是为了随时随地扩大容纳量, 二是减少不必要的花费投入, 三是增大使用频率, 人流的疏散和集中容易。一般这类空间设计随意性较强, 层次性较容易体现。在香港新机场的规划理念中充分考虑了对阳光的利用。利用半透明结构和玻璃的有效采用使得真实光线无论如何都将以平静、温和的气氛进入到候机大厅, 使整体感官简洁柔美, 仿佛置身于大自然的保护层内, 人的心情因此被调解、轻松, 登机过程也成为享受自然的过程。
3.3 开放的边缘空间
实现“诗意栖居”, 除了人类以外, 这世界上所有其他的物体都可以被看作有生命的存在, 建筑也是如此。建筑在可能的条件下, 开放边缘空间, 实现人与自然的对话。香港公园的鸟类馆, 一改鸟笼式的展馆布局, 在山谷之间用索网结构围合一块完全自然化的空间, 人行于栈道上, 一路莺歌燕舞, 这是乌的家园, 也是人类心灵的居所, 原生态的大地在脚下延伸。欣澳地铁站, 位于大屿山缓坡下, 辅助空间相对集中, 中心区为地铁轨道, 周边的等候区则采用膜网结构覆盖, 形成开放空间, 充分利用自然光线和通风, 夜幕降临之时, 车站仿佛海边山坡上搁置的一颗珍珠, 发出璀璨的光辉。
4 结论
开放型空间设计应用于建筑学中, 突破了从前建筑仅考虑遮风挡雨保暖等方面的封闭结构需求, 对立了人类与自然的关系, 这标志着人类对自身生存状况驾驭能力的提升, 也说明人与自然和谐相处有了更新的体验。但随之产生了一些新的矛盾, 例如如何进行空间开放与个人独处愿望之间的调和;其他如开放性空间需求的技术含量相应增加, 如何提高开放空间的修护保养, 如何推广这样的技术发展。如何多方面掌握开放型空间的各方面学术探索, 它包括传播学、心理学、城市科学、结构技术、材料技术、物理技术、人文学科。我们期待着人类能够重新返回大自然的怀抱, 和谐共生, 欣然相处。
小型开放空间 篇2
关键字：校园空间；校园文化；开放空间
1绪论
大学校园公共开放空间是师生们生活与学习的重要场所，是学校教学环境的组成部分，在大学生的学习和成长过程中起到不可忽视的作用。校园规划应努力创造多样化与富于特色的公共开放空间，以满足校园功能需求和提升校园环境品质。而评价一个校园规划好与坏的重要标准是看规划方案能否真正利用好室外开放空间，根据建筑以及地形要求，设计出适宜人们活动的多元化空间。人性化的校园空间能够激发好奇心，增强学生的求知欲望，同时校园的环境又能为促进随意交流、淡话提供良好的环境时，它所营造出的校园气氛才是最现实的。校园开放空间活动的多样化及意义
开放空间多样化包括功能，形式以及配置的多样化。功能多样化，如隔离，交通，交往，运动等不同用途；形式上的多样化，如形状，尺度，色彩，材质，构图等多种变化；配置多样化，如草坪，树林，山水，建筑等不同设置。
多样化有利于满足校园的基本功能，校园开放空间需要交通，集会，运动等多种功能。尽管一个单纯空间可以赋予不同的功能，但其适应性受到一定限制；多样化有利于满足师生不同心理需求，有关心理学的研究表明，长期在单调的环境中生活，可能造成思维缓慢，智力下降。相反，多样化的环境，信息量大，有更大的吸引力，有利于使用者稳定情绪和身心健康；多样化有利于强化学环境氛围，生机勃勃，丰富多变的校园景观可以激发学生的学习兴趣，强化教育氛围。校园中丰富的自然景观；多样化受到师生的欢迎，多样化打破了现代主义的形式教条，大胆借鉴与融合古今中外优秀的造园手法，强化了环境的印象能力，形成丰富多彩的环境面貌，接近大众审美情趣，因而容易受到广大师生的接受和欢迎。
2.1 校园开放空间活动的类型
2.1.1必要性活动
指多少有点不自由的活动，如出早操、听课、购物等日常学习、工作和生活等事务属于这一类型。这类活动受外部环境影响不大，没有选择的余地。
2.1.2自发性活动
指人有参加的意愿，并在时间地点允许的情况下才会发生的，如散步、呼吸新鲜空气、晒太阳等活动，这类活动受外部环境影响较人，只有天气好，场所吸引力大时才会发生。
2.1.3社会性活动
社会性活动—是指公共空间中有赖于他人参加的各种活动，如校园文化节，各种展览，朋友间的交谈等，这些活动受校园外部物质空间的影响也很大。
2.2不同层次的校园空间
大学校空间是指高校校园内服务于学习、交往、休息、步行穿越等功能的各类软质和硬质景观。主要广场空间：几乎所有的校园里都存在某种形式的中心广场或集会场所，就像每一个传统的小镇都有公共绿地或城市广场—样，每个学校都有—个朋友聚会、开办展览、举行集会的地方。广场提供了整合校园文化与校园结构的机会，可能的情况下，还应布置纪念性的植物造景和其他识别性强的空间造型。校园入口空间：可称为一个校园的门户空间，有一定的集散功能，具有某种标志性，在设计时应注重可实施性和可识别性的表达。各院系或教学楼的户外公共开放空间：—般指教学建筑的前廊、后院、广场、内院等空间，尺度一般不是很大，所属关系较明确，使用人群也比较固定。道路空间：高校内的道路属于生活性道路，交通以步行为主，车流量很小，高校道路上的交流，如朋友间见面打招呼，教师对学生的传道、解惑发生的频率十分高。所以高校内的道路设计应为这些随意性的交流提供物质条件，搞好线性景观设计。还有—些主题类型的小游园、趣味园及广场、同样是活跃校园气氛的要素。
3受欢迎的高校户外公共空间
在对所有高校公共开放空间的研究中，最吸引人的是自然景观—山、水、树木、自然、草坡等。最适宜户外学习的空间有主要建筑的入口：开敞的草坪；较小的隐蔽空间；图书馆周围室外空间；人树下自成一体的亚空间。适于户外锻炼的空间有运动场，体育馆周围室外空间，由上可知：
在校园中应有各种类型的自然空间，在这些自然空间的设计中，应保留部分或全部种植边界，从而使休息者能找到空间边界坐下来，因为校园公共空间和所有的公共空间一样，人们喜欢坐在空间边缘，而且靠着什么东西而坐。座位的设计既应有供1-2个人使用的比较私密的座位，也有可供3-4个人的小团体聚会交谈的座位。长凳应避免太长，因为太长会使单个使用者感到不适，还会限制两个人以上的人的谈话。
年轻人比较喜欢有活力的公共场所，而成年人则喜欢利于沉思的安静场所。学生们经常活动的区域常常是运动场和他们经常上课的教学建筑及这些建筑周围的室外公共开放空间。学生们在这里完成大部分的课程学习，与老师见面，交流。教师则来往于办公室、教室、图书馆之间或外出办事，也有一个相对独立的活动圈域。显然每个人都有强烈的归属感，在这里我们把这个经常活动的区域称为“基地空间”[1]，这个“基地空间”。(克莱尔·库博·马库斯 大学校园户外空间)可以是一栋教学楼的前廊、内院、入口等建筑亚空间，也可以是校园中的主广场，公共大草坪等较大的空间。
所有的种植对我们来说都是一种潜在的资源，对不同地点的高校，由于气候条件不同很难做出统一的种植建议，但物种多样性，照顾到四季景观的原则还是要坚持的。
地面铺装要与周围环境相结合，不同的铺装材料应用于不同的用途。板油类的硬质材料最好用于穿越校园的主要道路。混凝土路面也是常用的校园路面，应注意强光下眩光问题。各种地砖地面的铺设应结合种植、小品等元素。恰当的照明设计会给校园户外空间增色不少。
4西安理工大学新校区公共开放空间多样化分析
4.1 课题分析
西安理工大学是一所以工学为主，兼有理学、管理学、经济学、文学、法学等学科门类的多科性大学。属中央与地方共建高校，其前身是北京机械学院和陕西工业大学。五十多年来，学校发扬“艰苦奋斗、自强不息”的精神，与时俱进、开拓创新。西安理工大学现有金花校区、曲江新校区和莲湖校区三个校区，均位于西安市区内，共占地1400亩。
此次设计的西安理工大学是学校为适应教育发展的需要，在曲江旅游综合开发区设立的第二校区。曲江校区西临大雁塔，南有西安市杜陵生态园，交通较便利。曲江校区计划用地950亩，建筑面积43.3万平方米，规划有教学楼、邵逸夫图书馆、大学生活动中心、实验用地，后勤用地，游泳池、足球场等。所倡导的是新时代高校景观化，人文化的建设理念。同时也是一所学校历史、文化、变革的体现。它首先是大学生的生活和活动区域，其整体规划从新型的人性化的标准出发，细分为9栋各种用途的建筑单体，入口广场景观，建筑间细部连接景观，两个绿化带。容积0.56，绿化率48%左右。大面多功能运动场。
4.2 理工大校园公共开放空间的实现
4.2.1庄重又不失活泼的入口广场
根据校园广场所处的位置及其在校园生活中的作用，其类型大致可分为外向型广场和内向型广场。西安理工大学入口广场由图书馆及两座教学楼围合而成，是典型的外向型广场，作为校园与城市间的过渡空间将起到集中展示校园形象的窗口作用。
校区内入口属于开敞型的校前区空间。作为进入校园的前奏，这里的主要景观就是连续的两个长方形的水池,喷泉顺着矩形的水池线形排开,造型很大气、现代。同时考虑西安地处大西北，气候干燥，风沙较大。夏天闷热，冬天严寒。在整个水池的两侧种植四季大量的绿化来缓解气候。
入口广场按照其空间功能还分为两部分：位于两座教学楼之间的空间，属于一个视觉标志区。来往的人在固定的时间内会造成冲突，中心区域最大用途是交通，流动。同时此处正对校门口和礼宾大道，属于校园内最显著区域。
图书馆往往属于整个大学校园内的主要建筑。图书馆门前广场更大性质上属于整个校园的中心聚会区，主要用于礼仪性集会与课间活动。同时这里也是整个校园的交通枢纽。
4.2.2教学楼间空间体现“以人为本”的原则
校园内东南侧处为两座教学楼之间的空间。它不同于入口广场两座教学楼之间的广场空间，此处不属于校园的主要交通干道，没有车行道。在固定的时间内来往的人流较多。围绕中心圆型景观，四周结合建筑和绿化来围合出较私密的休闲和调节空间。通过喷泉，铺地，绿化等限定因素与建筑，道路网络互为图底，形成统一和谐，特色鲜明的整体形态结构。同时从学生的心理与行为需求出发，利用绿化为他们创造便利、多样化的交往与活动空间。在植物的选择上种类比较丰富，高低错落。以中心广场为分界的两个空间在设计上也是有一定的区别的。
东侧空间属于“面”的景观，用多个“点”连接形成“线”的绿化，在周边形成一个明显的轮廓。西侧空间主要是“点”和“线”的结合，在多个地方设计“点”景，使空间更具观赏性。
4.2.3较私密性的公共开放空间
位于留学生,专家公寓西侧的空间。属于生活区域氛围,在此活动的人群多为居住在此空间东侧公寓的留学生和专家。活动方式和时间有别于校园内的其他公共开放空间。他们更多的需要一种调节空间，缓解学习和生活压力。同时这个调节空间要具有一定的私密性。因此在空间的定位上选择设计自然景观的活动空间。同时在设计在中注重广场空间的尺度与围合，适当的围合度，有利于形成明确的空间限定，容易被感知和认同，进而产生向心倾向与归属感。广场空间应有明确限定，并与周围环境相协调。将周围空间与自然的草地相结合，配以精心设计的硬质图案、灯具、主题雕塑，整个空间因此亲切宜人。同时常绿树下设置石椅，为来休闲的人们提供了私密性较强的开放空间。
4.2.4多层次的公共开放空间
室外空间是学生学习的第二课堂，也是师生课余休息谈心的首选场所。一般置于教学楼、科研楼近邻的位置，环境多清静幽雅。
位于教学楼与预留教学楼间的一块绿地，由中心雕塑和成丛的植物带组成，原意在于为师生提供一片多功能的开放空间，根据不同的地势和建筑规划，划分出私密性空间，半开放半私密性空间等，空间充满层次，满足不同群体的需求。在考虑更加便于人的穿行及进入的前提条件下，将部分绿地结合道路加宽作为铺装，利用硬制与草地混铺分隔空间，增加常绿树和庭荫树进行植物配置，在树下安放休息设施供人休息、观景，既增加了活动领域，丰富了空间层次，又给人一定的依靠感。因此在设计上除了中心区域的广场空间便于交通，四周则设置大量赋予变化的绿化景观。同时这里也是师生最便利的休息场所，因此在四周提高了休息环境的可坐性，利用高低变化的植被，不仅可阻挡大众视线，避免噪声影响，以保持开放空间私密性，又给人一种安全感，构成舒适的活动空间。
4.3理工大校园公共开放空间多样化区域与景点分析
4.3.1过渡与引导区
校园主入口设置连续的长型水池，作为人流与车流的中转和缓冲空间，同时也使得校门入口视野有中引入感。主入口与对应的两座教学楼之间设置一个引导通道，通过连续水池和行道树配置，产生夹道欢迎的礼宾大道。
4.3.2中心集会区
校园内主入口和次入口，以及东西，南北两条主干道之间的图书馆门前规划出一个圆形广场，采用硬质地面，中心为雕塑喷泉，外圈种植绿化植被，主要作为礼仪性空间。
4.3.3交往，娱乐区
校园内规划了不同类型的交往空间，如（1）绿地——人工修剪草坪，可行走，可席地而坐，适合私密度不高的组团式交往；（2）中心广场——适合大型集会与表演；（3）步行小道，适合漫步式交往；（4）建筑与绿化围合处排列树阵，适合私密的个人交往。
4.3.4绿化过渡区
西安地区较干燥少雨，特别是夏季天气闷热，在校园中加大绿化面积，结合自然景观，营造出古典园林的韵味。多设置在宿舍楼后面和教学楼被面较僻静的区域。同时绿色能陶冶情操，心情舒畅。结束语
小型开放空间 篇3
临近空间飞行器具有飞行时间长、机动性好,但内部空间狭小、总体重量控制严格、舵的转动惯量大等特点。这些特点对其姿控系统的执行机构——伺服系统,提出了新的要求。伺服系统一方面要具备瞬时大力矩、高速度的输出能力,另一方面要求组成简单、安装方便、维护性好,同时具备高比功率的特点,以满足安装空间狭小、重量轻的要求。机电伺服系统以其组成简洁、操作简单、生产周期短、维护方便,较为符合上述要求。
作为机电伺服系统的重要组成部分——伺服电源,能否实现高比功率和高比容量的设计要求,即在较小的体积和重量条件下,为伺服系统提供长时间、瞬间大功率电能,是机电伺服系统实现上述功能要求的前提条件。
本文首先分析了机电伺服系统的工作原理,在此基础上分析了机电伺服系统的用电要求,最后结合实验研究的结果,提出了实现伺服电源轻小型设计的主要技术途径。
1 机电伺服系统工作原理及用电要求
机电伺服系统是一种按照上级系统指令要求,在规定约束条件下(幅值、相位),将负载(舵/喷管)摆到规定位置的随动控制执行系统。图1为其组成原理框图,伺服控制驱动器根据输入的位置指令信号和当前的位置反馈信号,按照自身的控制算法,通过内部变换,控制电源的输出,从而控制伺服电机的运转,通过机械传动机构,最终对负载的位置控制。
从图中可以看出,伺服电源是在伺服控制驱动器的控制下向伺服电机输出电能,电机将接受的电能转化为机械能对负载做功。因此伺服系统的负载特性及控制驱动器的特性与电源呈紧密的耦合关系,其用电要求具有典型的如下特征:
(1)要求电源具备较高的放电倍率
机电伺服系统负载波动较大,最大负载和平均负载相差很大,要求伺服电源具有输出瞬间峰值电流的能力强,即具备高倍率放电能力。
(2)电源输出电压的稳定性要求较高
与其它用电设备相比,临近空间伺服系统在某些时刻既要求电源输出较大的电流以产生较大的输出力矩,又要保持较高的电压,以保证伺服系统的动态响应,因此电源电压的稳定要求较高。
(3)工况变化范围大
作为临近空间飞行器较长时间飞行过程中,姿态变化较大,导致伺服系统输出功率变化范围大,相应要求电源输出电流的变化范围大。
(4)抗反灌冲击能力强
机电伺服系统在工作过程中会频繁出现换向、频繁加减速的现象,导致电机频繁处于发电和用电两种状态,因而电源频繁承受高电压的反灌电流的冲击。
2 机电伺服系统电源轻小型化的技术途径
通过以上分析可知,影响临近空间飞行器机电伺服系统电源轻小型设计的主要因素是:要求电源的放电倍率高;负载工况变化范围大;电源电压精度要求高。同时满足这些特殊要求给化学电源轻小型设计带来了较大难度。
本文首先将伺服控制驱动器的特点融入到伺服电源设计和伺服电源管理的研究中,改进控制驱动器的控制策略,降低了对电源峰值电流的需求;其次采取再生制动的方式,对再生电能进行有效吸收,并合理利用,一方面降低了电池的容量需求,另一方面,进一步降低了对电池峰值放电能力的需求;最后采用组合电源的形式,放宽了对电池输出电压波动范围的要求,通过采取以上技术措施,有效降低了机电伺服电源的体积和重量。
2.1 改变控制策略降低电源峰值电流的要求
降低电源的峰值电流可有效降低电源的放电倍率,是降低电源体积和重量的重要途径之一。峰值电流一般发生在机电伺服系统在暂态特性和高频运动以及大负载的情况下。通过改变控制策略,对机电伺服系统的最大加速度和最大速度以及系统位移进行有效控制及优化匹配,有效降低了机电伺服系统对电源输出峰值电流的需求。
以暂态特性测试为例,要求机电伺服系统从零位以最短时间摆到最大位置,这说明机电伺服系统的最大角速度ωmax、最大加速度εmax和最大负载Tmax均会在该时间段出现,若这三个变量同一时刻出现,则电源需要输出的峰值电流较大,若通过控制算法,在满足系统指标要求的前提下,合理分配三个变量出现的时刻,可有效降低峰值电流。以某机电伺服系统为例,通过改变控制策略和控制算法,对最大角速度和最大加速度及最大负载进行优化匹配,在满足伺服系统性能指标的前提下,电源峰值电流由项目研制初期的一百安培以上,目前降低至原来的三分之二左右,较大程度地降低了电源的设计难度。
2.2 再生电能的吸收和有效利用
机电伺服系统在高频换向和快速制动状态时,伺服电机会将部分动能转换成再生电能,在大负载惯量的条件下,这一情况更加明显。若不采取措施,这部分电能会以高压、大电流的形式反灌给电源,或者加在驱动器功率管两端,对电源或功率管造成损害。
一般电动汽车的再生能量占总能耗的30%左右[1],从图2母线电流的变化可以看出,再生能量占总能耗的比重将远高于电动汽车的30%。一般采用制动电阻将这部分再生能量消耗掉,但这种方法增加了机电伺服系统的能耗。
另一种方法是采用电容吸收的方式,将这部分再生电能存储起来,当电源需要大电流放电时,将这部分能量释放出来。这种方法具有如下优点:(1)提高了电能的利用率,有利于减小电源的体积和重量;(2)降低了电源的放电电流,减小了电源的放电倍率,减轻了电源的设计难度;(3)有利于抑制由于功率开关管的频繁开/断引起的电压高次谐波,提高了机电伺服系统和电源的可靠性。缺点是需要对电容的充放电进行控制,增加了电源管理的难度。
2.3 采用组合电源提高电源的综合性能
由于热电池和锌/氧化银等贮备电池具有使用简单方便,便于长期存储等优点[2],被广泛用作各种导弹伺服电源。但这些化学电源不能同时具备要求高比功率和高比容量的特点。将具有高比功率特点的电容器和高比容量的电池进行有机组合[3,4],是有效降低电池放电电流,实现伺服电源高比功率和高比容量的有效途径,在国内外该技术途径已经通过原理试验和工程实验得到验证[5,6]。
本文用高性能钽电容分别与锌氧化银电池及热电池进行匹配组合,均取得了较好的效果,既有效地降低了电池的峰值放电电流,也有效地吸收了再生电能,图2为采用钽电容和热电池进行组合,作为某伺服电源,在进行暂态实验时,监测到的电容器和热电池的电流变化曲线,粉色曲线(上部曲线)为热电池输出电流曲线,蓝色曲线(下部曲线)为钽电容器输出电流曲线。
可以看出,钽电容的使用,很大程度地降低了热电池的输出电流,热电池的输出电流(图中A点)不足伺服系统所需要的峰值电流(图中B点)的1/3,伺服系统所需的峰值电流主要由钽电容器提供。另外热电池电流曲线均为正值,说明反灌电流(蓝色曲线小于0的部分)全部由钽电容吸收。以上结果证明了将钽电容器与电池组合,对降低电池的设计指标具有明显的改善效果。
3 结束语
通过对机电伺服系统的工作原理的简要分析,结合临近空间飞行器总体对机电伺服系统的性能要求,分析了机电伺服系统的用电特性要求,结合实验研究结果提出了临近空间飞行器机电伺服系统电源轻小型设计的有效途径,为实现临近空间飞行器机电伺服系统电源轻小型化提供了技术参考。
摘要：根据临近空间飞行器的任务特点,分析了临近空间飞行器对机电伺服系统输出特性的要求,并对机电伺服系统工作原理进行了概括介绍,由此得到了临近空间机电伺服系统的用电特点,最后从机电伺服系统用电指标的匹配方法和电源设计的角度,提出了提高机电伺服系统用电效率、电源轻小型化设计的技术途径。
关键词：临近空间飞行器,机电伺服,再生电能,组合电源
参考文献
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小型开放空间 篇4
一、创设安全、自由的开放式课堂氛围
教师要走进学生中间, 通过谈话、接触、询问、交流等方法, 树立一种新颖的师生关系。教学过程变成在教师的指导下, 师生一起平等、民主地共同研究、共同讨论、共同探索的过程。首先, 可以改变沿袭几十年不变的传统教室布置模式。在普遍一星期一节美术课的情况下, 可以根据教学内容与形式改变教室课桌位置的布置, 一方面, 可以为学生讨论交流提供方便;另一方面, 也让课堂形式经常有一种新颖、开放的感觉, 真正从形式上拉近老师与学生的距离。
二、给学生想象与创造的时空, 指导学生进行创造性学习
一是鼓励学生向老师提问, 这是鼓励学生发现问题, 提出问题的绝好办法。二是鼓励学生有机地“插嘴”。教学要研究学生的心理, 满足学生心理的需要, 在课堂上要积极有效地引导学生有机地“插嘴”。三是鼓励学生发表独特的见解, 鼓励学生对他人的艺术作品发表与众不同的见解。另外, 美术课程中还要努力设计一些具体的程序和方法来培养学生的创新意识和创新能力。要允许学生有不同的看法, 鼓励学生发表独特见解。
三、为学生提供开放的自由创造空间, 让他们画出自己的个性
新课程下的美术教学要面对全体学生。在具体的活动中应为每个学生提不同的要求, 提供不同层次的操作材料, 看到每个学生身上的“闪光点”, 让每个学生都有成功的机会, 得到成功的体验。不同个性的学生在绘画中使用不同的绘画语言。一般来说, 活泼外向的学生更喜欢用粗犷的笔触来作画, 绘画速度快, 画面连惯、流畅, 有较强的表现欲;而文静内向的学生, 他们的画细腻、严谨, 画面比较精致、紧凑, 而且作画时间较长。什么个性的学生就让他画什么样的画, 这样, 他们原始创作热情才会被激励。你可以问他们画的是什么, 但不要去干涉他们画什么、怎样画。
四、培养学生创新思维, 发展个性空间
教学中, 教师要不失时机有计划地巧妙设疑、置疑, 创设问题情景而且与教师共同面对问题情景。笔者在上《我们的田野》一课时, 先是让同学们闭上眼睛聆听一首“我们的田野”歌曲, 让学生感受那无边的田野、美丽的土地、蓝色的群山、飞翔的雄鹰等带来得美感。听完后, 学生们都争着抢着说出自己的感受:老师我看到了金黄金黄的麦穗了;老师我闻到了花香;老师我看到我的爷爷正在田里干活 (因为他的爷爷是在农村) ……这时, 我在黑板上出示了一幅超大表现田野的背景图, 告诉学生我们要把将刚才你听到的、想到的、感受到的景物和人物都画出来, 然后用剪刀剪下粘贴到黑板上的田野中。这时的学生们早已按耐不住自己的愉悦心情急着想把自己的作品第一个贴在前面。毫无疑问, 对教师来说, 善于为学生营造宽松愉悦的学习氛围, 甚至比渊博的学识更为重要。课堂效率的高低, 直接决定着课业负担的轻重, 决定着学生课外活动时间和空间的拓展。
小型开放空间 篇5
关键词：小型演播室,改造,声学设计,装饰
近十年来, 电视节目制作系统随着数字化技术的进程越来越趋于小型化、集成化、多元化, 使小型的演播室也能承担高品质的电视节目制作。由于投资少, 周期短, 专业化程度高, 不论是传统媒体 (如各电视台) , 还是教育培训、新兴商业模式的发展, 都为小型演播室提供了广阔发展空间。由于小型演播室均是利用现有房间改造而成, 尚缺乏统一的改造规范, 在改造过程中往往一些缺少科学依据的经验做法会带来一些不可弥补的缺陷或失误。在灯光照明、声学设计、材料及安全性方面造成诸多问题, 因而急需系统、全面地加强对这方面的分析与研究。演播室的改造与布局既要满足灯光布置、声学、空调消防等配套设施的要求, 还应体现一定的装饰风格, 达到功能与形式的完美统一。以下就上述问题进行一些阐述。
1演播室的选址
1) 宜选择僻静、少窗的房间。不应与泵房、空调机房等设备用房相邻。2) 满足空间高度。由于布光的要求, 顶部需安装灯架或轨道。一般地, 轨道距地高度不应低于3.5 m, 否则灯具本身会影响画面的录制。3) 满足人员疏散、消防等安全方面的要求。
2演播室的声学设计与材料应用
在技术指标上, 对演播室采用强吸声经混响的处理方式。国家广电总局《有线广播录音室声学设计规范和技术要求》规定:演播室中频 (500 Hz) 混响时间为0.5 s～0.6 s, 演播室本底噪声应不大于30 dB。混响时间与围护结构饰面材料的吸声系数有关。通过合理使用饰面材料, 能很好地控制演播室的混响时间, 其噪声评价曲线为NR-30。目前常用的声级值是35 dBA, 混响时间频率特性原则上应取平直的特性, 基本满足演播室的要求。
2.1 隔音处理
1) 房间如有外窗, 建议堵住。可采用砖砌筑或板材封闭, 内填充吸音岩棉等。2) 所有隔墙应封闭至结构顶, 新做隔墙可选用100系列轻钢龙骨轻质隔墙, 内充岩棉, 用双层纸面石膏板封闭, 在此基础上加装吸音饰面材料。3) 演播室出入口的处理。有条件时应采用双层门处理, 形成“声闸”, 门的厚度应大于10 cm, 周边用地毯或地毡包覆。门体内的吸音材料应密实且均布。4) 观察窗口的处理。如导播间与演播室之间留有观察窗, 应采用双层玻璃隔离, 且玻璃之间应间隔8 cm～10 cm, 太小的间距易引起共振。四周用专业密封胶密封, 内置吸湿剂。5) 阻隔固体传声通道。穿越房间的空调管道及洞口往往是噪声传播的通道, 通常通过“垫”和“堵”的办法, 能有效解决这一问题。
2.2 装饰材料的选用原则
因一般的小型演播室面积均不大, 且投资有限, 在实际操作中尽量选用集装饰与吸音功能为一体的饰面材料。因演播室以500 Hz的中频噪声为主, 目前适宜采用多孔薄板类型的材料。以市场上最常用的木质格栅吸音板为例, 吸声系数为1.05 (混响室法) , 对500 Hz～1 000 Hz噪声吸声效果较好。在墙体上安装时注意与墙面形成5 cm～10 cm的夹层, 内部填充吸音材料。地面可铺设化纤地毯。顶部由于风管、消防、灯架等设备较多, 可不做封闭, 为了美观要求, 可喷涂黑色或黑灰色涂料。为强化吸音效果, 可做弹涂肌理处理。
3灯光设计
一般来说, 由于小型演播室空间及高度有限, 宜选用网架或吊挂灯光方式, 固定与移动相结合, 悬挂与调节灯具均方便。目前, 较多地选用三基色柔光灯 (属冷光源) , 但冷光源属于散射光源, 可配置少量卤钨灯光源, 以强化局部照明, 突出主持人造型。
为强化画面的立体感, 一定要保证主持人与背板之间的距离、主持人与面光灯架之间的距离, 以布置背景光及面光。一般演播室纵向长度不宜小于8 m。
4演播室的装饰设计
装饰装修是演播室改造中的一个重要环节, 其目的有以下三个方面:1) 满足演播室对声学设计的要求。2) 为工作人员创造一个流程合理、环境舒适、人性化的工作空间。3) 通过背景的装饰设计满足栏目主题的要求。
传统的“景片式”背景已满足不了观众不断提升的审美需求。同时, 新工艺、新材料、新理念的不断涌现也为演播室改造的创新提供了技术保障和依据。在太原电视台的《新闻快车》《发现》栏目的演播室改造中, 均使用了“实体”背景造型, 通过真实材料的运用, 增强了节目的视觉冲击力和真实感;同样, 在《健康时间》《百姓故事会》栏目中, 虽然使用同一场景, 但通过LED照明方式的变幻和移动发光体, 给观众带来了不同的感受。
在演播室的改造中, 应充分利用现有建筑空间, 合理布置栏目场景, 通过灯光的组合运用, 移动装置和固定背景的配合, 能有效地完成多档节目的制作任务。如位于太原电视台主楼13层的一个小型演播室, 经改造后可满足六档不同节目的录制要求, 节省了大量的资金和人力资源。
5 “虚拟演播室”技术
在虚拟演播室中, 已不需要前面提到的真实背景, 完全通过后期“抠像”技术来完成节目的制作, 是下一阶段小型演播室改造的趋势。这一技术是通过在演播室设置一个“蓝箱”来实现的 (又称蓝箱演播室) 。一般尺寸为5 m (长) ×4 m (深) ×3.5 m (高) , 当然尺寸越大越适合拍摄动态画面。
制作“蓝箱”时应注意以下几点:“箱体”可用木工方法制作, 但应和四周结构墙体连接, 以增加其牢固性。表面不得有折线、折角或视觉上的接缝, 必须实现表面的光滑过渡。做完结构层后一般用防水腻子反复修刮、打磨而成。表面必须采用蓝色专用抠像乳胶漆进行喷涂。
以太原电视台虚拟演播室为例, 其蓝箱尺寸为5.5 m (长) ×4.5 m (深) ×3.5 m (高) , 四周墙面基层采用木龙骨骨架及双层澳松板封底;地面为玻镁板加水泥板结构, 整体刮腻子处理, 表面喷涂美国进口ROSCO专用抠像漆。目前为五档固定栏目及临时节目提供录制服务, 大大提高了节目制作效率, 有效降低了制作成本。
综上所述, 小型演播室的改造在技术和具体操作上已日趋完善和成熟。在解决好建筑空间的功能布局、灯光、声学、安全等方面问题的同时, 应强化新技术、新工艺的应用, 从而达到功能和装饰的完美统一, 推动演播室改造的专业化和规范化操作。
参考文献
[1]刘振亚.现代剧场设计[M].北京:中国建筑工业出版社, 2000.