2012年全国青少年科技创新大赛防震结构设计大赛(高二3班)

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1、第二十八届天水市青少年科技创新大赛参赛作品参赛题目：宅女马一丹的房间防震设计参赛人：马一丹指导教师：刘岳学校班级：天水市八中高二3班完成时间：2012.11第10页目录一、绪论……………………………………………………3二、设计及制作过程………………………………………4初期定位……………………………………………4中期成形……………………………………………4（一）三角旋转橱………………………………4（二）翻斗乐防震床……………………………6（三）U型宅男桌………………………………7后期改进……………………………………………8三、制作及选材……………………………………………8四、总结…………

2、…………………………………………9五、感谢……………………………………………………9第10页一．绪论近年来，日渐频发的地震使得人们蒙受了巨大的损失与伤痛。2008年的5.12大地震、青海玉树地震、海地地震、日本福岛地震……地震伤亡无疑是我们最不愿意看到的景况，这使得抗震防震成为社会的热点话题。同时，随着信息技术的高速发展，越来越多的宅人涌现了出来。很多年轻人更喜欢“宅”在家里，通过网络与外面的世界联系。他们每天大部分时间都坐在电脑桌前，亦或是窝在床上。这就使得家庭避震成为了一个重要的话题。在小组的第一代、第二代模型制作过程中，我们逐步发现，卧室避震十分重要(见设计及制作过程)。卧室也是

3、宅人们在家中活动最多的地方。地震发生时，如何构建一个合理的卧室，使宅人们在卧室中可以完成自救，还能不影响其“宅”的特性，成了一个值得每一个设计者思索的问题。本次正方形小组“哲辉之家”的设计分别从床，桌子和橱，共三个部分，安排在一间3.6M*4.8M*2.4M的卧室中，提供了震中卧室自救的可能，可以使宅男在最短的时间内进入安全的地带，达到防震的功能。第10页二．设计及制作过程初期定位设计初期，我们小组制作了一个整套式公寓，如下图所示：制作过程中，我们发现通常建议的避险空间，如厕所、厨房，有过多易碎品，且不是经常呆的地方，不适合轻度地震的躲避。而客厅的面积又过大，易坍塌。渐渐我们发现，较小

4、的卧室适合在进行家具改造后躲避。中期成形确定小卧室的躲避后，我们结合新时代宅男的特性，针对悬挂物坠落、书橱桌椅倾倒、睡眠时难躲避三个问题，设计了三个避险空间，如下：（一）三角旋转橱橱柜往往在卧室中占有了很大的体积，但在地震发生时却容易发生倒塌，尤其是宅男的橱上书籍很多，易造成砸伤。相反，如果将橱柜改造，有力地为我们所用，则会成为很好的支撑点与避震区域。故我们结合模型房间大小、利用率等各方面条件，做出了三角旋转橱的设计。该设计高达2.4米，与房间等高，在房间整体结构不被破坏的情况下，该橱绝对不会倾倒。橱第10页中间有一根加固的轴心，上承屋顶下接地面，做了必要的加固，一定程度上也加固了房屋

5、本身的结构。书橱模仿旋转门设计，共分三面，两面可放置宅男的众多物品，第三面经特殊处理，上半部分为轻钢和弹簧构建的支撑减压结构，下半部分为地震时的避险空间，并开一小门。地震来临时，站立的人可以迅速将避险面旋转出来，再旋转进入避险空间。这一过程没有复杂的机关，方便躲避。沉重的转轴、加固的书橱和内墙墙角共同构建了该稳固的避险空间。为防止地震时旋转橱被杂物卡住，在橱的避险面上开有一小门可以紧急进出。若无法在地震结束后顺利逃出，空间内置有紧急用品和食物、水，可供一定时间的躲藏。旋转橱本身就是节约空间的设计，可以放置各种书籍杂物，较高的橱里可以放置轻一点的盒子等，不会因为避险空间的形成而造成空间的

6、浪费。利用高大的橱体，尤其是转轴的支撑以及旋转设计，使该避险空间形成稳固、安全的三角区域，且不影响平时使用，兼具美观、实用、创意于一身。模型制作过程：用木棒制作转轴，用纸板和木板制作书橱主体，最后用丙烯颜料上色。在橱的避险一面上，用木材和弹簧模拟了抗震减压结构，并对橱体作了一定的加固。该设计最大创新点在于利用承重转轴与内墙墙角形成的安全空间，模仿旋转门的便捷进入，为人在地震时提供了一个安全可靠的避险空间。第10页（二）翻斗乐避震床床是卧室中必不可少的元素，是最重要的家具之一。对于宅男，巨大的床更是经常的栖息地。人很难在睡眠中清醒过来，完成过于复杂的避险程序，一张空旷的床也并不能形成对坠

7、落物的阻截与支撑。所以如果不能在最快的时间内到达安全的避震区，就容易暴露于坠落、倾倒物体的伤害。在哲辉之家中，我们将房间接近一半的面积都制作成为高0.4米的榻榻米。巨大的榻榻米后半部分为储物空间，而前半部分被改造成为一个避险空间。该空间距墙面0.6米处为高0.4米的内部空心封闭结构，靠墙部分高起与书桌连成一体，下方为躲避空间。整个结构内部均用交错的木条以特定结构加固，顶部拟用轻钢条加固。在模型中，此结构用硬卡纸做成拱形模拟。空间内铺有棉花等减压