關(guān)于C類自行式房車空間環(huán)境設(shè)計(jì)研究

俞源杰 李睿 倪子

摘 要：隨著人們消費(fèi)水平的提高，房車的發(fā)展也進(jìn)入了快車道。但是目前市面上房車設(shè)計(jì)的消費(fèi)者針對(duì)性以及舒適度仍然有所不足。該文從目前的房車發(fā)展需求出發(fā)，明確房車設(shè)計(jì)的方向，即為更適合中國(guó)消費(fèi)者經(jīng)濟(jì)水平和出行需要的C類自行式房車，根據(jù)目前國(guó)內(nèi)外流行的設(shè)計(jì)，從舒適性角度考慮，討論了房車內(nèi)部空間環(huán)境的設(shè)計(jì)，結(jié)合在A類房車中比較常用的擴(kuò)展性設(shè)計(jì)，以及多功能的家具設(shè)計(jì)，同時(shí)考慮通風(fēng)和保溫隔熱等要求，總結(jié)出設(shè)計(jì)方案。

關(guān)鍵詞：房車 舒適性 空間環(huán)境設(shè)計(jì) 分析方向

中圖分類號(hào)：V469 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）10（a）-0153-02

1 設(shè)計(jì)分析與方向

（1）車型選擇：根據(jù)現(xiàn)行交通法規(guī)和現(xiàn)階段國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平，選用C1駕照能駕駛的C類自行式房車會(huì)有較好的市場(chǎng)。

（2）功能性：為使中短途的旅行能夠?qū)崿F(xiàn)，C類自行式房車將具有“廚”“衛(wèi)”“臥”三部分主要功能，以及儲(chǔ)物和其他功能。我們使用擴(kuò)展變換的設(shè)計(jì)將這些功能縮合在一個(gè)較小的空間內(nèi)。

（3）經(jīng)濟(jì)性：我國(guó)的人均消費(fèi)水平仍處在發(fā)展中國(guó)家的行列，房車的購(gòu)買力也與發(fā)達(dá)國(guó)家相差甚遠(yuǎn)，因此，減少不必要的構(gòu)件，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)，選用性價(jià)比高的材料有效降低房車的價(jià)格，在房車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中體現(xiàn)優(yōu)勢(shì)是我們的目的。

（4）舒適性：作為中長(zhǎng)途旅行的依托，房車須有足夠的舒適性。因此房車設(shè)計(jì)的根本目的是創(chuàng)造滿足物質(zhì)與精神兩方面需要的空間環(huán)境。[1]物質(zhì)空間環(huán)境包括房車的的保溫、通風(fēng)等方面。精神需求則包括了滿足人體工程學(xué)的家具設(shè)計(jì)、心理學(xué)中的空間感、以及文化訴求。

2 設(shè)計(jì)實(shí)踐

2.1 底盤選擇

我們選擇了依科維載貨車二類底盤，型號(hào)為NJ1047SFX6。采用二類底盤可以完整設(shè)計(jì)后車廂整個(gè)空間，為后面擴(kuò)展性設(shè)計(jì)提供可能。（底盤數(shù)據(jù)見(jiàn)圖1～2）

2.2 平面布局

我們把房車空間的功能分成主要和次要兩個(gè)部分，保證主要的廚、衛(wèi)、臥功能完整性之外，對(duì)于次要的空間，如：儲(chǔ)物、娛樂(lè)、辦公等空間簡(jiǎn)化后合并成多功能空間。采用一字式通道設(shè)計(jì)，保證空氣的流通，減少空調(diào)能耗。同時(shí)所有的操作空間與交通空間相重合，分時(shí)段使用，有效利用了空間。

2.3 擴(kuò)展性設(shè)計(jì)

房車主要有“行進(jìn)”與“扎營(yíng)”兩個(gè)狀態(tài)，分別發(fā)揮著“車”與“房”的兩個(gè)功能。為了增加“扎營(yíng)”時(shí)“房”的舒適性，我們將房車的側(cè)面、背面和頂面進(jìn)行了擴(kuò)展性設(shè)計(jì)。

（1）側(cè)面擴(kuò)展性設(shè)計(jì)：我們把側(cè)面擴(kuò)展形式成為稱為“手風(fēng)琴式”，如同手風(fēng)琴的風(fēng)箱一般，能夠在一定限度內(nèi)自由收縮。房車處于“扎營(yíng)”狀態(tài)時(shí)將L型沙發(fā)展開(kāi)成床，使之成為臥室空間：首先把沙發(fā)桌降至與沙發(fā)同一平面（h=700至h=450），將右側(cè)靠墊填補(bǔ)小桌所缺部分，完成床的平面；然后將“擴(kuò)展面”拉出，靠墊平放，完成擴(kuò)展。（圖3～4）

（2）背面擴(kuò)展性設(shè)計(jì)：背面擴(kuò)展形式采用的與側(cè)面相同，在底部增加了兩根折疊桿，作為底面的支撐（如圖5）。在房車處于“行進(jìn)”狀態(tài)時(shí)，后部空間的面積為1.74 m2，可以作為臨時(shí)擺放行李物品的空間；在“扎營(yíng)”狀態(tài)擴(kuò)展后面積能達(dá)到3.47 m2，作為一個(gè)特殊的娛樂(lè)空間，滿足多用途（如圖6）。

（3）頂棚擴(kuò)展設(shè)計(jì)：頂棚擴(kuò)展形式（如圖7～8），擴(kuò)展后為房車創(chuàng)造新的睡眠空間，優(yōu)化了室內(nèi)的采光，增加的頂棚空間也減少室內(nèi)狹小帶來(lái)的壓抑感。

5 舒適性設(shè)計(jì)

5.1 空間功能設(shè)計(jì)原則[2]

設(shè)計(jì)過(guò)程中我們遵循以下三個(gè)原則：（1）極端原則：按照所有人都適合的數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。（2）可調(diào)范圍原則：調(diào)節(jié)部分家具的高度寬度等尺寸以滿足不同人或不同功能的使用。（3）平均原則：使用較少的家具采取平均原則保證能夠正常操作即可。

5.2 主要家具設(shè)計(jì)

（1）沙發(fā)設(shè)計(jì)：①坐高：按照95%中國(guó)成年女性的平均水平，膝腘高度K=44.5 cm，鞋跟高度H=2.5 cm。沙發(fā)前端下沉高度S=2 cm，則坐高：K+H-S=45 cm。因?yàn)檠祷顒?dòng)度最高及疲勞感最大的坐高為400 mm，超過(guò)400 mm之后會(huì)隨著高度增加而降低，因此對(duì)于男性這個(gè)坐高同樣能增加舒適性（如圖9～10）。②座深：我國(guó)成年男性的坐姿平均大腿長(zhǎng)度為445 mm，女性為425 mm，由于大腿與坐面前端應(yīng)保持60 mm左右的長(zhǎng)度來(lái)給小腿留出合適的活動(dòng)空間，因此，適宜的沙發(fā)長(zhǎng)度為365～385之間，考慮到沙發(fā)的靠背應(yīng)留出斜度供背部放松而過(guò)深又容易造成背部支撐點(diǎn)的懸空，因此取座深420 mm。③靠背：靠背高度為500，在距離坐面220和450高度處稍稍突出作為腰靠和肩靠。④材質(zhì)：整體材質(zhì)為海綿，加木板的結(jié)構(gòu)，避免因下沉過(guò)大沙發(fā)表面接觸處給臀部帶來(lái)的壓迫感。[3]

（2）床設(shè)計(jì)：作為途中主要休息家具，床面過(guò)硬會(huì)使得局部受壓影響局部血液循環(huán)，使得肌肉疲勞，而過(guò)軟則會(huì)使得腰部下沉造成腰椎曲線變形。因此我們選用三層材料的床，面層為較軟的海綿，中層為木板，底層則是較為柔軟的彈簧。這樣面層能夠增加受力面積防止局部受力，中層則避免腰椎過(guò)度下沉，而提供彈性，通過(guò)震動(dòng)的彈簧來(lái)緩釋壓力達(dá)到舒適的睡眠效果。

5.3 自然通風(fēng)

通風(fēng)能夠?qū)⑿迈r空氣導(dǎo)入室內(nèi)空間，提供呼吸所需氧氣，除去過(guò)量濕氣，稀釋室內(nèi)污染物以及調(diào)節(jié)室溫。室內(nèi)的新鮮空氣對(duì)人體健康有一定的影響，產(chǎn)生“病態(tài)建筑綜合征”的原因之一就是新鮮空氣不足，所以通風(fēng)對(duì)于室內(nèi)環(huán)境很重要。[4]在通風(fēng)方面，房車室內(nèi)空間相較于建筑室內(nèi)空間在通風(fēng)方面主要有以下兩個(gè)優(yōu)勢(shì)：一是房車多停駐在開(kāi)闊的郊外，通風(fēng)受周圍環(huán)境影響較小；二是房車靈活，沒(méi)有固定朝向，可根據(jù)不通風(fēng)向做出車身位置調(diào)整。

基于以上優(yōu)點(diǎn)，我們采用以下通風(fēng)形式：垂直方向上通過(guò)車頂?shù)耐卣箍臻g，與兩扇窗戶形成“熱壓通風(fēng)體系”，利用室內(nèi)溫度較高、密度較低的空氣向上運(yùn)動(dòng)，中下部形成負(fù)壓區(qū)，讓室外溫度較低、密度略大的空氣源源不斷進(jìn)來(lái)，形成自然通風(fēng)。水平方向上設(shè)置斜對(duì)開(kāi)窗，減少通風(fēng)阻力和轉(zhuǎn)折，使得通風(fēng)面積廣，流線順暢。只需根據(jù)風(fēng)向選擇合理的停車角度就能形成穿堂風(fēng)，達(dá)到理想的通風(fēng)情況。

5.4 保溫與隔熱

房車出行難免遭受極端氣候，車廂圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫與隔熱性能很大程度上決定了室內(nèi)空間的舒適性。我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)選用擠塑聚苯板作為車殼夾層來(lái)增強(qiáng)保溫性能，在車殼以及窗玻璃表面涂抹透明隔熱涂料提升隔熱性能。擠塑板是一種用聚苯乙烯樹(shù)脂輔以聚合物擠塑押出，具有連續(xù)性閉孔發(fā)泡的硬質(zhì)泡沫塑料板，其內(nèi)部為獨(dú)立的密閉式氣泡結(jié)構(gòu)，具有高抗壓、吸水率低、防潮、不透氣、質(zhì)輕、耐腐蝕、超抗老化（長(zhǎng)期使用幾乎無(wú)老化）、導(dǎo)熱系數(shù)低等性能的環(huán)保型保溫材料。相比較與市面上常用的聚氨酯板，擠塑板的結(jié)構(gòu)閉孔率達(dá)到99%以上，而聚氨酯板閉孔率只有80%。實(shí)踐證明20 mm厚的XPS擠塑保溫板，其保溫效果相當(dāng)于50 mm厚發(fā)泡聚苯乙烯，120 mm厚水泥珍珠巖。

通過(guò)計(jì)算，以（如圖11）的房車圍護(hù)構(gòu)造與材料，房車在-18.8 ℃的情況下，仍能保持車內(nèi)空氣溫度維持18 ℃。（不考慮透明隔熱涂層影響）

取：玻璃鋼導(dǎo)熱系數(shù)λ1=0.52 W/（m·K），d1=0.002 m；擠塑板的導(dǎo)熱系數(shù)為λ2=0.03 W/（m·K），d2=0.02 m；視車殼為與室外空氣接觸的外墻，取溫差修正系數(shù)為n=1.15；視房車為居住建筑，冬季室內(nèi)氣溫ti=18 ℃，室內(nèi)空氣與圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面之間的允許溫差[△t]=6 ℃；圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面換熱組Ri=0.11 m2·K/W。

（1）玻璃鋼熱阻：R1=d1/λ1=0.002/

0.52=0.0035 m2·K/W；

（2）擠塑板熱阻：R2=d2/λ2=0.02/

0.03=0.667 m2·K/W；

（3）總熱阻：

R0=R2+2R1=0.6746 m2·K/W；

（4）te=ti-（R0/nRi）[△t]=-18.8 ℃。

透明隔熱涂料是一種水性涂料，透光性好，能有效隔絕太陽(yáng)熱輻射，涂刷幾個(gè)微米的厚度，就可使室內(nèi)外溫差達(dá)到6 ℃左右，紅外屏蔽率達(dá)到70%，可見(jiàn)光透過(guò)率達(dá)到80%，紫外線阻擋達(dá)到99%。能讓房車在炎熱環(huán)境中保持室內(nèi)的涼爽。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳明.房車造型設(shè)計(jì)與內(nèi)部空間研究[D].東北大學(xué)，2007：22.

[2] 胡佳.房車空間設(shè)計(jì)研究[D].華中科技大學(xué)，2012：37-38.

[3] 家具源網(wǎng).坐具類家具的功能設(shè)計(jì)（人體工程學(xué)）[EB/OL].http：//www.oakds.com/2014/jiajushejiwenyuan_0628/88.html，2014（6）.

[4] 柳孝圖.建筑物理[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011.