空调室外机优化设计
目录
一.前言: ............................................................................................................................... 3
二.问题分析: ....................................................................................................................... 3
问题一:临街店铺随意摆放室外机 ............................................................................... 3
问题二:临街店铺室外机热浪袭人 ............................................................................... 4
问题三:高层建筑物的室外机上放置杂物 ................................................................... 4
问题四:室外机影响建筑物整体形象 ........................................................................... 4
三.问题分析以及改进 ........................................................................................................... 5
一.室外机安装高度设计: ........................................................................................... 5
二.将不能满足安装高度要求的室外机,统一置于地面 ........................................... 6
三.针对问题二——空调外罩的设计: ....................................................................... 6
四.针对问题三——空调保护罩的设计: ................................................................... 7
五.针对问题四——空调保护罩的设计: ................................................................... 7
四.改进设计 ........................................................................................................................... 8
一.室外机外罩设计总结 ............................................................................................... 8
二.室外机设计 ............................................................................................................... 9
三.设计评价 ................................................................................................................. 10
五.解决方案总结 ................................................................................................................. 10
六.结语 ................................................................................................................................. 11
七.参考文献 ......................................................................................................................... 11
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南京大学工程管理学院工业工程系 邢季成
空调室外机优化设计
一.前言:
随着人们生活水平的提高,空调早已成为生活中的必
需品,进入了寻常百姓家。在炎炎夏天,空调带来的阵阵
凉爽让人们不再惧怕夏日的高温,能够拥有一个适宜的工
作与生活环境。在寒冷的冬日,空调帮助人们抵御严寒,
让人们体会到家的温暖。南京大学仙林校区在学生宿舍以
及部分教室中装上了空调,为同学们的学习创造了极其良好的学习环境。同学们的切身感受证明,这极大的提高了学习效率。
在生活中,人们最常使用的空调为分体式空调,它分为室内机和室外机两个部分。由于室内机部分直接面向消费者或者使用者,所以往往制作的比较精致,美观,易用,人性化。
然而,处于室外环境的室外机部分,相对而言就制作的就比较粗糙,从人因工程的角度来看存在较多问题。由于种种原因,当空调使用者在享受空调室内机提供的舒适环境的时候,室外机经常会给其他人带来不便,破坏周边的环境,甚至成为安全隐患。本文将从这些实际生活中室外机带来的问题入手,运用人因工程的方法分析问题并解决问题。
二.问题分析:
在这一部分,将逐一分析空调室外机所存在的问题。
问题一:临街店铺随意摆放室外机
很多临街的店铺在安装空调室外机时
十分随意。
有的店铺直接将空调室外机放在店铺
外面人流量很大的人行道上,这不仅占据
了本就狭窄的人行道的空间,阻塞了交通,
更是存在极大的安全隐患。行人一不注意
就容易被绊倒。更令人揪心的是,据贵州都市报报导,一名7岁儿童在与哥哥玩捉迷藏的时候,躲到某大厦安装的空调室外机身后,结果触电身亡。
有的店铺为了避免直接将室外机放在地上所存在的安全隐患,会凌空搭一个高架子,
将
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空调室外机优化设计
室外机置于高架子上。但是这样做同样会给行人带来风险,甚至是更大的风险。由于空间所限,室外机架子往往架的不够高,这会让行人头部更容易撞上空调架。据报道,20xx年5月24日,武汉市洪山区就出现了“空调架伤人”事件。一名两岁半的儿童在与其祖母一起回家的途中,一头撞上了安放在墙角的室外机空调架,右眼角膜被穿通,导致几近失明。同样在武汉,20xx年五一期间,一位游客在大街上游览时,一不小心撞上了商店外墙上的空调室外机,结果头破血流。
问题二:临街店铺室外机热浪袭人
临街店铺在店铺外面安置室外机,室外机出风口朝外。每当空调
运行时,室外机吹出的风都喷在行人身上,让行人很是受不了。有的
地方在不到1.5公里长的马路两侧,一共有77台室外机安装在地面上,
给沿街的行人带来了极大的不便。而且室外机吹出的风特别的“人性
化”,冬天吹冷风,寒风彻骨;夏天吹热风,热浪袭人,在夏天有人
拿着温度计放在空调室外机附近,发现温度高达44℃,而此时室外温度仅为34℃。 问题三:高层建筑物的室外机成为杂物架
对于安装在高层建筑物墙外的室外机,有些人会把室外机当成杂物架,在室外机上放置花盆,鱼缸等杂物。这些东西没有任何保护固定措施,很容易掉下来砸伤楼下的过往行人。
问题四:室外机破坏建筑物整体形象
很多建筑物由于建筑时间较早,没有给空调室外机的安
装留出空位。后来陆续安装上去的空调室外机由于没有统一
规划,显得非常的凌乱,破坏了建筑物的整体形象。有的住
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宅楼外面的墙壁甚至成了“空调墙”。更有甚者,有些具有多年历史的古建筑,在装上空调室外机之后,显得非常的不伦不类。
南京大学鼓楼校区拥有多年的历史,这里的建筑古色
古香,充满了历史感。满墙的爬山虎为这些古老的建筑披
上了一层“绿衣”,更加突出了鼓楼校区的年代感,为整
个校区烘托出了浓浓的文化氛围,是南京大学校园景观的
一大特色。然而最近装上的空调室外机却将这种年代感破
坏殆尽,让很多同学与游人大为失望。
三.问题分析以及改进
一.室外机安装高度设计:
解决问题一最好的方法就是将室外机安装到距离地面足够高的地方。那么,这个“足够高的距离”到底应该是多少呢?
由于室外机安装在离地足够距离的主要目的是为了防止行人的头部无意中撞上室外机造成事故,所以很多人认为室外机的高度只要高于人体身高就行,但是我认为室外机的安装高度不仅要大于人体身高,还至少应该大于人体的立姿双手举高。下表是人体结构尺寸数据中的立姿双手举高项目数据。 项目
P5
立姿双手举高(毫米) 1971 男子 P50 2108 P
95 2245 P5 1845 女子 P50 1968 P95 2089 我们不希望任何人受到室外机的伤害,所以采取极端设计原则,选择最大的数据。根据上图中的人体测量数据,最大的数据为男子第95百分位的数据,高度为2245毫米。
由于在实际中用到的都是人体着装时的尺寸,我们考虑着装人体结构尺寸对于人体结构尺寸的修正。通过查阅《人因工程》(孙林岩主编)67页表格知道,男性身高的着装人体尺寸对于人体尺寸的修正值为25毫米。将男子立姿双手举高95分位的数据加上身高修正尺寸得空调室外机离地高度至少为2270毫米。
再考虑到实际中的种种可能性,例如跳跃高度,搬运东西的高度超过立姿双手举高的高度等情况,我建议空调室外机离地高度最低值再上调200到300毫米。即最终得出的室外机
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离地高度最小值为2500毫米,即2.5米。
二.将不能满足安装高度要求的室外机,统一置于地面
虽然由人因工程的知识知道,为了保证行人的安全,室外机离地的高度不得小于2.5米。但是在现实生活中由于各种条件所迫,很多地方的室外机不能装到如此高的地方。特别是对于那些临街的店铺,店铺的后面是居民区,室外机不让放,店铺的前面离地2.5米高的地方早就是二楼住户的窗子了,更是不让放也不能放。店铺主往往迫于无奈只能将室外机放在地面上或者放在离地高度小于2.5米的地方。
鉴于此实际情况,我认为与其将室外机置于离地高度不足2.5米地方,不如索性将那些由于客观条件所致而不能置于离地2.5米外的室外机全部放在地上。
因为相比于将室外机放在地面上,在离地不足2.5米处安置室外机,将会产生更多的安全隐患。在发生事故时,也会造成更严重的伤害。
当在迫不得已的情况下,不得不将室外机置于地面时,那就尤其要注重问题二的解决,即室外机吹出的风喷向行人的问题。我的建议是,设计一个空调室外机外罩,将室外机置于外罩中。下面将详细分析此设计。
三.针对问题二——空调外罩的设计:
为了解决空调室外机吹出的风喷向行人的问题,我设计的方法是在空调的室外机外面增加一层外罩。外罩是一个盒装体,大小可以装进空调室外机即可。外罩外壳的设计类似于百叶窗的设计,如图1。图2是外罩外壳的侧视图,这样的设计可以改变空调室外机吹出风的方向,并且减弱风的强度,极大的降低对路上行人的骚扰。
图1
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图2 6
空调室外机优化设计
四.针对问题三——空调保护罩的设计:
对于问题三,为什么高层住宅中的居民喜欢将杂物放置在室外机上?那是因为室外机往往装在窗户的下面,而且室外机的上表面是平的,如图3,人们很容易,也会倾向于在室外机上放置杂物。
而在空调外面罩上外罩的做法恰好能解决这个问题,我们把空调外罩的上表面制作成斜面,如图4,将空调室外机装入外罩,当在室外机外罩上放置物体时,物体就会沿着上表面滑下来,这样人们就不会在室外机上放置东西了。
图3 图4
五.针对问题四——空调保护罩的设计: 在空调室外机外面罩上一层外罩的方法,同样能解决问题四,即室外机破坏建筑物整体形象的问题。由于给室外机罩上了一层外罩,我们可以像装饰墙纸一样对室外机的外罩进行尽情的装饰。
对于高层住宅中的居民,可以通过对室外机外罩涂上统一的颜色或者装饰的方法,使得外罩与整幢大楼混为一体,这样不仅可以避免室外机对大楼外观效果的破坏,装饰的巧妙的话还可以提升整栋大楼外观的视觉效果。
对于临街店铺前的室外机外罩一定要装饰的醒目,使得室外机与周围环境相比显而易见,这样可以减少行人被室外机绊倒的风险。为了达到这个目的,我们可以根据室外机周边环境的颜色,来选择室外机的装饰主色调。根据人因工程的知识,如下的颜色对比较好,我们可以从中选择:
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蓝-白 黑-黄 绿-白 黑-白 绿-红
红-黄 红-白 橙-黑 黑-绛 橙-白
由于室外机外罩上面有大量的留白可待利用,临街的店铺主甚至还可以利用室外机外罩这一免费的“广告牌”来给宣传自己。在室外机
外罩上涂上广告,也会让行人觉得室外机不再多
余。
甚至可以邀请一些艺术家将室外机外罩装饰
成各种各样的艺术品,如图5所示。这反而可以
让本来是城市的“累赘”的室外机变成城市中一
道亮丽的风景线。 图5
四.改进设计
一.室外机外罩设计总结
基于上述分析,给室外机“穿上”一层外罩是针对所提出的4个问题的很好的解决办法,以下总结前述设计,详细介绍室外机外罩的设计。详细内容见下图6:
图
6
? 室外机外罩的外壳设计成百叶窗式。
? 上表面设计成斜面。
? 在室外机外罩的留白处可以尽情的进行装饰。
面没有制作成
斜面只不过其上表现实中的外罩,
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二.室外机设计
上述给室外机“穿上”外罩的方法可以很好的解决室外机带来的4个问题,其实我们也可以直接改变室外机的构造来达到上述目的,如图7:
图7
图 8
? 将空调室外机的出风口由传统的侧面改到上方,并将室外机的上方设计成斜面。如
图8显示,当室外机放在临街店铺外的时候,出风口方向朝着墙壁安装,这样风就不会吹到行人,并且不会影响出风口出风;当室外机是安装在高层建筑外墙的时候,
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出风口朝外安装。
? 室外机的上方设计成斜面,据第三部分“问题分析以及改进”的分析,可以解决问
题三。
? 将室外机的出风口设计在上方,整个机身部分就空了出来,这样就可以用来装饰,
解决问题四。
图9:现实中如此构造的室外机
三.设计评价
上述总结的两种设计,一种是给室外机罩上一层外罩,另一种是直接改变室外机的构造,都能够比较好的解决室外机存在的4点问题。
相比来看,第一种方法比较适合现存的大量已安装的室外机。这些室外机已经使用,不可能重新用第二种方法改变其结构。使用第一种方法,成本低廉,方便适用,效果比较显著。
第二种方法适合新生产的室外机。建议制造商生产以及消费者购买时,选择第二种方法中那种结构的室外机,这样在使用过程中就不会产生前述4个问题,并且也不再需要加上室外机外罩。
五.解决方案总结
1. 空调室外机如果离地安装,室外机离地距离应该大于2.5米。
2. 如果由于条件所限,室外机不能装在离地2.5米的地方,那么室外机须一律安装在
地面上。
3. 安装在地面上的室外机在室外机外边罩上一层外罩,外罩要求如上文所示;或者采
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用上文所设计的室外机。
4. 在室外机外罩或者室外机机身上进行装饰,使得安置于高层建筑上的室外机符合周
外整体的环境,安置于临街店铺前的室外机醒目美观。
六.结语
本文通过观察实际生活,提出了空调室外机在使用过程中存在的4种问题,并且运用人因工程的知识,主要提出了两种解决方案。两种方案分别适用于不同的环境,相对来说,这两种方案有一定的创意,较为经济、可行。这也是我自己比较满意的地方。
当然这次设计肯定也存在很多的问题。在优化改进过程中,尽量的去考虑了优化改进的成本。但是由于缺乏相应的实际经验,还是有的地方可能会不太切合实际。有的设计过于抠细节,但是这是为了巩固和利用人因工程的知识,望理解。有些设计是否能被人接受也有待实际的检验。
我知道我的课程设计还是非常粗糙、幼稚的。但是尽力的尝试,尝试着用人因工程的知识去发现问题,去解决问题,让我在这个过程中学到很多东西。
七.参考文献
【1】 《人因工程》 孙林岩 中国科学技术出版社 2005.1
【2】 .cn/system/2003/06/24/000416624.shtml
【3】 /repair16/aircondition1404.htm
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南京大学工程管理学院工业工程系 邢季成
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