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传统的住房结构充满了固有的低效率性。例如,卧室在白天使用较少,而客厅在晚上是闲置的。

随着能源消耗不断上升,对未使用空间的加热和冷却不仅增加了成本,还影响了环境的可持续性。

来自弗吉尼亚理工大学的一批工程院师生一直在研究解决这一问题。他们展示了一款功能齐全的智能住房原型,其中的房间结构可以通过触摸、声音、手势或智能手机进行重新配置,因此受到了全球的好评。要实现这一目标需要能够平稳、安静地移动房间大小的承重墙,该团队借助Thomson的直线模组实现了这一任务。

弗吉尼亚理工大学建筑学教授、FutureHaus项目的主管,Joe Wheeler对他的FlexSpace概念描述到:

“我们展示的模型由18个预制模块组成,每个模块都有内置的电子和机械设施,所有这些都可以随时插装和使用。”

“一些模块有滑动墙,所以你可以根据一天的变化调整房间的大小以适应你的需要。”

Wheeler说,FlexSpace 功能使该结构在 80平米的占地面积内提供约135平方米的起居空间。原型的家庭办公室、客厅和卧室的区域完全可以通过滑动它们的隔板进行调节。

他还介绍到:

“如果你在家里办公,需要会议空间,你只需命令隔断滑动到未使用的客厅。”

“在工作结束时,你再将它挪回去,可以再次扩大客厅使用面积。嵌入在办公室和客厅之间的隔墙是一个大屏幕,它可以旋转到家庭办公室用于白天的电话会议,而在晚上又可以旋转到客厅进行娱乐活动。”

白天,客厅左侧的墙壁滑入客厅,打开家庭办公室。隔板上的屏幕可旋转,为家庭办公室或客厅提供电话会议和娱乐活动的空间。同样,客厅和卧室之间的隔墙也可以移动,白天实现客厅空间的更大化,晚上实现卧室的最大化。

卧室的隔断(左)可以滑动,可以扩大客厅空间

为了使这些调整工作更容易,隔板必须能够轻松、安静、平稳地移动,同时还要承载重物。例如,在客厅和卧室之间的隔板的一侧,客厅的沙发会随着它的滑动而移动。卧室一侧会有一个储物充足的衣柜和抽屉。为了处理这样的负载,研究小组选择了来自THOMSON的两个电动线性运动系统。

选择正确的系统

该所大学的研究团队从他们早期已获奖的太阳能住宅项目类似模型的研究中了解了Thomson 运动技术,他们相信这是正确的解决方案。

Wheeler说到:

“我们需要有足够的动力来轻松移动承重墙,也要实现智能控制。”

“THOMSON技术提供了我们所需要的动能,以及内置的电子和通信功能,使他们能够在适当的能源消耗水平上参与家庭网络。”

“更小的设备无法完成这项工作,而更大的设备会增加不必要的成本和能源消耗。” FutureHaus工程团队为每一面移动墙选择了Thomson Movopart M55线性模组。这些单元是皮带驱动,有助于在长时间的重载下平稳运动。每个单元大约7英尺长,可移动区域为5.8英尺,这样,当两面墙都被移动时,客厅可以增加大约10英尺的空间。

M系列直线模组

Thomson M55线性系统与RediMount电机安装适配器助力FutureHAUS团队顺利移动墙壁增加约10英尺的客厅空间。

为了降低成本、选择易于控制的伺服电机,该团队配置了Micron行星齿轮减速机,这是THOMSON专为高精度运动控制应用而设计的,高扭矩体积比、高扭转刚度、低噪音和低背隙。为了使电机轴与齿轮箱准确连接,该系统集成了Thomson RediMount™适配器套件,安装只需5分钟。

安全性是 FutureHaus 设计的关键,为了确保运动控制部件的尺寸达到最佳的安全性能,Thomson工程师通过LinearMotioneering工具进行了精确选型、计算,该工具验证了尺寸的安全系数比指定的载荷和速度要求高十倍。

在操作中,用户沿着从天花板上悬挂在墙壁两端的滚轮滑动每面墙。直线运动系统只位于壁面的一端的天花板上,提供使壁面沿着滚轮前后移动所需的推力。内置传感器会在遇到任何阻力时阻止墙壁移动。

Wheeler说到:

“我们只是触及了这个项目的表面。”

“我们正在研究一种以支付能力为优化目标的模式,我们还有很多其他方面需要努力。一些知名投资者对这一概念引入市场非常感兴趣。 我们期待与Thomson加深合作,发现更好的方法来实现Flex Space,并找到其他解决方案来不断改善生活空间。”

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