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(共53張PPT)
第三節 設計是技術的關鍵
埃菲爾鐵塔矗立在塞納河南岸法國巴黎的戰神廣場，它是世界著名建筑、法國文化象征之一、巴黎城市地標之一、巴黎最高建筑物。被法國人愛稱為“鐵娘子”。高320多米，相當于100層樓高。塔分三層，第一層高57米，第二層115米，第三層274米。除了第三層平臺沒有縫隙外，其他部分全是透空的。從塔座到塔頂共有1711級階梯，現已安裝電梯，故十分方便。每一層都設有酒吧和飯館，供游客在此小憩，領略獨具風采的巴黎市區全景：每逢晴空萬里，這里可以看到遠達70公里之內的景色。 。
世界著名的建筑設計欣賞

迪拜帆船酒店
The Burj al Arab
世界著名的建筑設計欣賞
位于中東地區阿拉伯聯合酋長國迪拜酋長國的迪拜市，為全世界最豪華的酒店。帆船（BurjAl-Arab）酒店，又稱"阿拉伯塔” ，又叫做“阿拉伯之星”。金碧輝煌、奢華無比的阿拉伯塔是世界上第一家7星級酒店。
阿拉伯塔最初的創意是由阿聯酋國防部長、迪拜王儲阿勒馬克圖姆提出的，他夢想給迪拜一個悉尼歌劇院、艾菲爾鐵塔式的地標。經過全世界上百名設計師的奇思妙想加上迪拜人巨大的錢口袋和5年時間，終于締造出一個夢幻般的建筑——將濃烈的伊斯蘭風格和極盡奢華的裝飾與高科技手段、建材完美結合，建筑本身獲獎無數。 阿拉伯塔仿佛是阿拉丁的宮殿：墻上掛著著名藝術家的油畫；墻上掛的畫則全是真跡。每個房間有17個電話筒，門把和廁所水管都“爬”滿黃金，每個套房中還有為客人解釋各項高科技設備如何使用的私人管家┉┉全部202間套房中，最低的房價也要900美元一晚，25層的皇家套房則需18000美元一晚——這里搜羅了來自世界各地的擺設，有私家電梯、私家電影院、私家餐廳、旋轉睡床、可選擇上中下三段式噴水的淋浴噴頭等等。 景色旖旎的綿長的沙灘海岸和溫暖的大海，迷人的沙漠是喜歡冒險的游客的理想地
世界著名的建筑設計欣賞
酒店內的AI-Mahara海鮮餐廳仿佛是在深海里為顧客捕捉最新鮮的海鮮，在這里進膳的確是難忘的經歷——要動用潛水艇接送。從酒店大堂出發直達AI-Mahara海鮮餐廳，雖然航程短短3分鐘，可是已經進入一個神奇的海底世界。沿途有鮮艷奪目的熱帶魚在潛水艇兩旁游來游去，美不勝收。安坐在舒適的餐廳椅上，環顧四周的玻璃窗外，珊瑚、海魚所構成的流動景象，伴隨客人享受整頓寫意。
世界著名的建筑設計欣賞
吳哥窟（Angkor Wat）又稱吳哥寺，位于柬埔寨，被稱作柬埔寨國寶，是世界上最大的廟宇，同時也是世界上最早的哥特式建筑。
世界著名的建筑設計欣賞
悉尼歌劇院
世界著名的建筑設計欣賞
?悉尼歌劇院（英語：Sydney?Opera?House，SOH）位于澳大利亞悉尼，是20世紀最具特色的建筑之一，也是世界著名的表演藝術中心、悉尼市的標志性建筑。該劇院設計者為丹麥設計師約恩·烏松，建設工作從1959開始，1973年大劇院正式落成。
倫敦塔橋（Tower Bridge），是一座上開懸索橋，位于英國倫敦，橫跨泰晤士河，因在倫敦塔（Tower of London）附近而得名，是從泰晤士河口算起的第一座橋（泰晤士河上共建橋15座），也是倫敦的象征。該橋始建于1886年
Tower Bridge London
世界著名的建筑設計欣賞
倫敦塔橋的設計頗為合理，在世界橋梁建筑業中有口皆碑。兩岸兩座用花崗石和鋼鐵建成的高塔，高約60米，分上下兩層。上層支撐著兩岸的塔，下層橋面可讓行人通過，也可供車輛穿行。如果巨輪鳴笛而來，下層橋面能夠自動往兩邊翹起，此時行人可改道從上層通過。橋內設有商店、酒吧，即使在雨雪天，行人也能在橋中購物、聊天或憑欄眺望兩岸風光。
Leaning Tower Pisa比薩斜塔
世界著名的建筑設計欣賞
世界著名建筑奇觀，意大利的標志之一意大利.由著名建筑師那諾·皮薩諾主持修建。建于1173-1350年高約56米的比薩斜塔耗費了177年才得以完工，它位于羅馬式大教堂后面右側，是比薩城的標志。開始時，塔高設計為100米左右，但動工五六年后，塔身從三層開始傾斜，直到完工還在持續傾斜，在其關閉之前，塔頂已南傾(即塔頂偏離垂直線)3.5米。塔底直徑15.24米，；現塔頂南傾已超出垂直平面5.3米，斜度為5°6′
由于傾斜程度過于危險，比薩斜塔曾在1990年1月7日停止向游客開放，經過11年的修繕，耗資約2500萬，斜塔被扶正44厘米，基本達到了預期的效果。專家認為，只要不出現不可抗拒的自然因素，經過修復的比薩斜塔，300年內將不會倒塌。2001年12月15日起再次向游人開放。
從2001年開始，一個10人的強力修復小組開始利用激光、鑿子和注射器清洗塔身，他們花費了八年零三個月的時間，清洗了24424塊石頭才讓這座獨立的七層鐘樓看起來煥然一新。
Kauffman Residence or Fallingwater
考夫曼的住所或流水別墅
世界著名的建筑設計欣賞
流水別墅位于美國匹茲堡市郊區的熊溪河畔，1934年由美國建筑師弗蘭克·勞埃德·賴特所設計，是現代建筑的杰作之一。流水別墅在空間的處理、體量的組合及與環境的結合上均取得了極大的成功，為有機建筑理論作了確切的注釋，在現代建筑歷史上占有重要地位。流水別墅在完工后不久便被《時代》雜志稱頌是“賴特最美的杰作” 。 同時也名列《史密森尼》雜志28個“一生中一定得造訪一次的地點” 。
熨斗大廈
奇特的熨斗形狀由芝加哥建筑師丹尼爾·伯恩罕設計在1902年完工時曾是紐約最高的大樓，建筑尖端的部分大約只有2米寬，但高達22層樓，87米。當時當地居民對此大樓相當不看好，甚至下賭注看大樓被風吹倒時的瓦礫能飛多遠。今日，熨斗大廈經常在電視廣告和記錄片里出現，為紐約市早期著名的地標。
世界著名的建筑設計欣賞
一、技術創新的重要途徑－－設計
設計是指基于預定的設想和目標，遵從
相關的原則和規范進行的構思和規劃，最后
用某種形式（模型、圖紙、圖表、文字文本
等）表達出來的活動。
技術的根本目的是解決實際問題。
設計是產生解決問題的方法的主要途徑。
設計可以是技術設計、藝術設計、工業設計（包括外觀、概念、平面、景觀設計等）和教學設計等。
一、技術創新的重要途徑－－設計
精巧的設計，可大大地推動技術發明和技術革新，使技術水平及其產生的效益達到新的高峰。
設計是技術的關鍵。
技術設計從來源上可分為兩大類：一是來源于有計劃、有步驟的設計，如航天技術；
二是來源于偶然的發現，如魯班發明鋸子
1903年以前，人類還沒有坐過任何比空氣重的飛行器離開地面，是美國的萊特兄弟發明了世界上第一家真正的飛機。
以輕質木材為骨架、帆布為基本材料的雙翼飛機－－兄弟倆將其命名為“飛行者”號。后來經過不斷改進，1908年，飛行者號創造出連續飛行2小時20分23秒的新紀錄，因此，它被公認為世界上的第一架飛機。
萊特兄弟設計出第一架飛機
二、設計需要不斷改進
創造性的設計不斷推動著技術的進步，改變著我們的生活。
世界汽車工業最先形成于美國。亨利.福特是美國汽車工業化的先驅者。他于1883年開始從事汽車設計制造業，積極設計研制結構簡單實用、性能完善而售價低廉的普及型轎車。
亨利.福特
福特T型汽車
福特T型車（英文：Ford Model T；俗稱：Tin Lizzie或Flivver）是美國亨利·福特創辦的福特汽車公司于1908年至1927年推出的一款汽車產品。第一輛成品T型車誕生于1908年9月27日，位于密歇根州底特律市的皮科特（Piquette）廠。福特T型車的面世使1908年成為工業史上具有重要意義的一年：T型車以其低廉的價格使汽車作為一種實用工具走入了尋常百姓之家，美國亦自此成為了“車輪上的國度”
二、設計需要不斷改進
設計是技術的關鍵
二、技術設計需要不斷的改進革新
案例：漫長的汽車發展史
1876年美國
“煤氣動力的偽裝馬車”
設計是技術的關鍵
二、技術設計需要不斷的改進革新
案例：漫長的汽車發展史
1883年，戴姆勒在奧托
基礎上制造出第一臺
四沖程汽油壓縮機，
被證明是當時最好的
機器動力。
設計是技術的關鍵
二、技術設計需要不斷的改進革新
案例：漫長的汽車發展史
1886年德國卡爾·本茨制造出
公認第一部汽油發動機汽車
設計是技術的關鍵
二、技術設計需要不斷的改進革新
案例：漫長的汽車發展史
1889年使用了摩擦離合器滑動齒輪
的傳動變速系統和雙缸發動機的戴
姆勒試驗汽車
設計是技術的關鍵
二、技術設計需要不斷的改進革新
案例：漫長的汽車發展史
1895年法國普戈特
汽車率先裝上充氣
汽車輪胎
設計是技術的關鍵
二、技術設計需要不斷的改進革新
案例：漫長的汽車發展史
1901年梅塞德斯用現代轉向裝置
——方向盤代替了原來的導向桿
設計是技術的關鍵
二、技術設計需要不斷的改進革新
案例：漫長的汽車發展史
1908年美國汽車
大量使用電喇叭
技術的創新
三、技術設計需要不斷的改進革新
案例：漫長的汽車發展史
1908年廉價實用的
福特T型車上市
二、技術設計需要不斷的改進革新
案例：漫長的汽車發展史
1942年克萊斯勒
生產出配有高壓縮比
發動機的汽車
三、技術設計需要多種知識的整合
三、技術設計需要多種知識的整合
三、技術設計需要多種知識的整合
三、技術設計需要多種知識的整合
三、技術設計需要多種知識的整合
三、技術設計需要多種知識的整合
三、技術設計需要多種知識的整合
三、技術設計需要多種知識的整合
三、技術設計需要多種知識的整合
三、技術設計需要多種知識的整合
汽車發明100多年來，人們通過不斷的精心設計，改進著汽車的各種性能，不斷增加汽車的先進功能，并由此發明了多種技術。
二、設計需要不斷改進
二、設計需要不斷改進
改進設計 作用
改進發動機的點火、燃燒系統 提高燃燒效率和輸出功率
改善機械傳動系統 提高傳動效率、動力性、耐用性，提高車速，實現自動換擋。
改善制動系統和轉向系統 提高制動性和操縱穩定性，
設置自動防撞系統，安全防撞氣囊 保護司乘人員在撞車時免受傷害
改進懸掛系統 提高行駛的平順性和舒適性
二、設計需要不斷改進
改進汽車輪胎 保證汽車在高速狀態下長時間運行不出故障，提高使用壽命
設計汽車自動駕駛系統和衛星導航系統 實現自動駕駛、導航
設計防盜系統 防盜
設計適用不同能源的汽車 適應環保的要求和開拓新的可用能源
設計車內裝飾和電子電器裝置 提高舒適性
三、設計需要多種知識
技術發明和技術活動往往需要多種知識的綜合運用。
這種綜合不是簡單的組合，而是在不同情況、不同條件下有機的綜合運用。
汽車設計與制造技術所用到的幾種知識：
三、設計需要多種知識
應用到的知識 用途或功能 說明
燃燒學和熱力學 使燃料燃燒更完全，產生最大的推動力 不同燃料混入空氣的量不同、點火時間不同
機械學和力學 研究各部件的承重狀況、傳動方式 不同噸位、不同用途、不同型號的汽車，有不同的要求
材料學 使各部件材料性能滿足功能要求 由于不同部件受力狀況不同和溫度不同等,應采用不同的材料
傳熱學 保證各部件溫升不超過規定值以及空調系統正常工作 采用風冷、水冷、自然冷卻多種方式配合
電工學 蓄電池充放電、點火、照明、顯示系統 各種車型的功能和工作方式不同
三、設計需要多種知識
電子學
計算機科學 發動機點火、防盜、智能防撞、導航、娛樂及車載信息系統 提高汽車的動力性、安全性、舒適性和信息化水平等
液壓傳動學 利用液體傳動壓力 用于自動變速器、無級變速器、制動及動力轉向等
流體力學空氣動力學 減少動力的阻力，提高運動速度 包括設計流線型外殼等
美學 使汽車美觀漂亮 包括外形、顏色搭配等
人類工程心理學 使設計的功能更完善、操作系統的使用更為舒適、方便 包括適用不同身高、性別的人等。例如：調節司機座位的前后來適應不同身高的駕駛人的需要
二十世紀十大技術事故
　　1899年,連接加拿大Winnipeg市和Moncton市的魁北克大橋開始修建。這座大橋是當時世界上最長的懸臂橋，1899年動工，經歷了1907年和1916年兩次坍塌，直到1917年才真正竣工通車。
1907年的第一次坍塌災難極為深重：這座大橋本該是美國著名設計師特奧多羅·庫帕的一個真正有價值的不朽杰作，庫帕曾稱他的設計是“最佳、最省的”。可惜，它沒有架成。庫帕自我陶醉于他的設計，而忘乎所以地把大橋的長度由原來的500米加到600米，以成為當時世界上最長的橋。橋的建設速度很快，施工組織也很完善。正當投資修建這座大橋的人士開始考慮如何為大橋剪彩時，人們忽然聽到一陣震耳欲聾的巨響——大橋的整個金屬結構垮了：19000噸鋼材和86名建橋工人落入水中，只有11人生還。由于庫帕的過份自信而忽略了對橋梁重量的精確計算，導致了一場悲劇。
一、1907年加拿大魁北克大橋坍塌
“泰坦尼克”號是英國豪華客輪，有11層樓高、相當于3個足球場長，是當時海上最大、最豪華的巨輪。船底有雙層底，分成16個水密艙，被認為是“永不會沉沒之船”。在1912年4月14日午夜，該船以41公里的時速行駛在紐芬蘭大淺灘南150公里處。據認為船長沒有考慮到正在靠近的危險而船速過快，船與46000噸重的巨大浮冰相撞，導致5個水密艙破裂而全船沉沒，1513人喪生。泰坦尼克船上有2224人，救生艇只能容納1178人。
二、1912年英國泰坦尼克號客輪沉沒
二十世紀十大技術事故
二十世紀十大技術事故
　　該氣球約300米長，是當時升向天空的最大球體，由德國人操縱，球內裝有30萬立方米氫氣。當氣球正在接近拴氣球的柱子時，突然發生了爆炸，氣球頓時變成一個巨大的火把。令人難以置信的是，剛剛乘這個氣球邀游天空的97名乘客中竟有61人死里逃生。調查結果表明，氫氣球降落時，其中一個氫氣墊可能破裂，隨后由電火花或空中釋放的電點燃了從裂縫中漏出的氫氣。
三、1937年德國興登堡氫氣球破裂
四、1963年美國“長尾鯊”號核潛艇沉沒
二十世紀十大技術事故
　　價值達4500萬美元的美國“長尾鯊”號核潛艇，長85米，排水量3750噸，載有薩布羅克反潛導彈，也是當時最大的核彈。它作為美國同級核動力攻擊型潛艇中的第一艘，于1960年7月9日下水。
1963年4月10日，它在距好望角408公里處作下潛300米的潛水試驗時，神秘地沉入2300米深的海底，奪走了艇上129名船員的生命，造成潛艇史上一次最大的悲劇。事故原因始終未查出，但有證據表明系材料問題。
五、1963年意大利維昂特拱壩水瀉
二十世紀十大技術事故
　　橫亙于意大利維昂特河上的混凝土拱壩，位于兩座陡峭的山坡之間，高858英尺，頂長625英尺。1963年10月9日，貝盧諾附近的一股水流自維昂特大壩上100米高處直瀉而下，在僅僅幾秒鐘內就淹沒了山谷內的5個村莊，4000人喪生。
令人奇怪的是，翌日清晨，大壩與水庫如常，安然無恙。后來進行的調查表明，由于連續4周的降雨，沒過了大壩邊上的山坡，將1.5億噸的泥石自山坡滑入長7公里、深300米的水庫中，使等量的水從庫中排出，這些水又席卷了它在山谷中遇到的一切。而大壩的設計者都忽略了這一危險，沒有制訂持續檢查山坡狀況及其加固的措施。
六、1974年土耳其DC-10飛機失事
二十世紀十大技術事故
1974年3月3日，土耳其航空公司的一架美制DC-10客機從法國首都巴黎附近的奧利機場起飛。飛機載著335名旅客、11名機組人員和大量行李升入4000米高空，飛往英國的倫敦。8分鐘之后，一聲爆炸毀滅了這個龐然大物及全部機上人員，造成當時最大的空難。調查表明，飛機行李艙的艙門設計有誤 。
七、1979年美國賓夕法尼亞核反應堆事故
二十世紀十大技術事故
　　1979年3月，美國賓夕法尼亞州的哈里斯堡核反應堆發生一起事故，由于迅速及時地采取措施，完美地排除了即將發生的一場悲劇。這一事故使人們在核安全系統方面進行了一些修改，即不僅配備活性物質，還要配備純性物質，確保安全。
八、1981年美國堪薩斯城飯店倒塌
二十世紀十大技術事故
二十世紀十大技術事故
　 1978年冬，美國霍華德市中心大廳因大雪壓頂而倒塌，值得慶幸的是廳內空無一人。然而，1981年7月17日堪薩斯城飯店發生的一次類似事件卻沒有那么幸運。該飯店的玻璃大廳內聚集著1500人，夜總會即將結束。大廳上方的4層涼臺上都站滿了人。突然間，一聲巨響，涼臺的橫梁倒塌，掉到了充滿歌樂聲的大廳中，造成113人死亡，200人受重傷。這一慘案的結論是：空中通道和涼臺的構造設計有缺陷，從墻壁至立柱間的空中距離過長。
九、1984年印度博帕爾化工廠中毒事件
二十世紀十大技術事故
　　1980年，印度博帕爾化工廠開始生產一些專治危害小麥害蟲的化學農藥。1984年12月3日，天還沒亮，含有該廠生產的農藥成分的毒云籠罩了全城，當時市民們仍在睡夢中。人們從朦朧中被毒氣熏醒，頭重腳輕，四肢無力，而且得不到任何幫助，約1萬人躺在了博帕爾市的大街上，再也沒有起來，另外10萬人不同程度地中毒。后來該公司宣布造成這一事故的原因時說，在甲烷儲存罐中錯誤地倒進了100公升水，水使甲烷的溫度升到攝氏200度。然而，儲存罐中的冷卻系統和一旦毒氣外泄時所使用的中和系統均未發生作用，于是壓力擠開了儲存罐的閥門，毒氣因此飄散。
1986年4月26日凌晨，蘇聯基輔以北130公里處的切爾諾貝利核電站，4號反應堆發生猛烈爆炸，熊熊烈火直升天際，反應堆內放射性物質大量外泄。7天后大火才被撲滅。150多天之后，已報廢的4號反應堆被埋在巨大的“石棺”下。蘇聯當局承認，“事故的原因顯然是主觀問題，人為的錯誤”。據認為，電站中石墨燃燒造成了大火，使反應堆中產生的熱量不能散發，導致原子堆芯融化，釀成了核能開發歷史上最嚴重的一次悲劇。
十、1986年蘇聯切爾諾貝利核電站事故
二十世紀十大技術事故
第三節 設計是技術的關鍵
小結：
1、設計可以大大地推動技術發明和技術革新。設計是技術的關鍵。
2、設計需要不斷改進
3、設計需要多種知識

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