Studienergebnisse SpaceBed

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Lehrstuhl für Baurealisierung und Bauinformatik, Prof. Dr. T. Bock microarchitecture space studies Projekt: SpaceBed: Schlafkomfort in Schwerelosigkeit Entwurf: Thomas Dirlich 2.2 Medizinisch-Physiologische Grundlagen Um seine Leistungsfähigkeit zu erhalten, sollte der Mensch ca. 7 bis 7,5 Stunden täglich schlafen können. Dabei ist ein hoher Tiefschlafanteil wichtig, da hier der Körper am effektivsten regeneriert. Um möglichst lange, zusammenhängende Tiefschlafphasen zu erreichen, muß der Körper so gelagert sein, daß keine ermüdenden oder schmerzenden Druckpunkte entstehen. Dies kann auf der Erde nur durch die flächige Lagerung des Körpers auf einer verformbaren Unterlage garantiert werden. Die Unterlage muß die Wirbelsäule in ihrer gesunden natürlichen S-Form (stehende Position) unterstützen und so den ungehinderten Flüssigkeitstransport durch das Rückenmark ermöglichen. In dieser Position sind auch die Muskeln des Rückens am entspanntesten. Eine stabile und druckfreie Lagerung des Kopfes ist von besonderer Bedeutung, da schon kleine Bewegungen (plötzliches Absacken des Kopfes) zu einer Störung der Tiefschlafphasen führen können. Versuche in der Schwerelosigkeit zeigen, daß die Probleme der Rükkenverspannung und des schlechten Flüssigkeitstransports durch das Rückenmark bedeutend sind. Die entspannte Zero-G Körperhaltung in Schwerelosigkeit hat eine für den Körper ungewohnte Biegung der Wirbelsäule zur Folge. Diese Krümmung erschwert den Flüssigkeitstransport im Rückenmark und vermindert dadurch die Leistungsfähigkeit der Crew Mitglieder. Daher ist zu fordern, daß sich der Benutzer auf seinem „Bett“ aufrecht und ausgestreckt (unter Erdgravitation aufrecht stehend) fixieren kann. Um auch in Schwerelosigkeit ein druckpunktfreies Schlafen zu garantieren, ist es wichtig, daß die Haltegurte ihre Kräfte flächig aufbringen und der Schlafende auf eine verformbare Unterlage gedrückt wird. Auch muß darauf geachtet werden, daß die Gurte an den anatomisch richtigen Stellen (mit Knochenunterbau) aufliegen. Andererseits ergibt sich die Forderung einer Minimierung der Gurtauflagefläche aus dem Problem des „Schwitzens“. Die durchschnittliche Temperatur auf der ISS beträgt ca. 30°C, Konvektion ist als Wärmetransportmechanismus nur im Bereich eines mechanischen erzeugten Luftstroms möglich. Der Anfall von Schweiß in der Privatkabine, besonders beim Schlafen, stellt ein wesentliches Thema dar.
Lehrstuhl für Baurealisierung und Bauinformatik, Prof. Dr. T. Bock microarchitecture space studies Projekt: SpaceBed: Schlafkomfort in Schwerelosigkeit Entwurf: Thomas Dirlich 2.3 Sleep Restraint Design Grundlagen Layout Das Schlafsystem „SpaceBed“ besteht aus folgenden Grundelementen: Kopfstütze (collar), Haltegurte (restraints), Rückenauflage (back rest), Fuß-/Beingurt (lower body restraint) und integrietem Schlafsack (sleepliner). Benutzung Der sleepliner ist fest, aber austauschbar, mit den Halteelementen des SpaceBed verbunden. Er bildet die innerste Schicht der Konstruktion und nimmt den Schlafenden auf. Es ist angedacht, daß der Schlafende, ähnlich wie auf der Erde, nur mit Unterwäsche bekleidet das Bett benutzt. Aus diesem Grund ist der komplette sleepliner alle 2 Monate auszutauschen und zu entsorgen. Die Haltekonstruktion wird von jedem Crewmitglied mitgebracht und modular in die Kabine eingepasst. Um in das Bett einzusteigen, schwebt der Nutzer in den bereitstehenden lower body restraint und fixiert seinen Unterkörper. Dann „zieht“ er die restraints wie eine Weste an und schließt sie auf seiner Brust. Die weichen restraints drücken ihn sanft auf die sich dem Körper anpassende back rest und lagern seine Wirbelsäule in der idealen S-Form. Mit dem Schließen der restraints wird auch der Kopf durch das collar gestützt. Materialien Sämtliche Halteelemente, das collar, die restraints, die back rest und der lower body restraint, sind aus leichtem, aufblasbaren und abwaschbarem Material. Sie sind mit einem weichen Stoff überzogen, der den Schweiß aufnimmt und abtransportiert. Sämtliche Materialien werden auf ihre Hautverträglichkeit hin getestet. Kejko und Sven Idealerweise soll ein Satz Halteelemente für jede Körpergrösse anpassbar sein. Die Anpassung soll rein über das Verschließen der Restraints erreicht werden. Die passend geschneiderten sleepliner können dann von jedem Crewmitglied selbst montiert werden. System Die Halteelemente stellen ein aufblasbares System gewählt. Die dazu erfoderliche Luft wird durch mechanisch Arbeit zugeführt. So wird Packvolumen und Masse eingespart. Das System wird nach Benutzung in der Kabinenwand verstaut.
Seite 1 und 2: Broschüre zum Vertiefungskurs Baur
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