宿舍配套设施设计与改进

学生公寓寝室配套设施的安全人机工程评价与改进设计目录 摘要············································21、前言···········································32、设计现状及设计的内容···························42-1、实物立体图及测得数据························42-2、分析其舒适性·······························43、设计的意义····································64、设计方法及设计结果·····························64-1、宿舍不合理的地方···························64-2对不合理问题分析及设计·······················7 4-2-1、对学习空间分析和设计························7 4-2-2、对衣柜、鞋柜及书架的分析及设计················8 4-2-3、椅子的分析与设计···························9 4-2-4、其他不合理设计分析与改进·····················115、总结与心得····································12 摘要：本学期通过对人机工程设计的学习及掌握，现对我校15#公寓寝室配套设施应用人机安全工程做一评价和改进设计。根据人机工程学原理人机工程学是研究人，机械及其工作环境之间相互作用的学科。是以人的生理、心理特性为依据，应用系统工程的观点，分析研究人与机器、人与环境以及机器与环境之间的相互作用，为设计操作简便省力、安全、舒适，人机环境的配合达到最佳状态的工程系统提供理论和方法的科学，现对宿舍的床铺、电脑桌、以及衣柜设计做出符合人机工程学的分析、公寓床间距以及寝室面积等方面提出合理意见，本着设计的便捷、舒适、美观这三点原则，以目前宿舍的具体情况，对现有床铺、电脑桌、衣柜等提出合理的改造意见，使学生住在一个美好环境中，觉得舒适、舒心、更好的提高学习效率。关键字：人机工程设计 寝室配套设施改进设计 寝室面积 床铺布局1前言：现今大部分学校宿舍采用组合床铺，即每个床铺组成：上面是床铺下边是电脑桌、衣柜、书架、一把椅子，大体格局基本上都这样，我校宿舍也不例外，对于这种布局方式存在着其优缺点，即使由于这些缺点、不足设计尺寸不合理、人机不协调、人机环境中颜色不调配等因素，使得学生一回宿舍就觉得不自在，就是累，学习也没兴趣、心情。本次安全人机工程课程设计将在参阅相关资料、进行实地测量的基础上，分析与评价学生与组合柜及周围环境这一系统中的安全人机界面的协调关系。并以设计的便捷、舒适、美观这三点原则，针对以上问题提出建议和改进设计。三原则：设计便捷：设计简单、方便舒适：床铺、电脑桌、等设计符合人机工程设计，很大程度上减少机给人带来的不适美观：宿舍的装饰令人愉悦2：设计现状及设计的内容2-1现对宿舍、衣柜、电脑桌等进行实际测量和分析宿舍平面图2-2实地测量宿舍床铺、电脑桌等实际数据以下数据单位cm 宿舍 长*宽=700*350 高320门 长*宽=190*90门上窗户 长*宽=90*40床 长*宽=190*90 高（距地板）170衣柜 长*宽=65*60 高125鞋柜 长*宽=65*60 高 35电脑桌 长*宽=100*60 高75抽屉及下边的小柜子 长*宽*高=40*60*70 椅子 椅面到地距离42 椅背到地面距离80 椅面四边=35+40+45+35 靠背宽35 靠背倾斜度5°电脑桌下边空间大小 长*宽*高=60*60*75书架分两种 第一种 长*宽=100*30 距离桌面高度=56 第二种 长*宽=60*30（有两层，位于电脑桌右侧）图1床铺及电脑桌等一体图（本次要设计的总图）以上数据及其床铺、电脑桌、衣柜等立体图形均以15#为例，初步我们可以在现有宿舍组合型床铺数据基础上进行分析，设计一定程度上符合了人机工程学的设计要求，但是在一些细节性的问题上面，还是有些不足长期住在公寓里，可以感觉到一些设计的不合理性以充分暴露，宿舍面积的较小，宿舍走道狭窄、电脑桌底部空间小、衣柜整理衣服的不方便、床与床之间无间距带来的不适、电脑桌置于床下和床摆放一致导致光线的昏暗等，因此需要再进行简单设计。3设计的意义安全人机工程学是从安全的角度出发，以安全科学、系统科学与行为科学为基础，运用安全原理及系统工程的方法去研究在人机环境系统中人与机以及人与环境保持什么样的关系，才能保证人的安全。也就是说在实现一定生产效率的同时，如何最大限度保障人的安全健康和舒适愉快。人机关系的研究：人机环境系统工程的最主要特征之一是机的设计既要符合人的特点，又要考虑如何保障人的能力适合机的要求。因此，在人机环境系统工程中正确处理好人机关系更显得重要。因为只有人机关系处理好，才能确保人机环境系统的总体性能得到实现。机宜人，人适机，使人机之间达到最佳匹配，使机的设计既符合人的特点，有应考虑到如何才能保证人的能力适合机的原则。现代设计是一个为了人们使用而创造新型和改进产品的过程,其核心是以”人”为中心,也就是说,任何工业产品的设计都必须充分考虑人的因素，满足人的需要,着重研究“物”与“人”之间的协调关系,在产品的设计中要充分考虑物的宜人性，产品设计要适合人的生理和心理因素。然而，在宿舍配套设施设计中，有很多不符合人机工程学的设计理念，不符合学生习惯的设计方法会给同学在生活，学习以及工作中带来很大的不方便和困扰，从而大大降低了学生的工作学习效率，有些不合理的设计甚至会影响学生们的身体健康，因此，对现有宿舍配套设施再次设计很有其必要性。重新的设计将会给学生带来一种舒适感，也能从根本上解决一些问题。从而使得学生住的舒心，进而提高学习效率。4、设计方法4-1、宿舍不合理的地方（1）作为6人间，宿舍面积太小；（2）衣柜整理衣服不方便（3）鞋柜小且透气性差；（4）电脑桌下适合腿活动的空间小（5）书架中间无隔板；（6）宿舍中间走道太窄（7）床与床之间无间距；（8）床下学习空间昏暗等4-2对不合理问题分析及设计4-2-1、对学习空间分析和设计（1）电脑桌活动空间 根据人水平作业面的正常尺寸和最大尺寸（单位:cm），如下图：（2）容膝，容腿空间，(单位：mm)如下图现在宿舍现状如下图：电脑桌长*宽=100*60 cm2 容膝 容腿空间长*宽*高=60*60*75 cm3分析：坐姿时以人体中心为标准 （1）手臂活动的最大距离左右各为75cm，正常距离左右为119.41/2cm，手臂向前达到的最大距离50.8cm，正常距离39.4cm；（2）腿的活动范围 容膝孔的长度*容膝孔的宽度*（容膝孔高度+大腿空隙）其最小尺寸为51*46*(64+20) cm3 ，最佳尺寸为100*100*（68+24）cm3 ，对比现在宿舍电脑桌活动空间100*60 cm2，容膝、容腿空间大小长*宽*高=60*60*75 cm3，因此设计是很有必要的,外加现在实际情况，现在利用：活动空间大小=最佳尺寸±修正值，即S=(a±f)*(b±f1) V=(a±f)*(b±f1)*(h±f2)长a 宽b 高h 修正值f考虑到电脑桌和容膝空间为一体的，因此可以得出电脑桌长宽各为100cm、75cm，对于容膝空间长宽高各为100cm、75cm、（60+25）cm为宜。 （效果图见图2）4-2-2、对衣柜、鞋柜及书架的分析及设计（参见图1）现在宿舍的衣柜用起来不是很方便，学生现在的鞋也越来越多，而鞋柜是有小有密不透气，书架中间也无隔板，放书很容易一边倒，因此，越来越多学生开始抱怨，下面将进行分析与改进。衣柜 长*宽=65*60 cm2 高125 cm，衣服用衣服撑撑着挂上的位置位于右，衣柜隔层在左，这样收放衣服很不方便，而且学生取放衣柜底面东西的时要弯着腰，也很容易拿乱，衣柜空间未能充分利用。鞋柜 长*宽=65*60 cm2 高 35cm，鞋柜尺寸较小，透气性差。书架分两种 第一种 长*宽=100*30 cm2 距离桌面高度=56cm；第二种 长*宽=60*30 cm2（有两层，位于电脑桌右侧）。书架空间很大，中间也无隔板，放书容易一边倒。因此作出以下调整（参见图2）衣柜鞋柜分开放置原有衣柜全部设计成衣柜，衣柜 长*宽=65*60 cm2 高170cm，分上中下三层，上层可放平时的一些小东西，中层放折叠好的衣服，下层则用于挂衣服，这样收放衣服也不是很凌乱，并且方便又美观，充分利用了衣柜空间。鞋柜则改成鞋架，鞋架长*宽=90*30 cm2 高 75cm,位于书架下方，可分三层（最下层也可放洗衣用品之类），这样做空间又大透气性有好。书架数据保持原有数据，现在在书架中间加一隔板。（效果图如图2）图2 设计之后的样式图4-2-3、椅子的分析与设计（图见图1）椅子 椅面到地距离42cm 椅背到地面距离80cm 椅面四边=35+40+45+35cm 靠背宽35cm 靠背倾斜度5°在坐姿状态下，支撑身体的是脊柱、骨盆、脚和腿。脊柱是人体的主要支柱，在正常情况下，躯干与大腿之间大约有135°的夹角，并且座椅的设计应使坐者的腰部要适当的支撑，使腰部弧形自然弯曲，使腰部肌肉处于放松状态。脊柱的构造以及在不同姿态下人体腰椎的弯曲实验表明，在坐、立两种不同姿势下，人的第三根腰椎与第四根腰椎之间的压力，以站立时的压力为100%，直着坐着时，压力为140%，弯着身子坐下时，压力为190%，增加了近一倍。人的脊椎在短时间内是能够承受高于空手直立时所产生的压力的。坐着工作的人长所累月地使脊椎超负荷运行，脊椎之间的脊椎盘慢慢地失去了弹性，功能开始下降，在严重的情况下，脊椎盘之内的液汁甚至被挤出脊椎盘，使脊椎的功能彻底丧失。不正确的坐姿，不合适的椅子更加快了这种速度.。工作座椅设计的主要准则 （1）人体躯干的重量应该由坐骨、臀部及脊椎按适当比例分别支撑，其主要部分由坐骨承担；（2）人体上身应保持平衡（3）人体腰椎下部应有适当地腰靠支撑（4）座面的高度应确保大腿的肌肉和血管不受压迫（5）坐者可自如的改变坐姿不知脱滑（6）座椅的位置与尺寸应与工作台相配合，已达到操作的舒适、方便。座椅的设计要求（1）座椅的椅面高度一般略低于小腿高度，以便使全部脚掌着地支撑下肢重量，方便下肢移动，减少臀部压力，避免椅子前沿压迫大腿；（2）座椅放置空间的深度距离（台面边缘到固定壁面的距离），至少应在810mm以上，以便作业者起身与坐下时移动椅子；（3）座椅放置空间的宽度距离应保证作业者能自由的伸展手臂，座椅的扶手至侧面的距离应大于610mm。具体设计方案参见下图根据具体情况设计如下：单位cm椅面到地距离42cm（保持原有数据） 椅背到地面距离80cm 椅面四边=35+45+45+35cm（座深39-41cm,座深23cm；座面宽45-48cm，座面41cm）