人因工程课程设计-食堂桌椅改善设计.doc

摘摘 要要 除了教学楼，宿舍之外，食堂成了学生的第三个汇聚点，每每到就餐时候， 总能看到众多的学子涌向食堂，但是食堂能否满足大多数学生的要求，这还有 待我们的调查分析。通过长时间的观察采访与实践，发现湖南工学院 C 区食堂 三楼餐厅的桌椅设计及布局存在诸多问题。比如桌椅颜色比较单调，桌椅间距 离太窄，不利于行动、桌椅尺寸设计不合乎人的身体特性等等。现运用人因工 程学相关原理对此进行深入分析与评价，结合工程心理学的相关知识，全面考 虑人的生理、心理因素及桌椅的实用性，考虑其分布与功能适合人的生活方式， 对食堂桌椅进行评价与改进设计，使之符合以人为本的人因工程学原理，为学 生提供一个舒适、愉快的生活就餐环境，达到安全、舒适、经济、实用的效果。 关键词：食堂；桌椅；设计；人因工程学；以人为本 目目 录录 1 前言.1 2 理论依据.2 2.1 人体参数.2 2.2 色彩依据.3 3 C 区食堂三楼桌椅现况简介 .5 3.1 C 区食堂三楼桌椅实测数据 .5 3.1 C 区食堂三楼桌椅存在的问题 .6 4 C 区食堂三楼桌椅人因学分析 .7 4.1 桌椅尺寸人因学分析.7 4.1.1 座椅高度分析.7 4.1.2 坐深分析.7 4.1.3 座椅靠背分析.7 4.1.4 两椅间距离分析.8 4.1.5 其它尺寸分析.8 4.2 桌椅空间布局人因学分析.8 4.3 桌椅其他方面人因学分析.9 4.3.1 材质.9 4.3.2 颜色.9 4.3.3 搁置板.9 5 C 区食堂三楼桌椅的改进 .10 5.1 桌椅尺寸改进.10 5.2 桌椅布局改进.10 5.3 桌椅其它方面改进.11 5.3.1 材质.11 5.3.2 颜色.11 5.3.3 搁置板.11 6 结束语.12 参考文献.13 附录.14 1 1 前言 人因工程是一门运用系统科学理论和系统科学方法，处理人、机、环境三 大要素间的关系，研究人、机、环境系统最优组合的工程技术学科。人因工程 的意义在于：了解人的能力、限制、特征、行为与动机等；应用于工具、机具、 系统、工作方法与环境设计；保障人在安全、舒适的状况下活动；提高工作效 率和使用效能，提高生产力与用户满意度。人因工程所遵循的基本原则是以用 户为尊，安全第一，持续改进。1 食堂是学生们就餐休息的地方，其使用对象主要是学生，也有部分老师及 员工，但绝大部分是学生。对于学生而言，经历上课的疲劳与艰辛之后，自然 希望能在食堂坐在舒适的桌椅上尽情享受一份可口的饭菜，来缓解上课的疲劳。 为什么肯德基、麦当劳等店能如此受青睐?不仅缘于的他们的食物味道可口，而 且其店内的设计都比较符合人的特性，刚进入就给人带来一种非常舒适的感觉。 随着社会的进步，也越来追求人性化设计，设计的东西不仅要能用，而且要让 用户满意，这才是我们改善的最终目的。所以针对食堂桌椅的设计改善，我们 不仅要考虑设计的东西是否具有可用性、实用性之外，还需充分考虑人的各种 生理、心理特性，坚持以人为本的设计理念，不断追求人性化改善设计，这样 才能得到广大人民的青睐与信赖。 本文主要是通过实地考察、学生反馈等方法来发现食堂三楼座椅的设计、 布局缺陷，根据目前所学知识，对座椅的设计与布局做出相关调整，使之更符 合人因工程学的设计。 2 2 2 理论依据理论依据 理想的座椅,应使就座者体重分布合理,大腿近似呈水平状态,两足自然著地,上 臂不负担身体的重量,肌肉放松,操作时躯干稳定性好,变换坐姿方便,给人以舒 适感，而要达到这种效果的话，其设计必须符合人的相关特性。 2.12.1 人体参数人体参数 为了使各种与人体尺寸有关的设计能符合人的生理特征，让人在使用过程 中处于舒适的状态和事宜的环境中，就必须在设计中充分考虑人体的各种尺寸。 因此，在设计中要用到人体有关参数，这些数据主要来自于 GB 10000 1988中国成年人人体尺寸。所运用的数据如表 1、表 2、表 3 所示。 表 1 人体主要尺寸（单位：mm) 表 2 坐姿人体尺寸（单位：mm) 年龄分组男(18-60 岁)女(18-55 岁) 百分位数 5 10 50 90 95 99 5 10 50 90 95 99 坐 高858 870 908 947 958 979809 819 855 891 901 920 坐姿肩高557 566 598 631 641 659518 526 556 589 594 609 坐姿肘高228 218 216 291 298 312215 223 251 277 284 299 坐姿大腿厚112 116 130 146 151 160113 117 130 146 151 160 坐姿膝高456 461 493 523 532 549424 431 458 486 494 507 坐 深421 429 457 486 494 510 401 408 433 461 469 486 臂膝距515 524 554 585 595 613495 502 521 561 570 587 小腿加足高383 389 413 439 448 463341 350 382 399 405 417 年龄分组男(18-60 岁)女(18-55 岁) 百分位数 5 10 50 90 95 99 5 10 50 90 95 99 身高1583 1604 1678 1754 1775 1814 1484 1503 1570 1640 1659 1697 体重/kg48 50 59 70 75 8342 44 52 63 66 71 上臂长289 294 313 333 338 349262 267 284 303 302 319 前臂长216 220 237 253 258 268193 193 213 229 234 242 大腿长428 436 465 496 505 523402 410 438 467 476 494 小腿长338 344 369 396 403 419313 319 344 370 375 390 3 表 3 人体水平尺寸（单位：mm) 年龄分组男(18-60 岁)女(18-55 岁) 百分位数 5 10 50 90 95 99 5 10 50 90 95 99 胸 宽253 259 280 307 315 331233 239 260 289 299 319 胸 厚186 191 212 237 245 261170 176 199 230 239 260 肩 宽344 351 376 397 403 413320 328 351 371 377 387 最大肩宽398 405 431 460 469 486363 371 387 428 438 458 臀 宽283 288 306 327 334 346290 296 317 340 346 360 坐姿臀宽296 300 321 347 355 369310 318 344 374 382 400 坐姿两肘间宽371 381 422 473 489 519348 360 404 460 379 509 胸 围791 806 867 944 970 1018745 760 826 919 949 1005 腰 围650 665 735 857 895 960659 680 772 904 950 1025 臀 围805 820 875 948 970 1009824 840 900 975 1000 1044 表 1、表 2、表 3 的数据均为裸体测量的结果，但在实际设计中，一般都要 考虑人体着装时的尺寸，所以在实际中应根据研究对象的不同进行修正，人体 着装后的尺寸增加如表 4 所示。 表 4 人体着装后的尺寸增加（单位：mm) 2.22.2 色彩依据色彩依据 在色彩设计时现实的色彩搭配，应该从科学、理性的角度合理地运用色彩， 给人以明亮、和谐、美观、舒适的生活、工作及学习环境。色彩影响人的心理 状况，具体见表 5、表 6。 人体尺寸轻薄夏装（男/女）冬季外套（男/女）轻薄的工服、靴和盔 身高 25/4025/4070 坐高 3103 大腿与台面距离 132513 足长 13/404040 足跟高 13/4013/2525 头长 25/4025/4035 头宽 100 肩最大宽 105 1350/7513 臀宽 1350/7513 4 表 5 色彩心理感受 心 理 感 受表 现相 应 色 彩 前进色（凸） 暖色系：红、橙、黄等 退缩色（凹） 冷色系：绿、蓝、紫等 面积大 高明度色、淡色（白） 视觉心理感受 面积小 低明度色、浓色（黑） 轻色(软) 高明度色（中度纯度、中高明度） 浅色、浅蓝、粉紫、黄色、白色（淡黄草绿色） 重色（硬） 低明度色（表面粗糙色） 深色、黑红、紫、深蓝、单一暗色 干 暖色系：红、橙、黄等 湿 冷色系：蓝、青、紫等 暖色 红、橙、黄、褐等 触觉心理感受 冷色 绿、蓝、紫、白等 高音 红、橙、黄、白（高明度） 听觉心理感受 低音 蓝、青、紫、黑（低明度） 积极色（欢乐）：红、棕、橙、黄等 消极色（忧伤）：蓝、紫、黑等 华丽 彩度高、高明度、不同色搭配 情绪心理感受 朴实 彩度低、低明度、不同色搭配 表 6 色彩的具体与抽象联想 具 体 联 想抽 象 联 想 性别 颜色 男女男女 白雪、白云雪、砂糖洁白、纯真洁白、神秘 灰灰、混凝土乌云、冬天荒废、平凡沉没、死灭 黑夜、洋伞墨、套服生命、严肃阴沉、冷淡 红红旗、血口红、红鞋热烈、备俗热烈、幼稚 橙太阳、香橙蜜柑、麦子甘美、明朗欢喜、华美 褐皮包、土栗、鞋涩味、坚实古雅、朴素 黄月亮、鸡雏柠檬、月亮光明、明亮光明、明朗 黄绿嫩叶、春嫩叶、布新鲜、跳动新鲜、希望 绿树叶、军服草、毛衣深远、和平希望、公平 蓝海洋、天空大海、潮水冷淡、薄情平静、悠久 紫裙子、礼服茄子、紫藤古风、优美高贵、消极 5 3 C 区食堂三楼桌椅现况简介 C 区食堂主要是针对湖南工学院百花公寓的学生及教师而建设的，但也有 部分顺枫公寓的学生在 C 区食堂就餐，自从 C 区食堂三楼装修改造之后，受到 了师生们的青睐，但是经调查采访及实地考察，特色套餐餐厅及教师餐厅的桌 椅还存在一些问题，如座椅的高度、靠背、桌椅间的距离、桌椅布局、桌椅颜 色等。C 区食堂三楼桌椅现况如图 1 所示。 图 1 C 区食堂三楼桌椅现况 3.13.1 C C 区食堂三楼桌椅实测数据区食堂三楼桌椅实测数据 测量仪器：卷尺 测量对象：卷尺测得桌椅长度、宽度、高度、间距 测量目的：具体的数据来说明、分析食堂桌椅设计的合理性与不合理性， 从而为下一步改进措施提供有利的测量数据，测量数据如表 7 所示。 表 7 食堂桌椅实测数据(单位：cm) 椅子坐板宽度 38 桌子宽度 60 两座椅间宽度 25 椅子坐板长度 35 桌子长度 110 桌面与椅面间高度 30 椅子后背高度 40 桌子高度 79 桌子与椅子间距 4 地面至座椅高度 49 桌子厚度 4 两桌间距 60 桌椅材质：不锈钢、ABS 塑料 6 座椅颜色：橙色 3.23.2 C C 区食堂三楼桌椅存在的问题区食堂三楼桌椅存在的问题 为了更好的了解 C 区食堂三楼桌椅所存在的问题，经调查采访及分析，发 现主要存在以下几个问题： （1）空间布局不合理，只有四椅连坐的分布，没有更多桌椅的连坐，最多 只能四人在一起吃饭，桌子与桌子之间间距太小，感觉很拥挤，容易被过路人 撞到，不易于学生行动也不利于清洁打扫。 （2）座椅尺寸设计不合理，座位高度相对来说比较高，对一般女生而言， 坐上去感觉不舒服，后背弧度也不是很适合，四座连体的桌椅，两桌椅间的距 离太窄，感觉行动不方便，容易碰撞到旁人，椅子与桌子间距离太短，只能弯 膝而入，两人面对面进餐时容易踩脚。 （3）无搁置台及挂钩等，学生下课后难免手中有书本或者有背包，袋子， 容易出现将书本、包放在桌椅上，占据了座位，浪费了空间，使本来拥挤的食 堂显得更加拥挤。 （4）桌椅材质、颜色，桌面用的是不锈钢材质，给人的心理感受是冰冷， 呆板，特别是冬天，显得格外冰凉，而座椅的颜色全部为橙色，虽然橙色有促 进食欲的作用，但是整个都是一种颜色，显得很枯燥。 7 4 4 C C 区食堂三楼桌椅人因学分析区食堂三楼桌椅人因学分析 现根据在 C 区食堂实测数据及人因工程学相关原理，将主要从桌椅的尺寸、 布局、材质及颜色这几个方面来对食堂桌椅进行人因学分析。 4.14.1 桌椅尺寸人因学分析桌椅尺寸人因学分析 桌椅的尺寸若是不符合人的特性，便不能说桌椅的设计符合人因工程学原 理，所以在分析设计时，一定要严格按照人的尺寸，以下主要是以中国成年 人人体尺寸作为标准，来分析评价桌椅的各尺寸是否符合人因工程学设计。 4.1.1 座椅高度分析 根据人体尺寸表，可知中国成年男 95 百分位的小腿加足高为 448mm，考虑 到穿鞋 20mm,所以计算 95 百分位的男性坐高应为 468mm。中国成年女 95 百分位 的小腿加足高为 405mm，考虑到穿鞋 20mm，所以计算 95 百分位的女性坐高应为 425mm。食堂桌椅为 490mm，结合计算则可知连 95 百分位的男生都会觉着座椅 高了，更不用说女生了，所以食堂座椅设计不符合人因工程学设计。男性和女 性的坐高相差 43mm，中和二者的坐高，则可适合大部分女性和男性，则可取 430-450mm，在设计食堂桌椅坐高时可降低高度。 4.1.2 坐深分析 设计椅子时要使臀部得到全面的支撑，腰部得到靠背的支撑，座面前缘与 小腿间留有适当距离，保证小腿可自由活动。由于男性坐深比女性大，所以只 需考虑男性坐深便可，95 百分位男性坐深为 494mm，设计椅子坐深时应当考虑 座椅前缘与小腿有一定距离，为节约空间和材料没必要设成 494mm，减掉前缘 与小腿距离 100mm，则坐深应设计为 394mm。实测食堂座椅为 350mm,与理论数 据也还有一定的差距，要使设计更人性化，能适应大部分学生的话，应当适当 的加大座椅深度。实测食堂座椅前缘与桌椅间距离只有 40mm，只能屈膝而进， 且不能在座位上很好的站立，不利于小腿的自由活动，这样给人的感觉很压抑， 不符合人因工程学设计，所以应当加大到 100-140mm。 4.1.3 座椅靠背分析 座椅靠背的倾斜度不应过大，也不应过小，人在坐姿时脊柱向外弯，椎间 盘压力比较大，容易产生疲劳，据相关资料显示，将靠背角度调整到 1000-1100 时，人靠在靠背上，能减轻疲劳。食堂的桌椅倾斜度在 1000度左右，设计得比 8 较合理。但是食堂桌椅俯视的弧度比较大，左右弧度过大会压迫股骨，易产生 疲劳，所以不符合人因工程学设计，在设计中应当减小靠背的左右弧度。 4.1.4 两椅间距离分析 两椅间距离如果过小，二人便不好进餐，会经常发生碰撞，感觉很压抑， 容易造成不愉快的环境，食堂桌椅间距离是 250mm。两椅间的距离只需考虑最 大限度就行了，95 百分位的男性两肘肩宽为 489mm，但是在进餐时还需考虑手 的活动，所以两椅间距离应当适当的增大，四人餐桌常用人体尺寸见图 2，由 此可得食堂桌椅间距离不是很符合人因工程学设计。 图 2 四人餐桌常用尺寸 4.1.5 其它尺寸分析 实测桌子高度为 790mm，根据表 2 人体坐姿尺寸，95 百分位男性小腿加足 高加坐姿肘高为 448mm + 298mm =746mm，95 百分位女性小腿加足高加坐姿肘高 为 405mm + 284mm =689mm。在实际的进餐中，应当在这个基础上提高手的活动 高度，且应当适当的中和一下男性与女性的高度，一般来说，食堂桌椅的设计 为 750mm-790mm。 ，所以食堂桌子的高度相对来说，比较符合人因工程学设计。 桌子宽度为 600mm，两个人面对面吃饭的活动尺度为 550-650mm 之间，是 由人坐姿弯曲水平相差距离及两人面对面的心理尺度决定的。所以桌子宽度设 为 600mm，比较符合人因工程学设计。 4.24.2 桌椅空间布局人因学分析桌椅空间布局人因学分析 C 区食堂三楼全部为四座连体的桌椅，不适合多人汇聚进餐，虽说大学里 面有部分人是独自进餐或者是情侣间一起进餐，但是还是有比较多的学生超过 9 四个人一起进餐，在三楼就完全限制了一起进餐的人数，造成一种想在一起却 不能在一起的尴尬局面。面对这种局面，所以应当在食堂适当增加一些六座连 椅或者八座连椅，也可以将部分四座连椅合并，但是合并的话座椅与座椅间的 距离还有待重新考虑。 根据图 2 可知通行区距离为 760mm，这个距离充分考虑的人的活动距离以 及人的心理距离，实测得桌椅间距离为 600mm，与通行区距离相差甚远，难免 显得有些拥挤，感觉很压抑，从过道通过，总担心撞到他人，而且在进餐时， 也经常被他人撞到，人来人往，撞来撞去，感到很反感，尤其遇到比较暴躁的 男生，还有可能打起来。 综上分析得，C 区食堂三楼的桌椅在布局方面不符合人因工程学设计，还 有待改善。 4.34.3 桌椅其他方面人因学分析桌椅其他方面人因学分析 前面已经从桌椅的尺寸、布局两方面对 C 区食堂三楼的桌椅进行了详细的 人因学分析，接下来主要从一些小的方面来分析桌椅的合理性。 4.3.1 材质 食堂桌面为金属桌面，夏天还觉得比较凉爽，但是冬天却冰冷得让人感到 畏惧，寒意油然而生，所以从心理学角度分析，材质的设计不符合人因工程学 理论。 4.3.2 颜色 食堂座椅的颜色均为橙色，根据表 5、表 6 可知，橙色能增进人的食欲， 但是单调的橙色配上金属色的桌面，还是不能增加生机，给人的感觉还是很枯 燥，单调，没变化，所以在颜色方面可以增加一些比较活跃的色彩以增加整个 食堂的活力。 4.3.3 搁置板 食堂桌椅普遍存在这样一个问题，没有搁置板，学校食堂的主要使用人群 还是学生，学生下课后，一般手上都有课本或者其它上课需用到的物品，但是 没有搁置板，只能将个人物品放在凳子上，占据空间，使本来就比较拥挤的食 堂更加没有地方来容纳这么多学生，所以根据使用人群的特殊性，应当适当的 增加一些性能，而不是完全借照其它的。 10 5 5 C C 区食堂三楼桌椅的改进区食堂三楼桌椅的改进 第四节已经对 C 区食堂三楼的桌椅进行了一个详细的人因学分析，到目前， 也基本了解到了我们 C 区食堂所存在的问题。现根据人体的尺寸、心理感受， 结合人因工程学、工程心理学等知识原理来对 C 区食堂三楼的桌椅进行改进设 计。 5.15.1 桌椅尺寸改进桌椅尺寸改进 （1）座椅最佳高度取 430-450mm； （2）座椅坐深可设计为 394mm，座椅前缘与桌子间距设计成 100-140mm； （3）座椅靠背的倾斜度设计成 1000-1100，减小其左右弧度，尽量比较平 缓； （4）两座椅间的距离设计为 300mm 以上； （5）桌子高度设计为 750mm-790mm。 具体的设计尺寸参见附图 1 食堂桌椅设计草图。 5.25.2 桌椅布局改进桌椅布局改进 桌椅的布局不合理，则会从各个方面影响食堂的效益。经分析，最终将以 合并四座连体的桌椅变成八座连体、六座连体、四座连体的三种桌椅共同存在 的方式来弥补最多只能同时座四人的尴尬局面。同时增大了过道的距离，变成 750-790mm 的间距，留足空间让学生通过，也方便清扫。食堂改进后的桌椅布 局参见图 3。 11 图 3 食堂改进后的桌椅布局 5.35.3 桌椅其它方面改进桌椅其它方面改进 越来越注重人性化的设计，一件物品要获得大众的喜爱，不仅要求物品适 合人类的要求，还需要在主观意识方面符合人们的意愿。以下将主要从材质颜 色等来做改进，使之更符合人的心理要求。 5.3.1 材质 可将金属材质的桌面换成座椅类型的材质，即 ABS 塑料，这种塑料的优点 在于具有超强的易加工性，外观特性（多变的颜色） ，低蠕变性和优异的尺寸稳 定性以及很高的抗冲击强度。目前木质材料也很受欢迎，有种亲近大自然的感 觉，但是考虑到经济问题，可能塑料材质的更适合学校食堂这种小型经济，而 且多变的色彩也很吸引人。 5.3.2 颜色 根据色彩心理感受及色彩的联想（表 5、表 6） ，可以得出红色、橙色、黄 色、绿色都是比较活跃的颜色，这些颜色给人的感觉很美好，橙色在一定程度 上还可以刺激食欲。所以在桌椅设计中，可以让这些颜色混合搭配，建议草绿 色搭配黄色、橙色搭配绿色等一些鲜艳的颜色相互搭配，如图 4 所示，让原本 单调的食堂瞬