我校学生公寓盥洗台的人机学评析和改进设计11.doc

我校学生公寓盥洗台的人机学评析和改进设计小组成员：王金 胡伟飞 袁世兵 王志海 祖华彪 杨小龙指导老师：刘建平摘要：盥洗台是我们一天当中使用次数最多的地方之一，拥有一个舒适的洗漱环境和平台对提高我们的生活质量作用很大。通过对我校学生公寓盥洗台的人机学评析，发现其中的不足与不便之处，通过参考文献资料和网络对盥洗台的现状进行改进设计。关键字：盥洗台 人机 水龙头 洗漱台 调节装置盥洗设备作为卫浴间中使用最频繁、使用时间最长的产品,作用地位突出。盥洗设备作为一种功能性极强的产品,应以产品的使用简单、舒适、安全等作为设计的基本条件,要以人们要求的好用作为基本目标。 人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的因素,研究人和机器及环境的相互作用,研究在工作、生活和休假时怎样统一考虑工作效率、健康、安全和舒适等问题的学科。从人机工程学的角度分析和研究盥洗设备的设计,针对人们生理和心理尺度来展开,满足用户在使用过程中的舒适性、方便性和安全性的要求是可行,也是有意义的。通过对调研结果的分析,总结出设计上的不足之处,并提出盥洗设备设计的要求,进一步确立了设计的定位和着眼点。依据人机工程学理论,展开对盥洗核心设备水龙头和洗漱台的设计分析,依据人体测量学原理,进行了盥洗设备的功能尺寸分析与计算,得出完善的盥洗设备的功能尺寸图。 盥洗台的尺寸设计应当选择适当百分位，应该注意以下要点：(1)由人体某一部分决定物体，诸如臂长、腿长决定的座平面高度和手所能触及的范围等，其尺寸应以第5百分位为依据，小个子够得着，大个子自然没问题。(2)由人体总高度、宽度决定的实体，其尺寸应以95百分位的数值为依据，能满足大个的需要，小个子自然没问题。(3)特殊情况下，如果以第5百分位或第95百分位为限值会造成界限以外的人员使用时不仅不舒适，而且有损健康和造成危险时，尺寸界限应扩大至第l百分位和第99百分位。(4)目的不在于确定界限，而在于决定最佳范围时，这时应以第50百分位为依据。我校宿舍使用盥洗台多为学生，因此，把我校学生作为调差对象通过电子邮件问卷调查。问卷内容及总结结果为：1.水龙头数。90%同学的宿舍是4个水龙头，而10%同学觉得不够用5-6个为最佳。2.水槽深度。85%同学觉得水槽深度应该为一个面盆的深度为最佳，15%同学觉得深度要达到半个桶的深度。3.放刷牙杯子的位置。100%同学同意放水槽上方的凸台。并且要有边缘，以防牙刷、杯子等洗漱用具的掉落。4.水槽宽度。95%觉得一个半桶的宽度合适，5%同学觉得一个桶的刚好。5.水龙头间隔。80%觉得要有两个桶的宽度，20%觉得要两个桶以上宽度。6.放毛巾的位置与间隔。放毛巾的位置应选朝南且通风的位置，避免毛巾长时间处于潮湿状态，有利于细菌的滋生。对于个人卫生的需求，毛巾之间应保持一定的距离，同学普遍认为10cm合适。7.洗漱台颜色。90%觉得白色就好，10%喜欢一些个性颜色。宿舍的洗漱台因为一般为6-8个人使用，而且宿舍不可能很大，因此，洗漱台应要以实用为最主要原则。因为水龙头间的距离有限制，而整个洗漱台的长度也有限制，又因使用者的需求，所以，水龙头数4-5个为最合适。水槽设置相当讲究，深了，拿进拿出桶和面盆不方便，浅了，洗漱的时候水很容易溅出来影响人情绪。要是深度为桶的高度，那要是用面盆洗东西就会很不方便。所以，稍深与面盆的深度为最佳。因为人机工程分析，人拿前上方的东西会比较方便，所以，放杯子的凸台应设在水槽和水龙头之上。凸台的宽度应比一般杯子宽半个位置，能让杯子放得更稳固，刷牙的时候也可以把牙膏放那里。水槽宽度窄了会影响拿放桶盆，宽了浪费位置而且让人离水龙头的距离边远开关水龙头不是很方便。水龙头间隔取决于两个方面，洗漱的时候和洗东西的时候。洗漱的时候因为水龙头数有限，全宿舍一起出动的时候可能要三个人用两个水龙头，而两个桶的间隔，刚好合适，因为男女生的肩宽不同，所以可能男女生宿舍的洗漱台的这个方面需要考虑不同。白色会让人觉得干净整洁，因而洗漱台用白色是最适合不过的，要是黑色一类的，虽然是不太会显出脏，可是，黑色本来就给人一种压抑的感觉，一大清早起床看到这样的洗漱台会让人一天的心情都很差吧。洗漱台是比较湿润的地方，很容易滋生细菌霉菌，看得到看不到的都有。为了卫生着想，要经常清洗，因而，把整个洗漱台贴上瓷砖则方便于清洗和保持干净。水槽下方留出空位是为了能更好的利用空间资源，把桶放下面。而作为支持和加强筋的面板做成倒梯形，也是充分为使用者着想，在洗漱的时候不会踢到。整个洗漱台的高度应该以人的平均身高做为重要参考去设计，让人一方面不会有洗衣服洗到腰酸背痛的不适，也不会难于拿取桶盆的不便。洗漱台主要数据：水槽总长220cm，宽度54cm，深度22cm，高度75cm，凸台离水槽35cm，宽度15ccm，加强筋上下宽差距16cm。理想洗漱台如下图。8.水龙头的设计与布局。水龙头是存在人机交互关系的重要界面，它的设计应符合人的生理习惯，与生理特性相适应洲。我们仍然坚持以人为中心的设计原则，提出以人为中心计要求与设计方法。(I)考虑省力操作。即使用者能够不费力地使用开关。我们可以从以下方面解决问题。第一、使持握舒适。开关的尺寸、形状，应适合人手的尺寸及生理学、解剖学条件，以使操作活动方便、舒适而高效。人的手持握、触压、抓捏部位的尺寸，应与人手的尺寸相，需参照GBT10000-1998中国成年人人体尺寸、OB，r162521996成手部号型等国标进行设计。如，旋钮式开关的直径应在35-75mm，高度应小于15ram。这是与人手的国标尺寸相适应的。第二、增大摩擦，便于捏握、便于施力。这只针对钮柱式开关来说，应方便于旌加足够的转动力矩。钮柱式开关本身的捏握处应为多边形或有明显的凸棱。但对于有些钮柱式开关，应增加摩擦点或摩擦纹，增大操作的摩擦力以达到省力操作，这样也可提醒使用者开关装簧的开关方式，给我们操作的指示性。第三、增大操作力臂。需要使用力量的大小不仅与产品连接件的质量、技术有关，而且与产品的设计有关：力矩=力X力臂 在其他技术条件一定的情况下，如果手柄设计得越长人在手柄尾端操作，即力臂越长，那么人打开水龙头所使用的力就越小。如图4-4中，在其他客观因素相同的情况下，左图产品操作起来比右图产品要省力。当然，我们也不能无限制增长手柄，一是客观条件不允许，二是手柄如果太长，从心理上我们反而更加小心的调节开关，以恐水流突然很大。这样我们不仅不能随心使用，而且一旦水流被放大再调节，反而浪废水。第四、小幅运动减短位移行程。从使用起来看，十字形和钮柱形的把手的角位移行程都比较大，所需的操作幅度比较大。而且它们一般为双柄开关来调节冷热水，更增加了施力大小。第五、增强开关的灵敏度，使较小、较简单的动作能带来较大的反应。从使用来看，感应式开关和抬启式的开关出水速度相对较快，它们的线位移行程较小。但抬启式很难控制水流大小，因为现在的提压式水龙头没有设定水流调节档，在调节时无法控制力度，往往使水流过大或过小。(2)考虑动作流畅性。流畅操作使人感觉动作舒展，能够提高调节速度，达到节水使用，提高效率的作用。可以从两个方面解决问题。第一、开关启闭与人认知协调，与人的运动轨迹特征协调。水流的启闭方向与使用动作有互动协调的关系，应符合人一贯的认知和操作习惯。一般认为向上、向外抬启，向近人的方向旋转为开启，反之则为关闭。开关方向设计也要考虑人的运动轨迹，按人体生物力学特性对人体惯性特点进行分析，结果为嗍：连续改变和突然改变的曲线式动作，前者速度快，后者速度慢；水平动作比垂直动作的速度快；一直向前的动作速度，比旋转时的动作速度快15-2倍左右；圆形轨迹的动作比直线轨迹动作灵活；顺时针动作比逆时针动作灵活；手向着身体的动作比离开身体的动作灵活；向前后的往复动作比向左右的往复动作速度快。第二、开关与龙头体位置关系协调。它们之间的位置关系与手的运动方向和操作位移有关，是影响操作舒适性的重要方面。水龙头根据开关装置与龙头体的两种位置关系，可以分为一体式和分体式的。一体式的水龙头是指开关装置与龙头体是一体的，包括单柄龙头和双柄龙头。它的开关装置与龙头体位置还可以根据开关装置与出水口的关系分为上下左右四种关系。根据近身空间中人在不同操作区域手的运动方向和距离对操作效率的影响如下图，开关装置设计应尽量在操作准确率、操作频率、操作舒适性等方面进行平衡。 本学校是一所综合性大学，学生来自四面八方，身高差异也在所难免，这也给盥洗台的设计出了个不小的难题。洗漱台的宽度，放杯子脸盆的栅格（本人住的寝室是6人间，栅格是2层，最上面的一层高度超过平均身高。）特设计了一种为了用户的便利能自由调节盥洗台高度的盥洗台高度调节装置：发明的盥洗台高度调节装置包括一个被固定到墙上的固定导向器；一个与所述固定导向器结合以在垂直方向上滑动地移动的移动导向器；一个盖板，具有排水管和供应冷水和热水的管子的盥洗台被安装到所述盖板上，其中所述盖板被固定到所述移动导向器上；一个被装在固定导向器的上部并与盖板下部相连的驱动装置。从而通过所述驱动装置的操作，所述盖板和盥洗台被向上或向下移动。根据本发明，一个高的或矮的人，能自由调节盥洗台的高度以使其符合他的身体特征，所以他能方便地使用盥洗台而不会造成用户的腰部损伤。此外，