我校大学生公寓房人机工程学设计.doc

我校大学生公寓房人机工程学设计摘要：安全人机工程是从安全的角度和着眼点，运用人机工程学的原理和方法去解决人机结合面的安全问题的一门新兴学科。研究人、机械、环境三者之间的相互关系，探讨如何使机械、环境符合人的形态学、心理学、心理学方面的特性，使人机械环境相互协调。本课程设计重点是针对学生公寓的基本结构、相关物件、噪音、照明度等人机关系进行分析评价，综合运用安全人机工程学的理论和分析方法，研究问题提出整改措施。旨在学会独立运用所学的专业知识，培养分析和解决问题的能力，并为学生提供一个合理、舒适的居住环境。关键词：人机工程学;人机结合面;照明度;噪音 前言：学被称为“象牙塔”、“自由的天堂”，很大一部分原因在于有更多的自由时间，就有更多的时间呆在宿舍。在一天二十四个小时里，大学生有超过12个小时在宿舍度过，这说明大学宿舍的重要性，同时也侧面说明对宿舍作深入研究的必要性。大学生公寓是大学生在校期间学习和生活的场所。主要满足大学生日常的休息、学习、交往、储物、用膳等多种要求需要的功能空间，主要包括卧室、卫生间、晾晒空间等。设计应主要解决的问题是科学合理的空间划分、良好的自然通风和采光、舒适的空间尺度及合理功能分区既满足学生公寓的共性又突出不同消费群体的个性。 1、理论依据2、实测数据2.1.测量仪器卷尺、测量声、光等的软件2.2.测量对象(1)寝室基本结构的测量(包括空间结构，温度、声、光、电等环境);(2)寝室相关物件的测量(包括如床、柜、桌、椅、风扇、电灯等) 2.3.测量目的用具体的数据来说明、分析宿舍的人机界面的不合理性，从而为下一步改进措施提供有利的测量数据 本文所设计的四人间公寓为长8.13m、宽3.31m、高3.15m的一线型空间，充分考虑学生的实际生活，休息、学习是必备的，同时，也需要有一定的自由支配空间。为保证室内空气的清新，阳台要与休息(床)、学习空间(室内主体)相隔开。运用落地玻璃门隔开，将整个公寓分开为室内和室外两部分。在整体布置上，将休息、学习空间放在室内，阳台为晒衣服的区域和放松锻炼的区域。2.4.测量数据2.5.公寓整体布局的具体分析详情见附件图3、环境3.1.温度环境 由于寝室背阳，夏天比较凉爽;冬天则非常寒冷。其中，夏天有空调与电扇，可以降温。冬天开空调则会使人感觉干燥，不适。且常年阴冷，室内潮气很重，令人不适。3.2.宿舍照明度因为宿舍背阳，阳光不足。但是宿舍内安装有两个白炽灯管。方便夜间学习生活。但是日光灯的光线分布不合理，当学生坐在电脑桌前时正好挡住了光线，不利于学习，每个学生的电脑桌上方装备一个节能灯，既能保证足够的光线也不会浪费太多的能源。由测得的数据显示寝室的关照度不足。3.3.宿舍噪声人耳的可听范围。无论是从所响应的频率范围。还是从强度的大小来看，人耳都有很高的灵敏度，可听声主要取决于声音的频率。具体正常听力的青少年能够感觉到的频率范围大约为1620000Hz，一般人的最佳听力范围是2020000Hz。噪声:音高和音强变化混乱、听起来不谐和的声音。是由发音体不规则的振动产生的(区别于乐音)，从物理学的角度来看:噪声是发声体做无规则振动时发出的声音。同噪声:在一定环境中不应有而有的声音。泛指嘈杂、刺耳的声音。从环境保护的角度看:凡是妨碍到人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音产生干扰的声音，都属于噪声。噪声是一类引起人烦躁、或音量过强而危害人体健康的声音。噪声污染主要来源于交通运输、车辆鸣笛、工业噪音、建筑施工、社会噪音如音乐厅、高音喇叭、早市和人的大声说话等。由以上的测量数据来看，寝室的噪声基本没有。对于学习、休息、娱乐都是没有影响的。4、宿舍现状分析及改进4.1.对于书桌书桌是供学生在学校宿舍中书写、阅读、休闲娱乐之用，占据寝室空间很大的一部分，与学生的关系甚为密切，因此，对书桌的合理设计是至关重要的。在对书桌的分析与设计过程中，我们通过查阅有关资料，将安全人机学中的分析方法与数据测量及处理方法灵活运用到实际中，仔细求证书桌的设计是否吻合人机工程学的要求，并根据人机学的规范和人的使用习惯提出了一些改进意见。4.1.1.书桌数据测量目前学校寝室的书桌构造包括以下几个部分：桌面为标准的矩形设计，桌面上方有三个隔层，最上方是一个长方体衣柜。其具体尺寸参数详见下表：单位cm 长度宽度高度腿部活动空间756061桌面756045一层活动空间752034二层活动空间752025三层活动空间752025柜子754645（1）桌面宽度为58cm下图为人体在水平面作业时的正常作业域和最大作业域，由图可以看出，左手作业的最大范围半径为50.8cm，右手作业的最大范围半径为39.4cm，考虑到电脑等物品的修正量为7cm，因此，书桌的宽度应为:50.8+7=57.8cm。实际中宿舍桌面的宽度测量值为60cm，基本符合人机学要求，可认为该设计是合理的。人体平面作业范围图（2）桌下可用高度为64cm，书桌高度为77cm桌下空间与人身高的比值为1/3。根据人体运用准则，选取女子身高第95个百分位数为参数，查表得:1659mm，因此桌下空间高度为:16591/3=553mm，再考虑到鞋与衣服的修正量33mm,因此桌下可用空间的高度应为:553+33=586mm，实际测量值为61cm，满足该标准，且与下图所示的坐姿立体作业范围的要求基本符合，故该设计是合理的。 坐姿立体作业范围设备和用具的高度与身高的关系 从而得到得到合理的办公桌高度与人身高的比值为7/17，即书桌高度为16597/17=683.12mm，考虑到鞋与衣服的修正量33mm,因此桌高应为:683.12+33=716.12mm，实际桌面高度测量值为770mm，满足该标准。(3)桌面宽度为58cm人体在水平面作业时的最大作业范围为150cm，但在书桌用过程中极少数需要人体完全伸张双手操作，因此，不将此标准纳为考量桌面设计合理度的指标之一。桌面的宽窄，其主要影响在与是否会给人以压迫感，在平时的使用中，我们没有感受到不便，亦没有不舒适的感受，故认为此设计合理。(4)书柜第二层距桌面高度为34cm图表示的是坐姿作业时手的垂直作业范围，图中显示，坐姿时垂直方向上手臂伸长的舒适高度与臀线间的距离应为500mm。实际测得板凳高度为44cm，经计算，易得书柜第一块隔板，即第二层，距凳面高度为:770+340-440=670mm，大于理想数值，坐姿书架取物时会有疲劳感，存在不合理。 4.1.2改进意见(1)重新设计书架的隔板高度，第一层的高度可适当降低，应以人体感受舒适为设计目标。如能根据不同性别的需求，科学的设计出不同的功能区，将更大程度上方便学生的生活。 (2)改变插座和网线插孔的位置。现在设计在书桌内侧墙壁的插座与书桌隔板的距离太近，没有预留出接线板插入的高度和距离，直接导致了接线板的不能使用;而且三孔插孔与两孔插孔距离太近导致无法同时使用，生活中有诸多不便。网线插孔被设计在衣柜后侧，亦不能充分利用，明显存在着不合理处。所以，我们的建议是将插座和网线插孔调节到方便使用的位置，并且适当增加插孔数目，解决当前的窘迫。4.2.对于床与阳台门、风扇4.2.1床的高度当代人用的床，对床的要求首先是稳固，不能睡上去有摇晃的感觉。床铺上下铺净高度属于一般用途设计，根据人体数据运用准则，应选用中国男子坐姿身高第95百分位为基本参数，查根据测量依据取=958mm，衣裤厚度(功能)修正量取8mm，人头顶无压迫感最小高度(心理修正量)为100mm，则上下铺最小净空间距和最佳净空间分别为:最小净空间=958+8=966mm最佳净空间=958+8+100=1066mm所以本设计采用最佳净空间1066mm。而实际测量床下铺的高度只有 900mm，不符合安全人机工程学以人为本的原理，上铺距离天花板有1650mm，对于一般女生来说设计合理，但是对于大多数男生来说会有不舒适感。4.2.2改进意见一般情况下，下层床面高度为1000mm，则上层床面的高度应为1801mm。由上述分析，宿舍的床将采用2m0.8m1.8m的设计。4.2.3梯子(1)梯子的防滑系数不够大，住在上铺的同学在攀爬的过程中，易发生滑倒、跌倒现象。(2)梯子的设计为垂直九十度，不利于上铺的同学下床。(3)梯子宽度不够合理，过窄，导致同学攀爬的时候，脚着面太少，攀爬费力、不舒服。 （4）有同学手受伤则是因为上下床问题。4.2.4.改进意见 （1）梯子的材料换成木质结构，增大摩擦系数。 （2）适当的把梯子设计成有坡度的斜向上形式，利于同学上下铺攀爬。 （3）适当增加梯子的宽度，以增加攀爬时的受力面积，减少攀爬过程中的不舒适感。 （4）适当设置扶手，防止同学上下铺时受伤。4.2.5.风扇我们学校的宿舍，一个宿舍一台风扇，且位于宿舍的中央位置，但是宿舍床位和桌子都是长方形摆设，夏天的时候，风扇只能吹到中间上铺的位置，不能吹到边缘床位和下铺。4.2.6.改进意见在寝室安装两个风扇，并安排在床的对面位置，确保夏季来临时，每个床位都可以享受到风扇。5、总结通过对宿舍的空间设施的测量，发现我校宿舍设施还是存在很多不符合安全人机要求的地方，如床、书桌、柜子等。通过安全人机的理论基础知识，对宿舍不足之处加以改进，可以给我们的生活、学习带来很大的舒适感。也希望学校在以后的建筑设施中能够更加重视安全人机理论知识，并运用到实际当中去。6、设计心得体会(1)更好地认识和学习了安全人机工程学，同时也清楚地认识到人机工程学涉及生活的方方面面，对我们的生活舒适度起着很大的作用。(2)对人机工程学在宿舍的应用掌握得比较透彻，之后对宿舍里的床、衣柜、阳台等方面作了改