专业教室课桌椅设计及人机分析

专业课堂桌椅的设计与人机分析摘要利用人机工程学知识，探讨设计艺术学院教室设施(黑板、讲台、桌子、椅子)的布置与大小与人(教师、学生)功能尺度的协调关系，分析当前教室存在的问题，根据人机工程学原则设计适合我们使用的教室，达到减少教师和学生上课疲劳、提高教学效果的目的关键词：人机工程、人体测量、桌子、椅子、布局、设计1引言专业课堂是学校从事教学活动的重要基地，是师生工作、学习的场所。 舒适的课堂环境和人性化设计是影响教师教学和学生学习效果的重要因素。 由于人体各部位的尺度因人而异，在教室设施的布置和尺度设计过程中，应用人与人之间相互关系的系统理论进行分析研究和设计，以使与人体尺度相关的教室设施(黑板、讲台、桌子、椅子)的设计适合人的生理特性，使不同的人在使用时处于舒适的状态和适当的环境中。人体工程学中，人体量表的测量数据多以百分点表示，产品设计中最常用的是5%、50%、95%三种百分点。 设计能满足大小的产品需要准确的数据统计和分析。该项目的主要研究和设计项目主要包括：1 .学生椅子2 .学生的桌子3 .讲台4 .黑板5 .桌子和椅子的布置设计应以人为本，从人的需求方向出发。 为了理解学生对教室环境的感受和要求，便于分析和设计研究，我进行了30份问卷调查。 调查主题如下设计院专业教室问卷调查教室是我们学习、回答疑问的地方，与我们的生活密切相关。 为了调查我们设计院教室的现状，了解学生们的意见和建议，设计更好的学习环境，希望进行以下几个问题调查，让学生们协助。1 .请告诉我你的性别()a .男b .女2 .你的学年()。a .大一b .大二c .大三d .大四你对你现在使用的专业教室满意吗？a .满足b .一般c .不满4 .你对教室的桌子和椅子布局满意吗()。a .满足b .一般c .不满5 .你认为你使用的教室应该容纳多少人？6 .上课时视线是否被同学挡住()。a是的b不是你用的桌子和椅子是什么材质的？ 你想要什么材质的？a .木质b .铁质c .其他你觉得教室的采光情况怎么样？a .好b .普通c .坏9 .你觉得现在使用的桌子大小合适吗()a .适当的b .不适当的c .无关你觉得现在用的桌子的高度和放脚的空间好吗？a .适当的b .不适当的c .无关11 .你认为黑板的高度合适吗()。a .适当的b .不适当的c .无关你认为教室的通道宽度合适吗()。a .适当b .不适当13 .你认为有必要设置老师的讲台吗()。a .需要b .需要c .不需要14 .上课时你喜欢单人桌还是多人坐在一起？a .一人b .多人你觉得上课时前臂按住桌子边缘很痛苦吗()。a .痛苦的b .没有感觉你觉得你现在用的桌子和椅子的高度对吗？a .适当b .一般c .不适当17 .你坐在椅子上之后，有没有感觉到椅子边缘在推大腿？a.b .有。 没有18 .下课后，想站起来出席的时候，有没有感觉到桌子腿妨碍了你的动作？a.b .有。 没有你觉得你现在用的桌子空间足够吗？a.b .不够20 .你觉得坐在前排的拐角处看黑板很难吗？有a.b .没有c .我不介意关于我们教室的设计你有什么建议吗？以下，进行5个内容分析和设计。1 .学生椅子学生座位的设计以稳定性为主。 人体的重量必须均匀分布在座位面上。 设计不太舒适，为了不集中学生的精力，不会产生懒惰的感觉。 座面需要适度硬度，有助于体重压力均匀分布于坐骨结节区域，同时座位设计结构简单，节约材料，有利于地面清扫。为便于学生看黑板听老师讲课，对教室连续固定座位的尺寸设计进行了分析。1 .椅面高度设计适当的椅面高度使就座者的大腿接近水平，小腿自然垂直，脚掌必须躺在地上。 座面过高的话，身材矮小的人的小腿在空中浮着的时候，大腿被椅子的前缘压迫，坐着不舒服，长时间坐着的话，小腿的血液循环受到阻碍，麻木肿起来。 座面过低的话，高个子的人坐下时骨盆后倾，正常的腰椎曲线被直线化，背部的肌肉负荷增加，容易产生腰痛感。 因此，椅面的高度是以个子矮的人的小腿和脚的高度的数值设计的(参照表2 )，这个高度最好是380400mm。2 .椅子宽度设计椅面的宽度要容纳体粗的人。 一个人使用的座位一般是按照女性臀部大小的第95百分位数设计的。 另外，考虑到冬季服装的必要性，与教室相邻放置(固定)的座位，通常以肘的间隔组的上限值为设计基准，避免压迫感。 考虑到扶手的宽度，支撑人的双臂，座位的宽度过大的话，肘部必须向两侧伸展来寻求支撑，肩膀会疲劳，座位的宽度最好是400450mm。 扶手椅的扶手宽度优选为500550mm (参照表2 )。3 .椅面深度设计椅面深度为椅面前后距离，其尺寸应满足三个条件：充分支撑臀部，腰部支撑靠背，椅子前缘与小腿之间保持适当距离，保证大腿肌肉不受压迫，小腿自由运动。 腰部深度大于小腿学生的大腿长度(表2中为腰部深度)时，座位前缘会压迫膝部凹陷的压力敏感部位，这样坐的时间变长会令人不快，因此椅面深度的设计必须按腰部深度的第五百分之一的数值来设计(表2 )，小腿学生坐着感觉舒适根据以上分析，椅面的深度最好是400mm左右。2 .学生桌子的设计1 .桌子的高度设计桌子的高度通常接近或稍高于学生坐姿的肘部。 椅子座面的高度一定，座位肘的高度就取决于椅子的高度。 因此，桌子的高度必须与一定的椅子高度一致。 学生用机主要用于记笔记和放课本，其高度的设计让学生记笔记时手肘舒适可靠。 桌子上太低的话，为了保持身体正常的腰椎曲线，需要单手写。 这种情况下，笔的重量很轻，但是因为手臂很长(笔到肩的距离)，所以手臂的肌肉必须同时支撑手臂自身的重量和笔的重量，人的肌肉容易疲劳。 如果你想把胳膊肘靠在桌子上，就得弯下腰弯下背来，这样腰就不舒服了。 桌子太高的话，桌子的前端会被前臂压住，或者手的上臂在肩膀外面过度扩大角度，会让人不舒服。设计桌子的高度，必须从两个方面来考虑。 一是座位高度未定的情况下，通常设计成组座椅肘的高度上限数，这样的设计高度可以靠近胳膊肘，减少学生写作时的疲劳，二是座位高度一定的情况下，从桌子的下缘到座位面的距离设计成组座位的大腿厚度上限值，在膝盖桌子上缘到下缘的距离，考虑学生放书包和书。按照先前分析的椅面高度400mm设计，如表3所示，百分位座位的大腿厚度为151mm，服装修正量为13mm，并且考虑到膝盖上下运动的必要性，取170180mm。 桌子上下边缘的距离为150mm的话，桌子的高度最好是720730mm。2 .桌面宽度设计桌面宽度的设计一般设计在学生的前臂长度和手长度的下限，通常最好是350400mm。3 .机前后间隔的设计该间距设计多基于座深加上大腿厚度的上限值的设计，因此为了方便人出入，一般优选550600mm。4 .桌面长度设计优选比座宽稍大，即500550mm左右。3 .讲台设计讲台是教师上课的舞台，是教师上课时放书和教案的地方。 教师在课堂上有时不得不翻阅讲台教案。 从人体工程学的角度来看，人站着工作时，桌子的高度和人的肘一样，或者比人的肘稍低一点，人就是讲台的高度过高，而个子矮的人翻教案时，胳膊外面的扩展很大，人不舒服讲台过低，高老师的眼睛就会远离教案很难看到教案容易腰疼。 综合分析表明，讲台高度较低的女性站立时肘部高度的设计常见于表1，该高度为9001000mm。 这可以满足矮人的需要，从高个子人的眼睛到讲台的距离为710mm左右，这个距离在人的正常视距范围内。讲台的长度，在人的肘上以与肩峰相同的高度展示的情况下，两肘间的距离通常优选为9001100mm的范围。讲台的宽度最好是人的前臂向前平伸(上臂下垂)时的长度(包括手的长度)，但通常是400500mm。4 .黑板设计黑板是教师上课时板书、挂图、学生注视的地方。 在目前的讲座和报告过程中，传统黑板是主要的教学设施之一，设置黑板高度的合理性，对教师充分利用黑板空间，减少写作不愉快感，整形板书，让学生清楚看到黑板板书和挂图具有实质意义。黑板高度的设计与两种尺寸的定位有关。 一个是黑板下缘的高度，根据人体工程学的原理和人体的生理结构特征，人体保持正常站立姿势时，用手握住粉笔板的最低高度是人站立姿势的肘的高度，即人的上臂下垂，前臂水平伸展时肘的高度(上臂和前臂成90度的角度)。 如果这个高度比肘的高度低的话，上臂和前臂之间的角度超过90度的话，书写时的笔形就很难把握了。根据我国GB10000-88 中国成年人体尺寸提供的数据(参照表1 )，黑板下缘的高度设计为男性第95位的肘部高度，考虑到鞋的高度和学生的坐姿的高度，黑板下缘的高度优选为11001200mm。 另一个是黑板上缘的高度，需要考虑教师手持粉笔提升的高度和黑板书的容量这两个要素。 由表1可知，中国成年女性的平均手高为1900mm (表中数据鞋的高度)左右，男性为2100mm左右，因此黑板边缘的高度优选为20002100mm。 当然，这个高度为了满足矮小的女教师的需求，需要200250mm左右的垫子。5 .布局设计1 .讲台黑板一侧和黑板之间的距离该空间距离主要考虑教师板书伸展自由，教师有舒适的活动空间。 在具体设计过程中，以人臂前伸的上限设计。 讲台的后缘以离黑板的距离以上的臂长、前臂长和手长的第95百分之95为设计依据，该距离优选为8001000mm。2 .讲台桌边和前排的距离作为设计的参考，该距离一个人简单通过一般为500600mm。根据以上内容，从前排到黑板的距离为上面的2个