毕业设计（论文）粉尘实验室通风橱安全人机分析及优化设计

1、粉尘实验室通风橱安全人机分析及优化设计摘要：通风橱又称通风柜，是化学实验室的一种大型设备。其作用是减少实验者和和有害气态的接触，保证实验安全可靠。通风橱的种类有通用型、无管道型、补风型、连体型、桌上型、两面型、落地型。通风原理有无关通风和全通风。无关通风是空气由柜内前上方的排风扇抽走后，先用泡沫塑料（使用寿命约6个月）过滤除尘，再用活性炭（使用寿命约2年（过滤，吸附掉很多化学物质，之后重新循环使用。有点是不需要外连管道，不污染外部环境，而且对实验室温度影响较小；缺点是必须定期更换过滤材料，实验者接触有害气体的可能比使用抽气通风柜大，而且是因为多装的排风扇离实验者很近会造成噪音；全通风是空气由柜

2、内前上方的排风扇抽走后，经管道引导别处。优点是比无管道通风能更有效地出去实验室有害气体，噪音小，而且维护简单，缺点是要安装专用的排风管道，在室内外温度不同的情况先可能阻碍实验室维持恒温，而且对环境卫生不利。关键词：通风橱 人机协调 优化设计1通风橱概况31.1 通风橱的种类51.1.1 固定容积通风橱51.1.2 可变气体容积通风橱61.1.3 特殊用途通风橱61.2 实验室通风橱的设计要求81.2.1 实验室通风橱大小要求81.2.2 通风橱内衬材料81.2.3 进风调节板和气体导流板81.2.4 观察窗设计要求91.2.5 安全控制设计92系统中不合理的人机关系及分析102.1实验人员与通

3、风橱尺寸匹配分析评价102.1.1人体相关尺寸测量数据102.2人与通风橱及相关物品与环境（人机关系心理方面）匹配分析评价173系统中人机关系的一些改进19总结20致谢211通风橱概况通风橱是实验室中主要的安全设备，为了控制有害物质的外溢和保证实验正常进行，必须有效地控制罩面风速。在实验过程中，随着橱门的操作，通风橱开口面积发生变化，罩面风速变化较大，通风系统达不到设计要求，影响实验和效果。 伴随着科学技术和工业化进程的发展，科学实验必不可少，各个领域实验室建设已全面展开。科研院校、工矿企所、大专业都普遍要设置供试验研究用的实验室。实验室在试验过程中，伴随着大量有害物如气体、蒸气、粉尘和悬浮颗

4、粒等的产生，对试验人员的健康造成了严重的损坏。通风橱是实验室中主要的安全设备，大部分实验在通风橱中完成，通风橱是密闭罩的一种特殊形式，产生有害物的操作进程完全在罩内进行。通风橱一般设有可开闭的操作孔和观察孔，通过对通风橱进行抽风，使橱内形成负压，以防止通风橱内机械设备的扰动、化学反应或热源的热压，以及室内横向气流的干扰等原因引起有害物的逸出。问题的提出根据有害气体密度与空气密度大小的不同，通风橱的形式有很多，不同的地方应用不同形式的通风橱。通风橱主要形式包含：上部排风的通风橱，下部排风的通风橱，上下联合排风的通风橱。同时，还有节能型的供气式通风橱。通风橱的罩面风速是衡量排风橱性能的主要技术指标

5、，它是指排风橱开口拉门处的平均入口风速，通风橱罩面风速的选定准则是：既要使有害气体不能从橱内逸出，同时也要避免在通风橱内产生紊流。过高的罩面风速可导至排风橱内台上方空间内气流紊乱，污染物可能在橱内某个角落积聚，还有可能吹熄火焰，破坏正在进行的试验，过低的罩面风速势必造成污染物的逃逸，危害试验人员的安全。对于有毒或有危险的有害物，其通风橱操作口罩面风速一般取 0.40.5m/s。通风橱的排风量根据公式（1）计算1：对于一般试验室通风橱，当考虑房间内的干扰气流和通风橱操作口上吸速度的不均匀性，开启面积应取操作口量大的开启面积。由以上公式可以看出，对于传统的没有调节系统的通风橱，当操作门全开时，可以

6、满足0.40.5m/s 的罩面风速，当操作门开启一半或全关时，操作面罩面风速将大于设计值，这将影响实验操作和排风的效果。根据某通风橱的实际测试2，当橱门完全开启时，罩面风速为 0.47m/s，当橱门开启一半时，罩面风速为 0.86m/s。当橱门接近全关时，其罩面风速将更大，这将大大影响排风及实验效果。因此，如何有效地控制罩面风速是对通风橱有效排风的保障。实验室通风橱是实验室设计中不可缺少的组成部分。为了使实验室工作人员免于吸入一些有毒的、可致病的或毒性不明的化学物质，实验室应有良好的通风。为避免一些蒸汽、气体和粒(烟雾、煤烟、灰尘等)的吸收，污染物质必须使用通风橱、通风罩或局部通风的方法除去。

7、1.1 通风橱的种类实验室通风橱一般分为两种类型：通用型和补风型通用型通风橱适用于最普通的物理、化学、生物等实验环境；补风型通风橱适用于室内有空调的实验环境，它能使橱内空气与室外空气直接对流，减轻实验室空调的负荷。通风橱使用排风系统类型可分为固定气体容积或可变气体容积。1.1.1 固定容积通风橱（1）通用型通风橱通用型通风橱是很常用的，其内部具有一个气体导流板以及活动的进风调节板通用通风橱通常以固定的排风容积运行，大部分有害气体通过进风调节板孔进入通风橱。减小进风调节板孔会增大通过进风调节板孔的空气的速度。通用通风橱最便宜，但是它的使用性能很大程度上取决于进风调节板的位置的高低。当进风调节板接

8、近关闭位置时，通过进风调节板孔的高速气流可能会吹翻重量微小的仪器，干扰测试设备，降低蒸馏速率，降低加热温度，吹散有价值的试样材料或在通风橱内产生紊乱。（2） 旁通式通风橱当实验室要大幅度排除室内空气时，采用这种通风橱比较合适，因为当橱门全闭时并不影响室内的换气量。旁通通风橱中的补偿进风孔起限制进风调节板孔进入通风橱的气流速度的作用，因为进风调节板可以上升或下降。旁通通风橱一般以固定气体容积工作当进风调节板关闭时，进入通风橱的气流方向将重新分布，因此使通风橱中的高速气流流量减至最少。进风调节板上升或降低，都会减小气流速度。因此，旁通通风橱的进风调节板孔进入通风橱的气流速度一般不会妨碍通风橱的设备

9、和操作。旁通式通风处优化了进气系统的设计，保证了进风调节板升降时橱内气体的平衡。（3）补风型通风橱补风型通风橱是旁通通风橱的变种。补风型通风橱能降低室内空调的负荷，将室外空气输入实验室内以降低室内有害物质的浓度，改善实验人员的工作环境。有空气调节系统的实验室采用这种通风橱是很理想的，既节省能量，又不影响室内的气流组织。补风型通风橱存在一些缺点。因为需要两个通风机和两套通风管道，所以组装成本比一般的通风橱高；因为辅助进气系统需要大功率的排风系统，所以要平衡辅助进气系统，防止在通风橱的正面有不希望的干扰气流。此外，辅助空气应该纯净、干燥，不能干扰正在进行的实验。1.1.2 可变气体容积通风橱可变气

10、体容积通风橱可以改变室内排风量，而在一定范围内保持操作面的气流速度。可变气体容积通风橱可使用不同的方法来改变排气容积一个方法是根据进风调节板打开的位置高低和排气控制板的闭合程度来调节；另一个方法是改变排风速度来满足风量要求。当多个通风橱共享一个抽风机时，两种方法都可使用。可变气体容积通风橱系统排风橱一般作为通用的通风橱使用。一些可变气体容积通风橱包括改良的旁通系统。可以保证足够的送风，以在进风调节板的位置最低时能够充分地控制和加入排出气体。可变气体容积通风橱系统可在制作时嵌入在通风橱的内部，作为一个辅助设备添加到通风橱上。一些可变气体容积通风橱配有电子设备，它们与实验楼的保温、通风和空调设备连

11、接在一起，可从控制中心位置监视通风橱排气以及控制实验室送风情况。可变气体容积通风橱比传统的旁通和补风型通风橱节约能源。同时，它们提供稳定的气流，是操作复杂或实验时间较长的实验的最佳选择。此外，大部分可变气体容积通风橱系统拥有监视器和报警器，它可以警告实验人员气流不安全的情况。1.1.3 特殊用途通风橱特殊通风橱一般用于特殊的、专门的实验。以下是一些常用的特殊用途通风橱。（1） 过氯酸通风橱过氯酸通风橱专门用于过氯酸实验。有机材料不应用于制作过氯酸通风橱，因为过氯酸与有机材料起化学反应时会产生爆炸。它必须用相对惰性的材料来制作，如316型不锈钢、1型未加塑喷涂的聚氯乙烯或陶瓷材料。特殊用途通风橱

12、具有安全的工作面、耐蚀内腔材料和容易彻底清洁的排放口。该通风橱要求具有可冲洗特性，因为通风橱和管道系统在每一次使用后必须充分清洗，以防止潜在可反应的高氯酸盐类的物质积存通风橱内部应避免锐角或隐蔽位置，以便于残积物的彻底冲洗。过氯酸通风橱要求具有一定冲洗能力的专用排出系统。（2） 用于放射性实验的通风橱用于放射性实验的通风橱应具有高度安全的工作面和通风橱内部的安全防护。通风橱内部的衬料不应该为放射性物质所渗透。观察窗口应采用适当的屏蔽材料，不同的射线对屏蔽的要求也不同。由于射线粒子重、速度慢，故只要一张纸就可以挡住；射线用有机玻璃就可以挡住；而7射线则要求用混凝土、铅砖、铅屏风等作防护层。一般在

13、放射药品源和人体之间放置7个半值层厚度的屏蔽物，就可使剂量率降低1%。在排气管道系统中应使用易于高效吸收微粒的过滤器或活性炭过滤器。（3）蒸馏通风橱和落地通风橱蒸馏通风橱和落地通风橱具有较大的内部高度，以适应大仪器的实验的使用。蒸馏通风橱一般安装在一个平台上，而落地通风橱安装在地面上，以便于重仪器或大仪器的推入。虽然称为落地通风橱，当实验时操作员决不能站在通风橱里面。（4） 防爆式通风橱在进行易燃或易爆炸物的特定实验时要求使用防爆通风橱。防爆式通风橱实质上是配备特殊电器的通风橱，如防爆灯装置。防爆并不意味着通风橱能够控制或抵抗爆炸，它指的是其电气部件用来排除电火花，防止可能点燃易燃材料的火花或

14、发热源产生。防爆通风橱的电器部件，如防爆的电源开关、插座和内部线路是专利许可的，必须满足相应的国家标准。除通风橱上的部件外，通风橱内部使用的电气设备也应该是防爆的。1.2 实验室通风橱的设计要求1.2.1 实验室通风橱大小要求教师用通风橱一般高2.2m、长lm、宽0.65m。四面镶玻璃或用透明有机玻璃，正面设有供教师演示用的可以上下移动的进风调节板(橱门高、宽各为0.5m)。上部设有通风孔，与排气管、排风扇联接，在实验时可将有毒气体排出室外。学生实验用通风橱一般高2.2m，长0.8m，宽0.5m。正面镶玻璃并装有可以上下移动的橱门(橱门高、宽各为0.5m)。上部设排气孔，可供自然排风或强迫排风

15、用。特殊用途通风橱一般高2.2m，长11.2m，宽0.5m橱内装有可动式多层金属网气体导流板，或有孔木制气体导流板。上部都设有排气孔，底部侧面开进气口。通风橱尺寸可以根据实验室特点加以调整，如可以设计成可在教师演示台上操作的或可移动式通风橱。1.2.2 通风橱内衬材料选择的管道材料应该是耐用、抗化学侵蚀、阻燃和耐高温的材料通风橱的内衬材料最好按照特定的实验来确定实验室通风橱排出物从类属上可分为有机或无机的化学气体、汽化物、水蒸气或烟雾、微粒等；从特性方面可分为酸、碱、溶剂或油剂物质。通风橱内衬材料易受这些物质的侵蚀：(1)腐蚀(由化学或电化学作用，对金属或其它材料的破坏)；(2)分解(对涂覆材

16、料和塑料的溶解作用)；(3)融化(在高温时对一些塑料和涂覆材料)。通风橱表面应该考虑使用防污染材料。通风橱内壁必须为全密封无缝连接，以满足最佳清洁条件和最大限度地保证实验人员的安全。1.2.3 进风调节板和气体导流板进风调节板在弹着点和防辐射方面提供一些人体防护它是透明的，故便于从外面观察。进风调节板可设计成垂直上下滑动、水平滑动或水平和垂直滑动的组合应用。只要能升降自由、省力、安全、便于实验操作和控制抽风量就可以。防爆玻璃是最普通的选择，是进风调节板材料经济的选择。当使用氟化氢(hf酸类)物质时，笔者推荐选择聚碳酸酯进风调节板。因为这种材料在处于hf气体条件下没有雾或腐蚀产生。气体导流板的设

17、计应充分考虑空气动力学因素、专有的导流板技术，提高有毒气体的收集、排放效率。1.2.4 观察窗设计要求观察窗采用无段变速平衡砝码设计，可以在任意位置停止，便于推拉悬吊观察窗的钢索外置于工作空间外，不直接接触通风橱的工作环境，其承重能力达到150kg，确保长期使用无变化。观察窗把手符合人体工程学，使推拉更方便且美观大方。该把手喷涂聚四氟乙烯，有很好的防酸碱能力。观察窗玻璃与把手的连接运用物理学原理使二者紧密结合在一起，观察窗玻璃采用5mm钢化玻璃贴进口的化学实验室专用贴膜。该贴膜在各种强酸碱溶液中浸泡48h无任何变化，既有很好的防腐蚀能力，又不影响实验室人员对内部仪器的观察。1.2.5 安全控制

18、设计（1） 工作区域安全设计工作区装配有工作检测传感器，用于检测实验人员在通风橱前的状况。当实验人员在工作区时，传感器将信号传送给通风橱系统使之设置在风量较高的“使用”工作模式，因而提高了安全性。当操作人员离开工作区时，传感器将信号传送给通风橱系统使之设置在风量较低的“待命”工作模式。有害气体检测传感器用于检测通风橱前溢出气体的状况。当有有害气体溢出时，报警系统就会报警，以免实验人员吸入有害气体。（2） 采用智能风量调节技术当实验人员在工作区时，风量调节设备反应速度应在ls之内，精确风量调节比为20:1(最大:最小)，确保通风橱工作时追踪恒定的面风速；进风调节板任意调节时，确保无溢出，并且具有

19、报警显示功能。（3） 排风方式排风方式应采用三段狭缝式，气流无遮挡，能将不同比重的有害气体高效率地排出，使实验室操作者及实验室其他人员避免有害物质的侵害所有水、气阀门及橱体均应选用优质耐用、阻燃和抗腐蚀材料。还应选用优质、平稳、可靠、噪音低的排风马达。2系统中不合理的人机关系及分析2.1实验人员与通风橱尺寸匹配分析评价2.1.1人体相关尺寸测量数据 为了使各种与人有关的机械、设备、产品等能够在安全的前提下高效能的工作，实现人-机优势的最优结合，并使人在使用时处于安全、舒适的状态和无害、宜人的环境之中。现在各种机械、设备、产品的设计必须充分考虑人体的各种人机学参数。因此，在产品的设计制造过程中了

20、解、熟悉、掌握有关设计所需的人机学参数的性质和使用条件是十分必要的。在“实验者与通风橱”这一人机系统的设计及使用过程中应考虑一下一些人体人机学参数：在设计中要用到的人体有关参数。这些数据主要来自于gb/t 100001988和gb/t 135471992工作空间人体尺寸。所运用的数据如下表所示： 立姿人体尺寸及部位见图图1表1 立姿人体尺寸(男)mm 1860岁1825岁1510509095991510509095994.2.1眼高143614741495158616431664170514441482150215761653167817144.2.2肩高1244128112991367143

21、51455149412451285130013721442146415074.2.3肘高925954968102410791096112892995797310281088110211404.2.4手功能高6566806937417878018286596836967457928088314.2.5会阴高7017287417908408568877077347497968488648954.2.6胫骨点高3944094174444724814983974114194464754855002635岁3660岁1510509095991510509095994.2.1眼高1437147814971

22、57216451667170514291465148815581629165116894.2.2肩高124412831303136914381456149612411278129513601426144514824.2.3肘高925956971102610811097112892195096310191072108711194.2.4手功能高6586839657427898028286516766897367827958184.2.5会阴高7037287427928418578867007247367848328468754.2.6胫骨点高394409417444473481498392407

23、415441469478493 表4 立姿人体尺寸(女)mm 1855岁1825岁1510509095991510509095994.2.1眼高133713711388145415221541157913411380139614631529154915884.2.2肩高116611951211127113331350138511721199121612761336135313934.2.3肘高8738999139601009102310508779049169651013102710604.2.4手功能高6306506627047467577786336536657077497607844.2

24、.5会阴高6486736867327797928196536806947387857978274.2.6胫骨点高3633773844104374444593663793874124394464632635岁3655岁1510509095991510509095994.2.1眼高133513711389145515241544158113331365138014431510153015614.2.2肩高116611961212127313351352138511631191120512651325134313764.2.3肘高87390091396110101025104887189590895

25、61004101810424.2.4手功能高6286496627047467577786286466607007427537754.2.5会阴高6476726867327807938196466686817267717848104.2.6胫骨点高362376384410438445460363375382407433441456表2-1 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1 5 10 50 90 95 991 5 10 50 90 95 99坐 高836 858 870 908 947 958 979 789 809 819 855 891 901 9

26、20坐姿颈椎点高599 615 624 657 691 701 719 563 579 587 617 648 657 675坐姿眼高729 749 751 798 836 847 867678 659 704 739 773 783 803坐姿肩高539 557 566 598 631 641 659504 518 526 556 589 594 609年龄分组男(18-60岁)女(18-55岁)百分位数1 5 10 50 90 95 991 5 10 50 90 95 99坐姿肘高214 228 218 216 291 298 312201 215 223 251 277 284 299坐

27、姿大腿厚103 112 116 130 146 151 160107 113 117 130 146 151 160坐姿膝高441 456 461 493 523 532 549410 424 431 458 486 494 507小腿加足高372 383 389 413 439 448 463331 341 350 382 399 405 417坐 深407 421 429 457 486 494 510 388 401 408 433 461 469 486臂膝距499 515 524 554 585 595 613481 495 502 521 561 570 587坐姿下肢长892 9

28、21 937 992 1046 1063 1093826 851 861 921 960 975 1005 表2-2 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1 5 10 50 90 95 991 5 10 50 90 95 99胸 宽 242 253 259 280 307 315 331219 233 239 260 289 299 319胸 厚176 186 191 212 237 245 261159 170 176 199 230 239 260肩 宽330 344 351 376 397 403 413304 320 328 351 371 37

29、7 387最大肩宽383 398 405 431 460 469 486347 363 371 387 428 438 458臀 宽273 283 288 306 327 334 346275 290 296 317 340 346 360坐姿臀宽284 296 300 321 347 355 369295 310 318 344 374 382 400坐姿两肘间宽353 371 381 422 473 489 519326 348 360 404 460 379 509胸 围762 791 806 867 944 970 1018717 745 760 826 919 949 1005腰 围

30、620 650 665 735 857 895 960622 659 680 772 904 950 1025臀 围780 805 820 875 948 970 1009795 824 840 900 975 1000 10442.1.2通风橱相关实测数据在一个人机系统中为了发挥系统的整体功能，使人和机有效地结合，机的结构及功能尺寸是十分重要的。产品设计者在设计、制造和使用的工程中也应考虑有关的人机学参数，选择合适的人体尺寸和百分位数。我们也知道一个产品并不是满足所有的使用者才是最好的，它有一个合理的限度。在充分考虑经济、使用群体、产品适用度等一些客观条件以后设计的产品才更加趋于合理。但是在

31、产品的使用中，使用群体是不断变化的，产品适用度也会随之变化。所以本课程设计在考虑适用群体相关尺寸变化及产品适用度等前提条件下，对通风橱及相关产品的尺寸进行实地测量，然后结合适用群体的有关人机学参数做出分析评价。三视图： 标准中的成年人坐姿膝高49cm,小腿加足高为41cm,立姿横向的活动间距最小局限为100cm，向后活动间距最小局限为100cm，腿部空间进深为：坐姿工作岗位最小局限为33cm，立姿工作岗位最小局限为8厘米，脚的空间进深为：坐姿大于53cm，立姿大于15cm，坐姿脚的空间高度为小于34cm，立姿脚的空间高度大于12厘米，脚部空间宽度：坐姿时大于48cm。所以我们设定的腿部空间的范

32、围是52cm.符合人机的作业岗位尺寸要求。标准控制台的最大高度为158cm，我们取适宜的高度为85cm，因为操作者有时需要站着、有时需要坐着，所以必须兼顾两种操作姿势时的舒适性和方便性，所以设定为85cm.标准操作台台面至顶部的高度，站姿为91cm，坐姿为66cm,考虑男女的平均身高，小个女性一般身高为153cm,大个男性身高为190cm左右，加上地面到操作台顶面的高度为180cm，所以我们设定操作台台面到顶部的高度为90cm.符合人机的要求。水平作业面的正常尺寸和最大尺寸：正常左手的活动区域为39.4cm，左手最大的活动区域为59.7cm，右手的正常活动区域为39.4，最大活动区域为50.8

33、cm,所以我们设置水平作业面的长度为154cm。2.2人与通风橱及相关物品与环境（人机关系心理方面）匹配分析评价 （1）环境因素的生理效应：实验环境中的物理因素有气温、湿度、噪声等。在高温的实验环境中会使人体出现一系列生理变化，表现为脉搏加快、体温升高、头晕、头痛、恶心、极度疲劳等，会在一定情况下影响做实验效率；在低温环境中则会表现出血压降低、脉搏呼吸减弱、有时还会出现局部冻伤等症状，也会影响实验效率；在极度潮湿的环境和噪音环境下则表现出烦恼、焦急、讨厌、生气的不愉快的心情，进而降低实验效率。 （2）色彩对心理状态的影响：人们处于不同的颜色环境中，除了视觉辨别力受到影响、视野发生变化外，人的心

34、理感觉也会有所变化，不同的颜色会产生不同的抽象概念和不同的感觉。如表：表 各种颜色的心理作用颜色引起心理作用和感觉的联想兴奋忧郁安慰热情爽快轻松沉重遥远接近温暖寒冷安静愤怒力量柔和希望警觉安详红000000橙0000黄00000绿00000000蓝000000紫00000白00灰00黑00说明：表中有“0”的表示有该种心理作用或感觉联想。冷暖感。如红色、黄色和橙色给人以暖的心理感觉；蓝色的衣服看上去凉爽。兴奋和压抑感。如红色、黄色等暖色调给人以兴奋感，使人情绪高涨、精神振奋、易于激动；蓝色等冷色调使人冷静，抑制人的情绪。轻松和压抑感。明度搞的颜色会使人感到轻松、自在、舒畅的感觉；明度低的颜色使

35、人产生压抑和不安的感觉。软硬感。明度高的颜色感觉软；明度低的颜色感觉就硬。等等。（3）采光与照明对心理状态的影响：照明环境不但要使人看清对象，而且要给人舒适的感觉。研究表明，照明会影响人的情绪，影响人的一般兴奋性和积极性，从而也影响工作效率。一般认为，明亮的房间会使人愉快。应照明不足，学生在看书学习时会产生疲劳，引起心理上的变化，长时间持续会对实验者在生理上造成一定影响。改善实验环境的照明条件，改进学习环境，可以改善视觉条件，节省工作时间，提高工作质量，保护视力，减轻疲劳，提高实验效率和兴趣。（4）“实验者与通风橱及周围环境”人机系统的环境匹配分析评价:在环境因素方面，结合学院所处的地理位置的

36、气候特点，夏季气温较高、空气湿度大，冬季气温较低，空气湿度相对较低。针对气候特征，采取相应的措施，如在夏季用电风扇来乘凉，冬天则根据条件来采取措施，提高室内温度等。在色彩搭配方面，在考虑学校所处地区气候特征和房间大小的客观条件时，对室内颜色及有关物品进行了颜色的合理搭配。如房间墙壁为白色，实验桌也为白色，椅子为橙黄色等。这些颜色都为冷色，与这里的气候特点形成对比，在夏季是学生就感到比较凉爽；本来空间并不大的寝室也在颜色的正确搭配下，变得比较明亮，宽敞，减少了学生在心理上的压抑感，显得极为轻松。给学生创造了良好的实验环境，在一定程度上可以提高实验效率。在凳子方面，由于很多实验所需时间较长，实验者

37、需要坐下来休息，所以需要实验室的凳子比较舒适，柔软，可以调节高度，以此来适应不同身高的人去做。3系统中人机关系的一些改进 （1）在当前的经济和科技条件下，几乎还不可能实现机完全符合人的各项要求的情况，即最佳状态。而其中存在一些不合适的因素，影响系统整体功能的发挥。由于受到使用群体、经济实力、科技水平等一系列客观条件的影响制约，这些影响因素到目前是无法完全消灭的。为了提高系统的实效，发挥系统的整体功能，满足更多的使用群体的需要，就要在系统中找出有关制约系统功能发挥的因素，查出有关问题，并根据相关人体参数，对机械、设备、产品进行改进设计，使产品更加趋于人性化，符合人的需求，创造高效的人机系统，发挥

38、人机系统的最大优势功能。以下是我在“四人间公寓学生用床及相关器物”人机系统中发现的有关问题及提出的相关改进措施。 （2）椅子是这一人机系统中不可缺少的一部分。椅子的设计及制造合理与否，在一定程度上对系统的功能发挥有很大影响。座位过高，则不能使体重正确地压在臀部，而使大腿肌肉受压，而且上、下腿和背部肌肉都会紧张。座宽应满足臀部就坐所需要的尺度，使人能自如地调整坐姿，一般取400500mm，肩并肩坐的排座，座宽应能保证人能自由活动因此，座宽应比人的肘间宽稍大一些，520mm的座宽能满足人的需要。靠背应适当的支持腰凹，使腰关节能自由能自由运动，靠背压于腰部的面积愈宽愈好。现在，学生所用的椅子左面上一般都雕有臀部的凹形部分，在两腿之间略有隆起。其设计目的是坐着更舒适些。但是实践证明，人的臀部大小和大腿粗细个体差异很大，这种坐面凹凸形反而不合适。其一，它妨碍臀部再坐面上的自由移动；其二，这种坐面使人体重量压在整个臀部，于解剖生理学提出的由坐骨结节承重的结论相径庭，不利于血液流通。椅