——桃园4#寝室改进设计说明书
学校：湖北汽车工业学院
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指导教师：
2013年01月12日——2013年1月18日星期五
目录
前言部分………………………………………………………………………………………………………
3
第一部分
一、 改进对象的选择…………………………………………………………………………………….5
二、 改进对象的实体测量……………………………………………………………………………. 5
Ⅰ、组合床数据表格
Ⅱ、座椅数据表格
Ⅲ、风扇与照明
三、根据改进对象测量数据进行人因分析与评价............................................... 6 Ⅰ：组合床
1）、电脑桌+书桌的人因分析与评价：
书桌高度分析
桌面作业面积分析
一般电脑桌的设计原理
2）、书架的人因分析与评价
3）、衣柜的人因分析与评价
4）、床身的人因分析与评价
5）、床梯的人因分析与评价
Ⅱ：座椅
Ⅲ：风扇和照明
第二部分
三、 确定具体改进方案…………………………………………………………………………………11
Ⅰ：组合床改进方案的确定
Ⅱ：座椅改进方案的确定
Ⅲ：风扇和照明改进方案的确定
四、 根据改进后的数据进行人因分析并进行评价……………………………………… 12
第三部分
六、针对本次《人机工程学》课程设计的感想与总结
摘要：本文着重介绍了湖北汽车工业学院桃园4#二楼的学生宿舍的学生的生活环境、室内布局以及空间内设施的相关人机工程学数据，并依据这些数据进行了人因分析与评价，根据其不足制订了设计方案，与此同时对以上不足进行了“再设计”、“再分析”、“再评价”的相关设计工作；文中图文并茂的形式主要侧重于空间环境、设施布置以及对象改进前后的变
化对比，籍此，通过视觉上的不同感受，使读者更接近于身临其境，从而反映出通过人因工程学的方法改进后的良好效果。
关键字：室内布局 空间内设施 人因分析与评价 设计方案 人因工程学
前言部分
根据相关调查显示，目前大部分高校的学生宿舍的布局设计通常是组合床的形式，即：上面安置学生的床铺，床铺下方即为电脑桌、书架、衣柜的组合设施，学生通过梯架上床休息，下方的组合设施则是为学生提供宿舍内学习生活的需要；毋庸置疑，这个空间环境的各方面的相关设计都会或多或少的影响到学生的休息情况进而影响到学生的学习效率，甚至于学生的身心健康。而根据调查发现，绝大部分学生对于现在的寝室内的布局包括照明等设计表示不满，基本的舒适度上都并不能达到人因要求。究其原因，可以总结为以下几点：第一、学校在学生寝室设计、配置中经费上的约束与不允许——经济基础决定上层建设；第二、楼层寝室的室内设计人员缺乏人机工程设计观念，并没有过多的考虑“人”的这一关键因素；第三、正所谓“众口难调”，面对庞大的学生体，存在人体尺寸甚至习惯上的诸多差异，如果抛开人机基础而只是进行单方面的常规设计，则难以做到“普遍适用”的 效果。综上可见，针对学生宿舍的改良设计可谓是刻不容缓。
所谓人机工程学，亦即是应用人体测量学、人体力学、劳动生理学、劳动心理学等学科的研究方法，对人体结构特征和机能特征进行研究，提供人体各部分的尺寸、重量、体表面积、比重、重心以及人体各部分在活动时的相互关系和可及范围等人体结构特征参数；还提供人体各部分的出力范围、以及动作时的习惯等人体机能特征参数，分析人的视觉、听觉、触觉以及肤觉等感觉器官的机能特性；分析人在各种劳动时的生理变化、能量消耗、疲劳机理以及人对各种劳动负荷的适应能力；探讨人在工作中影响心理状态的因素以及心理因素对工作效率的影响等。 本文基于实地调研包括测量、计算以及舒适度口头调查，着重介绍了湖北汽车工业学院桃园4#二楼的学生宿舍的学生的生活环境、室内布局以及空间内设施的相关人机工程学数据，并依据这些数据进行了人因分析与评价，根据其不足制订了设计方案，与此同时对以上不足进行了“再设计”、“再分析”、“再评价”的相关设计工作；文中图文并茂的形式主要侧重于空间环境、设施布置以及对象改进前后的变化对比，籍此，通过视觉上的不同感受，使读者更接近于身临其境，从而反映出通过人因工程学的方法改进后的良好效果。
第一部分
一、改进对象的选择：
Ⅰ：组合床：｛ 【1】、电脑桌+书桌 【2】、书架 【3】、方便搁物架 【4】、衣柜 【5】、床身 【6】、床梯 ｝
Ⅱ：座椅
Ⅲ：照明：｛ 【1】、阳台窗体 【2】、室内灯管 ｝
二、改进对象的实体测量：（数据库）（使用舒适度：非常舒适、适中、不舒适、非常不舒适）
Ⅰ、组合床
增白皂改进对象 数据（mm） | 长 | 宽 | 高 | 其他 | 舒适度 |
电脑桌+书桌 | 840 | 500 | 720 | 容膝500 | 不舒适 |
书架 | 1160 | 200 | 1380 融合调度指挥通信系统 | 距桌面高度660 | 不舒适 |
方便搁物架 | 800 | 235 | 1495 | 程控电压衰减器距桌面高度790 | 适中 |
衣柜 | 480 | 840 | 1200 | 门460距桌950（平开） | 不舒适 |
立云购物商城衣柜上方搁物间 | 480 | 840 | 360 | \ | \ |
床身 | 1950 | 900 | 1850 | 护栏1000 | 适中 |
床梯 | 100 | 280 | \ | 垂直安置、镂空踏架 | 非常不舒适 |
| | | | | |
Ⅱ、座椅
椅面高度 | 椅面宽度 | 椅面深度 | 座椅面倾斜角 | 靠背的高/宽 | 靠背的倾角 | 扶手高度 |
397--440 | 340--390 | 392 | 5° | 410/330 | 105° | 0 |
| | | | | | |
Ⅲ、风扇和照明
室内灯管 | 优点 | 节能便于控制 | 石膏增强剂缺陷 | 不能满足个人需求 |
风扇 | / | / | 缺陷 | 无效 |
| 莫氏变径套 | | | |
三、根据改进对象测量数据进行人因分析与评价
Ⅰ：组合床
1）、电脑桌+书桌的人因分析与评价：
书桌高度分析
因为在Ⅱ型产品设计中只需要采用一个人体百分位作为尺寸的上限值和下限值的依据，对于书桌的高度设计，根据《人机工程学》P33页表2-1应该采用第95百分位左右数据进行设计。
最小功能尺寸=人体尺寸分位数+功能修正量(公式1）
坐膝高的第95百分位数为532mm，根据第三章表2功能修正量可知，坐膝高功能修正量为33mm，根据公式1可以计算出，书桌最小功能尺寸为565mm，现有的书桌设计为500mm，根据人机工程学的坐姿工作台的设计，以及人体百分位数的选择，500mm明显小于人体坐姿的第50百分位数。所以不符合人机工程学的设计原则。
桌面作业面积分析
依据表Ⅰ所示书桌长度为840mm，宽度为500mm，根据巴恩斯绘制的水平面工作区域图，采用我国成年人人体尺寸GB10000-88，并按教材P218表9-4进行修正后的表9-6男、女性操作者坐姿作业位置设计参数进行计算分析，如图所示：
而实测书桌长、宽均在合理范围内，所以符合人机工程学设计原则。
一般电脑桌的设计原理
一般电脑桌的设计属于人因工程学中作业空间设计的范畴，是近身作业空间，同时又是个体作业场所。因此设计的最基本内容，就是要依据电脑操作者在操作时四肢所及范围的静态尺寸和动态尺寸来确定，即按电脑操作者的操作范围、视觉范围以及作业姿势等一系列的生理因素、心理因素对设备进行合理的布置和安排，并出最适合该操作者的人体最佳作业姿势、作业范围，以为电脑操作者创造一个最佳的作业条件。一个优良的电脑桌设计，不仅可以使电脑操作者工作舒适、安全，操作方便，而且有助于提高人机系统的作业效率。根据人因工程原理，合格的电脑桌设计应该满足以下几方面的要求：
1、视觉要求
.正常人的视野大致相同，坐姿视平线以下15 度是最佳视角，向下的最大视角是 20 度。坐姿水平方向视物在 1.5～3 度内辨认物体最清晰，为中心视力范围；3～18 度内视物短暂，比较清晰，为片刻视范围；38 度左右为最大视角或视力范围。因此电脑显示器应该放置在人的最佳视觉范围内，最好与水平面呈 30 度，而且最好设计成角度可调的。
.人在作业时，视距的远近直接影响着认读的速度和准确性。在正常作业中，通常采用 38～56cm 的视距范围。因此电脑的显示器通常距眼睛 45～61cm，其中在 56cm处为最佳。
2 、坐姿要求
.操作时正确的坐姿应是身躯上部伸直稍向前倾 10～15 度，保持眼睛到工作面的距离在 30cm 以上，大腿放平，小腿自然垂直着地成稍向前伸展着地，使整个身体处于自然舒适状态。因此电脑桌的设计保证有足够的空间容纳双腿，使人能够处于最佳的坐姿状态。
.坐姿工作空间的范围是由进行工作的上肢伸展的范围来决定。人体上肢操作水平范围的最佳区域为左右 30 度范围内，容易到达的区域为左右 60 度范围内，限制越少，可达范围越远。因此电脑的显示器和键盘、鼠标要放置在该范围内，同时应减少对上肢的限制，以保证上肢有足够的自由活动空间。
3、工作面要求
.工作中如果工作面太矮，后背就需过度弯曲；如果工作面太高，肩部就不能保持正常的姿势，必须要抬高从而引发肩部和颈部的不舒适。工作面高度处在肘部位置为最佳。使用键盘时的工作高度就是键盘上的主行。设计时要降低工作面的高度，同时允许大臂在工作中保持自然放松的姿势，并保持腕部处于中立的姿势，以防止手腕疲劳。
.工作面的高度同时也要受到座椅的高度、桌面的厚度和大腿厚度的影响，其下部的高度应该提供足够的大腿空间。对于不可调整的坐姿工作面下部的最小尺寸应该是66.5 cm，但这样的工作面对于个子矮小的使用者可能就不方便了，因此应可能把工作面设计成可调的。腿伸展开的宽度最小为 59cm。
.使用倾斜桌面比使用水平面的操作姿势具有躯干移动减少，颈部弯曲减少，疲劳降低，不舒适感减轻的优点。但在这种情况下要防止桌面东西滑落。
2）、书架的人因分析与评价：
调查发现，大部分同学认为，书架设计不够人性化，过于简陋，主要表现在以下两方面：一、没有足够的空间，难以发挥书架的本质作用；二、无法进行书籍分类放置，带来使用上的不便。
为此，在改进设计中我们初步确定采用分层设计，不同层次放置不同的书籍，设计的尺寸也不同。
图2.2）、改进前的书架：
3）、衣柜的人因分析与评价：
根据调查发现，寝室内的衣柜设计也是不尽如人意，主要有以下两点：
第一、 衣柜采用的是平开式柜门，通过测量数据得知，衣柜与书桌间的空间距离为950mm，而单是柜门就有460mm，当打开柜门时明显占据了大部分活动空间，造成活动上的不便，而且容易造成柜门损坏
第二、 衣柜内部空间设计不够合理，高度不够，没有挂衣物用的横杆，不能满足各类衣物的挂放需要
4）、床身的人因分析与评价：
根据测量结果床身长为1950，宽为900；因为在Ⅱ型产品设计中只需要采用一个人体百分位作为尺寸的上限值和下限值的依据，对于床长设计应该使用大尺寸，由P24表2-3我国成年人人体主要尺寸，人体身高的第九十五百分位长度为1775mm，床的长度1950mm，现有床铺长度大于第九十五百分位数，即满足了百分之九十五的人使用；对于床宽设计应该使用大尺寸，由表2-3知，人体身高的第九十五百分位宽度为469mm，床的宽度为900，明显满足人因设计要求;由于每件产品在使用设计时候不可能满足所有人的使用习惯以及喜好，
也就没有必要为了极端少数的人的要求进行一些不必要的设计，所以在床铺的长、宽尺寸上，现有的组合式床铺满足人机工程学的设计。
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