學生宿舍人因?qū)W分析與改進

人因工程學課程設計設計說明書——鹽城工學院學生宿舍的人因?qū)W分析與設計一調(diào)研1.1問卷鹽城工學院學生宿舍問卷調(diào)查親愛的同學:我組正在進行鹽城工學院宿舍的人因?qū)W分析與設計，為了給大學生宿舍創(chuàng)造一個和諧環(huán)境，特邀您填寫本調(diào)查問卷。1.您目前是〔〕學生。A.大一B.大二C.大三D.大四2.您對目前宿舍的滿意程度是〔〕。A．很滿意B.滿意C.一般D.不滿意3.您覺得宿舍布置中最重要的是〔〕。A.舒適B.平安C.整潔D.安靜4.您覺得宿舍的凳子與寫字桌匹配嗎？〔〕A.匹配B.不匹配C.無所謂5.您覺得宿舍上床下鋪的布置方式適宜嗎？〔〕A.適宜B.不適宜C.無所謂6.您覺得宿舍的床鋪爬梯平安嗎？〔〕A.平安B.不平安7.您覺得宿舍采光效果怎么樣？〔〕A.很好B.較好C.一般D.差8.您覺得宿舍通風效果怎么樣？〔〕A.很好B.較差C.一般D.差9.您理想中的宿舍應該是____________________________。10.如果讓您對宿舍重新布局，您覺得有哪些需要改良的？__________________________________________________。二分析2.1問卷分析題號問卷分析1大一、大二、大三和大四學生均占25%。255%的同學對目前的宿舍覺得一般，30%的同學覺得不滿意，而只有10%的同學覺得滿意，僅有5%的同學覺得很滿意。針對這一現(xiàn)狀，對于宿舍缺乏之處及時改良很有必要。340%的同學認為在宿舍布置中最重要的是舒適，35%的同學覺得最重要的是平安，15%的同學認為是整潔，還有10%的同學認為是安靜。數(shù)據(jù)顯示，一個宿舍的布置舒適和平安首當其沖。475%的同學覺得宿舍寫字桌與凳子不匹配，而只有3%的同學覺得匹配，數(shù)據(jù)顯示，宿舍的凳子的改良時多數(shù)同學希望的。565%的同學對目前宿舍上床下鋪的布置滿意，因為上床下鋪的布置方式帶給了大家更多的私人空間。679%的同學覺得宿舍床鋪的爬梯不平安，這一數(shù)據(jù)說明爬梯有必要改良。7大多數(shù)同學對宿舍的采光效果還是很滿意的。879%的同學覺得目前宿舍的通風效果一般，調(diào)查說明，宿舍陽臺處需安裝個窗戶，或者宿舍內(nèi)部安裝電風扇。9大多數(shù)人對宿舍的整體愿景是舒適、平安和溫馨。10大多數(shù)人對宿舍凳子、爬梯和通風效果滿意程度不高，覺得需要進一步改良。2.2整體分析2.2.1座椅我們學校宿舍的椅子只是最普通的凳子。圖2.2.1展示了宿舍凳子的整體設計以及與寫字臺的匹配高度，存在的問題有：〔1〕凳子的高度和寬度設計得就不合理，宿舍凳子高45cm，寫字臺75cm，不符合桌子和凳子的高度比1.8:1。凳子坐面長35cm，寬26cm。這樣的設計很容易使我們在宿舍看書寫作業(yè)的時候身體感覺不適，易疲勞，隨之也降低了作業(yè)效率?！?〕凳子沒有靠背。設置靠背的目的是為了使人坐著工作或休息時，把身體的一局部重力壓在靠背上，以減輕脊柱尤其是腰椎部的負荷，同時能使脊柱保持自然的彎姿，產(chǎn)生輕松省力的感受?！?〕凳子沒有扶手。扶手主要用來放置手臂，人在入座和起立時，有了扶手支撐，不僅省力，而且不易跌倒?！?〕凳子座位面是平的硬質(zhì)材料做的，身體的大局部重量就壓在這個局部，久坐后自然容易使這個部位引起麻木、酸痛的感受。對于我們長期要在宿舍學習的來說，這樣的設計很不合理，會導致過早出現(xiàn)脊柱彎曲，變形和駝背的現(xiàn)象。圖2.2.1凳子2.2.2爬梯學生上床的爬梯(如圖1.2.2所示)與地面幾乎成90度，學生在攀爬的過程中還是存在一定的平安隱患的，學生在睡醒下床的時候，意識比擬模糊，容易踩空，存在一定的危險。爬梯的寬度應稍微增大，增加著力點，這樣有利于平安?，F(xiàn)在是兩個人共用一個爬梯，而且采用的是突出式設計，這樣不夠美觀和平安，而且梯子上面沒有任何的防滑措施和保暖裝備，上下爬梯的時候很容易打滑，冬天每次上下床的時候，由于爬梯十分涼，同學們都會爬爬梯的時候都會加快速度，這樣就增加了腳底打滑踩空摔落的危險，不利于學生的平安。圖1.2.2爬梯2.2.3宿舍空氣流通據(jù)調(diào)查，空氣中的氧含量在15%以下時，會出現(xiàn)嗜睡、動作遲鈍、呼吸急促、脈搏加快等嚴重缺氧病癥；含氧量降到10%以下時，將發(fā)生休克甚至死亡。雖然每個宿舍都有獨立的陽臺，但每到晚上睡覺的時候，為了宿舍平安，宿舍門和陽臺門都緊閉著，尤其在春夏季節(jié)，宿舍內(nèi)部空氣不流通，早晨起床的時候宿舍里面十分悶熱，同學們更是覺得胸悶，嚴重影響我們的睡眠質(zhì)量?！踩鐖D1.2.3所示〕圖2.2.3窗戶三方案構(gòu)思依據(jù)人體大尺寸設計：最小功能尺寸=人體尺寸分位數(shù)+功能修正量最正確功能尺寸=人體尺寸分位數(shù)+功能修正量+心理修正量表3.1人體尺寸修正量表工程尺寸修正量修正原因座寬、座深、靠背6mm衣物小腿加足高3mm鞋表3.2中國成人人體尺寸數(shù)據(jù)〔按GB10000——1998數(shù)據(jù)整理〕單位：mm工程性別尺寸均方根差身高女157051.9體重女505.58坐高女85528.3坐姿頸椎點高女61723.2坐姿眼高女73926.2坐姿肩高女55622.3坐姿肘高女25121.5坐姿大腿厚女13011.6小腿加足高女38221.9坐姿膝高女45820.6坐深女43319.3臀膝距女52920.6坐姿下肢長女91236.9坐姿臀寬女34421.0坐姿兩肘間寬女40433.5四改良方案4.1座椅我們小組從自身實際出發(fā)，從女性身高等各個方面考慮來設計出最適合女性使用的座椅。4.1.1椅面高度根據(jù)我國人體尺寸的測量數(shù)據(jù)，成年人使用的座椅面離地高度不宜超過40cm，同時要與寫字臺的高度相匹配。最好的是，座椅在高度上設計成可以調(diào)節(jié)，以便就座人可以根據(jù)自己身材高度和個人偏愛調(diào)節(jié)做椅面高度。椅面高度設計依據(jù)小腿加足高的的第五位百分位數(shù)為根底，再加上相應的修正量，其計算公式如下：Pv=434.9-38.4*1.645=372mm再加上功能修正量為372+3=375mm，即可得到最小功能尺寸為375mm，取整為38cm。符合設計尺寸，能滿足大局部人的使用，也使得更加符合學校宿舍的設計。4.1.2座寬座寬是指就坐時水平面的寬度，并使就坐者能自如的調(diào)整坐姿，如果座面寬度尺寸過小會使就坐者感到擠壓，座面太大人就坐時肘部必須向兩側(cè)伸展來尋求支承長時間會引起肩部疲勞。以坐姿臀寬的第90位百分數(shù)為根底進行設計。其計算公式如下：Pv=344+21*1.282=370mm最正確功能尺寸為370+6=376mm，所以座面寬度取整為為38cm。座深座深是指座椅前緣到后緣的距離，正確的座深應使靠背更方便的支持腰椎部位，為適應絕大多數(shù)使用者，座深要按照較小百分位的群體設計，這樣身材矮小者坐著舒服，身材高大者只要小腿得到穩(wěn)定的支持，大腿也不會感到疲勞，所以座深尺寸設計選用第十位百分數(shù)進行設計，具體尺寸要考慮卓衣修正等。其計算公式如下：Pv=433-19.3*1.282=408mm最正確功能尺寸為408+6=414mm，為取整為41cm。4.1.4座位面傾角供休息用的座椅，椅面無疑需要有較大的后傾角，一般后傾5-10°左右。另外，假設使用前傾式座椅，可以把椅面設計成前、后傾角可以調(diào)節(jié)的式樣。4.1.5靠背在座椅上設置靠背，可以減輕脊柱尤其是腰椎部的負荷，靠背最正確傾角為110-115°左右。靠背的尺寸主要由坐姿肩高〔決定靠背高〕和坐姿兩肘肩寬〔決定靠背寬〕。我們以坐姿肩高和坐姿兩肘寬度的第五十位百分數(shù)的數(shù)據(jù)計算。Pv=556mm,在此根底上加上6mm的尺寸修正量為562mm，取整得靠背高為56cm。Pv=404cm，取整得靠背寬度為40cm。4.1.6扶手在座椅上設置扶手，可以把手臂放在扶手上休息。扶手高度以就座人手臂下垂時的肘部高度或略低于肘部高度為宜，扶手寬度不應小于10cm，我們以坐姿肘高的第五十位百分數(shù)為設計依據(jù)。Pv=251mm，加上6mm的尺寸修正量結(jié)果為257mm,取整為26cm，即扶手高度為26cm。4.1.7坐墊在座椅的座位面上放置一個設計得當?shù)淖鴫|，可以使體重壓力比擬均勻地分布在臀部較大的范圍。桌面高度桌面高度計算公式為：桌面高度=坐姿眼距地面高+著裝修正+姿勢修正以第90百分位的眼高為依據(jù)，桌面高度為1172-350+3-30=795mm，即桌面高度最正確尺寸為795mm，取整80cm。圖4.1椅子設計圖4.2爬梯爬梯采用內(nèi)嵌式設計，再采用存儲功能的抽屜設計，這樣便可以在不改變其功能的根底上，增加儲物空間。4.2.1爬梯材料爬梯材料選用木質(zhì)材料，冬天的時候就不會感到很寒冷。4.2.2爬梯各層的高度在設計時按小尺寸設計，用人的大腿長的第五位的百分數(shù)設計，得到：Pv=438-21.9*2.576=382mm,人在抬腿時的修正量為30mm，可以計算出爬梯的最大尺寸為352mm，能保證大多數(shù)人在輕松地情況下使用爬梯。爬梯寬度查書上的圖11.8可得，女性腳掌長度為0.146H(H為身高)。為滿足所有人的要求，取第九十九點五位百分數(shù)進行計算，得到：1570+51.9*2.576=1704mm，0.146H=0.146*1704=248mm，即爬梯寬度為248mm。爬梯的長度爬梯寬度與人的肩寬一致，能夠發(fā)揮出雙臂更大的力量，且比擬舒適。查表得：肩寬為202mm，即爬梯寬度為202mm。圖4.2爬梯設計圖4.3空氣流通4.3.1在墻頂?shù)倪m宜位置安裝可調(diào)節(jié)功率的電風扇從晚上11點到早上7點，整個宿舍都處于密閉的狀態(tài)，人在源源不斷地呼出二氧化碳，空氣中的溫度不斷升高，但是外界又不能及時的散熱，導致宿舍里面的溫度不斷升高，人體將感到悶熱，不舒服。在宿舍里面裝可調(diào)節(jié)功率的電風扇，有助于空氣流通，增加散熱，人體將感覺到舒適，不易煩躁，有利于心情的平和寧靜。4.3.2窗戶的改造把陽臺門最上方的密封玻璃改造成兩個小窗戶的形式，并且安上紗窗，這樣天氣炎熱的時候，晚上可以開窗通風，防止蚊蟲進入，宿舍就不會那么悶熱。圖4.3窗戶設計圖五.設計小結(jié)5.1優(yōu)缺點我們主要是解決了在學生公寓中與學生息息相關的問題，從三個方面對宿舍具體的公寓設施進行改良，給同學們提供了更好的生活學習環(huán)境。我們設計的椅子有不少的缺陷人的脊椎不是完全筆直的一條直線，是有一定的曲線弧度，我們設計的靠背不是很完美，由于實際條件的限制，我們無法得到具體專業(yè)的設計，所以只能進行最根底的設計，離人體最舒適的靠背設計還有一定的距離。5.2進一步研究的問題座椅靠背設計要符合人體符合人體生物力學的原理，使作業(yè)者保持自然或最接近自然的狀態(tài)，符合人體脊椎的構(gòu)造，希望得到更專業(yè)的設計數(shù)據(jù)，讓學生使用靠背時更加方便和科學，更加人性化。5.3得失與收獲本次課程設計獲取大多數(shù)同學的意見，結(jié)合自身現(xiàn)狀，對收集到的信息進行分析，得到了比擬真實的學生公寓現(xiàn)狀。利用我們所學過的有關人因工程學的知識，對宿舍的一些不符合人因?qū)W的現(xiàn)象進行改良，更進一步了解人因?qū)W這門學科，充分理解它的定義。通過本次課程設計我更加了解自己一學期里的學習情況，讓我穩(wěn)固了以前所學的知識以及看到了自己以前學習中的缺乏之處。在今后的學習過程中，我一定會認真學習專業(yè)課程，再也不