学生宿舍人因学分析与改进

人因工程学课程设计设计说明书

——盐城工学院学生宿舍的人因学分析与设计

一 调研

1.1问卷

盐城工学院学生宿舍问卷调查

亲爱的同学:

我组正在进行盐城工学院宿舍的人因学分析与设计，为了给大学生宿舍创造一个和谐环境，特邀您填写本调查问卷。 1.您目前是（ ）学生。

A.大一 B.大二 C.大三 D.大四 2.您对目前宿舍的满意程度是（ ）。

A．很满意 B.满意 C.一般 D.不满意 3.您觉得宿舍布置中最重要的是（ ）。

A.舒适 B.安全 C.整洁 D.安静 4.您觉得宿舍的凳子与写字桌匹配吗？（ ）

A.匹配 B.不匹配 C.无所谓 5.您觉得宿舍上床下铺的布置方式合适吗？（ ） A.合适 B.不合适 C.无所谓 6.您觉得宿舍的床铺爬梯安全吗？（ ） A.安全 B.不安全 7.您觉得宿舍采光效果怎么样？（ ）

A.很好 B.较好 C.一般 D.差 8.您觉得宿舍通风效果怎么样？（ ）

A.很好 B.较差 C.一般 D.差 9.您理想中的宿舍应该是____________________________。 10.如果让您对宿舍重新布局，您觉得有哪些需要改进的？ __________________________________________________。

二 分析

2.1 问卷分析

2.2 整体分析

2.2.1座椅

我们学校宿舍的椅子只是最普通的凳子。图2.2.1展示了宿舍凳子的整体

设计以及与写字台的匹配高度，存在的问题有：

（1）凳子的高度和宽度设计得就不合理，宿舍凳子高45cm，写字台75cm，不符合桌子和凳子的高度比1.8:1。凳子坐面长35cm，宽26cm。这样的设计很容易使我们在宿舍看书写作业的时候身体感觉不适，易疲劳，随之也降低了作业效率。

（2）凳子没有靠背。设置靠背的目的是为了使人坐着工作或休息时，把身体的一部分重力压在靠背上，以减轻脊柱尤其是腰椎部的负荷，同时能使脊柱保持自然的弯姿，产生轻松省力的感受。

（3）凳子没有扶手。扶手主要用来放置手臂，人在入座和起立时，有了扶手支撑，不仅省力，而且不易跌倒。

（4）凳子座位面是平的硬质材料做的，身体的大部分重量就压在这个部分，久坐后自然容易使这个部位引起麻木、酸痛的感受。对于我们长期要在宿舍学习的来说，这样的设计很不合理，会导致过早出现脊柱弯曲，变形和驼背的现象。

图2.2.1 凳子

2.2.2 爬梯

学生上床的爬梯(如图1.2.2所示)与地面几乎成90度，学生在攀爬的过程中还是存在一定的安全隐患的，学生在睡醒下床的时候，意识比较模糊，容易踩空，存在一定的危险。爬梯的宽度应稍微增大，增加着力点，这样有利于安全。

现在是两个人共用一个爬梯，而且采用的是突出式设计，这样不够美观和安全，而且梯子上面没有任何的防滑措施和保暖装备，上下爬梯的时候很容易打滑，冬天每次上下床的时候，由于爬梯十分凉，同学们都会爬爬梯的时候都会加快速度，这样就增加了脚底打滑踩空摔落的危险，不利于学生的安全。

图1.2.2 爬梯

2.2.3 宿舍空气流通

据调查，空气中的氧含量在15%以下时，会出现嗜睡、动作迟钝、呼吸急促、脉搏加快等严重缺氧症状；含氧量降到10%以下时，将发生休克甚至死亡。虽然每个宿舍都有独立的阳台，但每到晚上睡觉的时候，为了宿舍安全，宿舍门和阳台门都紧闭着，尤其在春夏季节，宿舍内部空气不流通，早晨起床的时候宿舍里面十分闷热，同学们更是觉得胸闷，严重影响我们的睡眠质量。（如图1.2.3所示）

图2.2.3 窗户

三 方案构思

依据人体大尺寸设计：

最小功能尺寸=人体尺寸分位数+功能修正量

最佳功能尺寸=人体尺寸分位数+功能修正量+心理修正量

表3.2 中国成人人体尺寸数据（按GB 10000——1998数据整理）

四 改进方案

4.1座椅

我们小组从自身实际出发，从女性身高等各个方面考虑来设计出最适合女性使用的座椅。 4.1.1 椅面高度

根据我国人体尺寸的测量数据，成年人使用的座椅面离地高度不宜超过40cm，同时要与写字台的高度相匹配。最好的是，座椅在高度上设计成可以调节，以便就座人可以根据自己身材高度和个人偏爱调节做椅面高度。

椅面高度设计依据小腿加足高的的第五位百分位数为基础，再加上相应的修正量，其计算公式如下：

Pv=434.9-38.4*1.645=372mm

再加上功能修正量为372+3=375mm，即可得到最小功能尺寸为375mm，取整为38cm。符合设计尺寸，能满足大部分人的使用，也使得更加符合学校宿舍的设计。 4.1.2 座宽

座宽是指就坐时水平面的宽度，并使就坐者能自如的调整坐姿，如果座面宽度尺寸过小会使就坐者感到挤压，座面太大人就坐时肘部必须向两侧伸展来寻求支承长时间会引起肩部疲劳。以坐姿臀宽的第90位百分数为基础进行设计。其计算公式如下：

Pv=344+21*1.282=370mm

最佳功能尺寸为370+6=376mm，所以座面宽度取整为为38cm。 4.1.3 座深

座深是指座椅前缘到后缘的距离，正确的座深应使靠背更方便的支持腰椎部位，为适应绝大多数使用者，座深要按照较小百分位的群体设计，这样身材矮小者坐着舒服，身材高大者只要小腿得到稳定的支持，大腿也不会感到疲劳，所以座深尺寸设计选用第十位百分数进行设计，具体尺寸要考虑卓衣修正等。其计算公式如下：

Pv=433-19.3*1.282=408mm

最佳功能尺寸为408+6=414mm，为取整为41cm。 4.1.4 座位面倾角

供休息用的座椅，椅面无疑需要有较大的后倾角，一般后倾5-10°左右。另外，若使用前倾式座椅，可以把椅面设计成前、后倾角可以调节的式样。 4.1.5 靠背

在座椅上设置靠背，可以减轻脊柱尤其是腰椎部的负荷，靠背最佳倾角为110-115°左右。靠背的尺寸主要由坐姿肩高（决定靠背高）和坐姿两肘肩宽（决

定靠背宽）。我们以坐姿肩高和坐姿两肘宽度的第五十位百分数的数据计算。

Pv=556mm,在此基础上加上6mm的尺寸修正量为562mm，取整得靠背高为56cm。

Pv=404cm，取整得靠背宽度为40cm。 4.1.6 扶手

在座椅上设置扶手，可以把手臂放在扶手上休息。扶手高度以就座人手臂下垂时的肘部高度或略低于肘部高度为宜，扶手宽度不应小于10cm，我们以坐姿肘高的第五十位百分数为设计依据。

Pv=251mm，加上6mm的尺寸修正量结果为257mm,取整为26cm，即扶手高度为26cm。 4.1.7 坐垫

在座椅的座位面上放置一个设计得当的坐垫，可以使体重压力比较均匀地分布在臀部较大的范围。 4.1.8 桌面高度

桌面高度计算公式为：

桌面高度=坐姿眼距地面高+着装修正+姿势修正

以第90百分位的眼高为依据，桌面高度为1172-350+3-30=795mm，即桌面高度最佳尺寸为795mm，取整80cm。

图4.1 椅子设计图

4.2 爬梯

爬梯采用内嵌式设计，再采用存储功能的抽屉设计，这样便可以在不改变其功能的基础上，增加储物空间。 4.2.1爬梯材料

爬梯材料选用木质材料，冬天的时候就不会感到很寒冷。 4.2.2 爬梯各层的高度

在设计时按小尺寸设计，用人的大腿长的第五位的百分数设计，得到： Pv=438-21.9*2.576=382mm,人在抬腿时的修正量为30mm，可以计算出爬梯的最大尺寸为352mm，能保证大多数人在轻松地情况下使用爬梯。 4.2.3爬梯宽度

查书上的图11.8可得，女性脚掌长度为0.146H(H为身高)。为满足所有人的要求，取第九十九点五位百分数进行计算，得到：

1570+51.9*2.576=1704mm，0.146H=0.146*1704=248mm，即爬梯宽度为248mm。 4.2.4爬梯的长度

爬梯宽度与人的肩宽一致，能够发挥出双臂更大的力量，且比较舒适。查表得：肩宽为202mm，即爬梯宽度为202mm。

图4.2 爬梯设计图

4.3 空气流通

4.3.1 在墙顶的合适位置安装可调节功率的电风扇

从晚上11点到早上7点，整个宿舍都处于密闭的状态，人在源源不断地呼出二氧化碳，空气中的温度不断升高，但是外界又不能及时的散热，导致宿舍里面的温度不断升高，人体将感到闷热，不舒服。在宿舍里面装可调节功率的电风扇，有助于空气流通，增加散热，人体将感觉到舒适，不易烦躁，有利于心情的平和宁静。 4.3.2 窗户的改造

把阳台门最上方的密封玻璃改造成两个小窗户的形式，并且安上纱窗，这样天气炎热的时候，晚上可以开窗通风，防止蚊虫进入，宿舍就不会那么闷热。

图4.3 窗户设计图

五.设计小结

5.1优缺点

我们主要是解决了在学生公寓中与学生息息相关的问题，从三个方面对宿舍具体的公寓设施进行改进，给同学们提供了更好的生活学习环境。

我们设计的椅子有不少的缺陷人的脊椎不是完全笔直的一条直线，是有一定的曲线弧度，我们设计的靠背不是很完美，由于实际条件的限制，我们无法得到具体专业的设计，所以只能进行最基础的设计，离人体最舒适的靠背设计还有一定的距离。

5.2进一步研究的问题

座椅靠背设计要符合人体符合人体生物力学的原理，使作业者保持自然或最接近自然的状态，符合人体脊椎的构造，希望得到更专业的设计数据，让学生使用靠背时更加方便和科学，更加人性化。

5.3得失与收获

本次课程设计获取大多数同学的意见，结合自身现状，对收集到的信息进行分析，得到了比较真实的学生公寓现状。利用我们所学过的有关人因工程学的知识，对宿舍的一些不符合人因学的现象进行改进，更进一步了解人因学这门学科，充分理解它的定义。

通过本次课程设计我更加了解自己一学期里的学习情况，让我巩固了以前所学的知识以及看到了自己以前学习中的不足之处。在今后的学习过程中，我一定会认真学习专业课程，再也不能像以前那样迷迷糊糊的。通过这次的课程设计，我也扎实了自己的基本知识，为自己以后的就业提供了更多地机会。在这次的课程设计中，我们也非常感谢老师的指导和帮助。

参考文献:

【1】马如宏.人因工程[M]. 北京：北京大学出版社，2011.

【2】朱序璋.人机工程学[M]. 西安：西安电子科技大学出版社，1999.

【3】孙林岩.人因工程[M]. 北京：中国科学技术出版社，2001.

【4】张宏林.人因工程学[M]. 北京：高等教育出版社，2005.

【5】孔庆华.人因工程基础与案例[M]. 北京：化学工业出版社，2008.

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