第一篇：四人宿舍設施安全人機工程學分析及優(yōu)化

摘要：高校宿舍公寓的設計合理性、舒適性越來越受重視。本文主要是運用人機工程學的知識，從國家標準及全國高校宿舍情況出發(fā)對于我校7號宿舍樓的內(nèi)部的尺寸、方位上進行合理的評價與分析，并在此基礎上提出一些合理的改善措施。

當今高校大多數(shù)學校采用四人間宿舍，本科院校之中四人間宿舍運用得更廣。當今社會，物質(zhì)文明以較為發(fā)達，對于高校，培養(yǎng)高等優(yōu)秀人才的地方，更需要有一個與之相配套的宿舍環(huán)境，來為我們莘莘學子們提供一個良好的學習環(huán)境。雖然四人間宿舍在全國已經(jīng)普遍采用，但是當中還有些不夠人性不夠合理的地方，這就需要去加以改進和完善。適逢，我們對于《人機工程學》這門學科的學習，為了能夠更加深入的了解與學習這門學科，也為了我們對于我們宿舍環(huán)境有著更加完美的期望，所以我們進行了這次調(diào)查與分析。

前言

安全人機工程學的研究領域將不斷擴大。隨著科學技術的快速發(fā)展，社會的前進，經(jīng)濟的繁榮，人們對保護自身的安全健康要求日益強烈，因此促使安全人機工程學的研究領域已不能局限于人機結合面的匹配問題，而要求研究廣泛的應用領域，如人與生產(chǎn)工藝、人與操作技能、人與工程施工、人與生活服務、人與組織管理、人（享受者）與游藝設備、人（乘客）與運輸機（如汽車、火車、飛機、輪船、宇宙、載人飛船）等要素的相互協(xié)調(diào)適應問題。這些研究以各自有關要素構成的系統(tǒng)為基礎，從系統(tǒng)中人的角度，以解決人機系統(tǒng)的安全問題為著眼點，優(yōu)化人與各相關要素的關系，使機適宜于人。從而使系統(tǒng)達到安全目標和保障工效的目的。由于人的生活領域、生產(chǎn)領域、生存領域涉及到方方面面 其領域非常廣泛。因此可以說，安全人機工程學具有廣闊的應用前景。

一、安全人機工程概述

在任何一個人類活動場所，總是包括人和機（此處的機是廣義的，即物）兩大部分。如圖1-2所示，這個整體包括人、機、人機結合面。

這果所謂的人(Man)，是指活動的人體，即安全主體，人應該始終是有意識有日的地操縱物(機器、物質(zhì))和控制環(huán)境的，同時又接受其反作用。

這里所謂的機(Machine)，是廣義的，它包括勞動工具、機器(設備)、勞動手段和環(huán)境條件、原材料、工藝流程等所有與人相關的物質(zhì)因素。安全人機工程學主要是從安全的角度和以人機工程學中的安全為著眼點進行研究的，其研究對象是人、機和人機結合面三個安全因素。其目的：研究以保證工作(包括各種活動)效率為必要條件和以追求實現(xiàn)人的安全(含健康，下間)為目標，研究實現(xiàn)這一要求所需要的人機學型淪、入法、手段和采取安全設備工程或其他工程措施的依據(jù)。

二、安全人機工程學的研究目的 安全人機工程學的主要研究目的是：對上述綜合體建立合理的方案，更好地在人機之間合理地分配功能、使人和機有機結合，有效地發(fā)揮人的作用、最大限度地為人提供安全衛(wèi)生和舒適的環(huán)境，達到保障人的健康、舒適、愉快地活動的日的，同時提高活動效率。

對建工學院宿舍的現(xiàn)狀分析

建工學院宿舍樓每棟都由兩部分組成，即正房和廂房。宿舍是兩邊對立的，正房一遍宿舍房間永遠是陽面，另一邊則永遠是陰面，廂房兩面的差異較小些。下面對宿舍空間結構做一下介紹。4人間學生宿舍主體臥室空間長為 550 厘米寬為 330 厘米、高為 300 厘米。宿舍含有陽臺，陽臺與宿舍等寬，面積不大。宿舍內(nèi)部與陽臺依靠一扇窗和一扇門相連，夜晚可以用窗簾遮擋整個窗和門。白天將窗簾拉開用以采光。宿舍內(nèi)部即主體空間分為左右兩個部分，兩邊各有兩個單鋪位的床。其中，上鋪距地面 170 厘 米，上鋪距天花板 130 厘米，床下是電腦桌、書架和衣柜的組合。每個床位長為195厘米，寬為 90 厘米。每一張書桌配備一把椅子。書桌與床鋪之間是過道。最后，宿舍墻壁 整體色彩基本上為白色，玻璃為全透明玻璃，床的材料為鋼鐵，在天花板中間為兩盞節(jié)能燈管用以照明。

第二篇：人機工程學椅子分析

辦公椅和休閑椅設計分析

14工設1

張嘉璇

2014094543024 辦公椅

該工作椅裝有輪子，可以在水平方面上任意移動，并且它能繞軸作360度的旋轉，能讓使用者隨意調(diào)整自己的工作角度。除此之外，它的靠背也基本符合人的背部曲線，能帶給使用者一定的舒適度。但這款椅子也存在一定的缺點：這款椅子的腰撐不能向前移動，這樣就不能保證直坐的坐姿，從而導致人的背部后傾或彎曲而失去理想坐姿。休閑椅

該椅子角度完美的后腳支撐起了整個屁股的重量和搖椅與地面接觸時的滑動平衡。一般婦女在孕育時會比較偏愛搖椅，因為搖椅能緩解孕期漸次明顯的背痛。除此之外，搖椅有規(guī)律的律動搖晃能緩解人一天工作后的勞累，從而讓人放松下來，讓人更快地進入夢鄉(xiāng)。

第三篇：人機工程學案例分析報告（范文）

人機工程學案例分析報告

摘要：高校宿舍公寓的設計合理性、舒適性越受重視。本文主要是運用人機工程學的知識，從國家標準以及全國高校宿舍情況出發(fā)對于我校 5 號宿舍樓的內(nèi)部的尺寸、方位上進行合 理的評價與分析，并在此基礎上提出了一些合理的改善措施。

關鍵字：宿舍公寓

人機工程學 分析

評價

我校女生公寓的人機學評析和改進設計 選題背景

當今中國高校的學生宿舍己經(jīng)公寓化，服務性設施也在改進。了解高校學生宿舍的發(fā) 展情況，將使本文的評析更加具有現(xiàn)實針對性。1)解放后到文化大革命以前，學生宿舍每層有集中的盥洗室和衛(wèi)生間。2)1977 年文化大革命后，新學生宿舍樓采用磚混結構中廊式布局，通常 6-7 層，每層 采用集中的盥洗室和衛(wèi)生間。中央走道兩側排列房間和公用的盥洗室及衛(wèi)生間。3)2000 年以來宿舍分三類：①每層采用集中的盥洗室和衛(wèi)生間；②旅館式學生公寓，每個房間都有 獨立的盥洗室和衛(wèi)生間，；③高層學生公寓，是為解決高校擴招學生增多問 題而建，設施設計上受很多條件限制，電梯、盥洗室和衛(wèi)生間。我校女生公寓樓屬

我校女生公寓的人機學評析和改進設計

不應小于0.35m。6)層高和凈高(1)居室在采用單層床時，層高不宜低于2.80m；在采用雙層床或高架床時，層高不宜 低于3.60m。(2)居室在采用單層床時，凈高不應低于2.60m；在采用雙層床或高架床時，凈高不應 低于3.40m。7)門窗和陽臺(1)宿舍門窗的選用應符合國家相關標準。(2)宿舍的外窗窗臺不應低于0.90m，當?shù)陀?.90m時應采取安全防護措施。(3)宿舍居室外窗不宜采用玻璃幕墻。(4)開向公共走道的窗扇，其底面距本層地面的高度不宜低于2m。當?shù)陀?m時不應妨 礙交通，并避免視線干擾。(5）居室的門宜有安全防范措施，嚴寒和寒冷地區(qū)居室的門宜具有保溫性能。(6)宿舍宜設陽臺，陽臺進深不宜小于1.20m。各居室之間或居室與公共部分之間毗連 的陽臺應設分室隔板。(7)頂部陽臺應設雨罩，高層和多層宿舍建筑的陽臺、雨罩均應做有組織排水，雨罩 應做防水，陽臺宜做防水。(8)低層、多層宿舍陽臺欄桿凈高不應低于1.05m；中高層、高層宿舍陽臺欄桿凈高不 應低于1.10m。目前，我校女生公寓的平面圖如圖 1 所示。

圖1

我校女生公寓的人機學評析和改進設計 人機評析及改進準備 2.1 女生公寓的布局 1）門的寬度 現(xiàn)有門的寬度為 800mm，宿舍的門應考慮能方便地進出，平日的實際使用情況及實地 試驗表明，800mm 的門寬已經(jīng)足夠。2）門的位置 門的位置是調(diào)查的重點問題之一，根據(jù)同種布局，此門的位置是很合理的。3）陽臺使用面積 每個寢室住 4 名學生，總體面積為 21.6 m2，但陽臺卻占據(jù)了 3.6m2 的面積，由于學生 活動關系，陽臺只能晾曬一些衣物，所以其空間應適當減少。

2.2 盥洗池 盥洗池區(qū)域的視圖如圖 2 所示，分析盥洗池使用中的人機關系，可以得出以下結論：

圖2

由于衛(wèi)生間區(qū)域有限，而便池所占空間和盥洗池所占空間相同，學生洗漱以及洗衣服 都需要在面池處活動，但是目前空間很小，應該予以改進。將便池面積縮窄加大面池所在 面積。2.3 宿舍進門走廊的寬度 進入宿舍的走廊現(xiàn)有寬度為一米，根據(jù)學生帶物品進出的實驗，這個寬度是合理的。

我校女生公寓的人機學評析和改進設計

2.4 宿舍的置物架 置物架分四層正好適合四人使用，但是根據(jù)圖一所示，它正好擺放在進門的走廊處，而走廊只有一米的寬度，如果把置物架放在哪個位置影響到學生的進出，這是不合理的，所以置物架的位置可以改變一下。2.5 目前只供應涼水淋浴，只在炎熱的夏季才有部分同學使用，利用率甚低。宿舍改進

宿舍的改進如圖 3、4、5、6、7 所示，說明如下：

圖3 圖4

我校女生公寓的人機學評析和改進設計 圖5 圖6 圖7

我校女生公寓的人機學評析和改進設計

1)將宿舍陽臺的寬度減低，節(jié)省學生經(jīng)?；顒拥姆秶?)把衛(wèi)生間中面池的范圍加大減少便池的面積以方便學生的正?；顒印?)把放在進門走廊的置物架挪動地方，以便方便學生的進出。4)鞋柜：我校宿舍幾乎都沒有鞋柜的設置。大學生是一個青春活潑的年紀，每個人都有三 五雙鞋子，甚至十幾雙。鞋子的擺放就成了大的問題，直接放在地上很不美觀，而放在陽 臺上又容易受潮。所以可以在陽臺上加一個封閉鞋柜，既美觀又免于受潮。5)臺式電腦置放處：我校宿舍內(nèi)幾乎沒有設置有放置電腦的位置。這很不方便學生的空間 活動和學習。6)經(jīng)過如上改進設計的宿舍，方便了學生的生活，使宿舍空間利用更加合理。結果分析

本論文應用人機工程學的知識，對我校女生寓樓的宿舍進行評析并作改進設計。通過 調(diào)查宿舍的信息發(fā)現(xiàn)問題，提出質(zhì)疑，查找資料，解決問題，設計提案并加以總結。通過 繪圖軟件的應用提高評析和設計的精確度和可信度。設計方案是在原有環(huán)境限制基礎上進 行的改進，具有可操作性和可實現(xiàn)性。設計體會

這次調(diào)查，我們主要是先通過對于標準的了解，又對于全國大學的狀況，以及本校情 況的調(diào)查?；谝陨系恼{(diào)查研究，又進一步對我校的現(xiàn)狀進行了分析，并對其不足的地方 提出了一些建議。希望能夠給設計者們提供一點點建議。也為我們自己的環(huán)境做些力所能 及的事，一切的設計都是為人們的生活提供方便，為了設計出更加合理更加符合人們生活 生存的產(chǎn)品以及空間布局，我們一定要好好學習課本理論知識并且多多參加各種實踐以便 積累經(jīng)驗。

我校女生公寓的人機學評析和改進設計

參 考 文 獻

[1] 何人可編著.工業(yè)設計史[M].北京：北京理工大學出版社,1991 年 [2] 丁玉蘭編著.人機工程學[M].北京：北京理工大學出版社，2005 年 [3] 王繼成編著.產(chǎn)品設計中的人機工程學[M].北京：化學工業(yè)出版社，2004 年 [4] 楊君順編著.人機工程學[M].陜西：陜西科技大學，2000 年

第四篇：安全人機工程學課程設計(任務)

《安全人機工程學》課程設計

以呂梁學院階梯教室安全人機工程設計為例

題目：階梯教室的安全人機工程學評析與改進

目錄 摘要

主要寫該課程設計采用的方法、所做的工作和所得的結論，字數(shù)限制在300字以內(nèi)。要求簡明扼要。關鍵詞

文獻查閱是所需要的關鍵信息，如：安全人機工程學、課程設計、階梯教室、人性化設計、人體參數(shù)、人機結合面等。前言

簡要說明安全人機工程學的概念、涉及的學科領域、特性及其目的；簡要說明安全人機工程學的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及國內(nèi)的應用情況；簡要說明不考慮安全人機的階梯教室可能帶來哪些負面的問題；總結性地說明為了解決這些負面問題，我們應用安全人機工程學的原理和方法對階梯教室在使用過程中出現(xiàn)的不合理問題進行了科學的分析，進而提出了符合安全人機工程學原理的人性化設計，為解決學生無意識碰撞致傷、降低學生的疲勞度、提高學生的學習效率提供了可行的設計依據(jù)。

1、階梯教室門窗、桌椅及相關設施的人機關系

主要介紹人與階梯教室所形成的系統(tǒng)中存在的人機關系，如：人機合理匹配關系（包括人與門、桌椅之間的尺寸匹配關系，人與門窗、桌椅之間功能匹配關系，人、機與周圍環(huán)境的匹配關系等）；人機相互作用關系（包括人與門窗、桌椅之間的相互適宜關系，人、機與周圍環(huán)境這一系統(tǒng)的采光、照明、顏色調(diào)配等關系）等。

這部分可以先寫一些該人機系統(tǒng)區(qū)別于其他系統(tǒng)的特點，然后自然引入這個系統(tǒng)中存在的人機關系。

2、人體相關尺寸收集

主要介紹有關設計所需的人機學參數(shù)，如：學生用桌椅及相關設施這個人機系統(tǒng)設計及使用過程中應考慮的人體人機參數(shù)（坐姿人體尺寸、立姿人體尺寸、人體相關水平尺寸、人體活動空間相關尺寸）

這部分要求有圖、數(shù)據(jù)表格等內(nèi)容。以上所需尺寸可以根據(jù)課本中給出的各種人體參數(shù)百分位數(shù)標準得到，同時也可以具體分析你們自己的人體參數(shù)。

3、階梯教室門窗的安全人機工程分析

3.1 主要針對階梯教室的門窗進行安全人機工程分析，如：從門的高度、寬度，門鎖的高度，窗戶的采光等方面分析現(xiàn)狀所用階梯教室存在的問題，給人造成的不良影響及按照什么樣的尺寸設計，人在穿行、采光方面能更為舒適。

3.2 對階梯教室門窗的合理性改良和設計，給出：你的設計思路、改良設計后的圖形。

這部分需要將門窗的圖片及其尺寸給出，即給出門窗圖片并在其上標注尺寸。

4、階梯教室桌椅的安全人機工程分析

4.1 主要針對階梯教室桌椅進行安全人機工程分析，如：桌椅高度多大能使軀體感覺舒服；造成人體大腿、上部軀干、眼睛不舒服的主要原因及次要原因等；可以調(diào)查一下有多大百分比的學生用現(xiàn)在的桌椅感覺腰、肩、腿、頸、手臂、腳、眼睛等的疼痛、不舒服，并分析這些問題更多發(fā)生在哪個身高段，同時給出引起這些問題的原因；給出無論身材大小，階梯教室桌椅設計為什么尺寸、什么形狀能使人與桌椅更協(xié)調(diào)等。

4.2 對階梯教室桌椅合理性改良和設計，給出設計思路、最終的設計圖形 這部分需要將桌椅的實物圖片給出，并在其上標注尺寸。

5、設計總結

主要寫課程設計的特性及安全人機工程課程設計的總體感受。參考文獻

你設計過程中參考過的標準、著作、教材、設計規(guī)范、論文等。以呂梁學院校園垃圾箱安全人機工程設計為例

題目：校園垃圾箱的安全人機工程學評析與改進

目錄 摘要

主要寫該課程設計采用的方法、所做的工作和所得的結論，字數(shù)限制在300字以內(nèi)。要求簡明扼要。關鍵詞

文獻查閱是所需要的關鍵信息，如：安全人機工程學、課程設計、校園垃圾箱、人性化設計、人體參數(shù)、人機結合面等。前言

簡要說明安全人機工程學的概念、涉及的學科領域、特性及其目的；簡要說明安全人機工程學的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及國內(nèi)的應用情況；簡要說明不考慮安全人機的校園垃圾箱可能帶來哪些負面的問題；總結性地說明為了解決這些負面問題，我們應用安全人機工程學的原理和方法對校園垃圾箱在使用過程中出現(xiàn)的不合理問題進行了科學的分析，進而提出了符合安全人機工程學原理的人性化設計，在此基礎上對垃圾箱的優(yōu)化設計提出建議，力圖使垃圾箱被更加合理地、高效率地使用，同時使垃圾桶更加醒目、美觀、干凈衛(wèi)生，讓環(huán)保的理念真正深入在校大學生們的心中。

具體內(nèi)容：

1）校園與環(huán)境（主題體現(xiàn)打造生態(tài)校園）

2）垃圾與垃圾箱（垃圾收集方法、垃圾箱的設計歷史）3）垃圾箱設計的現(xiàn)狀

1、校園垃圾箱現(xiàn)狀調(diào)研

主要介紹： 1.1垃圾箱 1.2垃圾箱的分類 1.3垃圾箱的結構

2、改進方案

主要介紹：

2.1現(xiàn)有垃圾箱的宜人性分析 1）現(xiàn)有垃圾箱存在的問題； 2）垃圾箱的人機工程學分析

（1）尺寸。包括尺寸人機分析；垃圾箱尺寸

（2）顏色

（3）形狀

（4）標志 2.2 設計方案 1）設計考量

（1）垃圾箱的高度

（2）垃圾投入口

（3）垃圾箱的顏色起到識別作用（給出建議顏色）

（4）垃圾箱應采用的結構及形狀

（5）垃圾箱使用的材料

（6）垃圾箱部件的維修性

方案：給出你自己的設計方案（給出設計圖）

給出方案說明。

2.3 呂梁學院不同區(qū)域垃圾箱選擇方案

（1）食堂

（2）商店

（3）教學樓

（4）宿舍

（5）圖書館

（6）校園內(nèi)

設計小結

3、設計總結

主要寫課程設計的特性及安全人機工程課程設計的總體感受。參考文獻

你設計過程中參考過的標準、著作、教材、設計規(guī)范、論文等。

第五篇：安全人機工程學課程設計說明書

長春建筑學院

安全人機工程課程設計

說明書

姓

名：

趙亞杰

專

業(yè)：

安全工程

班級學號：

安全1201班

18號

指導教師：

周乾

日

期：

2015.01.02

城建學院

摘要

安全人機工程是研究人在某種工作環(huán)境中的解剖學、生理學和心理學等方面的各種因素；人和機器及環(huán)境的相互作用；工作中、家庭生活中怎樣統(tǒng)一考慮工作效率、人的健康、安全和舒適等問題的。它是運用人體測量學、生理學、心理學和生物力學以及工程學等學科的研究手段和方法，綜合地進行人體結構、功能、心理以及力學等問題研究的學科。本次課程設計針對城建學院501教室現(xiàn)有的一些不足提出了一些修改意見，首先通過對教室及其中擺設的尺寸進行整體測量，考慮到人體尺寸百分位數(shù)，我國利用我國大學生的人體基本尺寸，課桌椅設計尺寸、溫度環(huán)境和光環(huán)境等因素，找到存在的人機學問題。把學生、教室、教室環(huán)境看做一個系統(tǒng)的三大要素，對照相關標準設計數(shù)據(jù)使系統(tǒng)三要素形成最佳組合的優(yōu)化系統(tǒng)，讓學生在教室上課時感到更加的舒適和人性化，提高聽課率。

關鍵詞：安全人機工程；教室；課桌椅；光環(huán)境；溫度環(huán)境

安全人機工程課程設計

前言

隨著我國高校招生規(guī)模的不斷擴大和高校信息化進程的逐步加快，大學校園硬件建設高速度發(fā)展，各類先進設備不斷引入，提高了學生的學習效率，但同學們每天大量使用的課桌椅卻并不盡如人意。本設計針對城建教學樓501教室的現(xiàn)狀，從課桌椅的空間分布和舒適度等方面，并根據(jù)國家相關的設計規(guī)范與問卷調(diào)查反饋信息，發(fā)現(xiàn)課桌椅的設計時存在著許多問題，并提出相應的優(yōu)化解決方案。

在學生聽講過程中，視覺的應用是最為重要和普遍的，大約80％以上的信息是由視覺得到的，當室內(nèi)照明不良時，因反復努力辨認，易使視覺疲勞，學習效率下降。本設計通過對教室的現(xiàn)狀分析，從照明類別、照明設備的空間分布，整體視覺感的角度提出相應的優(yōu)化措施。

教室內(nèi)的溫度環(huán)境是決定人的作業(yè)效能和健康的重要因素。不當?shù)臏囟拳h(huán)境會直接影響人的情緒，疲勞感和健康，從而使作業(yè)效率降低。本設計通過對教室內(nèi)的供暖設備，從熱源位置的選擇、管道的敷設，暖氣片的安裝位置等方面，找出現(xiàn)有狀況下的問題，然后提出優(yōu)化方案。

目錄

第一章 緒論..............................................1 1.1 設計目的.............................................1 1.2 設計步驟.............................................1 1.3 設計背景.............................................1 第二章 教室現(xiàn)狀調(diào)研分析..................................3 2.1 對我校教室的人機學問卷調(diào)研...........................3 2.2 對我校教室的問卷進行分析與總結.......................4 2.3 教室整體測量數(shù)據(jù).....................................4 2.4 教室局部測量數(shù)據(jù).....................................5 2.5 課桌椅測量數(shù)據(jù).......................................6 第三章 現(xiàn)存問題及分析....................................7 3.1 課桌椅的問題及分析...................................7 3.2 課桌的問題及分析.....................................9 3.3 溫度環(huán)境的問題及分析................................10 3.4 教室布局的問題及分析................................12 3.5 光環(huán)境的問題及分析..................................13 第四章 優(yōu)化方案及經(jīng)濟性原則.............................16 4.1 課桌椅的優(yōu)化方案及經(jīng)濟性原則........................16 4.2 溫度環(huán)境的優(yōu)化方案及經(jīng)濟性原則......................17 4.3 教室布局的優(yōu)化方案及經(jīng)濟性原則......................18 4.4 光環(huán)境的優(yōu)化方案及經(jīng)濟性原則........................19

趙亞杰：城建教學樓501教室安全人機的分析與優(yōu)化

第五章 教師工作空間的設計...............................21 5.1 講臺的現(xiàn)狀分析......................................21 5.2 設計原則............................................21 5.3 改進措施............................................22 結論....................................................23 參考文獻................................................24 致謝....................................................25

安全人機工程課程設計

第一章 緒論

1.1 設計目的

教室是我們每日學習生活的地方，每個教室我們都會有很深的感情，但是，這并不能掩蓋教室設計的不足，大部分的教室設計循規(guī)蹈矩，缺乏人性化設計，事實上，教室環(huán)境是關系到教學和學習效果的一個重要因素，教室設施的錯誤設計或不合適的配置，會對學生的身心健康帶來不可忽視的影響。因而，本設計以平時感受到的教室功能的不足之處為出發(fā)點，根據(jù)國家相關設計規(guī)范，查找一些改進教室的人性化設計方案進行分析。這里針對城建教學樓501教室進行安全人機的分析與優(yōu)化。

1.2 設計步驟

1.501教室及實用情況的調(diào)研

為了解城建教學樓501教室的現(xiàn)狀，對該教室進行實地測量，主要采用拍照、量尺寸和分發(fā)調(diào)查問卷的方式了解現(xiàn)有狀況，使我們隊研究對象有了一個初步感性的認識。

2.設備尺寸及其分析

根據(jù)第一步的調(diào)研成果，對調(diào)查對象的數(shù)量及外觀進行細致的比較，分析所得的數(shù)據(jù)和調(diào)查問卷，從而對現(xiàn)狀有了較深入和理性的了解。然后用人機學的原理對研究對象進行人機學優(yōu)缺點的剖析，得出相應結論，并提出了改進措施。

3.進行可行性分析與經(jīng)濟行分析

對于提出的改進措施是否可行，合理，是否符合國家相關的設計標準，對于和可行的優(yōu)化方案，在對其進行經(jīng)濟性分析，即有效花費在承受范圍之內(nèi)，并且能取得預期的效果。

1.3 設計背景

本文重點是對教室布局優(yōu)化的討論。501教室的布局形式太單一化，這雖然有利于節(jié)約建房成本，但是大大限制了教室的功能。例如，我們現(xiàn)在都強調(diào)小組合作，很多課堂上都是分小組討論進行的，但現(xiàn)如今用的桌椅都是成排的，很不利于同學間相互交流。

照明也是影響教室最重要因素，照明的好壞不僅影響學習效果、聽課質(zhì)量，長期更影響我們的眼睛。

趙亞杰：城建教學樓501教室安全人機的分析與優(yōu)化

教室的座椅和課桌是最直接的人機結合面，它們的舒適程度直接影響到學生學習時的效率與效果，教室講課時舒適度。因而，對課桌椅的改進也是必要的。

溫度環(huán)境是決定人的作業(yè)效能和健康的重要因素。當氣溫低于21°C時，人一般不出汗。隨著氣溫的增高，出汗量逐漸增加，這時溫度的影響也越來越大。在氣溫低于35°C時，空氣的流動性則能增加人體的散熱，而當氣溫高于皮膚的溫度時，情況就比較復雜了。一方面空氣的流定能增加人體的散熱，而另一方面通過對流的方式，又使人體吸熱增加，而且氣溫愈高，吸熱量就愈多。因此，溫度環(huán)境因素對人體的影響要做綜合的分析。

安全人機工程課程設計

第二章 教室現(xiàn)狀調(diào)研分析

2.1 對我校教室的人機學問卷調(diào)研

親愛的同學，您好！首先感謝您的幫助。

現(xiàn)針對學校教室進行一份人機學調(diào)查，請在下列中選擇您認為合適的選擇。

1.您對教室的環(huán)境及設備的整體滿意程度：（A）100%（B）70%

（C）50%

（D）20%

2.您對教室的桌椅滿意度：

（A）100%（B）70%

（C）50%

（D）20%

3.您是否覺得教室的桌椅存在尺寸問題？（A）是

（B）否

4.您是否覺得教室的椅子的后仰角度太小？（A）是

（B）否

5.您是否覺得教室的課桌和座椅高度不搭配？（A）是

（B）否

6.您是否覺得教室的椅子發(fā)出的噪音太大？（A）是

（B）否

7.您是否覺得教室椅子坐的很舒適？（A）是

（B）否

8.您是否覺得黑板上的板書受到外界燈光的干擾？（A）是

（B）否

9.您是否覺得黑板與第一排課桌的距離不合適？（A）是

（B）否

10.您覺得黑板的尺寸是否合理？（A）是

（B）否

11.您是否覺得日光燈影響會影響到你看黑板？（A）是

（B）否

12.您是否覺得整個教室的布局存在問題？（A）是

（B）否

趙亞杰：城建教學樓501教室安全人機的分析與優(yōu)化

13.您是否覺得冬季教室內(nèi)的采暖溫度過低？（A）是

（B）否

14.您是否覺得冬季教室內(nèi)的空氣濕度過??？（A）是

（B）否

2.2 對我校教室的問卷進行分析與總結

從調(diào)查問卷的匯總中可以看出，對于教室存在問題的主要有一下幾個方面的問題：

1、教室課桌椅的尺寸、位置、材質(zhì)問題

1)靠背的后仰角太小，看黑板時身體過于正立。

2)課桌和座椅高度不搭配，在看書和寫字時，學生的身體刻意的前傾。座椅面通常是后仰的，書寫起來很不舒服。

3)當課上回答完問題坐下的時候，椅子發(fā)出的噪音太大，影響老師上課。

4)椅子材質(zhì)過硬，尤其是冬季，坐著不舒服。

5)有些桌椅未及時修理。

2、黑板的尺寸大小、位置問題

1)桌椅離黑板設計不合理，前排同學看黑板需要后仰，感覺很疲勞。2)黑板太過光面，反光嚴重。

3、教室環(huán)境設施尺寸、高度、位置和室內(nèi)環(huán)境、照明問題

1)窗戶太大，使得光線容易進入，造成學生看不清黑板。

2)課上不開窗戶，使得室內(nèi)空氣不易流通，導致室內(nèi)空氣污濁，缺氧、室溫上升。3)天花板的顏色和燈設計不是很合理。4)室內(nèi)的燈光效果不是很好。

5)冬季室內(nèi)溫度過低，讓人產(chǎn)生不適感。6)窗戶缺少窗簾。

2.3 教室整體測量數(shù)據(jù)

501教室開間長13.8m,進深長9.3m,總面積128.34m2，共80個座位。

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2.3.1 每層階梯高度

詳情見表2-1。

表2-1 每層階梯高度表

尺寸 第一層

第二層

第三層

第四層

第五層

實際數(shù)據(jù)150

150

100（mm）

2.3.2 每排數(shù)據(jù)

詳情見表2-2。

表2-2 每排數(shù)據(jù)表

各排 圓半徑（m）

距前排距離(m)桌椅數(shù)(個)第一排 1.8 1.8（距黑板）第二排 3.0 1.2 18 第三排 4.2 1.2 18 第四排 5.4 1.2 16 第五排 6.6 1.2 12 第六排

7.8

1.2 2.4 教室局部測量數(shù)據(jù)

詳情見表2-3和表2-4。

表2-3 局部測量表1

名稱 數(shù)量 長（mm）寬/高(mm)日光燈 16 1200 100（寬）窗戶 10 600 1200 門 2 1500 2000 黑板

5500

1200（高）

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表2-4 局部測量表2 名稱 數(shù)量 長（mm）寬（mm）

高（mm）

散熱器 5 1200 100 700 講臺 2 2200 1200 180 多媒體操作臺 1

1200

800

1000 2.5 課桌椅測量數(shù)據(jù)

如圖2-1和表2-5所示。

圖2-1 改進前課桌椅示意圖 表2-5 改進前課桌椅尺寸表

人側

局部

桌緣

尺寸課桌 課桌 課桌 椅面 椅面 靠背 靠背 桌下容

與靠

（m 高度 寬度

深度

高度

寬度

深度

寬度

膝高度

背面

m）

距離

實際

700 500 130 410 400 400 400 250 200 數(shù)據(jù)

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第三章 現(xiàn)存問題及分析

3.1 課桌椅的問題及分析

3.1.1 課桌椅的問題闡述

1.座面傾角過大，坐著不舒服。

2.座椅之間間距過小，不方便出入問題。3.課桌椅高度無法進行高度調(diào)節(jié)的問題。4.靠在靠背上時，感覺容易下滑。

3.1.2 課桌椅的設計規(guī)范

根據(jù)GB/T 3976－2002《學校課桌椅功能尺寸》其中關于高等學校課桌椅的規(guī)定，詳見表3-1。

表3-1 高校固定式課桌椅的主要尺寸

尺寸名稱 桌面高（h1）桌面深（t1）每個席位桌面寬（b1）桌下凈空高（h2）桌下凈空深（t2、t3）

座面高（h4）座面有效深（t4）靠背上緣距座面高（h5）靠背點距座面高（ω）

210 靠背下緣距座面高（h5）坐人側桌緣與靠背點之間的水

420平距離

810～850 每套課桌椅前后長

170 尺 寸 730±10 350 600 ≥620

≥300 410±10，360

靠背點以上向后傾斜6o～10o

≥340

角。使h1-h4≤320mm 或與后排桌前側一體化

說 明

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3.1.3 課桌椅的設計原則

1.必須能提供坐者有足夠的支撐與穩(wěn)定作用。

2.必須能使坐者改變其姿勢，但其椅墊必須足以防止坐姿行為中的滑脫現(xiàn)象。

3.座椅座高：正確的座高應使坐者大腿保持水平，小腿垂直，雙腿平放在地面上。對工作用椅而言，人體通常需以較直立式姿勢且雙腳平放于地面，其座高宜比休息用椅稍高。座高宜設定為可調(diào)整式的，以適應多數(shù)人使用，工作用椅座高為35-50cm。

4.座椅寬度：座寬的設定必須適合于身材高大者,其相對應的人體測量值是臀寬。座寬宜采用較高百分位的女性測量值為設計依據(jù)。對于排列成行的座椅，其座寬則應以兩肘間的距離為基準,。坐椅座寬宜為38-48cm。本文中討論的桌椅布局形式利于將座椅設計的更加人性化，可以使用舒適的工作用椅。

5.座椅座深：學習工作用椅使用者分布很廣，其座深可取身材較矮小者人體測量值作為設計依據(jù)，椅座深建議為30-40cm。

6.座椅座面角度：坐在前傾 5 度的座面比坐在后傾式者有較少的肌肉伸張，而座面壓力分布更為均勻，但應注意防止身體有下滑趨勢。

7.座椅座墊：椅墊具有兩種重要功能,首先它有助于將坐骨結節(jié)和臀部的體重所產(chǎn)生的壓力予以分散，若此種壓力無法排除則會引起不舒適甚至疲勞感等；其次它使身體采取一種穩(wěn)定的姿勢,將身體凹陷入椅墊并予以支撐。坐墊必須有充分的襯墊和適當?shù)挠捕?，使之有助于將人體的壓力分布于坐骨結節(jié)附近。建議坐墊前端應比人體膝窩高低約 5cm，而且使膝窩感受不出壓迫感, 坐墊前端宜有半徑2.5-5cm 的弧度。

8.座椅靠背：靠背，特別是在腰部的支撐，可降低脊柱所產(chǎn)生的緊張壓力。座椅的設計必須提供正確的腰部曲度，使脊柱處于自然均衡狀態(tài)。成年人腰部前彎曲率厚度約為 1.5-2.5cm,縱向弧度約為25cm半徑，中心位置約在座面上方 23-26cm 處，而腰椎的支撐點位置則應稍高一些,以達到支撐人體背部重量的目的。

9.座椅靠背角度：為了防止人體坐姿向前滑動和引導腰彎部位(包括骶椎)依靠在靠背上，設計時必須考慮靠背與坐墊之間的角度。從人體脊柱形狀而言，靠背角度在115 度較為合適，接近自然的腰部形狀。

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3.1.4 課桌椅設計百分點及靜態(tài)與動態(tài)尺寸的選擇

實際設計中，桌椅不可能滿足一個群體內(nèi)的所有的尺寸范圍，尤其學校中的使用者的尺寸范圍更大，因此一般的滿足群體內(nèi)的90%的人就達到了設計要求，也就是第5個百分點和第95個百分點之間的人群。同時人體尺寸測量數(shù)據(jù)分為靜態(tài)尺寸和動態(tài)尺寸（人體正在運動的尺寸）。一般來說靜態(tài)尺寸的正負偏差為5mm；動態(tài)尺寸的正負偏差為20mm。

3.2 課桌的問題及分析

3.2.1 課桌的問題闡述

1.課桌椅色彩單

一、造型呆板的問題。

2.現(xiàn)有課桌椅用材浪費不環(huán)保，不物美價廉、經(jīng)濟適用。3.桌面深度不夠，容易掉書。4.看書久了，容易脊椎疼痛。5.課桌下部空間狹小，伸不開腿。6.課桌太窄，無法擺放課本和文具。

3.2.2 課桌的設計原則

1.桌面高度設計：設計桌面高度時，可以從兩個方面加以考慮：一是當座椅高度未定時，通常是以群體坐姿肘高的上限數(shù)來設計，這樣的設計可使手臂肘部得到依靠，減少學生書寫時的疲勞：二是當座椅高度一定時，桌面下緣至座椅面的距離，應以群體坐姿大腿厚的上限值來設計，并考慮使膝部有一定的上下活動的余地。而桌面上緣的空間則考慮學生放書包、書籍用。由于桌子是坐著使用的，所以確定桌面高的正確方法是座高加上合理的桌面椅面高度差，即桌高=座高+桌椅高度差。高校桌面高度設計以坐姿肘高為尺寸依據(jù)，選取男生90百分位作為上限值，男=307mm，再適合附加穿衣修正量—6mm，則桌椅高度差約為300mm時，桌高在700mm—720mm內(nèi)比較適宜，同樣滿足國家標準中桌椅高差h1—h4=320mm。國家標準GB/T3326—1997男女通用的中等尺寸的辦公桌椅要求，與高校桌椅最佳尺寸相符。

另外，針對于階梯教室的固定式桌椅的高度差數(shù)值僅為190±10mm，這是完全不合理

趙亞杰：城建教學樓501教室安全人機的分析與優(yōu)化 的。由于座椅與后排桌前前側一體化，然而在設計兩者高度差的時候未考慮階梯教室的地面的高度差及臺階的高度，以至于造成學生就坐的座面和伏案的座面的高差減小，腿部活動空間受限。所以，對于階梯教室的固定一體化桌椅，為了保證大學生合理的坐姿空間，其后側桌的高度=桌椅高度差（300mm）+臺階高度。

2.桌下抽屜與凈空高：由于桌子凈空高不夠導致學生在桌子底下腳伸不開，而由于桌子的適合高度為700mm—720mm，為了保證課桌下部空間尺寸，則課桌抽屜尺寸小于100mm，這就導致抽屜無法完成收納學生物品的功能，形同虛設。

所以，為了解決桌下空間尺寸和抽屜功能的矛盾問題，并且抽屜設計位置不影響桌下腿部活動空間的位置。

解決此問題可以從以下三方面考慮：使抽屜深度減??；將抽屜設置于下部空間；將抽屜設置于座椅下部閑置空間。

3.桌椅的水平間距設計：桌椅水平距離是桌近緣向下所引垂線與座椅前緣之間的水平距離。這個尺寸空間的設置直接影響大學生使用桌椅時的坐姿，是一個決定性的重要因數(shù)。

這個問題主要出現(xiàn)在多媒體教室的固定式桌椅，由于室內(nèi)空間有限，教室容量較大，桌椅大多固定于地面上，此時，就要嚴格科學的考慮學生的實際使用情況來設定桌椅的水平間距。一般大腿厚的上限數(shù)值為設計依據(jù)，這樣可以使人較方便地進出。坐姿大腿厚的男154mm，加入適當功能修正量10mm，所以一般以160—200mm為宜。

4.課桌椅色彩設計：色彩三要素：色相、色彩的相貌；明度，色彩的明暗程度；彩度、色彩的飽和程度。在高校桌椅設計中既要保證課桌椅單體色彩的美觀，對大學生產(chǎn)生的心理作用，還要保證各種色彩在教室環(huán)境內(nèi)的協(xié)調(diào)性?？傮w來說課桌椅的設計要求色彩明朗、精神飽滿。因此，選取一些冷暖適中的色彩，并提高色彩的明度、降低色彩的飽和度就是折中的好辦法。這樣可以選取紅橙黃色或者藍青色等顏色。這樣既可以創(chuàng)造愉悅的氛圍，又不至于使學生過于興奮，達到輕松愉悅的環(huán)境氛圍。

3.3 溫度環(huán)境的問題及分析

3.3.1 教室布局的問題闡述

由于長春市屬于亞寒帶氣候，冬季十分寒冷。所以對于采暖的溫度要求比較高，現(xiàn)如今，501教室通過校內(nèi)鍋爐房直接供暖的方式進行采暖，采暖期為每年11到第二年4月。

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教室內(nèi)共有6臺散熱器，但仍然存在溫度較低，冷熱分布不均勻的情況。改進前的教室暖氣片示意圖如圖3-1所示。

圖3-1 改進前暖氣示意圖

3.3.2 溫度環(huán)境的設計原則

根據(jù)研究，人體最適宜的溫度在18℃－24℃，人體最適宜的健康濕度在45％RH－65％RH之間，人體皮膚表面溫度約為33℃。據(jù)有關醫(yī)學保健方面的測試資料表明，當人的正常體溫為37℃時，人體皮膚表面的溫度約為33℃左右，當室內(nèi)溫度高于33℃時就會有熱的感覺，而低于33℃時則會有涼的感覺。然而，當環(huán)境條件為溫度25℃，相對濕度50％，氣流速度0.15米／秒時，人體處于最正常最理想的熱平衡狀態(tài)，也就是說，感覺最為舒適，反應最為良好。在設計時充分考慮人的因素，不但利于人的健康，而且也更經(jīng)濟，節(jié)能。

對于供暖系統(tǒng)來說，必須要考慮到供暖的空間大小，對于我們學校來說，教室、宿舍居多，大小不一，要考慮各個教室，宿舍，辦公室的空間大小，來決定安裝暖氣片的個數(shù)。一般暖氣片每片的散熱面積在1.2—1.6平方米，鋼制暖氣片散熱面積數(shù)值要小些，銅鋁和鋁制暖氣片的散熱數(shù)值則要大些，這樣，我們在設計供暖系統(tǒng)時就要根據(jù)每個空間的面積來確定暖氣片數(shù)量。譬如，面積為10平方米的房間，選用每片散熱量為1.5平方米的暖氣

11趙亞杰：城建教學樓501教室安全人機的分析與優(yōu)化

片，需要的片數(shù)大約在6片左右即可。

1.暖氣片安裝的位置： 從經(jīng)濟，節(jié)能的角度考慮的話，暖氣片的安裝位置也要必須注意，暖氣片的安裝位置都在窗戶的下面?，F(xiàn)在新型的暖氣片顏色豐富，造型多變，用于取暖的同時也是家中頗有特色的一種裝飾品，于是一些人隨意選擇暖氣片的擺放置，成為一種誤區(qū)。其實，暖氣片位置的選擇從經(jīng)濟，節(jié)能的角度考慮是有講究的。

2.選擇合適的墻面：暖氣片并不是安裝在任何位置都能發(fā)揮其最好的作用。想達到最佳的采暖效果，應該安在外墻的窗下，如果是落地窗也可以安裝在窗與窗之前的墻上，反正只要是靠外墻的地方，都會達到不錯的采暖效果。

3.把握合適的安裝尺寸：一般暖氣片沿外墻窗下安裝，距地面100mm以上，背面距墻多為30mm，利用暖氣片與墻面的空隙促使氣體流動并隔熱。暖氣片盡可能明裝，必須設罩時，要選用對散熱無嚴重影響的罩型。

3.4 教室布局的問題及分析

3.4.1 教室布局的問題闡述

平時上課最常用的教室布局方式，是一排排整齊的桌椅，符合填鴨式的教學方式。如今，大學里上課，學生和老師都喜歡互相交流，但是，目前的教室布局并不適應現(xiàn)在上課經(jīng)常需要討論的現(xiàn)實情況。同時，相鄰的兩個人之間距離非常小，不符合大學生的習慣。改進前教室布局示意如圖3-2所示，A-A剖面圖如圖3-3所示。

圖3-2 改進前教室布局平面圖

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圖3-3 A-A剖面圖

3.4.2 教室布局的設計原則

1、統(tǒng)籌規(guī)劃：因為教室中不僅擺放著桌椅，還有其他重要設備，比如黑板，日光燈，衛(wèi)生工具等。一定要全盤規(guī)劃，做到空間布局合理、利用率高、使用方便、美觀大方、協(xié)調(diào)一致。

2、充分、合理利用空間：充分利用空間，合理布局，主要是為了方便學生和教師走動，這樣就要求留有足夠的空間以免造成不便。

3、美觀大方，構思新穎：美觀大方、富有格調(diào)的教室會令人心曠神怡，心情愉快，從而提高工作和學習效率。

3.5 光環(huán)境的問題及分析

3.5.1 光環(huán)境的問題闡述

1.現(xiàn)在教室中，用于課桌面照明的燈，大多為單、雙管普通支架式熒光燈具，它們垂直于黑板安裝，由于燈管裸露，這對后排學生還是有很強的直接眩光。

2.有些教室存在高亮度的問題，一方面原因由于設計不合理(照度達800-1000Ix)。另一方面反映在南向的“陽光”教室中。一般來說，太陽光在桌面上照度可達數(shù)千Ix以上，在這種高照度下，學生無法看清老師在黑板上的板書，造成嚴重視覺疲勞。其效果是學生

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書本和課桌面形成很強的反射眩光，從而學生反映眼睛累。

3.教室內(nèi)燈具分布不合理。教室白天太陽光直射學生桌面，嚴重影響教室的視覺環(huán)境等。眾所周知，學生視力下降,近視率上升，是諸多因素綜合作用的結果。但是，除原發(fā)性因素外，用眼過度疲勞則是引發(fā)近視的主要因素了。在正常用眼狀態(tài)下，照明條件合理與否，直接影響用眼的疲勞程度。

4.窗戶太大，使得光線容易進入，造成學生看不清黑板。改進前的教室日光燈示意圖如圖3-4所示。

圖3-4 改進前的日光燈示意圖

3.5.2 光環(huán)境的設計標準

教室照明的國家標準(GB7793-87)如下：

1、凡教室均應裝設人工照明。

2、教室課桌面上的平均照度值不應低于150lx，其照度均勻度不應低于0.7。

3、教室黑板應設局部照明燈，其平均垂直照度不應低于 200lx，照度均勻度不應低于0.7。

4、教室照明宜采用熒光燈。

5、為了減少照明引起的直接眩光，教室不宜采用裸燈照明。燈具距課桌面的最低懸掛高度不應低于1.7m。燈管排列宜采用其長軸垂直于黑板面布置。對于階梯教室，前排燈

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不應對后排學生產(chǎn)生的直接眩光。

6、照明設計計算照度時，照度補償系數(shù)取1.3。照度均勻度：在給定的工作面上，最低照度與平均照度之比。

照度補償系數(shù)：新的照明器在工作面上產(chǎn)生的平均照度與同一照明器在使用一定時間以后，在同樣條件下所產(chǎn)生的平均照度之比。

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第四章 優(yōu)化方案及經(jīng)濟性原則

4.1 課桌椅的優(yōu)化方案及經(jīng)濟性原則

4.1.1 提出優(yōu)化方案

詳情見表4-1和圖4-1。

圖4-1 改進后課桌椅示意圖 表4-1 改進后課桌椅尺寸表

局部 尺寸座面 椅面 座面 座面 靠背 靠背 課桌 課桌 課桌（mm高度 寬度

深度

角度

高度

角度

高度

深度

寬度）實際

400 460

400

0°

520

8°

770

400

500 數(shù)據(jù)

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4.1.2 可行性與經(jīng)濟性

1.上表為優(yōu)化設計后的學習工作用椅尺寸表，各種尺寸都是在符合人體測量的基礎上進行改進設計而成的。同現(xiàn)在使用的各種教室用椅相比，它顯然在人體生理結構方面更具優(yōu)勢，通過對尺寸的定量設計使得使用者使用時更為舒適。例如，靠背的設計能有效提供支撐力，減少肌肉受力，使使用者學習時的有效時間更長，并且方法可行，雖修改幅度不大，但效果尚佳，符合可行性原則。

2.改進后的設計應用了理論知識中提及的各種人體工程學原理以及人體解剖學原理，綜合考慮了各種影響因素?？梢哉f是一種理想設計，故對于實際中不同的學習工作場景還需要改進或舍棄一些優(yōu)化設計。例如，高低可調(diào)節(jié)的功能、椅座可旋轉的功能在座椅密集布置的情況下并不適用，可優(yōu)先應用其靠背、坐墊的各種設計，在一定程度上滿足需要即可，況且針對學校座椅數(shù)量較多的問題，小幅改動可以節(jié)省校方重新購買設施所用的經(jīng)費，只需在原有基礎上調(diào)節(jié)尺寸即可，符合經(jīng)濟性原則。

4.2 溫度環(huán)境的優(yōu)化方案及經(jīng)濟性原則

4.2.1 提出優(yōu)化方案

針對教室采暖設備供熱溫度較低的問題。本設計建議采用局部調(diào)整暖氣片位置，數(shù)量的方式，以提高教室內(nèi)溫度。

改進后教室暖氣分布如圖4-2所示。

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圖4-2 改進后的暖氣分布圖

4.2.2 可行性與經(jīng)濟性

針對教室暖氣溫度不高的問題，本設計采用增加暖氣數(shù)量的方式以提高室內(nèi)溫度，由于樓體結構不易更改，且更改的花費巨大，不符合經(jīng)濟性原則，而單純的增加暖氣數(shù)量并不影響的建筑整體建構，只需在相應位置增設給水立管和采暖設備即可，符合可行性原則。

4.3 教室布局的優(yōu)化方案及經(jīng)濟性原則

4.3.1 提出優(yōu)化方案

改進后的教室布局如下圖4-3和圖4-4 B-B剖面圖所示。

這種布局豎向成排，一般是八縱列，保持80個座位不變，有利于教師在上課過程中的觀察和同學間、師生間的交流是比較好的一種形式，國外已經(jīng)有不少的教室采用這種方式。

圖4-3 改進后的教室布局平面圖

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圖4-4 B-B剖面圖

4.3.2 可行性與經(jīng)濟性

這種方案的優(yōu)點是教師只要在講臺上兩邊走動一下，就可以方便地看到學生的情況了；同樣也增進了學生與老師間的課堂交流，增進學生間的友誼。在原有教室大小的基礎上可以實現(xiàn)，也不需要花費太大的改進費用。

這種方案的缺點是空間的利用率不高，改進后的布局比改進前相比，所能坐下的學生數(shù)量有所減少。

4.4 光環(huán)境的優(yōu)化方案及經(jīng)濟性原則

4.4.1 提出優(yōu)化方案

1、教室盡可能采用帶格柵的支架燈作為主照明，這樣可以明顯地改善后排學生視覺效果。

2、為防止太陽光直接照在桌面上，教室必須安裝窗簾。建議學?？膳鋫湟恢槐銛y式照度計，檢查教室光照度狀態(tài)。以分析室內(nèi)照度均勻度，同時也可了解燈管長久使用所出現(xiàn)的光衰現(xiàn)象，做到及時更換燈管。

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3、學校的一般教室的照明燈具，都應該使用三基色熒光燈，這不但可以與普通熒光燈更亮約 20%，而且顯色指數(shù)>80%，學生視覺疲勞程度會得到改善在學校的功能性教室里，例如，美術教室，幼兒園的活動室、繪畫室，展示室等場合，則可以安裝高顯色熒光燈，這種燈的光譜與陽光近似，被照物體非常鮮艷逼真,在這種光照下人眼的疲勞感，也會明顯降低。

根據(jù)以上分析結果，對教室燈光光源分布做了改進（如圖4-4所示）：

圖4-4 改進后的光源分布圖

4.4.2 可行性與經(jīng)濟性

本設計簡單調(diào)整了了教室的光源分布。這樣的光源分布，針對后排同學可以有效減少發(fā)生炫光的發(fā)生。減少直接影響用眼的疲勞程度，同時加裝窗簾可以有效減少自然光源進入，防止學生看不清黑板的情況出現(xiàn)，具有可行性。

同時改進措施不會花費過多費用，校方易于承受，符合經(jīng)濟性原則。

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第五章 教師工作空間的設計

5.1 講臺的現(xiàn)狀分析

1.造型單一，大多數(shù)是長方體的造型。

2.有些多媒體操作臺就是一個簡單的長方體的臺面，沒有其它的的結構。3.在臺面下面增加了一個儲物柜，有的在兩邊有箱子。4.有些講臺現(xiàn)在增加了一些結構，比如在外邊緣增加了一塊板。5.材料單一，絕大多數(shù)是用的木材，少數(shù)多媒體操作臺有用塑料的。6.高度和位置都是固定不可調(diào)的。

7.有些多媒體操作臺在制造時沒有進行足夠的倒角和圓角。8.很少的多媒體操作臺有其他的輔助上課設備。

5.2 設計原則

人機系統(tǒng)工作效能的高低首先取決于它的總體設計。而人機配合成功的基本原因是兩者都要有自己的特點且要相互適合才行。對于大學多媒體操作臺的人機設計而言，首先要考慮到大學老師的上課特點，特別是老師的活動空間，來決定多媒體操作臺臺面的尺寸。再要對老師的身高和肘高等要素進行統(tǒng)計分析來確定多媒體操作臺的高度。這些尺寸的設計直接影響到老師上課的方便性，如果尺寸過大或過小都會使老師用起來不舒適。所以在人機系統(tǒng)中，要充分發(fā)揮人與機械各自的特長，互補縮短，以達到人機系統(tǒng)整體的最佳效率與總體功能，這是人機系統(tǒng)設計的基礎。

從尺寸既環(huán)境分析入手，在尺寸的選擇時要充分考慮到人的活動空間和范圍，有以下幾個方面。

1.老師的身高，這又聯(lián)系著肘高，肘的高低影響著多媒體操作臺的高度。當人處于立姿作業(yè)時，操作臺面的高度影響著人的舒適度特別是人手的舒適度，根據(jù)立姿作業(yè)的姿勢，臺面的高度受到肘高的影響。所以在確定多媒體操作臺高度時要統(tǒng)計教師的肘高。根據(jù)人機工程學的作業(yè)面高度的確定方法，一般作業(yè)面的高度應該在肘部以下10-20cm，對于特定的作業(yè)環(huán)境，其作業(yè)高度取決于作業(yè)性質(zhì)、個人喜好、座椅高度、作業(yè)厚度等。

2.老師上課是在多媒體操作臺臺面上的活動范圍，包括最大范圍和最小范圍。這就要

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求測量人在水平作業(yè)面的各項尺寸來確定臺面的尺寸，老師上課主要活動姿勢是站立著雙手撐著桌子的邊緣講課，當老師坐著時候的操作范圍比較大，根據(jù)這個人機分析這就可以確定多媒體操作臺的長度和寬度?？嫉阶鳂I(yè)姿勢和環(huán)境還要對臺面邊緣進行一定的圓角處理，這是從安全性的因素考慮。

3.大學老師在上課時會在多媒體操作臺和黑板之間不斷地活動，而這個活動距離是有一點限度的，可以根據(jù)這個活動空間來確定輔助功能單元的運動方式和模式。

4.從老師上課時所用的工具入手分析，大學老師在教室上課時最常用到的工具是粉筆，老師會經(jīng)常在黑板和多媒體操作臺之間更換粉筆，從這個動作姿勢和動作的活動空間，可以設計一個裝置使得老師更換粉筆更容易且運動的距離最小，提高老師講課的效率，同時可以設計一個收集廢棄粉筆的裝置來收集不要的粉筆。

5.結合有些教學的需要，有些班集體在會經(jīng)常在教室里面放置一些常用的書刊雜志等書籍，另外老師上課時會隨身帶上一些物品以便上課使用如包、茶杯、直尺等用品。怎樣讓這些物品放置有序，讓人很快就能找到也是應該考慮的人機因素，根據(jù)這些問題可以設計一個裝置來專門放置這些物品，但又要使這些裝置不影響老師上課，所以在設計這個裝置的尺寸和位置是又要合理布置安排。

5.3 改進措施

通過設計原則確定一下主要尺寸：

1.主多媒體操作臺高度——肘高：考慮到大學教室的情況，選取男性第95百分位：取平均肘高為100cm，再根據(jù)肘高一般在作業(yè)面下20cm左右，所以取主講臺高度為120cm。

2.根據(jù)人手水平操作面的正常尺寸和最大尺寸的數(shù)據(jù)，主最面的長度設計為120cm，寬度設計為80cm。

安全人機工程課程設計

結論

本課題采用理論與實踐相結合的方法，首先運用人機工程學的基本原理和方法，對教室照明、布局、座椅、光環(huán)境、溫度環(huán)境的現(xiàn)狀進行人機學分析，找出了對現(xiàn)有情況存在的具體問題。制定了相應的優(yōu)化方案，并討論了優(yōu)化方案的可行性與經(jīng)濟性。

我們主要是針對以下幾點進行優(yōu)化：

1.光環(huán)境：改進光源布局、采用三基色熒光燈，并在窗戶上加裝窗簾。2.課桌椅：根據(jù)相關設計規(guī)范，提出改進后課桌椅尺寸表。

3.教學布局：采用叉形布局，美觀實用。有利于教師觀察，增進交流。4.溫度環(huán)境：增加采暖設備的數(shù)量，以提高冬季室內(nèi)溫度。

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參考文獻

[1] 李紅杰，魯順清主編.安全人機工程學[M].武漢：中國地質(zhì)大學，2006.7 [2]GB/T3976—2002《學校課桌椅功能尺寸》[M]，北京，中國標準出版社，2002 [3]GB10000—88《中國成年人人體尺寸》[M]，北京，中國標準出版社，1989 [4]GB7793-87《中小學校教室采光和照明衛(wèi)生標準》[M]，北京，中國標準出版社，1987

安全人機工程課程設計

致謝

這次安全人機工程課程設計，感謝周乾老師的悉心指導，感謝周俊、王寬在設計過程、資料收集和測量過程中的給予我的幫助，使我順利完成本次安全人機工程城建教學樓501教室安全人機的分析與優(yōu)化，你們是我最堅強的后盾。通過這次設計，讓我明白知識的重要性，我會加倍努力，認真學習專業(yè)知識，為我的未來打好基礎。

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