大學(xué)生宿舍床鋪設(shè)計分析報告

1、職 術(shù) 技 全課程設(shè)計設(shè)計課題 _ 大學(xué)生宿舍組合床鋪的分析及改造系部班級 2012級安全管理專業(yè)2班所屬專業(yè) 安全工程學(xué)生姓名孫春羽指導(dǎo)教師劉艷賓設(shè)計時間2013.11 2013.12、八、刖言人機工程學(xué)概述2.1人機工程學(xué)的概述2.2人機工程學(xué)簡史2.3人機工程學(xué)的目的設(shè)計床的課題背景分析現(xiàn)在用床的缺點4.1睡覺休息的不舒適4.2學(xué)習(xí)生活的不方便4.3安全性不佳4.4過于簡陋，不太美觀4.5功能小2,3.3.4.設(shè)計組合床鋪應(yīng)該注意的問題組合床鋪的問題分析4.6.1床長的問題分析 56.2桌面作業(yè)面積的問題分析 56.3作業(yè)光環(huán)境的問題分析66.4作業(yè)臺高度的問題分析76.5 衣櫥的問題分

2、析 86.6組合式床鋪安全性問題分析 86.7凳子的問題分析97 設(shè)計思路97.1床的大小的改進97.2書架的分層設(shè)計1.0.7.3容腿空間的設(shè)計10.7.4衣櫥的設(shè)計117.5椅子的設(shè)計1.17.6扶梯的設(shè)計128 結(jié)果和分析129 結(jié)束語1.21.3參考文獻宿舍組合床鋪的人機工程學(xué)分析及改造摘 要：本文主要介紹了人機工程學(xué)的定義、概述以及簡短歷史，通過對人機工程學(xué)這門學(xué)科的了解，從而提高在對于產(chǎn)品的開發(fā)、使用時候能夠按照人機工程學(xué)原理進行分析 的能力，并且提出合理化建議，根據(jù)人機工程學(xué)原理，對于床鋪的高度、長度、寬度，書 桌的高度，書架高度、寬度，以及衣櫥設(shè)計做了符合人機工程學(xué)的分析，本著

3、以人為本的原則，根據(jù)宿舍具體情況和同學(xué)們對于現(xiàn)在床鋪設(shè)計的意見，對于現(xiàn)在床鋪提出合理的改造意見，在保障學(xué)生的身體健康的前提下，提高學(xué)生的工作學(xué)習(xí)效率 。關(guān)鍵詞： 人機工程學(xué)寢室床鋪設(shè)計分析工作空間分析 寢室床鋪改造1.刖言現(xiàn)在的大學(xué)宿舍的組合床鋪往往是上面是床鋪F面是書桌、書架以及衣櫥，并且配備一個椅子，本校也不例外。對于一般的組合床鋪，學(xué)校根據(jù)自己 宿舍大小和設(shè)計的不同，從而會選擇不同的床鋪，床鋪的設(shè)計者沒有根據(jù)每個 實際環(huán)境進行具體的改進，對于學(xué)生生活習(xí)慣，工作方式?jīng)]有具體了解，因 此，在設(shè)計的時候，很多不符合人機工程學(xué)的設(shè)計理念，不符合學(xué)生習(xí)慣的設(shè) 計方法會給同學(xué)在生活，學(xué)習(xí)以及工作中帶

4、來很大的不方便和困擾，從而大大降低了學(xué)生的工作學(xué)習(xí)效率，有些不合理的設(shè)計甚至?xí)绊憣W(xué)生們的身體健康 .2 .人機工程學(xué)概述2.1人機工程學(xué)的概述人機工程學(xué)是研究人，機械及其工作環(huán)境之間相互作用的學(xué)科 。是一人的 生理、心理特性為依據(jù)，應(yīng)用系統(tǒng)工程的觀點，分析研究人與機器、人與環(huán)境 以及機器與環(huán)境之間的相互作用，為設(shè)計操作簡便省力、安全、舒適，人一機 環(huán)境的配合達(dá)到最佳狀態(tài)的工程系統(tǒng)提供理論和方法的科學(xué)。2.2人機工程學(xué)簡史人機工程學(xué)在各個國家的命名和定義的不同，有些國家稱之為工效學(xué)。工效學(xué)在人一機一環(huán)境系統(tǒng)的研究中，經(jīng)歷了人適應(yīng)機、機適應(yīng)人、人機 相互適應(yīng)幾個階段，現(xiàn)在又已深入到人、機、環(huán)境三

5、者協(xié)調(diào)的人 一機一環(huán)境系 統(tǒng)在系統(tǒng)內(nèi)，從單純研究個人生理和心理特點，發(fā)展到研究怎樣改善人的社會 因素。隨著市場競爭的加劇和生產(chǎn)水平的提高 ，工效學(xué)在機械產(chǎn)品的設(shè)計和制 造中的應(yīng)用也更加廣泛和深入。工效學(xué)是根據(jù)人的心理、生理和身體結(jié)構(gòu)等因素，研究人、機械、環(huán)境相 互間的合作關(guān)系，以保證人們安全、健康、舒適的生活，并取得滿意的工作效 果的機械工程分支學(xué)科。2.3人機工程學(xué)的目的人類工效學(xué)的目的有三個：第一，使人工作得更有效；第二，使人工作得更安全；第三，使人工作的更舒適。綜上所述，人機工程學(xué)在工程歷史上扮演重要的角色，不僅僅在提高人們 的工作效率方面起到了重大作用，還在人機系統(tǒng)安全舒適方面有了成熟

6、的理論，為后來人們設(shè)計人機系統(tǒng)提供了巨大幫助。3. 設(shè)計組合床鋪的課題背景1）在平日的學(xué)習(xí)生活當(dāng)中，經(jīng)常聽到同學(xué)抱怨寢室用床的不便之處。缺少人性化，不能和家里相比。2）例如，在床上看書寫字的時候，很不方便。3）上鋪同學(xué)爬上去的時候，床總是搖晃，發(fā)出聲響，穩(wěn)定性很不好。4）床面太薄，太硬。5）梯子不方便爬4. 分析現(xiàn)在用床的缺點4.1睡覺休息的不舒適寢室是學(xué)生的另一個家，是學(xué)生生活的地方，它里面的任何一個設(shè)備都影 響著學(xué)生生活質(zhì)量的高低。而寢室用床作為學(xué)生寢室的重要的組成部分，它對 學(xué)生的生活質(zhì)量起著決定性的作用。他們覺得學(xué)校寢室用床的床板太硬，下墊 又太薄，睡覺休息的時候又極不柔軟，舒適度與家

7、里相差太大，每次睡覺都感 覺硬邦邦的，十分不舒服，而且第二天醒來都會感到后背襲來陣陣酸痛，有時甚至一整天都提不起精神。（同學(xué)們一致認(rèn)為寢室用床的不舒適，造成他們的 睡眠不足，從而導(dǎo)致學(xué)習(xí)成績不同程度地下滑。）4.2學(xué)習(xí)生活的不方便據(jù)調(diào)查了解，有80%的住校生除了在教室學(xué)習(xí)外，都有在寢室自主學(xué)習(xí)。 但是現(xiàn)在的大部分學(xué)校都沒有那種附帶學(xué)習(xí)桌的寢室用床，學(xué)生們在寢室學(xué)習(xí)都只能在小小桌子上想法子。，他們經(jīng)常在床上趴著、躺著、靠著讀書寫字， 花樣百出。健康專家們指出這樣不正確的學(xué)習(xí)方式很容易造成親少年駝背，近視眼等不好的生理變化。學(xué)生正處于生長發(fā)育的黃金時期，生理各方面正在進 一步成長發(fā)育，任何一個地方

8、出了差錯都可能 給他們的人生抹上黑色的一筆。4.3安全性不佳絕大多數(shù)學(xué)校的寢室用床都是寬0.8米，長1.75米左右，分為上下鋪。根據(jù)我們的調(diào)查，這類床安全性普遍不高，這對學(xué)生的安全是至關(guān)重要的。由于 床的安全問題，造成學(xué)生受傷的諸類現(xiàn)象在各學(xué)校時有發(fā)生。有些寢室管理人員指出睡在下鋪的同學(xué)由于睡覺的時候翻身而床太窄就很容易掉在地上，而睡在上鋪的同學(xué)經(jīng)常爬上爬下，床的扶手較滑而踩空掉下去，輕則弄破皮，重則 骨折等。可見對于現(xiàn)在的簡陋學(xué)生寢室用床而言其安全隱患問題是不容小視 的。為了學(xué)生的安全，對現(xiàn)在寢室用床的改良應(yīng)側(cè)重安全性。4.4過于簡陋，不太美觀從調(diào)查結(jié)果來看，92%學(xué)校的學(xué)生寢室用床都屬于不

9、銹鋼的框架結(jié)構(gòu)，它只具備床的基本外形，而沒有其他形狀。4.5功能小從調(diào)查結(jié)果來看，現(xiàn)在大部分的學(xué)生寢室用床的功能普遍比較小，一般都沒有附帶小桌、小書架等等。學(xué)生在使用過程中都遇到了很多不便。5. 設(shè)計床應(yīng)該注意的問題一、加強材質(zhì)的堅固性，達(dá)到一定的要求；二、床咼相對于使用學(xué)生的身咼不易太咼；三、上層床的護欄最好呈梯形，一邊床頭高度要有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，以適應(yīng)一 般睡眠時身體高度低于床的最高高度，有相對的安全空間；四、床頭的高度要大于護欄的高度，可以形成一個三角形的生存空間，床腳的支撐性較強，對抵抗壓力有重要作用，對上下學(xué)生都可以起到保護作用；五、登梯的設(shè)計，考慮成一定的傾斜角度，傾斜登梯無疑可以加固

10、床體。6. 組合床鋪的問題分析6. 1床長的問題分析因為在本產(chǎn)品設(shè)計中只需要采用一個人體百分位作為尺寸的上限值和下限值的依據(jù)，對于床長設(shè)計應(yīng)該使用大尺寸，由之前的數(shù)據(jù)以及表1數(shù)據(jù)可知， 人體身高的第九十九百分位長度為1814mm，床的長度1950mm，現(xiàn)有床鋪長度大于第九十九百分位數(shù)，即滿足了百分之九十九的人使用，由于每件產(chǎn)品在 使用設(shè)計時候不可能滿足所有人的使用習(xí)慣以及喜好，也就沒有必要為了極端少數(shù)的人群的要求進行一些不必要的設(shè)計，所以在床鋪的長度的尺寸上，現(xiàn)有的組合式床鋪滿足人機工程學(xué)的設(shè)計。6.2桌面作業(yè)面積的問題分析由分析圖可知，人的手眼協(xié)調(diào)區(qū)域?qū)挾葹?9.7-19=40.7cm，長度

11、在人體正中矢狀面左右各7.6cm53.5cm ,所以現(xiàn)有組合式床鋪的桌面設(shè)計長 139cm、寬 57cm遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了人眼協(xié)調(diào)區(qū)域，不符合人機工程學(xué)設(shè)計原理，這樣設(shè)計讓使用 者在使用過程中由于各個物品擺放問題 ，使用起來會頻繁出現(xiàn)的單手工作，眼 睛注意力隨工作的變化而左右上下移動 ，這樣不僅會出現(xiàn)效率不高，還會引起 使用者的操作疲勞。由此可見，課桌應(yīng)該是對于組合式床鋪改進設(shè)計的重點之。6. 3作業(yè)光環(huán)境的問題分析由于是組合式床鋪，在設(shè)計時候下層是書桌，但是是橫向的，平行于床長 的設(shè)計，桌子寬度為570mm小于床的寬度為800mm，所以在日常寫作業(yè)的時 候，身體和床會擋住宿舍的光源，這不僅十分不利于

12、學(xué)生們的學(xué)習(xí)生活，也十分不利于學(xué)生的身體健康，長期在昏暗的光環(huán)境下看書會引起近視等生理疾 病，是不良的工作光環(huán)境。這也成為了改進的重點。6.4作業(yè)臺高度的問題分析因為在本產(chǎn)品設(shè)計中只需要采用一個人體百分位作為尺寸的上限值和下限值的依據(jù)，對于書桌的高度設(shè)計，應(yīng)該采用大尺寸設(shè)計。表1人體主要尺寸百分位數(shù)表年齡分組百分位數(shù)%男（1860）51050909599女（1855）51050909599數(shù)據(jù)項目坐高/mm858870908947958979809819855891901920身高/mm158316041678175417751814148415031570164016591697坐姿肘高/m

13、m228235263291298312215223251277284299坐姿大腿厚/mm112116150146151160113117130146151160坐姿膝咼/mm456461493523532549424431458485493507小腿加足高/mm383389413439448463342350382399405417坐深/mm421429457486494510401408433461469485坐姿下肢長/mm9219379921046106310698518659129609751005表2人體尺寸修正表項目尺寸修正量修正原因肩寬100mm被子厚度坐姿高3mm褲厚膝咼33

14、mm鞋咼大腿厚13mm褲厚坐膝高的第九十九百分位數(shù)為549mm，根據(jù)數(shù)據(jù)建立中的表2功能修正量 可知，坐膝高功能修正量為33mm，根據(jù)公式1可以計算出，書桌最小功能尺 寸為582mm，現(xiàn)有的書桌設(shè)計為750mm，根據(jù)人機工程學(xué)的坐姿工作臺的設(shè) 計，以及人體百分位數(shù)的選擇，750mm大于人體坐姿的第九十九百分位數(shù)，即 滿足百分之九十九的人使用，還預(yù)留了一定的心理修正量。所以符合了人機工 程學(xué)的設(shè)計原則。6.5衣櫥的問題分析整個衣櫥一體設(shè)計，沒有考慮到學(xué)生的衣服長度，衣柜太狹小，衣服根本 就掛不起來，特別是在冬天同學(xué)們的厚重衣服完全放不下 ，對于同學(xué)們來說根 本就沒有足夠的空間。而且如果在門后面放

15、一些物品，衣櫥的門就無法全部打 開，浪費了一定的空間。6.6組合式床鋪安全性問題分析現(xiàn)在上床用的扶梯采用突出設(shè)計，由于很多突出的設(shè)計，導(dǎo)致現(xiàn)在床鋪很 不安全，很多時候不經(jīng)意的就會撞上去，導(dǎo)致身體受傷。而且是兩張床公用一 個扶梯，這樣在有些時候同邊床的兩個人就容易出現(xiàn)等待的情況，浪費了時間。這樣不符合人機的設(shè)計在改進方案中給予解決 。6.7凳子的問題分析凳子設(shè)計太平，會產(chǎn)生身體向前滑動，凳子設(shè)計也不符合人機工程學(xué)臀部 受力的分析，導(dǎo)致在使用過程中對于身體健康影響較大。沒有靠背，不能完全貼合人的脊椎，讓使用時候造成不舒適感覺。7. 設(shè)計思路屮Q邙衛(wèi)園恰田占4 住Q 30倉電57.1床的大小的改進最

16、佳功能尺寸=人體尺寸分位數(shù)+功能修正量+心理修正量（公式2）選擇了人體身高的第九十九百分位數(shù)，長度為1800mm，加上加上睡覺的功能修正量100mm，依據(jù)公式1可以算出最小功能尺寸為1900mm，加上人體心理修正量100mm，由公式2可以計算出最佳床長度設(shè)計尺寸為 2000mm。改進設(shè)計的尺 寸為2000mm大于最小功能尺寸，等于最佳功能尺寸，滿足百分之九十九的人 使用，符合設(shè)計要求。床的寬度選擇人體肩寬的第九十九百分位數(shù)，長度為480mm，睡覺的功能修正 量由表2功能修正量表可得為100mm，依據(jù)公式1可以算出最小功能尺寸為 580mm，加上人的心理修正量 380mm，由公式2可以計算出最佳

17、床寬設(shè)計尺 寸為960mm。改進設(shè)計的尺寸為960mm大于最小功能尺寸，等于最佳功能尺 寸，滿足百分之九十九的人使用，符合設(shè)計要求。這樣的設(shè)計可以在滿足使用者工作需求的同時盡量給使用者創(chuàng)造一個舒適的環(huán)境，使使用者舒適度盡可能達(dá)到最大滿足。7.2書架的分層設(shè)計在改進設(shè)計的時候采用了分層設(shè)計的原理，不同層次放置不同的書籍，設(shè)計的尺寸也不同。由于改變了書架和書桌的整體設(shè)計，根據(jù)國標(biāo)GB/T1999書 本長度數(shù)據(jù)：32開書籍長度為203mm，16開書籍長度為26mm，A4紙張試卷 長度為297mm，根據(jù)第四章公式1可以計算出書架的最小功能尺寸分別為 300mm、270mm、220mm，根據(jù)5.1節(jié)公式

18、2可以計算出最佳的書架設(shè)計高度 尺寸分別為 350mm、320mm、250mm、250mm、230mm、230mm，大于最 小功能尺寸，這樣的設(shè)計，使得在放書時候更加方便，由于根據(jù)不同大小的書 進行擺放，在找書時候也能迅速找到，這樣可以大大提高對于書架的使用效 率。7.3容腿空間的設(shè)計根據(jù)表1可以知道人體坐姿膝高第九十九百分位數(shù)為549mm，根據(jù)表2可以知道坐姿功能修正量為 33mm，根據(jù)公式1可以計算出容腿空間的最小設(shè)計 尺寸為582mm ,加上人體心理修正量，根據(jù)5.1節(jié)公式2可以計算出最佳的容 腿空間長為640mm，這樣的設(shè)計尺寸大于最小功能尺寸，能保證人腿在一般坐 姿時候有足夠的空間進

19、行活動。7.4衣櫥的設(shè)計在改進時候米取在衣櫥下面米用上部分為掛衣設(shè)計 ，下部分為抽屜設(shè)計， 這樣，一些不方便掛起來的衣服，可以很方便放置，整體看來顯得會很整潔。 在改進的設(shè)計中，這一個距離被縮短為 50mm，由于改進設(shè)計的衣櫥的寬度變 成960mm，衣柜的儲物空間更大了，還額外增加了一個橫桿，這樣可以方便同 學(xué) 們 掛 衣 服。7.5椅子的設(shè)計椅面高度根據(jù)人體坐姿臀高第五百分位數(shù)383mm ,加上功能修正量3mm，根據(jù)公式1可以計算出最小功能尺寸為 386mm，給予44mm心理修正 量，由公式2可以算出最佳功能尺寸為430mm，大于最小設(shè)計尺寸，能滿足大 部分人的使用，也使得更加符合學(xué)校宿舍，以及桌子的設(shè)計。因為椅面的弧線 設(shè)計符合人體臀部受力面分析，背靠的弧線設(shè)計完全符合人體脊椎曲線 ，使得 人在長時間使用時候不會出現(xiàn)疲勞以及身體損傷 .整體設(shè)計簡潔大方，適合宿舍 這種集體環(huán)境，放置在公共場所，維修簡單。7.6扶梯的設(shè)計原始的扶梯是由兩人共用，且樓梯上面沒有任何防滑設(shè)施。改良后的扶梯 變成一床一用，這樣避免了兩人在急需時的沖突。還在樓梯上面增加了橡膠的 防滑保暖墊，這樣既避免了人在下樓梯時著急而滑下樓梯，增加了摩擦力，又可以在冬天起到一定的保暖作用。8. 結(jié)果和分析這次的改造設(shè)計過程中，我感受到了，一件好的產(chǎn)品，不僅僅要在理論上 符合人機工程學(xué)，還要在實際使用的