人因工程课程设计酃湖校区宿舍洗漱台的人机环境设计.doc

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1、课程设计课 程 人因工程学 题 目 酃湖校区宿舍洗漱台的人机环境设计 院 系 安全与环境工程学院 专业班级 物流 1401/01 学生姓名 学生学号 指导教师 课程设计任务书姓名：专业：物流工程 学号：课程设计：酃湖校区宿舍洗漱台的人机环境设计1. 设计原始资料：（1）通过实地测量获得洗漱台的相关数据，根据国家标准获得中国成年人人体尺寸。（2）人因工程相关参考书籍。2. 设计完成的主要内容：本文主要是通过调查、实际测量等对湖南工学院学生公寓D区宿舍洗漱台进行一个人因工程学分析，对一些不符合人因工程学的设计，提出相应的改善方案，使之更符合人因工程学的设计原理。3. 提交设计及要求：提交一份酃湖校

2、区宿舍洗漱台的人机环境设计设计课程设计报告一份。要求语句通顺、层次清楚、推理逻辑性强，设计改进明确、可实施性强。报告要求用小四号宋体、A4纸型打印；图纸部分要求严格按照作图规范绘制，采用国际统一标准符号和单位制，并打印。4. 设计期限：自2015年12月28日开始至2016年1月8日完成指导老师：胡鸿学生： 摘 要从大学生学习，生活，活动的环境来看，宿舍楼的合理设计和空间摆放是很重要的，作为公共空间，洗漱台是最为重要的一部分，它的设计合理好坏关系到宿舍的每一个人。所以，在我们学习完了理论课后，我们需要利用自己所学习的重要理论和知识，对学习学生宿舍的洗漱台，进行人机学研究和设计。它的目的和好处在

3、于，理论练习了实际，利用正确的人机环境理论，对现有的学生宿舍的洗漱台进行一些必要的合理的修正，从而使之更好的为我们服务。人因工程学是一门综合性的应用型学科，它是实现人性化设计的重要理论指导和设计方法。 在理论课完成之后，通过完成一次具体课题的设计，可以使我们能够真正触摸实际设计钟的人机工程学问题，真正体验所学知识和实际应用之间的练习，从而引导我们体验设计、发现问题分析问题、探索可能的设计改进，以及寻求更好的设计方案，提高我们运用人因工程学理论知识解决实际设计问题的能力。同时，完成课程设计需要做两个方面的调查，现实情况的调研和文献资料查询，这部分工作超越了课堂，超越了教材中的内容，它需要我们到图

4、书馆资料室和互联网上楼去进行调研，对激发我们的学习主动性，培养自我钻研，开拓进取的精神起着积极的促进作业。 在把握过渡到实践的同时，更加重要的事培养了我们的团队协作能力，在指导老师的帮助下，通过大家的共同努力我们能找出更加好的设计方案，从而使我们的资源得到更加好，更加充分的用力，从而改善我们的生活环境。关键词：洗漱台；人因工程；合理的修正目 录1 前言12酃湖校区宿舍洗漱台的现状概况23酃湖校区宿舍洗漱台的人因工程学分析及改进设计23.123.1.123.1.223.1.333.1.433.1.533.1.643.243.2.143.2.253.393.3.193.3.2104某某114.11

5、14.2115结束语12参考文献14附录141 前言 人因工程学(Human Factors Engineering)是一门应用人性绩效(如生理、心理和工业工程)，改善工作系统(包括人、工作、工具、设备、工作场所、工作责任和周边环境)使得人员能在安全、卫生和舒适的情况下，发挥其最大工作效率、及提高生活品质的科学。亦即，人因工程学是研究人与工作场所、人与生活及工作环境、人与使用器具间接口之互动关系，且包含相关之设备、工作场所、工做方法、生活环境和器具的一门实用性科学。人因工程的主要目的在增进人员的绩效(如增加工作的速度、提高工作时的安全性和增进工作时的正确性)、减少能力的浪费与疲劳、减少不必要的

6、训练和降低训练成本、减少对特殊技巧和能力的依赖、增进人力的使用、减少人为错误所引发的事故，以降低时间和设备的损失，以及改善使用者或操作员的舒适程度 由于现代科技迅速的发展及经济快速的成长，在人们对生活和工作品质之要求日渐提升之下，人因工程所扮演的关键角色也日益重要，人因工程可应用的范围更加广泛，包括生产制造、服务业之设备及工作环境、公共及生活空间、消费产品设计、计算机硬件及软件等等。主要包括以下几个方面：（1）事故、健康与安全；（2）人体工作行为解剖学和人体测量；（3）认知工效学和复杂任务；（4）计算机软件人机工程；（5）计算机终端设计与布局；（6）显示与控制布局设计；（7）控制室设计；（8）

7、环境人机工程；（9）专家论证：多工作环境；（10）人机界面设计与评价；（11）人的可靠性；（12）工业设计应用；（13）工业/商业工作空间设计；（14）管理与人机工程；（15）手工操作负荷，安全与培训；（16）办公室人机工程与设计；（17）生理学方面和医学人机工程；（18）产品设计与顾客；（19）风险评估，多种工作状况；（20）社会技术系统与人机工程；（21）系统分析；（22）任务分析；（23）管理培训。现代人机系统中，作业人员是在特定环境中操作和管理复杂系统和各种数字化设备，当人在这种环境中工作时，既要靠眼睛来观察环境，又要靠细致的注视来完成精确的控制动作，通过人机工程技术分析，就可知道人在

8、操作时如何分配注意力、体力，同时了解仪表、屏幕以及外视景如何设计和合理分配才能获得最好的人机交互，既减轻操作人员的工作负荷又避免出错，切实提高人机工效。这对于计算机系统、自动化控制、交通运输、工业设计、军事领域以及社会系统中重大事变（战争、自然灾害、金融危机等）的应急指挥和组织系统、复杂工业系统中的故障快速处理、系统重构与修复、复杂坏境中仿人机器人的设计与制造等问题的解决都有着重要的参考价值. 22酃湖校区宿舍洗漱台的现状概况2.1宿舍洗漱台的现状在调查学校D区的洗漱台使用情况时，我发现洗漱台在机构和布局上设计的相当不合理，严重影响学生日常使用，给学生生活带来了不便。学生，作为社会中一个特殊的

9、群体，我们是很容易在生活规律上被影响到的 。在目前经济条件的限制的情况下，宿舍只简单的提供学生基本生活的条件，没有进行进一步人性化的考虑宿舍各个单元的的空间结构设计，特别是洗漱台的设计，极其不合理，他们早晨起床洗漱用到洗漱台，洗手、洗衣用到洗漱台。导致宿舍早上起床需要轮流等待洗漱，而学生又是比较特殊的群体，我们一般是一个班的同学住在一起，也是一起去上课的，而由于洗漱台空间的问题。导致浪费了大浪的宝贵时间，由于洗漱台的深度不够，我们洗脸刷牙的时候很不方便，特别是冬天的时候。水溅到身上感觉特别冷，也很容易把鞋子或者是衣服弄湿，如果水开的比较大的话。特别是洗漱台的高度的不合理让我们在使用洗漱台时总是

10、感到不舒服，大量的弯腰会对我们的脊椎产生很大的影响，从而对我们以后的生活产生深远的影响。特对学校洗漱台空间结构进行改进，力求为以后宿舍洗漱台的建设提供一些建议。我认为要实际了解本校区（景园）洗漱台使用的整体情况，除了从网络、书籍查阅相关资料外，更重要的是调研学生对洗漱台的实际使用感受。为此， 我做了问卷调查，得到如下数据以供分析： 表1 学院本部学生宿舍洗漱台调查问卷的数据分析男生ABCD洗漱台高度高10%矮52.5%合适30%无所谓7.5%洗漱台宽度宽5%窄37.5%合适55%无所谓2.5%水槽深度深2.5%浅57.5%合适40%无所谓水龙头个数多2.5%少70%合适25%无所谓2.5%水龙

11、头间距宽2.5%窄62.5%合适35%无所谓水龙头伸出长长0%短62.5%合适35%无所谓2.5%图1 宿舍洗漱台俯视图表1 洗漱台基本数据项目水槽长度水槽深度水槽宽度洗漱台高度数据（cm）40162872图2 宿舍洗漱台正视图2.2宿舍洗漱台存在的问题针对图1、2测量所得的数据及调查问卷表格，依照人因学的原理，我们提出了宿舍洗漱台存在的一系列问题。（1）宿舍洗漱台高度设计不合理洗漱台较矮；身高比较高的同学在洗头时，需要大幅度的弯腰，这样洗完头后会感觉身体非常累。 （2）我觉得水槽深度应该为一个半面盆的深度为最佳，的同学觉得深度要达到1个盆的深度。而我们这边的宿舍的只有半个盆不到深度，严重影响

12、洗漱，水还会溅到衣服和鞋子上面。 （3）缺少放置洗漱物品的位置同学在洗漱时会把洗漱用具放在洗漱台边缘上。而放在边缘的用具十分容易被碰落。因此，我希望在洗漱台上方增设置物台；希望在洗漱台下增加功能架，以此方面同学们洗漱、洗衣时的物品放置。（4）我校洗漱台排污口的安置不合理；排污口数量偏少，且没有滤网不易清理，导致洗漱台经常堵塞，给同学们的日常生活带来极大的不便。（5）宿舍洗漱台水龙头设计不合理；整个D区及学校的宿舍洗漱台都只装有一个水龙头然而87%的同学都觉得不够用，这样也导致了学生早上起来洗漱时还需要等待另一个同学接水，结果效率降低。（5）宿舍洗漱台空间色彩改进；我觉得白色就好，还有些喜欢一些

13、个性颜色。我们学校为白色，但白色感觉很容易弄脏。（6）洗漱台下面空间剩余过大洗漱台除了水管外还留有很大的空间，这些空间可以有其余的用途。3宿舍洗漱台的人因工程学分析及改进设计3.1洗漱台人因工程学分析根据人机工程学和国家相应的测量标准，对我校学生公寓的洗漱台进行分析和设计，规范和要求如下 ; (1)从人机工程学角度分析，为使同学们在洗漱池前操作时处于较为舒适的姿势，结合人体标准数据及立姿人体拉推力分布图，洗漱池的高度在人体会阴高处较为合适，让人一方面不会有洗衣服洗到腰酸背痛的不适，也不会难于拿取桶盆的不便。 (2)为使同学们在使用水龙头时最为省力方便，洗漱池的宽度应调整为人正常站立时，手在水平

14、向前伸出的距离。 (3)为避免在洗漱池前操作时发生碰撞，水龙头的间距应该适当大于人体两前臂长的距离，并且由于男、女生的前臂长不同，所以男女生宿舍的洗漱台宽度这个方面需要考虑。 (4)为了防止同学接水过多溢出洗漱台打湿地面造成安全隐患，水槽深应该高于标准洗漱盆的高度为宜。水槽设置相当讲究，深了，拿进拿出桶和面盆不方便，浅了，洗漱的时候水很容易溅出来影响人情绪。所以，稍深与面盆的深度为最佳。 (5)为了防止在洗漱池前操作时衣物接触水台造成大面积沾湿,挡水台上表面需设计一定倾角,减少水台表面积水。 (6)水龙头的出水口的高度应适当高于人在弯腰洗脸时双手自然水平伸出的高度为宜。 (7)在设计水龙头伸出

15、量时需要考虑人手臂作业区间与洗漱台宽度的差值。使得水龙头开关位置处于人体水平面的正常作业区内。 (8) 根据调查数据显示，众多同学对我洗漱池的排水系统有很大的不满，我认为水槽的底面应该有小的倾斜角度以便排水，同时为了使东西不会沿斜面下滑，斜面应满足自锁条件。 (9)为了进一步改善洗漱池的排水系统，我设计应在排水口处添加排污装置防止杂物进入排水口，从本质上防止堵塞情况的发生。(10)通过实际生活体验及调查问卷反应出洗漱台缺少用品放置区，为同学们的生活带来了不便，设计中应添加洗漱用品放置区。 (11)按照人机工程学分析，人拿前上方的东西会比较方便，所以放洗漱用品的凸台应设在水槽和水龙头之上。洗漱用

16、品台的宽度根据满足大多数日常洗漱用品的宽度设计，让杯子放得更稳固。 (12)洗漱用品台的高度根据人的肘高进行设计，这样胳膊舒展自然。3.2洗漱台空间色彩改进设计色彩能唤起人们的第一视觉感受，作为环境中最敏感的视觉要素，对环境起着美化、装点的作用。此外色彩还能影响人们的思想情绪、行为心理等。一个完美的洗漱台，除了干净舒适之外，视觉上的质感也举足轻重。色彩运用得当，可让宿舍洗漱台更精致、更个性化。营造一个明亮、宽敞、洁净的洗漱空间环境要从空间界面、灯光、材质色彩方面入手。空间界面：地面、墙面、洗漱台平面为主要的空间界面，洗漱空间界面的色彩如果运用得当，能改变洗漱空间的气氛。洗漱台选用独具个性的蔚蓝

17、色瓷砖代替现有的灰色瓷砖，衬着白色的墙，让人不由自主的想起蓝天白云，心情自然轻松下来。空间色彩应用得当，能改变整个洗漱环境的气氛，做到鲜艳而不妩媚、清新而不失华贵、平和而不忘个性。灯光：不同的光线亮度，会使我们在视觉上产生差别。因此洗漱环境选择色调之前，应综合考虑，不同的颜色有其不同的个性。现宿舍洗漱台使用的是白炽灯光，光线强烈刺眼，特别是早晨起床就去洗漱对眼睛刺激很大。因为白色能产生明亮洁白感，最具反射效果，弥补洗漱空间光线不足的缺憾，所以应将白炽灯改为光线柔和的暖色调白色灯光。3.3洗漱台高度改进设计 表2 立姿工作时推荐的工作面高度/cm工作类型对男性的推荐高度对女性的推荐高度精密工作1

18、00-11095-105轻工作90-9585-90重工作75-9070-85表2可知，洗漱台作业是轻度作业，工作面高度应在肘部之下，由于我国的人均身高比西方国家的人均身高要低5cm，因此采用上面数据时应考虑这一差异。所以洗漱台高度应设置为90cm为宜，即将现在洗漱台高度72cm增加到90cm。3.4洗漱台水槽改进设计水槽宽度窄了会影响拿放桶盆，宽了浪费位置而且让人离水龙头的距离边远开关水龙头不是很方便。我们寝室的水盆有两种型号一种直径是60cm，一种直径是70cm，根据表1可看出这两种盆都无法完全放入水槽内，这对我们接水有很大的影响。因为寝室水槽的设计是一个曲面，所以导致水盆更难放入槽内。这样

19、当你接水时水龙头的水落在水盆里会溅到衣服上，或者是漱口时水一样会溅到衣服上，这样会弄脏学生的干净衣服。由能量守恒，水下落后速度为零，故下落的水的动能转化为溅起水的动能，但由于落入盆中溅起的水方向无法确定，故无法确定水溅起的高度。现水槽可利用深度为5cm，经试验得知将水槽可利用深度设计为9-12cm之间可以减少水滴溅出，但还是有极少量水滴会溅出来，若高于15cm，导致水槽可利用面高度为水槽高度水槽深度=9015=75cm，导致使用时人过度弯腰，所以水槽可利用深度设置为9cm为宜。3.5洗漱台水龙头改进设计因为宿舍只有一个水龙头导致学生早上起床后洗漱效率降低，所以可以在洗漱台上再加一个水龙头，为了

20、能同时供两位学生接水，水龙头应设计成可转动式的，并且转动的距离应该要大于两个水桶边缘相加的长度。为了能更好的利用资源，我觉得两个水龙头都要接通热水管道，这样可以使两位同学同时享受接热水的待遇。3.6.洗漱台宽度改进洗漱台作业范围：洗漱台都是站立作业，最大可及范围是以肩关节为中心，臂的长度为半径（720mm，包括手长）所划过的圆弧。正常或舒适的作业范围是半径为300mm左右的圆弧。身体向前倾时，半径可增大至400mm。因为洗漱台作业几乎都是向前倾的弯腰作业，且手操作的最大范围是508mm,所以将宽度550mm缩小至508mm，从而增大宿舍空间3.6洗漱台空间改进设计通过调查发现学校所有校区的洗漱

21、台都没有放盆的地方，盆几乎都是放在地面上的，这样的摆放方式放盆沾上地面泥土等，从人际角度来分析，这样摆放当人在使用时要极度弯腰才能够到盆，所以应在洗漱台下面设置一个凸台摆放盆等洁具，从而减少移动和弯腰作业。高度应为洗漱台高度盆的深度即9018c（学生使用最深盆深度）=72cm。洗漱台侧面有一铝合金管做的两层架子，用于放置洗漱用品（如牙刷、牙膏、水杯、洗发水、洗面奶等），经测量和调查发现架子长度有限，只有480mm，一个水杯直径为85mm，一瓶洗发水有50mm，加上各种洗漱用品的空间，480mm远远不够，应该加长架子的长度至1000mm。3.7改进前后评价通过对宿舍洗漱台的空间结构改进，改变了学

22、生的洗漱环境，使学校的洗漱环境更人性化,为学生创造了一个温馨的洗漱氛围。对洗漱台水槽的加深、极大的减少的水的溢出，避免了学生洗漱时水溢出弄脏鞋和衣服，并保持宿舍的干燥；对洗漱台高度的改进，使得洗漱更加舒适，不用过度弯曲而带来疲劳，从而增加学习压力；对灯光的改进使得早晚使用时避免刺激眼睛，降低了眼睛的疲劳，同时洗漱环境更加温馨舒服；对空间的改进使得学生有了更多的自由空间，也避免了水盆出现底部被弄脏的现象出现；对水龙头的改进使得学生早上洗漱的效率变得更高，早上休息的时间变得更多了，更好的提高了上课的学习效率。所以对宿舍洗漱环境的改进是必要，有益于学生学习和生活的。方案比较 表4 现有方案与设计方案

23、的比较与分析5项目实际方案设计方案两者比较洗漱台高度760mm900mm不用弯腰宽度575mm 508mm节省空间水槽深度70mm90mm防止水花外溅倾角1020使污水不易堆积，容易保持清洁挡水台宽度50mm40mm节约空间上表面倾角020使污水不易堆积，容易保持清洁侧面倾角060 边缘尖锐的方角有弧度的圆角安全性大大提高水龙头间距770mm780 保持足够空间伸出量70mm150有足够的空间高度235mm375有足够的空间洗漱用品台高度无洗漱用品台560宽度无洗漱用品台250洗漱台下功能架没有功能架，桶盆只能放在地上，过程费力且易弄脏桶盆单层不锈钢功能架提高了空间利用率，省力，使桶盆放置更干

24、净合理洗漱台下功能架高度没有525洗漱台改进后主要数据：洗漱台总长1500mm，宽度508mm，深度90mm，距地面900mm，凸台距地面520mm，宽度508mm，水龙头高度为375mm。洗簌用品台，高度560，宽度250. 洗漱台下功能架高度525mm.4总结经过一周人因工程课程设计，我感受到人因工程课程和我们物流工程其它课程知识紧密联系在一起，在这次人因工程课程设计中，从最初的选题，到实地调查、方案分析、数据整理，然后是优化改进，融合了线性代数、人机环境等课程的知识，因此这次亲身人因工程课程设计又让我对已学课程的巩固和再学习。除了理论知识的提升，我还学会了如何将所学知识应用于实践中，通过

25、对身边的环境分析和优化我感受到人因工程课程的重要性。我们分析的是学校宿舍洗漱台空间结构设计问题，因为我发现自2014年入学以来洗漱台设计的不合理一直影响我们的日常生活，给我们日常使用带来了很多不便，所以我决定对洗漱环境进行优化，找到最优方案，力求为学校宿舍建设提供参考方案。尽管学校宿舍比较舒适，有很多优点，但是我们发现还是有很多不符合人机学要求的地方，特别是洗漱台，包括灯光、外观颜色、位置、结构等，这次我发现洗漱台的结构设计我们学校设计的最大的缺陷，严重影响我们日常使用，水经常溅到问你衣服上面，特作出相应改进。运用人因工程所学的知识，对洗漱作业环境以及洗漱作业系统进行优化改进，对不合理的设计进

26、行改进，使之符合人性化，最后使同学使用更方便。 通过这次实践，我发现要做好一件事：第一要有深厚的理论知识储备；第二要有耐心和信心，不要害怕出错大胆发挥自己的想象和创新；第三要有创新意识，大胆发挥自己的想象，并将想象努力变为现实。作为一个物流工程的学生，我会将我不断加强对专业知识的学习并不断应用于实践中。 最后要感谢我们的指导老师对我们的悉心指导，和同学的热情帮助。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的

27、学习工作生活有非常重要的影响。通过这次课程设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。 虽然这个设计做的不是最好，但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富，它使我们终身受益。参考文献1 孙林岩、崔凯、孙林辉主编.人因工程.北京.科学出版社2011.8 2 易数平、郭伏主编.基础工业工程.北京.机械工业出版社2007.33 丁玉兰. 人机工程学M. 北京：北京理工大学出版社, 20054 阮宝湘. 人因工程学课程设计/课程论文选编. 北京：机械工业出 版社，20055 陈幼图. 日本卫生间的人性设计. 观天下附录一学

28、生宿舍洗漱台调查问卷调查为了使同学们居住的宿舍更方便、更舒适，我们特进行问卷调查，此问卷不记名，您所填写的资料，我们将对其保密，谢谢您的合作！1你认为洗漱台高度是否合适（ ）A高B矮C合适D无所谓2你认为洗漱台宽度是否合适（ ）A宽B窄C合适D无所谓3你认为盥洗池深度是否合适（ ）A深B浅C合适D无所谓4你认为盥洗池水龙头个数是否足够（ ）A多B少C足够D无所谓 5你认为水龙头之间的间距是否合适（ ）A宽B窄C合适D无所谓6你认为水龙头的伸出的长度是否合适（ ）A长B短C合适D无所谓7. 你是否会把洗漱用品放在洗漱台边缘上？（ ）A 会 B 不会8. 你觉得你们的洗漱台看上去如何？（ ）A 干净整洁 B 过得去 C 有点乱 D 有点脏 E 其它 9你认为洗漱台上方需要增加存放物件的凸台吗？（ ）A需要B不需要C无所谓10你认为洗漱台下方需要增加功能架吗？（ ）A需要B不需要C无所谓12、你认为洗漱台排水口安置是否合理（ ）A、不合理，经常堵B、还行C、很好，几乎不堵塞13. 你对洗漱台的其它建议或意见：