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教学实践周实践报告课程名称：教学实践周《人机工程学设计》设计题目：学生用床人机工程学设计学生姓名：许雅雅学号：0890801072系部：安全工程系班级：劳安08－1班同组学生：徐文、李婷、王晶指导教师：任国友评定成绩：2010年12月8日1一、设计说明1.1前言随着我国高等院校地不断扩招，越来越多的人成为大学生迈进了大学。每个学校招收了来自不同地区甚至于是不同国家的学生，为了给学生提供一个方便的、良好的学习和生活条件，每个学校都建造了学生公寓，可以说，对于绝大部分的大学生而言，宿舍就是每个大学生的第二个家，而宿舍的学生用床更是在个人生活占据着极其重要的地位。我们小组将以我校的学生用床作为一个设计对象，结合实际情况提出我们的设计方案。1.2本设计的理论或实践意义我校位于北京首都，人多地少，为每个宿舍、每个同学能够提供的空间是有限，但是宿舍的学生用床的作用不仅仅是供学生睡觉而已，它更是学生生活、学习的一个个人的空间。为此，我们小组会在考虑学生用床的占地面积的有限性和造价的合理性的前提之下，提高学生用床的功能性和舒适性，使学生用床能够更加“人性化”，为学生能够更好地生活和学习提出我们的建议。二、调研与分析2.1调研总体概况我们小组通过上网，查阅文献资料，访问我校的同学以及结合自身的亲身使用经历，总结出了以下我校(本部)现使用的学生用床（见图1）存在的人机工程学方面的不合理的地方。2.1.1衣柜设置格局不合理如图2所示，衣柜里的隔板与衣架挂杆使用时相互冲突，如果挂了衣服就无法再放叠好的衣服；同时隔板太窄，导致衣柜的空间利用率不高；还有柜子里的小抽屉，放上衣服后基本上没法使用。2.1.2桌子高度不够舒适如图3所示，桌子键盘抽屉下还有一根加固的横梁，这样高度就不太富裕，为此大部分的同学反映，坐在桌子前时感到腿十分的不舒服。2.1.3扶梯舒适度,安全性不够如图4所示，上床的梯子太垂直了，缺少一定的坡度，上床时很费力，也不安全，对于夜里上下床的同学来说是一个潜在的安全隐患。2.1.4扶梯后置物格形状设计不合理（图4）2如图4所示，置物格隔板棱角太尖，万一同学磕碰着太危险，易导致同学受伤。同时，储物格形状方正，空间利用率不够高，而且犄角的地方去放东西都不便。2.1.5床缝间距不合理如图5所示，床与床之间、床与墙之间留有缝隙，缝隙不窄不宽，东西极易掉下去，而且掉下去之后就很难再捡出来了。2.1.6在床铺上无法学习床铺上没有桌子，无法让学生在床铺上放置一些物品。同时也无法满足学生随时想学习写作业的要求。有很多的同学都选择买一个可收的小桌子，用的时候就架在床上，不用的时候再收起来，一来一回的很是麻烦,且不用时也占地方。2.1.7床板凹凸不平十分不适如图5所示，我校学生用床的床板凹凸不平，即使在垫上了床垫和褥子之后依然感觉不舒服。图1学生用床整体图图2衣柜图3桌子下有一横梁图4扶梯及储物格图5凹凸不平的床板以及床与墙的缝隙三、现有方案评析3.1设计规范和要求根据本组的调研与分析，确定此设计的重点如下：33.1.1重新布置衣柜里的格局，合理规划衣柜内的分割部分，有效利用衣柜里的空间资源。3.1.2通过查阅数据得，坐姿作业的容膝高度最少要580mm[1],而经测量横梁到地面的距离只有550mm。但经由我们小组分析，该横梁是起到一定的支撑，加固作用的，最好不要将其去除。3.1.3通过查阅数据得，楼梯坡度一般为20°-50°，最佳为30°-35°[1]，考虑到空间的有限性，将其设计成70°左右亦可；且扶梯蹬梯宽度应不小于50mm［2］,而我校现学生用床只有40mm左右。3.1.4扶梯后的储物格应设计成带有略微高度的弧形隔层，不仅不会出现磕着碰伤的现象，还能防止东西掉落，同时很好地利用空间。3.1.5查阅资料得，床的安全栏版的净高应大于200mm［2］,考虑经济性的问题，在床靠墙一侧应装上高度为50-100mm的栏板即可，防止床板与墙壁留有一定的间隙；将床头设计成弧线形背靠式，提高舒适度同时也可起到防止东西滑落的作用。3.1.6可以在床尾的位置设计个固定的可折叠的桌子，不仅方便同学随时学习，而且节约空间还不影响正常休息时伸展，同时还可以起到栏板的作用。3.1.7为了舒适和满足人体的需要，建议在床面铺设约40mm厚的床垫。3.2方案内容分析本校学生用床是由上部为床板，下部为学习空间的箱体式组合体组成的，针对其自身特点，主要考虑以下设计参数(见表1)。表1改进设计参数及建议设计参数设计考量因素设计建议床的扶梯垂直的扶梯，造成同学们爬上床时很费劲且危险性高应该设计有一定的坡度，阶梯面宽度适当大一些储物格方形棱角易伤人、东西放置不安全设计成带有略微高度的弧形隔层桌子下面的横梁限制了同学们腿在桌下面的活动，让人感觉不舒服适当提高桌子的高度，同时将椅子设计成可升降式床头床与床之间会形成缝隙，以及床的舒适度将床头设计成弧线形背靠式衣柜隔板与衣挂互相冲突，不能合理放置衣物，还浪费空间资源将衣柜分为左右两部分，二者各占一半，彼此分开4床的表面床靠墙一侧易于墙壁形成一道间隙床靠墙一侧应装上高度为50~100mm的栏板床上的布置方便同学随时学习和舒适生活在床尾设计一个可以折叠且不占空间的桌子床板同学们反应床板凹凸不平，感觉不舒服在床板上铺设一层40mm厚的床垫四、设计方案4.1方案设计依据4．1.1方案制定的理论本方案是根据空间的设计的理论在原有实物的基础上进行改动，使其在使用时更符合人机工程学的原理，空间设计是指根据学生的视觉范围，作业姿势，活动范围等一系列生理、心理因素对人的影响，合理确定最佳的占有区域，提高学生学习的效率，生活的舒适度。4.1.2方案制定的原则①安全原则:大学生是富有活力的群体，精力旺盛，活泼好动，在宿舍这种狭窄的空间中，如果设施设置不合理，极易产生安全事故首先，对于扶梯，应增大蹬梯的宽度，加大扶梯的倾斜角度；其次，在床头增加一个弧形带有软垫的靠垫，以免学生睡觉时误伤头部；最后，扶梯后的储物格应设计成带有略微高度的的弧形隔层，安全且实用；②舒适原则:学生用床是学生学习和生活中必不少的物品，它的舒适与否直接影响到学生的学习效率，甚至是精神状态，为满足学生用床的舒适度，我们将从以下几个方面改进：将桌面与地面间的距离提高5mm,同时椅子设计成高度可调节的，使其适应于任何身高的学生，并在椅子的表面添加软垫，增加柔软度；在床板上铺设一层40mm厚的床垫，使学生在睡觉时任何角度不会感到难受；③实用原则:学生用床是集学习区与休息区于一体的设施，它的设计必须符合学生的需求。根据调查，我们提出以下改进方案：将衣柜分成20cm、24cm左右两部分，一边用来挂衣服，另一边做成多层拉板，方便学生拿取衣物提高空间利用率；在床尾安装一个可折叠的书桌，方便学生放置物品以及满足随时想学习写东西的需要，减少上下床带来的安全问题与不方便；在床头安装一个可以上下弯折的射灯，减少学生夜间上下床时因黑暗而带来的不安全因素并为学生提供照明；床靠墙的一侧沿安装一个50-100mm的栏板，防止物品掉落。4.2方案比较5新旧方案较，见表2。表2学生用床改进方案对比项目实际用床设计后用床对比扶梯垂直、梯板窄70°、50mm宽板提高了安全性与舒适性床头隔栏带有软垫的弧形靠垫提高了安全性与舒适性床板凹凸不平铺设一层40mm厚的床垫提高舒适度柜子强调整体性，空间利用率低分成多部分，增加抽拉板，提高利用率与便利性空间利用率提高，但也增加了成本桌子空间较小，坐着不舒服调节高度、增加桌面与地面距离，同时改进椅子根据人机学原理提高人机匹配性，提高了使用的舒适度床沿靠墙一侧无栏板床靠墙一侧应装上高度为50-100mm的栏板更加人性化其他增加床头桌，射灯，弧形边角提高了学生用床的实用性与功能性4.3方案改进依据前面改进思想和设计参数的讨论，现制定改进方案，见图6。图6学生用床改进设计图6五、设计认识与结果讨论5.1主要结论5.1.1我校学生用床的现状我们小组通过简单的访问和结合自己亲身的使用经历，参考QB/T2741-2005《中华人民共和国轻工业行业标准-学生公寓多功能家具》，结合在安全人机工程学上所学知识，以及在老师讲座的启发下，对我校（本部）的学生用床进行了简单的调研分析，发现我校的多功能学生用床基本是符合标准要求的，但是也存在着不符合人机工程学的地方，其舒适性和功能性仍有提升的空间。5.1.2设计总结我们小组的设计是基于我校现有的多功能学生用床进行的改进设计的，在发现其在人机工程学方面的问题的基础上，在考虑相对经济性和空间的有限性的前提下提高它的功能性和舒适性。虽然我们小组的设计参考了一定的文献，但是在方案的设计上可能会出现由于知识的不足而导致的不切合实际的地方。我们的设计较为人性化，但也比较具有主观性。5.2方案进一步改进设想其实在整个设计前的准备过程中，大部分同学反映的一个问题就是这种上床下桌的组合式用床是很不方便的，总要上上下下的很是麻烦。我们查过不少资料，发现像一般家庭里的卧室设计那样，床与桌子在一个平面的设计是最人性化，但是我们小组考虑到这种设计方案的占地面积较大，相当地不符合经济性的原则，而且我们小组的设计能力有限，因此不以该种模式作为设计模板。但这种方案更加地人性化，也更美观，舒适度和安全性也更高，因此我们将其定为学生用床的一个值得改进的方向。5.3收获与致谢我们小组四人通过本次实践周学会了怎样尝试运用人机工程学的知识对身边的一些日常用品进行分析与讨论，设计出适于学生使用的方案，做到学以致用。此次的方案设计的开展并不顺利，小组经历了一次又一次的设计方案“提出-否定-提出”的过程。最后，感谢老师和同学给予的帮助。参考文献[1]张力，廖可兵.安全人机工程学.北京:中国劳动社会保障出版社，2007[2]QB/T2741-2005《中华人民共和国轻工业行业标准-学生公寓多功能家具》7附录附图1小组现场测量附图2小组现场调研获取数据