人因設計洗漱臺的設計畢業(yè)設計

1、<p>　　校內(nèi)學生公洗漱臺的設計改進</p><p>　　摘要：根據(jù)調查發(fā)現(xiàn)我校學生宿舍洗漱臺設計不符合人因工程要求，這種不合理的設計影響到學生的日常生活，同時也影響了學生的學習和身體健康。本文實地調查學校三個園區(qū)洗漱環(huán)境設計，并分析洗漱環(huán)境不合理的設計，利用人因工程的方法找出設計不合理原因，結合人因工程的方法提出來比較合理的結構空間設計尺寸，力求為以后宿舍洗漱臺建設提供參考。</p>

2、<p>　　關鍵詞：人因工程、洗漱環(huán)境、結構空間</p><p><b>　　第一章：人機學概論</b></p><p><b>　　一、緒論</b></p><p>　　1.1人因工程學的概念</p><p>　　人因工程學(Human Factors Engineering)是一門應用

3、人性績效(如生理、心理和工業(yè)工程)，改善工作系統(tǒng)(包括人、工作、工具、設備、工作場所、工作責任和周邊環(huán)境)使得人員能在安全、衛(wèi)生和舒適的情況下，發(fā)揮其最大工作效率、及提高生活品質的科學。亦即，人因工程學是研究人與工作場所、人與生活及工作環(huán)境、人與使用器具間接口之互動關系，且包含相關之設備、工作場所、工做方法、生活環(huán)境和器具的一門實用性科學。</p><p>　　1.2 人因工程學的目的</p>&l

4、t;p>　　人因工程的主要目的在增進人員的績效(如增加工作的速度、提高工作時的安全性和增進工作時的正確性)、減少能力的浪費與疲勞、減少不必要的訓練和降低訓練成本、減少對特殊技巧和能力的依賴、增進人力的使用、減少人為錯誤所引發(fā)的事故，以降低時間和設備的損失，以及改善使用者或操作員的舒適程度。</p><p>　　1.3人機工程學的應用領域</p><p>　　由于現(xiàn)代科技迅速的發(fā)展及經(jīng)

5、濟快速的成長，在人們對生活和工作品質之要求日漸提升之下，人因工程所扮演的關鍵角色也日益重要，人因工程可應用的范圍更加廣泛，包括生產(chǎn)制造、服務業(yè)之設備及工作環(huán)境、公共及生活空間、消費產(chǎn)品設計、計算機硬件及軟件等等。主要包括以下幾個方面：（1）事故、健康與安全；（2）人體工作行為解剖學和人體測量；（3）認知工效學和復雜任務；（4）計算機軟件人機工程；（5）計算機終端設計與布局；（6）顯示與控制布局設計；（7）控制室設計；（8）環(huán)境人機工程；

6、（9）專家論證：多工作環(huán)境；（10）人機界面設計與評價；（11）人的可靠性；（12）工業(yè)設計應用；（13）工業(yè)/商業(yè)工作空間設計；（14）管理與人機工程；（15）手工操作負荷，安全與培訓；（16）辦公室人機工程與設計；（17）生理學方面和醫(yī)學人機工程；（18）產(chǎn)品設計與顧客；（19）風險評估，多種工作狀況；（20）社會技術系統(tǒng)與人機工程；（21）系統(tǒng)分析；（22）任務分析；（23）管理培訓與人員培訓；（24）可用性評估；（25）用戶需求

7、與用戶指導；（26）車輛與交通人機工程；（27）其它特殊的人機工程應用等。</p><p>　　1.2人機工程學研究的前景展望</p><p>　　現(xiàn)代人機系統(tǒng)中，作業(yè)人員是在特定環(huán)境中操作和管理復雜系統(tǒng)和各種數(shù)字化設備，當人在這種環(huán)境中工作時，既要靠眼睛來觀察環(huán)境，又要靠細致的注視來完成精確的控制動作，通過人機工程技術分析，就可知道人在操作時如何分配注意力、體力，同時了解儀表、屏幕以及外

8、視景如何設計和合理分配才能獲得最好的人機交互，既減輕操作人員的工作負荷又避免出錯，切實提高人機工效。這對于計算機系統(tǒng)、自動化控制、交通運輸、工業(yè)設計、軍事領域以及社會系統(tǒng)中重大事變（戰(zhàn)爭、自然災害、金融危機等）的應急指揮和組織系統(tǒng)、復雜工業(yè)系統(tǒng)中的故障快速處理、系統(tǒng)重構與修復、復雜壞境中仿人機器人的設計與制造等問題的解決都有著重要的參考價值。</p><p>　　1.3 本文的研究內(nèi)容</p>&l

9、t;p>　　在調查學校的洗漱臺使用情況時，我發(fā)現(xiàn)洗漱臺在機構和布局上設計的相當不合理，嚴重影響學生日常使用，給學生生活帶來了不便。學生，作為社會中一個特殊的群體，他們擁有自己的心理和生理上的活動規(guī)律。在目前經(jīng)濟條件的限制的情況下，宿舍只簡單的提供學生基本生活的條件，沒有進行進一步人性化的考慮宿舍各個單元的的空間結構設計，特別是洗漱臺的設計，極其不合理，他們早晨起床洗漱用到洗漱臺，洗手、洗衣用到洗漱臺，由于洗漱臺的水龍頭個數(shù)不夠，導

10、致宿舍早上起床需要輪流等待洗漱，浪費了大浪的寶貴時間，洗漱臺的深度不夠，洗漱的水濺到他們白色的T桖上面，甚至鞋上，特別是洗漱臺的高度的不合理讓他們在使用洗漱臺時總是感到不舒服，大量的彎腰會使他們很年輕就得了腰椎病。特對學校洗漱臺空間結構進行改進，力求為以后宿舍洗漱臺建設提供參考。</p><p><b>　　第二章、人機學理論</b></p><p>　　一、客觀環(huán)境

11、調查結果分析.</p><p><b>　　1.1調研總體概況</b></p><p>　　我認為要實際了解本校區(qū)（景園）洗漱臺使用的整體情況，除了從網(wǎng)絡、書籍查閱相關資料外，更重要的是調研學生對洗漱臺的實際使用感受。為此，我設計了《學生宿舍洗漱臺的調查問卷》(見附錄)，得到如下數(shù)據(jù)以供分析：（見表一）</p><p>　　表1 學院本部學生

12、宿舍洗漱臺調查問卷的數(shù)據(jù)分析</p><p><b>　　二、調研分析</b></p><p>　　通過以上調研統(tǒng)計數(shù)據(jù)，并結合自身的親身試用經(jīng)歷，總結出了以下我校（景園社區(qū)）現(xiàn)有洗漱池存在的人機工程學方面不合理的地方：</p><p>　　2.1、洗漱臺高度不夠舒適</p><p>　　從表中可見，大多數(shù)男同學認為洗漱

13、臺偏矮，而只有10%左右的同學認為高度較合適，這種情況造成許多同學在洗漱及洗衣時必須大幅度彎腰，對人體造成較重的負荷，致使同學們洗漱及洗衣時的疲勞程度增加。</p><p>　　2.2、水槽深度不合理</p><p>　　圖表顯示57.5%的男生認為水槽深度過淺。當水龍頭水量較大的時候，水花極易濺出洗漱臺，打濕同學們的衣物，造成地面濕滑，滑倒的可能性大大提高。且我?，F(xiàn)有洗漱臺的深度低于一般

14、的水盆，當同學們水盆接水過多時會溢出洗漱臺，打濕地面，也是讓人滑到的另一大原因。</p><p>　　2.3、水龍頭伸出長度偏短</p><p>　　調查中，大部分同學表示認為水龍頭伸出的長度偏短，伸手開關水龍頭較為費力，而且不小心容易沾濕身著衣物。</p><p>　　2.4、缺少放置洗漱物品的位置</p><p>　　據(jù)調查顯示82.5%

15、的同學在洗漱時會把洗漱用具放在洗漱臺邊緣上。而放在邊緣的用具十分容易被碰落。因此，70%的希望在洗漱臺上方增設置物臺；65%希望在洗漱臺下增加功能架，以此方面同學們洗漱、洗衣時的物品放置。</p><p>　　2.5洗漱臺內(nèi)排水口安置不合理</p><p>　　調查人數(shù)中83.25%的同學認為我校洗漱臺排污口的安置不合理。排污口數(shù)量偏少，且沒有濾網(wǎng)不易清理，導致洗漱臺經(jīng)常堵塞，給同學們的日

16、常生活帶來極大的不便。</p><p>　　第三章、產(chǎn)品的改良設計</p><p><b>　　一、方案設計與改進</b></p><p>　　1.1設計規(guī)范和要求</p><p>　　根據(jù)人機工程學和國家相應的測量標準，對我校學生公寓（景園）的洗漱臺進行分析和設計，規(guī)范和要求如下：</p><p&g

17、t;　　4.1.1、從人機工程學角度分析，為使同學們在洗漱池前操作時處于較為舒適的姿勢，結合人體標準數(shù)據(jù)及立姿人體拉推力分布圖，洗漱池的高度在人體會陰高處較為合適，讓人一方面不會有洗衣服洗到腰酸背痛的不適，也不會難于拿取桶盆的不便。</p><p>　　4.1.2、為使同學們在使用水龍頭時最為省力方便，洗漱池的寬度應調整為人正常站立時，手在水平向前伸出的距離。</p><p>　　4.1.

18、3、為避免在洗漱池前操作時發(fā)生碰撞，水龍頭的間距應該適當大于人體兩前臂長的距離，并且由于男、女生的前臂長不同，所以男女生宿舍的洗漱臺寬度這個方面需要考慮。</p><p>　　4.1.4、為了防止同學接水過多溢出洗漱臺打濕地面造成安全隱患，水槽深應該高于標準洗漱盆的高度為宜。水槽設置相當講究，深了，拿進拿出桶和面盆不方便，淺了，洗漱的時候水很容易濺出來影響人情緒。所以，稍深與面盆的深度為最佳。</p>

19、<p>　　4.1.5、為了防止在洗漱池前操作時衣物接觸水臺造成大面積沾濕,擋水臺上表面需設計一定傾角,減少水臺表面積水。</p><p>　　4.1.6水龍頭的出水口的高度應適當高于人在彎腰洗臉時雙手自然水平伸出的高度為宜。</p><p>　　4.1.7、在設計水龍頭伸出量時需要考慮人手臂作業(yè)區(qū)間與洗漱臺寬度的差值。使得水龍頭開關位置處于人體水平面的正常作業(yè)區(qū)內(nèi)。<

20、/p><p>　　4.1.8、 根據(jù)調查數(shù)據(jù)顯示，眾多同學對我洗漱池的排水系統(tǒng)有很大的不滿，我認為水槽的底面應該有小的傾斜角度以便排水，同時為了使東西不會沿斜面下滑，斜面應滿足自鎖條件。</p><p>　　4.1.9、為了進一步改善洗漱池的排水系統(tǒng)，我設計應在排水口處添加排污裝置防止雜物進入排水口，從本質上防止堵塞情況的發(fā)生。</p><p>　　4.1.10、通過實

21、際生活體驗及調查問卷反應出洗漱臺缺少用品放置區(qū)，為同學們的生活帶來了不便，設計中應添加洗漱用品放置區(qū)。</p><p>　　4.1.11、按照人機工程學分析，人拿前上方的東西會比較方便，所以放洗漱用品的凸臺應設在水槽和水龍頭之上。洗漱用品臺的寬度根據(jù)滿足大多數(shù)日常洗漱用品的寬度設計，讓杯子放得更穩(wěn)固。</p><p>　　4.1.12、洗漱用品臺的高度根據(jù)人的肘高進行設計，這樣胳膊舒展自然

22、。</p><p><b>　　1.2方案內(nèi)容分析</b></p><p><b>　　表2</b></p><p>　　我校洗漱臺現(xiàn)狀描述與分析</p><p>　　4.2.1.洗漱臺寬度改進</p><p>　　洗漱臺作業(yè)范圍：洗漱臺都是站立作業(yè)，最大可及范圍是以肩關節(jié)為

23、中心，臂的長度為半徑（720mm，包括手長）所劃過的圓弧。正常或舒適的作業(yè)范圍是半徑為300mm左右的圓弧。身體向前傾時，半徑可增大至400mm。因為洗漱臺作業(yè)幾乎都是向前傾的彎腰作業(yè)，且手操作的最大范圍是508mm,所以將寬度550mm縮小至508mm，從而增大宿舍空間。如圖4.1 圖4.2 圖4.3</p><p>　　圖4.1 洗漱臺作業(yè)范圍</p><p>　　圖4.2考慮雙

24、手動作關聯(lián)的正常區(qū)域</p><p>　　圖4.3雙手工作范圍</p><p>　　4.2.2.洗漱臺高度改進</p><p>　　圖4.4 三種肘部工作時的肘部高度和站姿</p><p>　　立姿工作時推薦的工作面高度/cm（見圖4.4）</p><p><b>　　表三</b></p&g

25、t;<p>　　由表三可知，洗漱臺作業(yè)是輕度作業(yè)，工作面高度應在肘部之下，由于我國的人均身高比西方國家的人均身高要低5cm，因此采用上面數(shù)據(jù)時應考慮這一差異。所以洗漱臺高度應設置為900mm為宜，即將現(xiàn)在洗漱臺高度800mm增加到900mm。</p><p>　　4.3.3.水龍頭改進</p><p>　　站立用空間≥760 mm，最好大于910mm，而洗漱臺總長為1500m

26、m（現(xiàn)無法對洗漱臺長度進行更改），所以洗漱臺只能安放2個水龍頭。水龍頭間隔為770mm，基本合理?，F(xiàn)水龍頭出水高度為235mm，水龍頭出水出水高度設計涉及到人使用時身體彎曲程度的人機問題，水龍頭出水高度太低，導致潔具（如盆、桶）無法正常接到水，水龍頭太高，又會使人打開水龍頭閥困難以及水水濺出來，經(jīng)調查發(fā)現(xiàn)宿舍用的水桶一般是深369mm的塑膠水桶，所以宿舍的水龍頭出水高度應為369-380mm之間，最好為375mm。水龍頭伸出量偏短，使用

27、時身體需前傾，較為費力。建議增大伸出量，使洗漱臺寬與伸出量的差值在人體手臂水平作業(yè)范圍以內(nèi)。取150mm</p><p>　　4.3.4.水槽深度改進</p><p>　　水槽的深度太淺，當你洗手時水龍頭的水落在水槽里會濺到衣服上，或者是漱口時水一樣會濺到衣服上，這樣會弄臟學生的干凈衣服，所以適當?shù)乃凵疃葧踝R出來的水，由能量守恒，水下落后速度為零，故下落的水的動能轉化為濺起水的動能，

28、但由于濺起的水方向無法確定，故無法確定水濺起的高度?，F(xiàn)水槽深度為50mm，經(jīng)試驗得知將水槽深度設計為90-120之間可以減少水滴濺出，但還是有極少量水滴會濺出來，若高于150mm，導致水槽面高度為水槽高度—水槽深度=900—150=750mm，導致使用時人過度彎腰，所以水槽深度設置為90mm為宜。</p><p>　　4.3.5.洗漱臺其它空間改進</p><p>　　1） 通過調查發(fā)現(xiàn)學

29、校的洗漱臺都沒有放盆的地方，盆幾乎都是放在地面上的，這樣的擺放方式放盆沾上地面泥土等，從人際角度來分析，這樣擺放當人在使用時要極度彎腰才能夠到盆，所以應在洗漱臺下面設置一個凸臺擺放盆等潔具，從而減少移動和彎腰作業(yè)。高度應為洗漱臺高度—盆的深度即900—180mm（學生使用最深盆深度）=720mm。</p><p>　　2） 洗漱臺側面有一鋁合金管做的兩層架子，用于放置洗漱用品（如牙刷、牙膏、水杯、洗發(fā)水、洗面奶等

30、），經(jīng)測量和調查發(fā)現(xiàn)架子長度有限，只有480mm，一個水杯直徑為85mm，一瓶洗發(fā)水有50mm，加上各種洗漱用品的空間，480mm遠遠不夠，應該加長架子的長度至1000mm。</p><p>　　4.3.6.改進前后評價</p><p>　　通過對宿舍洗漱臺的空間結構改進，改變了學生的洗漱環(huán)境，使學校的洗漱環(huán)境更人性化,為學生創(chuàng)造了一個溫馨的洗漱氛圍。對水龍頭高度的改進減少的學生過度彎腰作

31、業(yè)，從以前不能使用桶到很好使用桶，并且讓同學開關水變得簡單方便；對洗漱臺水槽的加深、極大的減少的水的溢出，避免了學生洗漱時水溢出弄臟鞋和衣服，并保持宿舍的干燥；對洗漱臺高度的改進，使得洗漱更加舒適，不用過度彎曲而帶來疲勞，從而增加學習壓力；對燈光的改進使得早晚使用時避免刺激眼睛，降低了眼睛的疲勞，同時洗漱環(huán)境更加溫馨舒服。所以對宿舍洗漱環(huán)境的改進是必要，有益于學生學習和生活的。</p><p><b>

32、　　二、方案比較</b></p><p>　　表4 現(xiàn)有方案與設計方案的比較與分析[5]</p><p>　　4.3.2 方案效果圖</p><p>　　依據(jù)前面改進思想和設計參數(shù)的討論，現(xiàn)制定改進方案，見下圖：</p><p>　　圖4.5 設計洗漱臺主視圖</p><p>　　圖4.6 設計洗漱

33、臺俯視圖</p><p>　　圖4.7 設計洗漱臺左視圖</p><p>　　洗漱臺改進后主要數(shù)據(jù)：洗漱臺總長1500mm，寬度508mm，深度90mm，距地面900mm，凸臺距地面520mm，寬度508mm，水龍頭高度為375mm。洗簌用品臺，高度560，寬度250. 洗漱臺下功能架高度525mm.</p><p><b>　　三、設計總結</b

34、></p><p>　　在本次人因工程課程設計過程中，由于對于人因的專業(yè)知識比較生疏，再加上平時沒有什么設計經(jīng)驗，一開始的時候我們小組各位成員有些手忙腳亂，不知從何入手，甚至有些消沉。但在老師辛勤的指導下，和同學們的熱情幫助下，功夫不負有心人，我們小組還是孫儷完成了所有任務?，F(xiàn)在想想其實課程設計當中的每一天都是很累的，其實正象老師說得一樣，人因工程的課程設計沒有那么簡單，因為你的每一個數(shù)據(jù)都要實地采集，并與

35、標準數(shù)據(jù)進行對比。雖然困難很多，但是我盡了自己最大的努力去克服，然而還是難免有些疏忽和遺漏的地方，畢竟任何人都不可能做到完美。在一個地方跌到了沒關系，只要我們及時吸取經(jīng)驗并努力改正就會有收獲，不經(jīng)歷風雨怎能見彩虹呢？我們小組一直抱著這樣的心態(tài)，最終完成了我的任務。</p><p>　　本次人因工程課程設計，充分運用了我們在課堂上所學到的知識，真正的做到了理論與實際相結合。只有通過在這樣的方法，才能讓我們對所學的知

36、識有一個系統(tǒng)的認識，之所以這樣的課程設計是非常必要的。</p><p>　　最后要感謝我們的指導老師對我們的悉心指導，和同學的熱情幫助。在設計過程中，我通過查閱大量有關資料，與同學交流經(jīng)驗和自學，并向老師請教等方式，使自己學到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個設計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學習工作生活有非常重要的影響。通過這次課程設計

37、，我才明白學習是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應該不斷的學習，努力提高自己知識和綜合素質。 雖然這個設計做的不是最好，但是在設計過程中所學到的東西是這次課程設計的最大收獲和財富，它使我們終身受益。</p><p><b>　　參考文獻資料</b></p><p>　　孫林巖、崔凱、孫林輝主編.人因工程.北京.科學出版社2011.8</p>&

38、lt;p>　　易數(shù)平、郭伏主編.基礎工業(yè)工程.北京.機械工業(yè)出版社2007.3</p><p>　　丁玉蘭. 人機工程學[M]. 北京：北京理工大學出版社, 2005.</p><p>　　阮寶湘. 人因工程學課程設計/課程論文選編. 北京：機械工業(yè)出版社，2005</p><p>　　附錄一學生宿舍洗漱臺調查問卷</p><p>　　

39、調查為了使同學們居住的宿舍更方便、更舒適，我們特進行問卷調查，此問卷不記名，您所填寫的資料，我們將對其保密，謝謝您的合作！</p><p>　　1．你認為洗漱臺高度是否合適（ ）</p><p>　　A　高　　B　矮　　C　合適　　D　無所謂</p><p>　　2．你認為洗漱臺寬度是否合適（ ）</p><p>　　A　寬　　B　窄　　

40、C　合適　　D　無所謂</p><p>　　3．你認為盥洗池深度是否合適（ ）</p><p>　　A　深　　B　淺　　C　合適　　D　無所謂</p><p>　　4．你認為盥洗池水龍頭個數(shù)是否足夠（ ）</p><p>　　A　多　　B　少　　C　足夠　　D　無所謂 </p><p>　　5．你認為水龍頭之間的

41、間距是否合適（ ）</p><p>　　A　寬　　B　窄　　C　合適　　D　無所謂</p><p>　　6．你認為水龍頭的伸出的長度是否合適（ ）</p><p>　　A　長　　B　短　　C　合適　　D　無所謂</p><p>　　7. 你是否會把洗漱用品放在洗漱臺邊緣上？（ ）</p><p>　　A 會

42、 B 不會</p><p>　　8. 你覺得你們的洗漱臺看上去如何？（ ）</p><p>　　A 干凈整潔 B 過得去 C 有點亂 D 有點臟 E 其它 </p><p>　　9．你認為洗漱臺上方需要增加存放物件的凸臺嗎？（ ）</p><p>　　A　需要　　B　不需要　　C　無所謂

43、</p><p>　　10．你認為洗漱臺下方需要增加功能架嗎？（ ）</p><p>　　A　需要　　B　不需要　　C　無所謂</p><p>　　12、你認為洗漱臺排水口安置是否合理（ ）</p><p>　　A、不合理，經(jīng)常堵　　B、還行　　C、很好，幾乎不堵塞</p><p>　　13. 你對洗漱臺的其它建議