普通教室的空间设计
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普通教室的空间设计Prepared on 21 November 2021
普通教室的空间设计
专业班级:工业工程111班
所在院系:机械工程学院
指导教师:于晓洋(副教授)
姓名:何岳谦
学号:17(第三组)
目录
第一章课程设计任务书 (1)
课程设计目的 (1)
技术参数和设计要 (1)
设计内容 (1)
工作计划 (1)
第二章教室座椅和课桌的设计 (2)
教室座椅的设计与计算 (2)
座椅的设计思想、基本原则及原理 (2)
座椅尺寸的设计与计算 (2)
教室课桌的设计与计算 (5)
课桌的设计思想、基本原则及原理 (5)
课桌尺寸的设计与计算 (5)
第三章教室的空间布局设计 (9)
绘制教室平面图 (9)
准备用具 (9)
测量方法 (9)
测量注意事项 (9)
绘制平面图 (9)
课桌椅的布置 (9)
一组课桌椅所占空间的确定 (9)
横排座位数的摆放方案 (9)
第一排起始位置 (10)
桌椅摆放方案 (11)
验算黑板高度 (12)
第四章总结与心得 (13)
第一章课程设计任务
课程设计目的
该课程设计是工业工程专业的重要事件教学环节,是学生综合运用所学专业知识,对常见作业空间进行作业空间设计的一次基本训练。设计目的具体如下:(1)能正确运用人因工程的基本原理、方法及有关专业知识,掌握作业空间设计的方法;
(2)通过课程设计,培养学生如何编写有关技术文件;
(3)通过课程设计,初步树立正确的设计思想,培养学生运用所学专业知识分析和解决实际问题的能力。
技术参数和设计要求
本次研究对象为实验馆408房间,要求学生按照人因工程的原则和方法进行学生用桌椅尺寸进行设计,并进行整体布置设计。具体要求如下:
(1)30人为一个自然班,满足整数班数授课需要;
(2)满足考试需要。
设计内容
(1)绘制房间408的平面图;
(2)设计桌椅尺寸、黑板尺寸;
(3)进行桌椅布置、包括讲台的布置;
(4)绘制平面布置图;
(5)撰写设计说明书(10000字左右)。
工作计划
(1)测绘408房间平面图(时间:1天);
(2)设计桌椅、黑板尺寸,绘制桌椅三维效果图(6天);
(3)进行桌椅、黑板、讲台布置(3天);
(4)绘制平面布置图(按比例进行)(2天);
(5)按照要求撰写说明书(2天);
(6)参加答辩(1天)。
第二章教室座椅和课桌的设计
教室座椅的设计与计算
座椅的设计思想、基本原则及原理
1.考虑到学生中的身高差距,本次座椅设计为高度可调节座椅,使得座椅的尺寸适应各种人体尺度和坐姿。由于大学生上课的流动性与中学的指定座位差别,所以座椅高度调节需简便易行,座椅利用倾斜的支撑柱使椅子坐板自然落下时的重力卡在座椅支撑柱上的原理,可快速进行沿支撑柱方向的高度调节。
2.靠背的结构和形状要尽可能减少就座者背部和脊部疲劳。
3.给人留有足够的空间,特别是腿的活动,以防止腿经常疲劳。
椅子效果图见图2-3。
座椅尺寸的设计与计算
1.座椅高度的设计
考虑到全国人体数据和大学生平均身高的差距,采用广东省2012年18-25岁最新数据(见下表),考虑到我校男女比例情况,座高取男子第5百分位的“小腿加足高”,以防大腿下面承受压力引起疲劳和不舒适,查表得Xa=412mm,功能修正主要考虑(1)鞋跟高,一般为25~38mm,取31mm。(2)裤厚:一般为3mm。△f=31-
3=28mm。桌椅座面高度的设计不许考虑心理修正量,即△p=0。
Xopm=Xa+△f+△p=412+28+0=440mm
座椅座面上下可调200mm,即X=440±200mm
考虑到男女身体差异与男女肥胖者的需要,座椅宽度应大于等于女性中第95百分位的坐姿臀宽尺寸382mm,其部位如图2-1,人体尺寸如表2-2。加上两倍裤厚修正量,即b≥382+2×3=388,由于大学生身高体重高于全国平均数值,所以b=420mm。
年龄分组
百分位数
男(18~60岁)女(18~55岁)
测量项目
151050909599151050909599胸宽242253259280307315331219233239260289299319胸厚176186191212237245261159170176199230239260肩宽330344351375397403415304320328351371377387最大肩宽383398405431460469486347363371397428438458臀宽273282288306327334346275290296317340346360坐姿臀宽284295300321347355369295310318344374382400坐姿两肘间宽353371381422473489518326348360404460478509胸围76279180686794497010187177457608259199491005 腰围6206506657358598959606226596807729049501025 臀围780805820875948970100979582484090097510001044
图2-1 人体水平尺寸部位
根据我校男女比例,采用男性第5百分位座深455mm。尺寸见表2-1。
4.座面曲线、倾角的设计原因及原理
座面倾角是指座面前端翘高之后,座面相对于水平面的夹角,座面向后倾斜的座椅会使就座者自然的后倚,通过靠背的支撑减少背部肌肉承受的静负荷,还可以防止就座者从座面上滑落。工作座椅的后倾角α取0~5°为宜,取4°。
一般来说,坐姿引起的压力最大,其原因在于人坐下时骨盆和骶骨的位置变化。人体在骨盆下方有两块圆骨,称为坐骨结构。人体坐骨粗壮,比周围的肌肉能承受更大的压力;而大腿底部有大量血管和神经系统,压力过大会影响血液循环和神经传导而导致不适。所以,坐面上的压力应按照臀部不同部位承受不同压力的原则来设计,即在坐骨处压力最大,向周围逐渐减少,至大腿时压力渐至最低值,如图2-1。
图2-1 理想体压分布曲线(102Pa)
5.座椅靠背的设计
如图2-2正常的腰弧曲线是微微前突。为使坐姿下的腰弧曲线变形最小,座椅应在腰椎部提供支撑。由于第5,6胸椎高度相当于肩胛骨的高度,肩胛骨面积大,可承受较大压力,所以支承应位于第5,6胸椎之间。第5,6胸椎距椅面350~400,取385。根据GB/T 14774-1993腰靠长d=340~380mm,取380mm。靠背宽e=200~300mm,取
300mm。靠背圆弧R=400~700mm,取580mm。靠背倾角β=95°~115°,取110°。