教室桌椅的人机设计
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平均数
1607.8 236.4
496.6 415.2 463.4 502.8
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362.6
标准差
安全人机工程学 课程设计
学 院:汽车与交通学院 专 业: 级安全工程 姓 名: 学 号: 指导教师:撒占友 张永亮
王春源 王玉华
青岛理工大学 2014 年 7 月
安全人机工程学课程设计任务书
一、设计题目:
青岛理工大学教学楼教室桌椅的安全人机工程学优化设计
二、设计背景:
良好的坐姿能够将压力分布到各脊椎骨之间的椎间盘上,并将最适当、最均匀的静负荷量 分布于所附着的肌肉组织上,从而减轻作业疲劳。良好的坐姿除了取决于作业者自身的作业姿 势以外,桌椅本身的物理设计是否符合使用者的人体生物力学特性也是一个重要因素。第二个 因素就是人机工程学所研究的领域。
三、设计内容:
针对我校教室的现实情况,对课桌椅的各项尺寸进行实地测量,并对课桌椅的使用者进行 调查,访问其意见,然后评价分析,提出符合实际情况的改进意见及设计方案。其设计流程图 如图 1-1 所示。
四、设计要求:
1、实地测量数据准确、全面; 2、对于桌椅使用者的调查要结合在校学生的实际情况,统计人数不少于 50 人,且应有代表性,
17.您认为你所用的教室应 容纳多少人合适
票数 百分比 B 票数 百分比 C
37 0.74 女 13 0.26
22 0.44 大二 10 0.2 大三
13 0.26 一般 30 0.6 不满 意
19 0.38 一般 30 0.6 不满 意
23 0.46 否 21 0.42
47 0.94 铁质 1 0.02 其他
1.2.1 优化设计要解决的问题: (1) 解决现在一些课桌椅设计中,设计尺寸不合理如课桌下部空间狭小, 伸不开腿;课桌太窄,没有足够的空间摆放书本和文具;相邻之间 座椅间距过小,出入不方便等问题; (2) 解决一些课桌椅高度不合适的问题; (3) 结合人机工程学尽可能解决课桌椅的人机问题,减少对人体腰部、 颈部、肩部、背部的伤害; (4) 在设计中既要保证桌椅单体色彩的美观,还要保证各种色彩在教室 环境内的协调性。
766 501 356 446 451 426 387 500
630
540
900
2.2、问卷调查与结果分析 调查方式:我们对教学楼一楼、二楼、三楼的各个教室采用随机调查。每个教室 只调查一人(男女比例为 7:3)。 本次调查发放 50 张调查问卷,收回 50 张,废卷 0.
青岛理工大学教室课桌调查问卷
1)94%的同学认为木质材料的课桌最舒适; 2)40%的同学认为桌子的储存空间合适。 3)同学认为教室应该承纳。。。个同学最合适。 综上所述:我们可以判定,我们学校的教室需要优化改进,主要从尺寸、布局等 方面进行优化设计。
2.3、人体参数测量、对比和分析 2.3.1.校内学生人体参数实际测量分析 考虑到本次人机设计是针对青岛理工大学的教室课桌,因此为了更好、更客观、 全面对我校课桌的进行优化设计。我们决定对我校的部分同学做人体关键尺寸测 量与分析。 测量对象:大一、大二和大三的同学,每一个年纪随机抽取级 3 女 7 男共 10 人 共计 30 名同学。 测量方式:根据我们的所需要设计的进行部分人体尺寸测量。重点测量坐姿的各 项数据。 测量工具:皮尺 测量结果图下
可以以问卷的形式进行,并对数据进行统计分析,需给出调查问卷; 3、选择合适的比例尺用 A3 图纸绘制新方案桌椅在教室中的位置示意图; 4、选择合适的比例尺用 A3 图纸绘制新方案桌椅的加工图; 5、有条件可用计算机绘图。
现状分析
理论资料收集
现有状况收集、分析
操作分析
功能分析
尺寸计测
计测项目选择
计测人群选择
调查日期: 2014 年 6 月 30 日
教室是我们学习、答疑解问的地方,和我们的生活密切相关。为了给同学设
计更舒适的桌椅。调查我们学校教室的现状,了解同学们的意见和建议,更为了
设计良好的学习环境,下面做出了一些问题调查,希望同学们配合参与,谢谢。
1.请问您的性别。( ) A.男
B.女
2.您的年级。( ) A.大一 B.大二 C.大三 D.大四
二、青岛理工大学教室桌椅设计数据收集及分析
2.1、实地桌椅数据测量
测量方式:随机抽取一个教室进行测量。测量时保证准确度。
测量工具:直尺和皮尺
测量结果如下:
关键尺寸
课桌高度 课桌宽度 课桌深度 椅面高度 椅面宽度 椅面深度 靠背深度 靠背宽度 桌下容膝 高度 人侧桌缘 与靠背面 的距离
单人桌椅总长
实际测量 数据(mm)
13.如果你坐在的边角的位子上,你会觉得看黑板有困难吗?( )
A.有 B.没有 C.无所谓
14.当你想站起来离开座位时桌子腿有没有阻碍了你的动作?( )
A.有 B.没有
15.您认为你所用的教室应容纳多少人合适:
人
16.你对我们的教室设计有什么建议呢:
问卷分析:
青岛理工大学教室课桌调查问卷
选项
A
问题
8.你觉得上课时前臂压着桌子边沿难受吗?( )。 A.难受 B.没感觉
9.你觉你现在用的课桌椅高度合适吗?( )。 A.合适 B.一般 C.不合适
10.你觉得你现在用的桌子存贮空间足够吗?( ) A.够 B.不够
11.您对教室桌椅的布局满意吗?( ) A.满意 B.一般 C.不满意
12.您上课时视线是否被前面同学挡住?( ) A.是 B.否
1.请问您的性别
男
2.您的年纪
大一
3.您满意现在所用的专业 教室吗 4.您对教室桌椅的布局满 意吗 6.您上课时时是否被前面 同学挡住 7.您希望我们课桌是什么 材质 8.您觉得你现在用的课桌 大小合适吗
满意 满意
是 木质 合适
9.您觉得现在用的课桌高 合适 度和容腿空间合适吗
10.您觉得教师的过道宽度 合适 合适吗
确定新设计方案
课桌
椅子
颜色匹配
结束
目录
一、绪论................................................... 1.1 前言 1.2 现状问题分析 1.2.1 优化设计要解决的问题 1.2.2 优化设计得产品所具有的功能
二、青岛理工大学教室桌椅设计数据收集及分析 ......................... 2.1、实地桌椅数据测量................................ 2.2、问卷调查与结果分析............................5 2.3、人体参数测量、对比和分析............................ 2.3.1.校内学生人体参数实际测量分析 2.3.2、理论数值分析 2.3.2.1、(GB10000--88)中国成年人人体尺寸..........6 2.3.2.2、GB/T3976-2002 高校固定式课桌椅的主要尺寸.. 7 2.3.2.3、人体测量数据及人体主要尺寸的应用原则...... 三、关键尺寸计算及对比分析..........................9 3.1、关键尺寸计算与分析...........................9 3.2、关键尺寸的最小功能尺寸计算与分析..........9 3.3、关键尺寸的最佳功能尺寸计算与分析... 四、优化设计方案....................................16 4.1.优化尺寸汇总..................................16 4.2.优化设计图....................................17
11.上课时喜欢单人单桌还 单人 是人多一些
12.你觉得上课时前臂压着 难受 桌子边沿难受吗
13.你觉得你现在用的课桌 合适 椅高度合适吗
14.你居多你现在用的桌子 够 储存空间够吗
15.要是你坐在前排的边角 有 上,你会觉得看黑板有困难 吗 16.当你下课后想站起来离 有 开座位时有没有觉得桌子 腿阻碍了你的动作
4.2.1、教室桌椅布局图 4.2.2、关键尺寸图 4.3、桌椅颜色、材料的分析及选用。 4.3.1 颜色的分析及选用 4.3.2 材料的分析 五、 设计总结与反思.......................................18 六、参考文献.............................................19
青岛理工大学人体部分尺寸统计
测试项目(mm) 1
前排
2
身高
1559 1600
坐姿 肘高
212 226
坐姿
坐姿下 坐姿
小腿加 坐深 臀膝距 二郎腿
膝高
支长 臂宽
481
424
490
486
552
930
356
481
397
436
507
590
927
340
坐姿 两肘宽
510 523
中间排 后排
3
1612
241
500
一、绪论
1.1 前言 高校教室的课桌椅,作为学生感受学习人性化服务的一个重要界面,它的宜
人程度直接影响着学习者的工作效率。虽然近年来大学校园硬件建设高速发展, 提高了学生们的学习效率,但是同学们每天使用的课桌椅并不如意。基于这个前 提,我们采取问卷调查的形式随机抽取了 50 名同学作答,发现 80%以上的同学 对目前使用的课桌椅存有意见,认为其存在的种种设计缺陷导致学生身体疲劳、 视力下降、腰部损伤、甚至颈椎病等现象增加。因此,需要更加健康舒适人性化 的高校课桌椅的人性化设计。本次设计从人机工程学中人性化产品的设计理念出 发,将人的因素放在首要位置,重点是人、桌椅和环境之间相互影响、相互依存。 以“为人而设计”的崇高理想来进行教室桌椅的设计,让人文关怀充满设计。 2.现状问题分析
29 0.58 不合 19 0.38 无所
适
谓
32 0.64 不合 14 0.28 无所
适
谓
41 0.82 不合 9 0.18 适
24 0.48 多人 26 0.52
19 0.38 没感 31 0.62 觉
28 0.56 一般 17 0.34 不合 适
20 0.4 不够 30 0.6
31 0.62 没有 14 0.28 无所 谓
22 0.44 没有 28 0.56
票数 18 7 1 2 2 4
5
5
百分比 0.36 0.14 0.02 0.04 0.04 0.08
0.1
0.1
调查问卷分析 为了全方面了解我们学校其他同学对教室的满意度,以及建议。我们组采用
了随机发放调查问卷的方法。我们针对教学楼一楼、二楼、三楼的各个教室采用 随机调查。每一个教室调查一人(男女比例为 7:3)。本次调查发放 50 张调查问 卷,收回 50 张,最后的调查结果分析如下: 一、针对于课桌尺寸的问题: 1)58%的同学认为课桌大小合适; 2)64%的同学认为课桌高度和容腿空间合适 3)56%的同学认为椅子高度合适 4)38%的同学认为前臂压着桌边会感到难受 由此可见,课桌的尺寸并没有让巨大多数同学满意,因此这些不满足的地方则是 我们需要去重点研究、设计。 二、针对于教室布局的问题: 1)38%的同学不满意教室的布局; 2)46%的同学感觉前排同学会阻挡我们的视线; 3)82%的同学认为过道宽度合适; 4)48%的同学喜欢单人座; 5)62%的同学认为坐在前排边角时会觉得看黑板有问题。 由此可见,教师的布局没有满足大多数人,因此我们应着眼于对于教室空间布局 的问题。 三、针对于材质等其他问题
3.您对现在所用的教室的感觉怎样?( ) A.满意 B.一般 C.不满意
4. 上课时喜欢单人单桌还是多人一起坐?( )源自文库 A.单人 B.多人
5 您希望我们课桌椅是什么材质的?( ) A.木质 B.铁质 C.其他
6.您觉得你现在用的课桌大小合适吗?( ) A.合适 B.不合适 C.无所谓
7.您觉得现在用的课桌高度和容腿空间合适吗?( ). A.合适 B.不合适 C.无所谓
1.2.2 优化设计得产品所具有的功能;
(1) 课桌椅设计更合理,考虑到了人体高度; (2) 课桌椅水平面和椅背垂直背面的角度调整,在设计上满足学生通过
靠背来缓解身体对臀部及腿部的压力,缓解学生疲劳; (3) 课桌应保证有足够的空间摆放书本和文具; (4) 课桌在规定的使用期限内,保证能够正常使用,一般不发生故障。