1、人因工程课程设计班 级：姓 名：学 号：指导老师：一、设计题目我校学生寝室公共水房的人因学评析和改进设计二、设计任务及意义2.1 设计任务通过对我校学生寝室公共水房进行的调查究研和考察分析，运用人因工程学科的研究方法，从人-机-环境系统角度出发，发现并且改善我校学生寝室公共水房现有存在的各种问题，从而使得广大学生获得安全、舒适、健康、高效的使用环境。2.2 改善方向通过调查分析发现我校学生寝室公共水房存在如下主要问题：1）卫生环境：刺激性气味、生活垃圾、病毒细菌 2）基础设施：排水、照明、卫生间相关用具、清理工具、洗衣机 3）地面安全性：地面湿滑易摔倒 4）公共水房的空间布置及环境5）公共水房
2、的使用效率：水槽、晾衣架2.3 选题的意义首先这是对人因工程学理论知识的一次梳理，将课堂上学习到的知识，和生活实际向切合，是对理论知识的再次升华，同时对我校学生寝室公共水房进行，解决现实存在的问题，找到合理的改善方案，对不足之处进行修正，是对我们学生身边的环境进行提高，有较高的实际意义，最重要的是这是一个分析问题，解决改善的过程，通过对现场调查、自主分析、资料查找等过程完善自己的学习体系，也是对工业工程专业追求改善思维的进一步凝练。三、水槽的人因改善设计3.1 水槽的人因分析学生寝室公用水房水槽的基本数据如表一，所示其建造材料为水泥混凝土表面粘贴白色瓷砖。表一：水槽的基本数据表项目 总长（mm
3、） 高度（mm） 宽度（mm） 槽壁厚度（mm） 水阀数（个）尺寸 6000 700 550 30 7存在问题：水槽宽度，仅可以提供中小小型号的水盆放置，无法满足大型水盆的需要，进行清洗作业时也不方便。水阀个数为 7 个，明显配备不足，若是高峰时期，无法满足学生洗漱需要，效率低下，影响正常的作息时间。水槽高度，若长时间进行清洗作业容易出现腰背不适的情况。水槽深度，冲洗时容易造成水花的喷溅。无放置洗漱器具的位置，不方便洗漱。水槽所处环境比较湿润，很容易滋生细菌霉菌，存在卫生死角3.2 水槽的改进设计3.2.1 水槽宽度的改进设计使用过程为多为立姿，立姿时人的活动空间不仅取决于身体的尺寸，而且也取
4、决于保持身体平衡的微小平衡动作和肌肉松弛脚的站立平面不变时，为保持平衡必须限制上身和手臂能达到的活动空间。分析得出学生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，半径可增大至为400mm。因为在水槽前进行工作是大多数情况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 510mm。3.2.2 水槽高度的改进设计根据数据可知 XX 大学东北地区生源比例占全国的 62.50%，华北为12.50%，西北为 6.25%，所以水槽的高度应该以东北学生的平均身高作为
5、重要参考去设计，数据如表二所示，可以减少长时间进行清洗作业时带来的不舒适感，水槽高度/人身高=4/9，根据学生 95 百分位数的身高为 1693mm，因此洗漱台高为 1693*4/9=755mm，考虑到衣服的修正量 15mm，所以设计的洗漱台高为755+15=770mm，同时应该考虑鞋底厚度，所以水槽高度提高到 800mm， 表二 各区域的身高、胸围、体重的均值 及标准差 SDx东北、华北区 西北区项 目均值 x标准差 SD 均值 x标准差 SD体重/kg 64 8.2 60 7.6身高/mm 1693 56.6 1684 53.7男（1860 岁）胸围/mm 888 55.5 880 51.
6、5体重/kg 55 7.7 52 7.1身高/mm 1586 51.8 1575 51.9女（1855 岁）胸围/mm 848 66.4 837 55.93.2.3 水槽槽壁厚度的改进设计水槽的槽壁厚度为 30mm，尺寸小，给实际的日常生活带来许多不便，如果将槽壁厚度增加，则可以在洗漱时放置洗漱用具，公用水房总体的空间利用率得到了提升，也使得学生在进行洗漱作业时更加方便，根据目前市场上流行的洗漱用具的规格可以将槽壁的厚度定为 150mm，考虑到水槽的整体外观材料为普通瓷砖，易发生打滑现象，建议可以采用防滑瓷砖，进行改建。3.2.3 水阀的改进设计根据表三可知男生的 95 百分位下的最大肩宽为
7、469mm，衣服的修正量为13mm 水槽总长为 6000mm，6000/（469+13）=12.45，同时考虑到学生的心里因素，和平时的实际情况，将水阀的个数定为 10 个，不但可以充分的利用总体空间，也提高使用效率。表三 人体水平尺寸表男（1860 岁）项 目1 5 10 50 90 95 99胸宽/mm 242 253 259 280 307 315 331胸厚/mm 176 186 191 212 237 245 261肩宽/mm 330 344 351 375 397 403 415最大肩宽/mm 383 398 405 431 460 469 486臀宽/mm 273 282 288
8、 306 327 334 346坐姿臀宽/mm 284 295 300 321 347 355 369坐姿两肘间宽/mm 353 371 381 422 473 489 518胸围/mm 762 791 806 867 944 970 1018腰围/mm 620 650 665 735 859 895 960臀围/mm 780 805 820 875 948 970 1009年龄分组百分位数/%四、晾衣架的人因改善设计4.1 晾衣架的人因分析寝室水房内的晾衣架设计合要结合人因工程的理念和设计方法，水房内的晾衣架不能够充分利用有限的公共空间让衣物得到快速的干燥，晾衣架设立的地点靠近窗户，如果窗户
9、不关，刮风下雨的时候，衣服容易被雨打湿，容易被风刮下来，特别是晾晒细件衣物的时候，造成二次弄脏，但是如果没有通风的效果，晾衣架上的衣物干燥的时间就会变长，影响效率。同时晾衣架采用的铁丝强度不够，两边钉在墙上不够牢固，不但不够美观，而且铁丝经过一段时间使用容易下垂，衣服带有自重，挂多了就垂下来，衣服集聚在一起，相互靠近，这样的话，已经干燥的衣服又被沾湿了，而且晾衣架采用的铁丝材质，极其易生锈，铁锈很容易会沾到衣服上形成黄斑，用普通方式洗衣服都无法将其重新恢复原貌，极其影响美观。晾衣架的高度不适宜，晾收衣物不方便，晾衣架下方由于衣物滴水，将水房地面弄湿，极易发生危险事故，和由于潮湿滋生各种细菌。也
10、未能充分利用有限的空间设置更多的晾衣架。4.2 晾衣架的改进设计晾衣架的高度要按照表四的数据进行设计分析，在设计是也要参考所晾晒的衣物的合理尺寸，取身高为 1693mm，由铸钢材料制成的，有足够的强度。更重要的是，晾衣架上有一个个整齐的圆孔，这样的话，衣服挂上去就算是刮大风，衣服也不会出现挤到一堆的情况，衣服之间保持一定的间隙，有利于衣服晾干。上下两层错开设计，避免上层衣物的水滴到下层衣物上。针对毛巾袜子等细小衣物单独设置了墙上晾衣架，不仅避免了晾晒不便和刮风容易掉落等问题，还使有限的公寓空间得到了充分利用。让钢丝绳通过内部的滑轮而垂直与晾杆连接并承托所有重量的装置。表四 立姿人体尺寸男（18
11、60 岁）年龄分组数据项目 1 5 10 50 90 95 99眼高/mm 1436 1474 1495 1568 1643 1664 17052.2 肩高/mm 1244 1281 1299 1367 1435 1455 14942.3 肘高/mm 925 954 968 1024 1079 1096 11282.4 手功能高/mm 656 680 693 741 787 801 8282.5 会阴高/mm 701 728 741 790 840 856 8872.6 胫骨点高/mm 394 409 417 444 472 481 498五、基础设施的人因改善设计5.1 基础设施的人因分析学
12、校公用水房的基础设施存在的问题包括：水房的地面排水设施不完善，排水速度慢导致的水房地面湿滑，因为地面为普通瓷砖，如果存有积水则极易发生危险事故，同时排水系统老化，经常有堵塞的现象，导致水房潮湿，特别容易滋生细菌，诱发疾病。照明条件差特别是阴天或者晚上，光照强度不足，对进行清洗作业的同学带来了不便。5.2 基础设施的改进设计5.2.1 排水设施的改进设计百分位数/%在对排水设施的设计过程一定要考虑安全性和绿色性，可以将地面建造成带有轻微的斜度，利用水的流动性和地球引力的特点，地面上的水就可以汇聚在一起，同时将汇聚点设计到窗户的附近，这样可以利用通风将水风干。将普通瓷砖改为防滑瓷砖在水阀下的漏斗出连接上和地漏相通的水管，可以防止水的外溢
