我校男生公寓廁所的人機學評析與改進課程設(shè)計

1、<p>　　《安全人機工程學》課程設(shè)計</p><p>　　課 程　　 安全人機工程學 </p><p>　　題 目 我校男生公寓廁所的人機學評析與改進 </p><p>　　院

2、系 能源學院 </p><p>　　專業(yè)班級 安全工程1001班 </p><p>　　學生姓名 </p&g

3、t;<p>　　學 號 </p><p>　　聯(lián)系電話 </p><p>　　完成時間 2013.01.02.～2013.01.09

4、 </p><p>　　我校男生公寓廁所的人機學評析與改進</p><p>　　摘要 調(diào)查分析了當前男生公寓廁所的設(shè)計情況，根據(jù)所學知識進行人機學評析，找出合理之處和不合理的設(shè)計，并針對不合理的設(shè)計提出改進建議。</p><p>　　關(guān)鍵詞 小便器 大便器 人機學</p><p>　　當今中國高校的學生宿舍已經(jīng)公寓化，服務(wù)性設(shè)施也在改

5、進，廁所的設(shè)計也越來越人性化。目前我校男生公寓廁所采用的是立式小便器和蹲式大便器，實物圖如圖1所示，數(shù)據(jù)測量如圖2所示：</p><p>　　圖1 立式小便器（左）、蹲式大便器（右）</p><p>　　圖2.1 立式小便器數(shù)據(jù)測量圖</p><p>　　主要裝置說明及相關(guān)尺寸（單位：mm）</p><p>　　1——供水管道 2——開關(guān)按

6、鈕 3——排水管道</p><p>　　4——接尿孔 5——排尿管 6——地面</p><p>　　圖2.2 蹲式大便器數(shù)據(jù)測量圖</p><p><b>　　問卷調(diào)查</b></p><p>　　為了給評析提供依據(jù)，更好地發(fā)現(xiàn)問題，進行了問卷調(diào)查，見表1。</p><p><

7、b>　　表1問卷調(diào)查表</b></p><p><b>　　調(diào)查結(jié)果</b></p><p>　　在男生宿舍散發(fā)60份問卷調(diào)查，收回50份進行統(tǒng)計，統(tǒng)計結(jié)果如表2。</p><p>　　表2 問卷調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果</p><p><b>　　人機學評析</b></p>&

8、lt;p><b>　　小便器的設(shè)計評析</b></p><p><b>　　高度</b></p><p>　　如圖2.1所示，我校目前小便器的平均高度605mm。根據(jù)GB/T10000-1998《中國成年人人體尺寸》上的數(shù)據(jù)[1]，728mm為我國男子會陰高的5%百分位數(shù)，加上功能修正量和心理修正量以后，還應(yīng)該更高一些。還有隨著我國人民生活

9、水平的普遍提高，現(xiàn)如今的平均身高比國標上的數(shù)據(jù)已有所增加。另外，實際的會陰高并不是尿液出流的實際高度，經(jīng)過測量估算，尿液出流高度在會陰下方10cm左右，以此可以假設(shè)628mm是小便器高度的第5個百分點。因此現(xiàn)今我校小便器的高度將滿足大約95%以上的人群，是符合人機學要求的。</p><p><b>　　深度</b></p><p>　　是指上邊緣到入口處的深度。射流遇

10、到障礙物時易發(fā)生飛濺，所以應(yīng)有一定的深度進行阻礙。從理論上講，深度越大效果越好，但考慮到簡單、經(jīng)濟的原則，深度不能太大?，F(xiàn)存在的平均深度大小是63mm,入口的孔徑是60mm，不會因為急流而造成阻塞，經(jīng)過調(diào)查此深度、孔徑均是合理的。</p><p><b>　　色彩</b></p><p>　　小便器的顏色整體采用的是白色。白色與潔白的墻壁形成顏色上的協(xié)調(diào)，并且白色突顯

11、整潔度，所以設(shè)計較合理。</p><p><b>　　沖洗裝置的開關(guān)按鈕</b></p><p>　　如圖1所示，經(jīng)調(diào)查可以得到，其使用次數(shù)極少，非常不靈活，導致用力過大，易造成短暫性的局部疲勞，設(shè)計極不合理。</p><p><b>　　小便器之間的距離</b></p><p>　　人都有一定的心

12、理空間，男人在小便時不希望兩人靠得很近，這就需要在一定的距離之外。太近了，會產(chǎn)生緊張、不舒適感，沒有考慮到男人的心理；太遠了，當在高峰期時，易造成空間的浪費、擁擠等現(xiàn)象。</p><p><b>　　大便器的設(shè)計評析</b></p><p><b>　　寬度 </b></p><p>　　如圖2.2大便器實際測量的數(shù)據(jù)可知

13、，人處于蹲姿狀態(tài)時兩腳之間的距離是204mm,腳踩處的寬度是115mm，均滿足如圖3所示的蹲式廁所設(shè)計數(shù)據(jù)的范圍之內(nèi)，再綜合人蹲姿狀態(tài)下的舒適原則，所以設(shè)計較為合理。</p><p>　　圖3 蹲式廁所的設(shè)計數(shù)據(jù)</p><p><b>　　深度</b></p><p>　　按人每次最多的大便量進行設(shè)計，實際測量平均深度158mm。經(jīng)過調(diào)查分析

14、，原設(shè)計的深度足以滿足人的要求。</p><p><b>　　表面的粗糙程度</b></p><p>　　內(nèi)表面足夠光滑，利于水流沖刷廢物，腳踩處要足夠粗糙，以防人滑到或者是一只腳滑落到大便器內(nèi)。</p><p><b>　　沖刷裝置</b></p><p>　　學校里的沖刷裝置主要是直接控制主管道

15、與大便器的連接，又分為兩種，一種是手動的（如圖書館、三教、公寓樓），一種是腳動的（如九教）。不管是哪一種，都會遇到下面的問題:水流速度無法控制，開關(guān)一啟動都是最大化流速，這樣不僅造成了水資源的浪費，而且會由于管道中存在空氣，隨著水突然釋放時而引起“爆炸”現(xiàn)象，使大便正好飛濺到人的身上，后果不堪想象。</p><p>　　3、圍護裝置的設(shè)計評析</p><p><b>　　1）圍護

16、門的閉合</b></p><p>　　鑒于圍護門使用的頻繁次數(shù)極高，所以圍護門的閉合經(jīng)常失效，這一點就失去了圍護的價值。</p><p><b>　　2）顏色</b></p><p>　　男生公寓樓廁所圍護門的顏色是深藍色的，也有其他顏色的圍護門，如九教的是深灰色的，圖書館是黃白色的。不同的色調(diào)在不同背景色的對比作用下，可以使人對色

17、調(diào)的感覺產(chǎn)生距離上的差異。暖色調(diào)（如紅、橙、黃）使人感覺到對象物與人的距離縮短了，即對象物被拉向自己，有前進感，因此又稱為前進色。暖色調(diào)還有前凸感、體積膨脹感、空間緊湊感、狹小感等。冷色調(diào)（如青、綠、藍）使人感到對象被推出去了，有距離增加感和后退感，因此又稱后退色。冷色調(diào)還有后凹感、體積收縮感、空間寬敞感等。因此可以用冷色調(diào)來改變廁所空間的狹小感，并且能使人處于放松狀態(tài)下，要避免使用特別鮮艷的顏色。經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，廁所圍護裝置所采用的顏色

18、是深藍色的，正好符合人機學要求。</p><p><b>　　環(huán)境因素的評析</b></p><p><b>　　燈光</b></p><p>　　廁所區(qū)面積接近30㎡,安裝一個60W的日光燈，再加上窗戶的自然采光，足以滿足光環(huán)境的要求。</p><p><b>　　通風</b>

19、;</p><p>　　在廁所使用高峰期時，經(jīng)常聞到刺鼻的臭氣，窗口1（如圖4所示）與盥洗室門口形成的自然通風不暢通。</p><p><b>　　地板</b></p><p>　　當廁所的地板剛被拖把浸濕后，地板不能很快變干，或者處于雨天，地板比較滑，這時有人經(jīng)過恰好滑倒，應(yīng)針對這種情況進行改進設(shè)計。</p><p>

20、<b>　　小便器的布局</b></p><p>　　當人進行小便時，會受到剛進入盥洗室的人的影響，或者總感覺會通過洗刷區(qū)的大鏡子成像而被別人看見等心理因素的影響，無遮擋裝置而倍感不適，如圖4所示，所以布局不合理。</p><p>　　圖4 盥洗室的平面結(jié)構(gòu)簡圖</p><p><b>　　改進設(shè)計</b></p&

21、gt;<p>　　1、小便器的改進設(shè)計</p><p>　　小便器的高度基本符合人機要求，考慮到平均身高有所增加，可以使高度提高5cm左右。深度按照原有的深度158mm，色彩不變依然是白色，沖洗裝置的開關(guān)按鈕采用溫度傳感器，實現(xiàn)自動沖水，小便器之間的距離要大于人的身寬10cm。假定身寬以肩寬為基準，計算所得男性的肩寬在第95個百分位是406mm，加上衣服修正量最大達到500mm，所以原小便器之間的距

22、離700mm要進行縮小。另外為充分考慮男人的心理因素，之間要設(shè)置擋板，擋板高度要在小便器高度以上800mm左右。目前這種技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用，如九教的男廁所（圖5所示）。</p><p><b>　　圖5</b></p><p>　　2、大便器的改進設(shè)計</p><p>　　1）在增大兩腳踩處的粗糙程度的情況下，繼續(xù)改進以防人一只腳滑落到里面，可

23、以在兩側(cè)處增加2cm阻擋裝置，如簡圖6。</p><p><b>　　圖6</b></p><p>　　2）在前方增加半球形的阻擋裝置，以防在蹲姿的狀態(tài)下進行，小便溢出大便器。并且在半球形裝置上面開一個小孔（槽），這樣可以在里面墊上衛(wèi)生紙，有利于有些人在此過程中的吐痰行為，而且愛好抽煙的人可以把它當成煙灰缸。當完成后把衛(wèi)生紙連同煙灰一起丟入垃圾桶，保證了廁所的衛(wèi)生、干

24、凈，如簡圖7。</p><p><b>　　圖7</b></p><p>　　3）針對“爆炸”現(xiàn)象的人機改進設(shè)計。把大便器的放置方向進行反向放置，即大便入口在人的后方，沖水裝置在人的前方。因為管道內(nèi)的空氣無法避免，不排除有“爆炸”現(xiàn)象的產(chǎn)生，即使發(fā)生“爆炸”，也會因為大便器的反向放置，使水流逆向人進行“爆炸”，有效地隔離了人和飛濺水流。這就需要管道、開關(guān)從人的前方進行

25、鋪設(shè)，并鋪設(shè)在混凝土內(nèi)。開關(guān)可以設(shè)置成能控制流速的開關(guān)，如水龍頭形式。另外如果大便入口在人的后方，可以很快把大便沖走，不會因為大便需走一段路程而粘附在器壁上，節(jié)省了很大的沖水量，保持了大便器的干凈整潔，如簡圖8。但是如果當大便垂直落入入口時，會造成原來的積水向上飛濺，后果可以想象得到。針對這種現(xiàn)象，可以在入口處的管道進行改進設(shè)計，把原來直入式改成斜入式，如簡圖9。</p><p><b>　　圖8<

26、;/b></p><p><b>　　圖9</b></p><p>　　3、環(huán)境因素的改進設(shè)計</p><p><b>　　1）地板</b></p><p>　　針對有人滑倒的問題，可以進行地板材料的改進。不能過于粗糙，否則不利于打掃清洗?？梢栽趲鶇^(qū)中間設(shè)置寬度有50cm的粗糙地板，一直從最

27、里面延伸到出口，這樣將有效避免上述現(xiàn)象，如圖10所示。</p><p>　　2）小便器布局的改進</p><p>　　把小便器布置到靠近窗戶1區(qū)，原小便器的位置設(shè)置成大便器的位置，如圖10所示。</p><p>　　圖10 改進后的廁所布置簡圖</p><p>　　參考文獻：[1] 張力,廖可兵.安全人機工程學[M].北京：中國勞動社會保障

28、出版社，2008:42-45.</p><p><b>　　課程設(shè)計感想</b></p><p>　　經(jīng)過為期兩周的安全人機課程設(shè)計，我深深地體會到設(shè)計并不是那么容易。首先是能否想出一個好課題，課題題目確定后能否找出不合理的地方進行改進設(shè)計，這是做課程設(shè)計的思想部分，是課程設(shè)計的核心。其次是課程設(shè)計的實踐環(huán)節(jié)。這就要把學到的知識融入到現(xiàn)實生活，通過各種工具查找相關(guān)資料

29、去完善自己的設(shè)計理念，還需要親自動手去測量所需要的數(shù)據(jù)等等。</p><p>　　通過這次課程設(shè)計，我感受最深的就有兩點。第一點就是：想法。比如是否正確想出一個范圍既不大也不小的課題題目，在確定題目之后對這個問題是否早已有很深刻的看法，還是需要從現(xiàn)在開始重新發(fā)現(xiàn)它的問題，這就取決于平時在生活中對各種現(xiàn)象的細致觀察。另外能否把自己的人機學設(shè)計與原有的設(shè)計劃清界限，在經(jīng)濟可行的條件下做自己該做的改進設(shè)計，這一點是很難

30、的。第二點是：圖像。為了把自己的設(shè)計思想有效地表達出來，圖像與文字的結(jié)合是必不可少的。因為改進后的設(shè)計在現(xiàn)實生活中可能沒有，這就需要在計算機軟件上做出來，可是對自己的計算機能力深感悲哀，最后的論文總是不能令自己滿意！</p><p>　　不管怎樣，這次的課程設(shè)計是我獨自完成的，想起在廁所測量時遇到熟人的驚訝大叫，陌生人的詫異目光，我旁若無人地笑了，最后還搞得一身臭味，呵呵，也許這便是一次難忘的記憶??！</p