人因设计洗漱台的设计

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1、校内学生公洗漱台的设计改进摘要： 根据调查发现我校学生宿舍洗漱台设计不符合人因工程要求，这种不合 理的设计影响到学生的日常生活，同时也影响了学生的学习和身体健康。本文实 地调查学校三个园区洗漱环境设计，并分析洗漱环境不合理的设计，利用人因工 程的方法找出设计不合理原因，结合人因工程的方法提出来比较合理的结构空间 设计尺寸，力求为以后宿舍洗漱台建设提供参考。关键词：人因工程、洗漱环境、结构空间第一章：人机学概论一、绪论1.1 人因工程学的概念人因工程学（H uman Factors Engineering）是一门应用人性绩效（如生理、心理 和工业工程），改善工作系统（包括人、工作、工具、设备、工

2、作场所、工作责 任和周边环境）使得人员能在安全、卫生和舒适的情况下，发挥其最大工作效 率、及提高生活品质的科学。亦即，人因工程学是研究人与工作场所、人与生 活及工作环境、人与使用器具间接口之互动关系，且包含相关之设备、工作场 所、工做方法、生活环境和器具的一门实用性科学。1.2 人因工程学的目的人因工程的主要目的在增进人员的绩效（如增加工作的速度、提高工作时的 安全性和增进工作时的正确性）、减少能力的浪费与疲劳、减少不必要的训练 和降低训练成本、减少对特殊技巧和能力的依赖、增进人力的使用、减少人为 错误所引发的事故，以降低时间和设备的损失，以及改善使用者或操作员的舒 适程度。1.3 人机工程学

3、的应用领域由于现代科技迅速的发展及经济快速的成长，在人们对生活和工作品质之 要求日渐提升之下，人因工程所扮演的关键角色也日益重要，人因工程可应用 的范围更加广泛，包括生产制造、服务业之设备及工作环境、公共及生活空间、 消费产品设计、计算机硬件及软件等等。主要包括以下几个方面：（1）事故、健康与安全；（2）人体工作行为解剖学和人体测量；（3）认知工效学和复杂任务；（4）计算机软件人机工程；（5）计算机终端设计与布局；（6）显示与控制布局设计；（7）控制室设计；（8）环境人机工程；（9）专家论证：多工作环境；（10）人机界面设计与评价；（11）人的可靠性；（12）工业设计应用；（13） 工业/商业

4、工作空间设计；（14）管理与人机工程；（15）手工操作负荷，安全与 培训；（16）办公室人机工程与设计；（17）生理学方面和医学人机工程；（18） 产品设计与顾客；（19）风险评估，多种工作状况；（20）社会技术系统与人机 工程；（21）系统分析；（22）任务分析；（23）管理培训与人员培训；（24）可 用性评估；（25）用户需求与用户指导；（26）车辆与交通人机工程；（27）其 它特殊的人机工程应用等。1.2人机工程学研究的前景展望现代人机系统中，作业人员是在特定环境中操作和管理复杂系统和各 种数字化设备，当人在这种环境中工作时，既要靠眼睛来观察环境，又要靠细 致的注视来完成精确的控制动作，

5、通过人机工程技术分析，就可知道人在操作 时如何分配注意力、体力，同时了解仪表、屏幕以及外视景如何设计和合理分 配才能获得最好的人机交互，既减轻操作人员的工作负荷又避免出错，切实提 高人机工效。这对于计算机系统、自动化控制、交通运输、工业设计、军事领 域以及社会系统中重大事变（战争、自然灾害、金融危机等）的应急指挥和组 织系统、复杂工业系统中的故障快速处理、系统重构与修复、复杂坏境中仿人 机器人的设计与制造等问题的解决都有着重要的参考价值。1.3 本文的研究内容在调查学校的洗漱台使用情况时，我发现洗漱台在机构和布局上设计的 相当不合理，严重影响学生日常使用，给学生生活带来了不便。学生，作为 社会

6、中一个特殊的群体，他们拥有自己的心理和生理上的活动规律。在目前 经济条件的限制的情况下，宿舍只简单的提供学生基本生活的条件，没有进 行进一步人性化的考虑宿舍各个单元的的空间结构设计，特别是洗漱台的设 计，极其不合理，他们早晨起床洗漱用到洗漱台，洗手、洗衣用到洗漱台， 由于洗漱台的水龙头个数不够，导致宿舍早上起床需要轮流等待洗漱，浪费了大浪的宝贵时间，洗漱台的深度不够，洗漱的水溅到他们白色的 T 桖上面，甚至鞋上，特别是洗漱台的高度的不合理让他们在使用洗漱台时总是感到不 舒服，大量的弯腰会使他们很年轻就得了腰椎病。特对学校洗漱台空间结构 进行改进，力求为以后宿舍洗漱台建设提供参考。第二章、人机学

7、理论一、客观环境调查结果分析.1.1调研总体概况我认为要实际了解本校区（景园）洗漱台使用的整体情况，除了从网络、书 籍查阅相关资料外，更重要的是调研学生对洗漱台的实际使用感受。为此，我 设计了学生宿舍洗漱台的调查问卷（见附录），得到如下数据以供分析：（见 表一）表 1 学院本部学生宿舍洗漱台调查问卷的数据分析男生ABCD洗漱台高度高10%矮52.5%合适30%无所谓7.5%洗漱台宽度宽5%窄37.5%合适55%无所谓2.5%水槽深度深2.5%浅57.5%合适40%无所谓水龙头个数多2.5%少70%合适25%无所谓2.5%水龙头间距宽2.5%窄62.5%合适35%无所谓水龙头伸出长长0%短62.

8、5%合适35%无所谓2.5%用具放在边缘会85%不会15%洗漱台满意度干净整洁7.5%过得去 7.5%有 点乱 17.5%脏乱67.5%洗漱台置物台需要70%不需要 17.5%无所谓12.5%洗漱台功能架需要65%不需要15%无所谓20%方角改进需要65%不需要 22.5%无所谓12.5%排污口设置不合理80%一般17.5%很 好 2.5%二、调研分析通过以上调研统计数据，并结合自身的亲身试用经历，总结出 了以下我校（景园社区）现有洗漱池存在的人机工程学方面不合理 的地方：2.1、洗漱台高度不够舒适从表中可见，大多数男同学认为洗漱台偏矮，而只有 10%左右的同学认为 高度较合适，这种情况造成许

9、多同学在洗漱及洗衣时必须大幅度弯腰，对人体 造成较重的负荷，致使同学们洗漱及洗衣时的疲劳程度增加。2.2、水槽深度不合理图表显示 57.5%的男生认为水槽深度过浅。当水龙头水量较大的时候，水花极易溅出洗漱台，打湿同学们的衣物，造成地面湿滑，滑倒的可能性大大提高。且我校现有洗漱台的深度低于一般的水盆，当同学们水盆接水过多时会溢 出洗漱台，打湿地面，也是让人滑到的另一大原因。2.3、水龙头伸出长度偏短调查中，大部分同学表示认为水龙头伸出的长度偏短，伸手开关水龙头较 为费力，而且不小心容易沾湿身着衣物。2.4、缺少放置洗漱物品的位置据调查显示 82.5%的同学在洗漱时会把洗漱用具放在洗漱台边缘上。而

10、放 在边缘的用具十分容易被碰落。因此，70%的希望在洗漱台上方增设置物台； 65%希望在洗漱台下增加功能架，以此方面同学们洗漱、洗衣时的物品放置。2.5 洗漱台内排水口安置不合理调查人数中 83.25%的同学认为我校洗漱台排污口的安置不合理。排污口数量偏少，且没有滤网不易清理，导致洗漱台经常堵塞，给同学们的日常生活带 来极大的不便。第三章、产品的改良设计一、方案设计与改进1.1设计规范和要求根据人机工程学和国家相应的测量标准，对我校学生公寓（景园）的洗漱台进行分析和设计，规范和要求如下：4.1.1、从人机工程学角度分析，为使同学们在洗漱池前操作时处于较为舒 适的姿势，结合人体标准数据及立姿人体

11、拉推力分布图，洗漱池的高度在人体 会阴高处较为合适，让人一方面不会有洗衣服洗到腰酸背痛的不适，也不会难 于拿取桶盆的不便。4.1.2、为使同学们在使用水龙头时最为省力方便，洗漱池的宽度应调整为 人正常站立时，手在水平向前伸出的距离。4.1.3、为避免在洗漱池前操作时发生碰撞，水龙头的间距应该适当大于人 体两前臂长的距离，并且由于男、女生的前臂长不同，所以男女生宿舍的洗漱 台宽度这个方面需要考虑。4.1.4、为了防止同学接水过多溢出洗漱台打湿地面造成安全隐患，水槽深 应该高于标准洗漱盆的高度为宜。水槽设置相当讲究，深了，拿进拿出桶和面 盆不方便，浅了，洗漱的时候水很容易溅出来影响人情绪。所以，稍

12、深与面盆 的深度为最佳。4.1.5、为了防止在洗漱池前操作时衣物接触水台造成大面积沾湿,挡水台 上表面需设计一定倾角,减少水台表面积水。4.1.6 水龙头的出水口的高度应适当高于人在弯腰洗脸时双手自然水平伸 出的高度为宜。4.1.7、在设计水龙头伸出量时需要考虑人手臂作业区间与洗漱台宽度的差 值。使得水龙头开关位置处于人体水平面的正常作业区内。4.1.8、根据调查数据显示，众多同学对我洗漱池的排水系统有很大的不 满，我认为水槽的底面应该有小的倾斜角度以便排水，同时为了使东西不会沿 斜面下滑，斜面应满足自锁条件。4.1.9、为了进一步改善洗漱池的排水系统，我设计应在排水口处添加排污 装置防止杂物

13、进入排水口，从本质上防止堵塞情况的发生。4.1.10、通过实际生活体验及调查问卷反应出洗漱台缺少用品放置区，为 同学们的生活带来了不便，设计中应添加洗漱用品放置区。4.1.11、按照人机工程学分析，人拿前上方的东西会比较方便，所以放洗 漱用品的凸台应设在水槽和水龙头之上。洗漱用品台的宽度根据满足大多数日 常洗漱用品的宽度设计，让杯子放得更稳固。4.1.12、洗漱用品台的高度根据人的肘高进行设计，这样胳膊舒展自然。1.2 方案内容分析表2我校洗漱台现状描述与分析设计参数现状描述分析建议洗漱台高 度我校公寓洗漱台高度为760mm咼度应适合我校绝大部分的 冋学为取适宜，现有咼度略微偏 矮洗漱台宽 度

14、我校公寓洗漱台宽度为575mm稍微有点宽，最大可及宽度应 是以肩关节为中心，手臂长为半 径画圆弧，适当加宽就可以水槽深度我校公寓水槽深度为60mm深度不够，经常会出现把水洒 到水池外，地面常有积水挡水台宽 度我校公寓挡水台宽度为50mm宽度过大浪费材料，占用过多 使用面积，且易积水。应适当减 小宽度挡水台上表面10倾角过小，易积水，应适当增 大倾角水龙头高 度我校公寓水龙头高度为235mm现有的水龙头高度与标准比 较，结合实际使用，比较合理水龙头间 距我校公寓水龙头间距为770mm应当保证在个人洗漱区域的 基础上稍宽一些水龙头伸出量我校公寓水龙头伸出量为70mm水龙头伸出量偏短，使用时身 体需

15、前倾，较为费力。建议增大 伸出量，使洗漱台宽与伸出量的 差值在人体手臂水平作业范围以 内。排水除污系统水池底面为水平面，杂物 易残留水平面不利于排水和杂物清 理，应该设置适当倾斜角度和排 水除污通道，便于集中清理洗漱用品 放置区我校学生洗漱用品都是放 置在挡水台边缘洗漱用品的放置影响了洗漱 时的舒适度，容易将洗漱用品碰 倒，应增设洗漱用品放置区421洗漱台宽度改进洗漱台作业范围：洗漱台都是站立作业，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400mm。因为洗漱 台作业几乎都是

16、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508mm，从而增大宿舍空间。如图4.1图4.2 图4.3图4.1洗漱台作业范围考虑双手动作关联的正常区域r40 I11.94 150 图4.2考虑双手动作关联的正常区域图4.3双手工作范围422洗漱台高度改进精细作业轻件业重作业图4.4三种肘部工作时的肘部高度和站姿 立姿工作时推荐的工作面高度/cm （见图4.4） 表三工作类型对男性的推荐高度对女性的推荐高度精密工作100-11095-105轻度工作90-9585-90重工作75-9070-85由 表三可知，洗漱台作业是轻度作业，工作面高度应在肘部之下，由于我国的

17、人 均身高比西方国家的人均身高要低5cm,因此采用上面数据时应考虑这一差异。 所以洗漱台高度应设置为900mm为宜，即将现在洗漱台高度800mm增加到900mm。4.3.3.水龙头改进站立用空间760 mm，最好大于910mm，而洗漱台总长为1500mm（现无法 对洗漱台长度进行更改），所以洗漱台只能安放 2 个水龙头。水龙头间隔为 770mm，基本合理。现水龙头出水高度为235mm,水龙头出水出水高度设计涉及 到人使用时身体弯曲程度的人机问题，水龙头出水高度太低，导致洁具（如盆、 桶）无法正常接到水，水龙头太高，又会使人打开水龙头阀困难以及水水溅出 来，经调查发现宿舍用的水桶一般是深369m

18、m的塑胶水桶，所以宿舍的水龙头 出水高度应为369-380mm之间，最好为375mm。水龙头伸出量偏短，使用时身 体需前倾，较为费力。建议增大伸出量，使洗漱台宽与伸出量的差值在人体手 臂水平作业范围以内。取 150mm4.3.4. 水槽深度改进水槽的深度太浅，当你洗手时水龙头的水落在水槽里会溅到衣服上，或者 是漱口时水一样会溅到衣服上，这样会弄脏学生的干净衣服，所以适当的水槽 深度会挡住溅出来的水，由能量守恒，水下落后速度为零，故下落的水的动能 转化为溅起水的动能，但由于溅起的水方向无法确定，故无法确定水溅起的高 度。现水槽深度为50mm，经试验得知将水槽深度设计为90-120之间可以减少 水

19、滴溅出，但还是有极少量水滴会溅出来，若高于150mm，导致水槽面高度为 水槽高度一水槽深度=900150=750mm，导致使用时人过度弯腰，所以水槽深 度设置为 90mm 为宜。4.3.5. 洗漱台其它空间改进1）通过调查发现学校的洗漱台都没有放盆的地方，盆几乎都是放在地面 上的，这样的摆放方式放盆沾上地面泥土等，从人际角度来分析，这样摆放当 人在使用时要极度弯腰才能够到盆，所以应在洗漱台下面设置一个凸台摆放盆 等洁具，从而减少移动和弯腰作业。高度应为洗漱台高度盆的深度即 900 180mm （学生使用最深盆深度）=720mm。2）洗漱台侧面有一铝合金管做的两层架子，用于放置洗漱用品（如牙刷、

20、 牙膏、水杯、洗发水、洗面奶等），经测量和调查发现架子长度有限，只有480mm, 一个水杯直径为85mm, 一瓶洗发水有50mm，加上各种洗漱用品的空间，480mm 远远不够，应该加长架子的长度至 1000mm。4.3.6.改进前后评价通过对宿舍洗漱台的空间结构改进，改变了学生的洗漱环境，使学校的洗 漱环境更人性化,为学生创造了一个温馨的洗漱氛围。对水龙头高度的改进减 少的学生过度弯腰作业，从以前不能使用桶到很好使用桶，并且让同学开关水 变得简单方便；对洗漱台水槽的加深、极大的减少的水的溢出，避免了学生洗 漱时水溢出弄脏鞋和衣服，并保持宿舍的干燥；对洗漱台高度的改进，使得洗 漱更加舒适，不用过

21、度弯曲而带来疲劳，从而增加学习压力；对灯光的改进使 得早晚使用时避免刺激眼睛，降低了眼睛的疲劳，同时洗漱环境更加温馨舒服。 所以对宿舍洗漱环境的改进是必要，有益于学生学习和生活的。二、方案比较表 4 现有方案与设计方案的比较与分析5项目实际方案设计方案两者比较漱 台洗高度760mm900mm不用弯腰宽度575mm508mm节省空间槽水深度70mm90mm防止水花外溅倾角1020使污水不易堆积，容 易保持清洁水台宽度50mm40mm节约空间挡上表面倾角020使污水不易堆积，容 易保持清洁侧面倾角060边缘尖锐的方角有弧度的圆 角安全性大大提高龙头水间距770mm780保持足够空间伸出量70mm1

22、50有足够的空间咼度235mm375有足够的空间漱 用 品 台洗咼度无洗漱用品台560宽度无洗漱用品台250洗漱台下 功能架没有功 能架，桶盆 只能放在 地上，过程 费力且易 弄脏桶盆单层不锈钢功能架提高了空间利用率， 省力，使桶盆放置更干净 合理洗漱台下 功能架高度没有5254.3.2 方案效果图依据前面改进思想和设计参数的讨论，现制定改进方案，见下图图4. 5设计洗漱台主视图图4.6设计洗漱台俯视图图4.7设计洗漱台左视图洗漱台改进后主要数据：洗漱台总长1500mm，宽度508mm，深度90mm,距 地面900mm，凸台距地面520mm，宽度508mm，水龙头高度为375mm。洗簌用品 台

23、，高度560，宽度250.洗漱台下功能架高度525mm.三、设计总结在本次人因工程课程设计过程中，由于对于人因的专业知识比较生疏，再 加上平时没有什么设计经验，一开始的时候我们小组各位成员有些手忙脚乱， 不知从何入手，甚至有些消沉。但在老师辛勤的指导下，和同学们的热情帮助 下，功夫不负有心人，我们小组还是孙俪完成了所有任务。现在想想其实课程 设计当中的每一天都是很累的，其实正象老师说得一样，人因工程的课程设计 没有那么简单，因为你的每一个数据都要实地采集，并与标准数据进行对比。 虽然困难很多，但是我尽了自己最大的努力去克服，然而还是难免有些疏忽和 遗漏的地方，毕竟任何人都不可能做到完美。在一个

24、地方跌到了没关系，只要 我们及时吸取经验并努力改正就会有收获，不经历风雨怎能见彩虹呢？我们小 组一直抱着这样的心态，最终完成了我的任务。本次人因工程课程设计，充分运用了我们在课堂上所学到的知识，真正的 做到了理论与实际相结合。只有通过在这样的方法，才能让我们对所学的知识 有一个系统的认识，之所以这样的课程设计是非常必要的。最后要感谢我们的指导老师对我们的悉心指导，和同学的热情帮助。在设 计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教 等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整 个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作

25、能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。通过这次课程 设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不 断的学习，努力提高自己知识和综合素质。 虽然这个设计做的不是最好，但 是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富，它使我们终 身受益。参考文献资料孙林岩、崔凯、孙林辉主编人因工程北京科学出版社2011.8易数平、郭伏主编基础工业工程北京机械工业出版社2007.3 丁玉兰.人机工程学M.北京：北京理工大学出版社，2005.阮宝湘.人因工程学课程设计/课程论文选编.北京：机械工业出版社,2005附录一 学生宿舍洗漱台调查问卷调查为了使同学们居住的

26、宿舍更方便、更舒适，我们特进行问卷调查，此问卷不记名，您所填写的资料，我们将对其保密，谢谢您的合作！1你认为洗漱台高度是否合适（ ）A 高B 矮C 合适D 无所谓2你认为洗漱台宽度是否合适（ ）A 宽B 窄C 合适D 无所谓3你认为盥洗池深度是否合适（ ）A 深B 浅C 合适D 无所谓4你认为盥洗池水龙头个数是否足够（ ）A 多B 少C 足够D 无所谓5你认为水龙头之间的间距是否合适（ ）A 宽B 窄C 合适D 无所谓6你认为水龙头的伸出的长度是否合适（ ）A 长B 短C 合适D 无所谓7. 你是否会把洗漱用品放在洗漱台边缘上？（ ）A 会 B 不会8. 你觉得你们的洗漱台看上去如何？（ ）A 干净整洁 B 过得去 C 有点乱 D 有点脏 E 其它9你认为洗漱台上方需要增加存放物件的凸台吗？（ ）A 需要 B 不需要 C 无所谓10你认为洗漱台下方需要增加功能架吗？（ ）A 需要 B 不需要 C 无所谓12、你认为洗漱台排水口安置是否合理（ ）A、不合理，经常堵B、还行 C、很好，几乎不堵塞13.你对洗漱台的其它建议或意见：附录二 现有盥洗池