学生公寓家具的分析与设计

学生公寓家具的分析与设计

摘要

随着我国经济和社会的发展，人民生活水平的提高，国家对教育的投入也逐年增加，每年都有大量的人力、物力、财力投入，用来促进教育的发展。学校在图书馆、多媒体教学和实验室等都投入了大量的资金，尤其是硬件设施得到了很大程度的提高。但是在学生宿舍的配套设施上却不尽如人意，这也是造成学生公寓内脏乱的一个重要的原因。当前学生公寓家具千篇一律、毫无生气，远远不能满足当代大学生对于追求个性化、时尚感的需要。

针对现状，本次课题设定为设计学生公寓家具，通过一则基于人机工程学的学生公寓家具设计，阐述人机工程学中人性化产品的设计理念，将人的因素放在首要位置，重点是人、家具、环境和社会之间相互影响、相互依存的思想。“以人为本”，即是任何人性化的产品都是以满足人的需要为目的的。同理，在学生公寓家具的设计上也应该以使用者的需要作为基本的出发点。基于人机工程学的公寓家具是指从使用者即学生的生理以及心理需求出发，对“人——家具——环境”系统进行详细的论证，同时考虑审美意识和文化诸多因素后进行设计制造的学生公寓家具。以为人而设计的崇高理想和境界来指导学生公寓家具设计，让人文关怀充满设计。

关键词：人机工程学，学生公寓家具，人性化设计

现有寝室三视图

整体数据分析：

一、桌面高度

根据资料：坐姿下人由于受到自身条件的限制，视角所能达到的极限；45°到60°之间的区域是人进行读写、操作键盘等活动时的主要范围；35°则是单靠眼睛转动所能达到的最大俯视角；0°到35°之间是使用显示器时的最佳区域。另外根据相关资料所得，成年人的理想视距为305至460mm，最小阅读距离为406mm，观看固定显示器的理想距离为457 至610mm。

而坐姿下桌面高度还与坐姿下人的手臂动作情况有关系，比如人在读写的情况下，桌面高度的要求是基本手臂与水平面有10 到15 度的夹角；而在操作电脑键盘的时候，则要求桌面的高度基本与坐姿肘高基本相同。

H =H1+H2 其中，H 为桌面高度；H1为坐姿下人体的肘高；H2为浮动的变化值，比如衣物的修正量等。

表坐姿人体部分尺寸（单位：mm）

根据相关资料，桌面的高度也可以由人体的坐高和座高来确定，即：桌面高度=座高+（坐高/3）—20mm

根据表3-1 所示，以及GB/T14774—1993《工作座椅一般人类工效学要求》的推荐座高值，即座高50男=422mm；

坐高50男=908mm；

得出桌面高度50男=[422+（908/3）—20]mm=705mm；

座高50女=386mm；坐高50女=852mm；

得出桌面高度50女=[386+（852/3）—20]mm=655mm；

根据查阅GB/T 3326—1997《家具桌、椅、凳类主要尺寸》，桌高范围是700 至760mm，级差为20mm。

取桌面高度为720mm

二、桌面宽度

人体上肢水平工作区域

上图所示就是人体上肢水平工作区域，图中深颜色的部分是人的最大活动范围，浅颜色的部分是人的正常活动范围。

设定被测者肩关节点的位置是E，AC 为人体肩宽

的一半，运动时肘的起始位置是 C 点，肘达到的终点位置是 D 点，肘运动的轨迹是1/4 的圆弧CD。圆弧CD 的切线与前臂CP 的夹角为42º。手移动的轨迹——PQ 曲线

可由下列参数方程确定：

X= A1cosθ+A2cos[65°+（73°/90°）θ]

Y= A2cosθ+A2sin[65°+（73°/90°）θ]

A1——肘与肩之间距离的水平投影长度，其中

A1 =EC；(上臂与水平面约成65°夹角)

A2——肘与拇指指尖点的距离，在图中，A 2=CP

θ——手臂在运动过程中的任意瞬间，手臂在台面上的水平投影与台面前缘之间的夹角，在图中，θ=∠DEG 手移动时肘移动到达终点 D 向桌台边缘作65°线的范围为人手能达到的界限，工作中所需各种工具等物品必须放置在这个范围内。

则：当θ=0°时，即手臂呈EDQ时，

X Q=EDcos0°+DQcos[65°+（73°/90°）0°]=ED+0.56DQ 又ED=L50男上臂*cos60°=175.3mm

DQ= L50男前臂臂+ L50男手长=237+180=417

所以X Q=175.3+233.5=408.8mm

则桌面最佳宽度为: L桌=L50男肩宽+2*X Q=1192.6mm

考虑其他因素，故取桌宽L桌为1100mm

三、桌面深度

现在我们的桌子深度为800mm,而95%的男性的前臂长+上臂长+手长=791mm,书架的宽度为200，实际桌面的深度就为591，考虑到床宽的影响，桌面深度取800mm。

四、桌面倾角

当人在进行阅读和书写的工作时，往往会低着头，这样做会破坏人体原来的颈部自然弯曲程度，长时间的作用会引起颈部的酸痛和不适。所以个人觉得桌面应该有一定的倾角。如果倾角太小，就不能解决颈部弯曲的问题，而倾角太

大的话，又会造成桌面上物品的滑落。所以综合考虑桌面倾角应该在10°左右。

五、桌面下容腿空间

容腿空间的确定应该遵循最大尺寸的原则，取：

坐姿大腿厚度95+小腿加足高95=（151+448）mm=599mm；所以最小容腿空间应该取H>600mm。

六、座椅的分析

坐姿解除了人的整个上身重量对两腿的压力，减轻了人体的下肢各个关节的受力，也减轻了全身的肌肉，尤其是人下肢肌肉的符合，减少了人体能量的消耗；由于站立的情况下人体内的血液向双腿汇集，而坐姿下人的双腿肌肉放松，血管内的压力减小，有利于血液的回流，能缓解人的疲劳感；

脊柱处于人体背部中线位置，由33 段圆柱状椎骨构成，包括7 块颈椎、12 块胸椎、5 块腰椎和下方的 5 块骶骨及 4 块尾骨，它们之间由椎间盘与韧带连接构成。椎间盘位于两块脊椎骨之间，承受着上下脊椎骨的负荷。

如下图所示：