张强强公寓学生用床及学习环境的人机分析及设计

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综合测评
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2010年秋季学期
兰州理工大学学生设计作业
人机工程设计
专业班级：08级工业设计二班
课程名称：人机工程学
学生姓名：张强强
学生学号：08820114
指导教师：苏建宁王鹏白兴易
设计艺术学院
公寓学生用床及学习环境人机分析与设计
1 .前言
兰雅学生公寓位于兰州理工大学东北端校外，靠近兰工坪南街，其内部学生食堂在一楼、澡堂、健身房在二楼，一个大厅内部有五个宿舍，一个大厅公用一个卫生间和洗漱台,水池，学生宿舍内全部巍为四人间，面积为25平米左右，一面朝阳，活动空间比较大。

大学生是一个特殊的群体，他们追求个性，对人生有着自己独特的看法和观念：他们倡导新潮，对生活充满期待与好奇;他们充满活力，对周围的事物有着强烈的关注；他们有着高于一般同龄人的敏锐和视野。

学生公寓要考虑到学生的特点，满足学生学习和生活的基本需求，同时也要紧跟时代的步伐，在室内要有书桌，电话，计算机网络接口和电视接口等设施，对室内的公共空间和私密空间要有合理的安排。

目前大学生存在一个特点，就是宅男宅女堂化逐渐在校园内兴起，更多的大学生在上课的愿意慕寝室做自己想做的事，在寝室呆的时间急剧增长，考虑到这样一个现象，整个公寓在设计上要充分考虑到这一类人群的需求，
因为大学生人数众多，而我们公寓内的空间是很有限的，所以在有限的空间中合理的布置是很重要的。

在寝室中往往会存在很多难以解决的问题，这就要求设计者在合理的范围内尽可能开发空间，满足更多的要求，对人机的要求可以低些，这也是个退而求其次的办法。

2 .市场调查分析
2.1.学生公寓床的重要性
学生公寓床的设计是否符合人机工程学，已成为我们衡量一个设计好坏的前提，也是我们使用的前提，更好的符合人机才能更好的应用于我们的公寓。

这部仅影响这我们的学习生活，更关系这我们的身心健康。

所以，应本着人机的原则来设计我们的公寓。

这对我们来说很重要。

2.2学生公寓床目前现状
现有公寓床、组合家具见图1-1
（图1-1）
2.2.1 实际条件分析
我们国家的各个高校目前的公寓床与学生本身身高不相匹配的情况十分普遍。

大多是群购，其中由于资金问题，有些学校不能大规模的更换公寓用品，是由统一安装尺寸基本一致的床。

长年来，各学校配有的公寓用品都是给的同一或类似型号的公寓用品，其尺寸并没有与学生的身高相协调，所以我们会看到公寓床的尺寸一直不变的情况。

2.2.2 使用情况现在学生公寓床的使用会产生因人机尺寸与现有尺寸不符合的情况，会使我们产生不同程度的抵触情绪；例如，现在我们的公寓床，床与公寓房间顶之间的高度就不合理；房间的总高为2600mm，寝室的床高为1750mm，所以现在床面与天花板的高度约为750mm，P95（男性）身高为1775mm，其坐高为958mm,所以不符合人机工程学，容易碰头，但是由于公寓的条件有限，仅改变床的尺寸无法满足学生需要。

2.2.3消费现状
A、观念
中国自古提倡节约，学习也不例外，为了节约教学成本，必须从基本抓起。

所以，学生公寓床的价格不能太高，在材料上也要有所取舍。

较贵的材料就不能考虑，一定要结合实际情况。

B、价格
价格是制约公寓用品档次的衡量标准；其中，我们国家的学生公寓床的价格在500—3000元不等；这些是因学校条件与学习环境而制约的；
2.3宏观市场环境分析
宏观上，我们国内市场的公寓用品配色一般较为保守，多以钢木结构，个性较少，但较为实用；
3.调查问卷
3.1
兰雅学生公寓床调查问卷
请在您所选的选项前的括号里打
1、你的性别？
（ 50%）男（ 50%）女
2、您对兰雅公寓正在使用的床和书桌的组合形式
（ 5%）完全不满意，存在太大的缺陷（15% ）总体不满意，存在较多缺陷
（ 70%）基本满意，存在部分缺陷（ 10%）非常满意，没有缺陷
3、你觉的你的床适合你用吗？
（）非常适合（30% ）适合（ 50%）一般（15% ）不适合（ 5%）非常不适合
4、您认为床上是否需要照明装置？
（ 50%）需要（ 30%）不需要（20% ）可有可无
5、你认为组合床柜总体感觉应该是什么色调？
（ 50%）清新淡雅（30%）新奇怪谈（ 15%）绚丽斑斓（ 5%）传统色调
6、您对床的整体感受是否满意
（ 20%）满意（ 60%）一般（ 30%）不满意
7、您觉得整张床的宽度和长度是否合适
（ 60%）合适（40%）不合适
8、当您坐在床上时，头是否会碰到天花板或者是心理感到压抑
（ 60%）是（40% ）否
9、如果能使您的床具有其他功能，那么您希望床...
（ 40%）可以调节高度 ( 20%)有挂钩供使用 ( 30% )附有平面桌子 ( 10% ) 其他
10、您希望床的爬梯形式是怎样的？
（ 60%）一人一边（ 20%）两人共用（ 20%）无所谓
11、您认为是否有必要在爬梯上附一层防滑材料
（ 75%）有必要（ 20%）没有必要（ 5%）无所谓
12、您觉得床的护栏高度是否合适
（ 65%）合适（35% ）不合适
13、你认为衣柜门的形式是？
（50% ）单拉门（35% ）双拉门（10% ）单移门（ 5%）双移门
14、你觉得衣柜的锁你开起来很顺手吗？
（ 60%）不顺手（30% ）顺手（ 10%）没怎么注意
15、您觉得现有的衣柜能否满足您的需要
（20% ）能（80% ）不能
16、您对高柜内部的上下区域划分是否满意
（ 10%）满意（ 70%）不满意（ 20%）无所谓
17、高柜内部分为上下两层，您选择
（900% ）挂衣服层在上，放衣服层在下（即现在的划分）
（）放衣服层在上，挂衣服下
其他 10%
18、您认为高柜旁的小格子在日常学习生活中是否起到作用
（5% ）不起作用（60% ）起作用，但不大（ 35%）非常起作用
19、您认为打开现有的抽屉（10% ）是（90% ）否很方便，需不需要设置一个把手
（90% ）需要（5% ）不需要（ 5%）无所谓
20、您觉得书桌下的空间是否足够（80% ）足够（10% ）勉强足够（10%）不足够
21、您觉得是否有必要在书桌下方的设计一个放鞋的地方
（ 45%）没必要（ 45%）有必要（ 10%）无所谓
22、您认为书桌前的方格区域划分
（ 50%）合理（ 40%）不合理（）过多（ 10%）过少（不能满足自己的需要）23、您希望书桌和柜子的组合形式是怎么样的？
（ 20%）固定在一起（75% ）分开可挪动其他（5%)
24、你认为书架布局应该是怎么样的？
（ 40%）正面（ 40%）正侧面（ 20%）.右侧面（）无所谓
25、就目前兰雅的条件，可能会产生两种“碰头”状况，但只能避免其中一种，您会选择避免哪一种（ 20%）站在地上头碰到床板（80% ）坐在床上头碰到天花板
26、您对寝室的椅子是否满意（ 60%）满意（40% ）不满意
不满意的原因：（10% ）造型（ 50%）色彩（ 25%）材料（ 15%）尺寸
27、您觉得床、书桌、柜子以及椅子的色彩搭配是否合理（ 55%）合理（45% ）不合理
28、书桌的宽度是否合理？ 45% ）合理（ 55%）窄（）宽
29、你对兰雅现有的床、书桌、柜子以及椅子有哪些意见，希望有哪些改进或者是增加哪些功能？
3.2结果分析
大部分人认为寝室内的布局还是可以的，就是在物件的存放上，存在不少问题。

另外，在同一寝室内，有愿意睡上铺的也有愿意睡下面的，有些人希望私密性大一点，而有些希望一敞开式的空间，而目前寝室的单一布局，让人选择的余地较小。

还有人提出书桌的光线可见性很差，更愿意背靠墙壁，或者灵活性大些经调查结果95%的人对兰雅的床基本满意，存在部分缺陷，60%的人对衣柜的空间不够用，60%的人对爬梯还是赞同两个人一起应用，70%的人认为床上需要照明装置。

70%的人喜欢清新淡雅的桌面，80%需要对书架进行合理的规划。

70%的人认为抽屉和爬梯要有合理的空间。

90%的人认为床和房顶的空间不够用。

活动不自在，造成压抑的感觉。

80%的人认为要合理安排放鞋的位置。

60%认为爬梯太冰太滑。

4.房间整体的空间大小及分配人机数据分析
4.1数据分析：(1)目前兰雅学生公寓的面积为20平米多，其总体尺寸为(长6500mm，
宽3120mm，高2610mm)。

作为一个四人间，空间是比较狭窄的，其中晾衣区占4平米。

见图1-2
（图1-2）
4.2结论：大学生的年龄一般是18~23之间，心理发展正要走向成熟而又未真正的成熟。

心理特点也具有两面性，即积极面和消极面。

积极面是希望多与人交流，消极面是会有一种闭锁的孤独面，觉得自己不能被别人理解等。

应该考虑每个人应该有的隐私空间又要有集体生活的气氛。

宿舍是四人一室，并要有衣柜，电脑桌椅，放置台灯的位置等等，这样的桌子放置方式使得隐私很难有保证，宿舍里过道的空间更加狭小。

居室类型与人均使用面积
人数类型
项目
1类2类3类4类
每室居住人数（人） 1 2 4 6 8
人均使用面积(m2/人）单层床、高
架床
21 10.5 5.25 ——双层床———-- --
储藏空间地柜、衣柜、书架
5.床的大小及人机
5.1 数据分析：床高时1700mm，宽是900mm，长度是1950mm。

而老式的单人床规格有：800*1900、900*2000、1000*2000 （mm）；现在的：1100*2000、1200*2000 （mm）见图（1-3）。

单位：cm
（图1-3）
5.2结论：考虑到宿舍整体空间的大小，采用1100mm或者1200mm的时候过道会更
加的狭窄，所以采用1950*900mm是恰当的。

床架的左视图床架的仰视图
6.床的高度以及护栏高度的人机分析
6.1数据分析：床的侧面护栏的高是200mm，长是1100mm，一面是靠墙的：
95%男性肩宽403mm，侧卧的尺寸也就是人体肩宽的一半是201.5mm，再加被褥的修正量和心理修正量则床侧面护栏的高度应该不低于207mm。

侧卧时的人体屈膝伸出尺寸494mm。

兰雅床的宽度是880mm，
床面离天花板的高度是850mm。

P95男985mm。

（图1-4）
6.2 结论：作为白天学习一天后的，供人休息和睡眠的床，使人躺在床上应该尽快入睡。

消除疲劳，恢复体力。

因此床的使用功能必须注重考虑与人体的关系必须保证其休息环境的
舒适性。

因而所设计的床铺尺寸应有较高的满足度，并选用P95的男性作为尺寸上限值的依据见（图1-4）。

而P95的男性坐高大于床面离天花板的高度，人坐着会碰到头顶，空间狭窄，所以不能舒适的坐立。

不符合人机，床铺到天花板的最佳高度应为 930 mm。

床的宽度是满足人体需要的，符合人机尺寸。

人体仰卧时上身自肩关节起手臂伸直的空间范围是900mm 左后，床与顶部的距离是860mm，见（图1-5）不能满足人体手臂伸直的空间，这还是与床上下空间位置有关，需要改进。

由于人的习性，即使在睡眠时，身体一碰到什么东西便会无意识地卷缩起来。

不会再向护栏翻滚。

而适当考虑了人的胸厚和肩厚，侧面护栏和床栏在床垫表面以上的高度取150mm 可以为是最合理的。

图1-5
据图分析所知900mm的床宽也满足人机要求。

7.衣柜
7.1数据分析：衣柜的尺寸为1670mm*550mm，柜子的挂衣服的衣杆的高度是1480mm，柜子隔板的高度是350mm，柜子上的锁高是860mm，锁高的尺寸应该是采用P50的男生的和P50的女性的身体尺寸上的平均尺寸。

人立姿时候肘高P50男+P50女/2=992mm，所以锁高的尺寸是不符合人的。

（图1-6）
7.2：柜子分析
7.2.1柜子没有开启把手，很不方便开启。

7.2.2挂衣杆的高度是1675mm，此尺寸应该取P5的女性立姿双手功能上举时的高P5的女性立姿双手功能上举高=1741mm，因此，挂衣杆的高度是合理的。

7..2.3而柜子的储物空间显得过于狭小，一般女生的衣服都放不下，里面的衣服也不好分类，冬天的衣服和夏天的衣服根本不好管理，应该弄个分类的衣柜。

7.2.4而隔板底下的空间不好利用，因为放鞋的话里面太深了，需要弯腰蹲下才能够到最里面，而且很费劲。

柜子深580，鞋柜高350，见（图1-6）再里面放鞋很不方便，人蹲着取鞋放鞋都很费力。

还有女生放靴子时纵向空间不够用。

8. 椅子
8.1数据分析
8.1.1椅子的坐面高，根据教材P131图6—20可得座面前沿高385mm~430mm（实用值为395mm），后沿（座面最低点）实用值为375mm（男405mm，女375mm）；实测前沿高为430mm，后沿高400mm，符合人机。

8.1.2座深分析根据教材P130表6-2可得座深在360mm~390mm之间，推荐值为380mm，实测座深为380mm，人机设计合理。

8.1.3座椅宽度根据教材P130表6-2可得座宽在370mm~420mm之间，推荐值为400mm，实测座宽为390mm，人机设计合理。

8.1.4腰靠点的高度和宽度根据教材P130表6-2以及P131图6—20可得腰靠高度为235mm，实测为240mm，符合人机。

腰靠宽在320mm~340mm之间推介值为330mm，实测为330mm，符合人机。

（图1-8）
8.2材料分析：椅子是由钢金玻璃材料和钢管做的。

9. 桌子的高度
9.1.1 数据分析：桌子的高为760mm见（图1-7），桌子的高度应该是由桌椅高度差决定的，根据教材P131图6-20可得，桌椅“差尺适用值在270~300之间，实测为360，因此桌面有点高。

桌面高度不符合人。

9.1.2实测放键盘隔板的高度是600mm，放键盘隔板的高度是由P95男性的身体尺寸参数加修正量决定的。

P95男性的坐姿膝高为532mm+鞋高修正量28mm=560mm，因此放键盘隔板的高度符合人机。

（图1-7）
9.2材料分析，桌子的材料是人造板的。

10.书架
10.1数据分析：书架的高度是540mm，宽度是530mm，中间隔板一分为二层，第一层的高是310mm。

书架的深度是200mm。

书架的尺寸，其净深不应小于250mm，每格净高不应小于350mm。

10.2结论：在书架的深度与高度上我校的设计都达不到国家标准，同样也给我们带来了一些不便。

现有书籍中经常有A4大小的，而在我们的书架上就无法摆放。

最合理的就是增加书架的深度与高度，国家标准就可以满足要求。

尤其是A4软质的纸张的宽度宽于书架的深度，很容易被撕坏，应该加以改进。

11.储物柜
11.1据分析：储物柜的实测体积大小是530*550*590mm，采用两扇门的设计，设置在桌子的右下方。

居室应有储藏空间，据国标得知学生宿舍每人净储藏空间不宜小于500mm3；寒冷和炎热地区可适当放大，储藏空间的净深应不小于550mm。

设固定箱子架时，每格长度不宜小于800mm，宽度不宜小于600mm,高度不宜小于450mm。

11.2结论：储物柜的高度太低，而且密封性非常不好，缝子过宽，很容易使蟑螂等虫子钻进去，所以密封性需要要该进。

储物柜的空间也过小，不能满足日常同学们储藏东西的需要，需要适当的增大。

开启柜门的手柄不适合人手握的形状，应该改进。

12.梯子
12.1据分析：梯子平均的格挡之间的实测宽度是320mm，梯子是由横截面直径20mm的钢管焊接而成的
平均的格挡之间的宽度应该是由P5女性的小腿加足高的尺寸决定的，P5女性的小腿加足高为377mm，所以台阶之间的距离应该小于377mm。

该尺寸符合人机。

（图1-9 ）
12.2人体手和脚的身体尺寸见（图1-9），圆形横截面对手掌而言具有很大的适应性。

横杆设计成圆形，横截面直径适合脚掌宽最佳，根据教材P139可得横截面直径推荐值为25mm，所以横杆横截面应不小于25mm，因为脚掌与横杆的接触面积越大受压迫也就越小，疼痛相对也随之减轻。

实测爬梯横杆的横截面直径为20mm，太细不符合人机，而且采用的是钢管，在冬天的时候会很冰凉，应该改进。

竖直手抓杆横截面直径20mm，，不符合手掌抓握。

横截面小，根据教材P139可得横截面直径推荐值为25mm，所以竖直手抓杆横截面直径太小不符合人机。

13.材料分析
选择绿色环保材料，防止室内空气污染。

无毒的材料各有特点，但也要在保证坚固、才能成为最好
我的公寓床设计采用无毒、安全、环保的钢材和自然木质材质，结实、安全、无异味。

桌椅面采用人造板材质精细加工而成，不锈钢管床腿和座椅腿均采用穿洞螺丝设计。

14.设计主要解决的问题
1.桌子太窄放了电脑就没有画图的地方了。

2.爬梯横杆垫脚。

3.桌子的光线问题。

4.衣柜和储物柜上都缺少把手。

5.床上需要照明装置。

6.解决关灯不方便问题。

15.设计构思
通过调研和实物的人机分析，从大家给的意见综合各方面的因素考虑，首要解决的问题应该是“桌子太窄放了电脑就没有画图的地方了”，对这个问题作出了几种构思方案，主要村形式上空间结果上进行处理，
（图1-10）
此设计主要是把书桌上方的书架移到了侧面。

见（图1-10）
（图1-11）
在此设计中，主要是把书架上升了一层使桌面的空间变大，把储物柜和抽屉都移到了右边，左边桌子下面设计了一个台阶用来放电脑。

其次解决了电脑放在左边而鼠标放置在紧靠衣柜外壁，见（图1-11）在操作中有时会挡住人的手的问题。

（图1-12）
然后是爬梯横杆太细垫脚的问题，爬梯太冰太滑。

对于这一问题的解决方案是，在金属钢管的表面上有加了一层橡胶垫子，见（图1-12）使其达到放冰冷防滑的功能。

（图1-13）
最终的方案草图在原有的基础上主要改进了床的高度，爬梯的脚踏横杆，储物柜的位置柜子的位置等（图1-13）。

（图1-14）
椅子的改进设计主要考虑到人机关系（图1-14）
16.设计说明
在此设计中，主要是把书架上升了一层使桌面的空间变大，把储物柜和抽屉都移到了右边，左边桌子下面设计了一个台阶用来放电脑。

其次解决了电脑放在左边而鼠标放置在紧靠衣柜外壁，在操作中有时会挡住人的手的问题。

然后是爬梯横杆垫脚的问题，爬梯太冰太滑。

对于这一问题的解决方案是，在金属钢管的表面上有加了一层橡胶垫子，使其达到放冰冷防滑的功能。

主要运用木材的天然纹理，加上钢材的质感，给人稳重的感觉。

材料方面选择绿色
环保材料，防止室内空气污染。

无毒的材料各有特点，但也要在保证坚固、才能成为最好我的公寓床设计采用无毒、安全、环保的钢材和自然木质材质，结实、安全、无异味。

桌椅面采用自然木质材质精细加工而成，不锈钢管床腿和座椅腿可调节装置均采用穿洞螺丝设计。

17.效果图
外在简洁化但简洁的设计，内蕴多功能
18.细节展示图
爬梯横杆表面附有一层橡胶泡沫防滑垫
电脑的放置位置、以及书架
座椅
19.人机分析图
图为95%的男性在学生宿舍、床、桌、椅、组合家具的人机环境中站、坐、躺，行走不同活
动状态的人机分析的床及组合家具正视图。

此图为95%的男性在桌、椅、电脑
人机系统中的人机分析图。

此图为95%的男性在上床的过
程当中对床架爬梯的使用的人机分析图
床、桌、椅、宿舍环境的平面布局人机分析图
20.设计小结
通过对学生公寓的调查和分析，让我们明白了设计是容不得半点马虎的，设计是一个特别严谨的工作，这要求我们要认真对待。

学生是学生公寓的主体，信息时代带来的变化促使
学生对公寓的功能有了更多的新的需求，要求创造更加合理、完善的居住与学习环境。

而完善合理科学的人文居住环境又能创造出更加合理的生活与学习方式，更有利于培养优秀人才。

所以，为当代的大学生设计一个生活、学习、网络使用的智能化新空间将是今后发展的方向。

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