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人因工程学——在学校寝室方面的应用
摘 要 ：随着机械化、自动化和信息化的高度发展，人的因素在产品设计与生产中的影响越来越大，人机和谐发展的问题也就越来越重要。学生生活在学校里，寝室就是学生温暖的小窝。寝室里的每一样东西我们不仅看了要顺心、满意而且要用的舒服、健康。因此，设计科学、舒适的课桌椅，对减轻学生的疲劳强度，提高学习和教学效率是极其重要的。
关键词 人因工程；桌椅设计；学习效率；人体数据
1、床的设计
人的一生大部分时间是在床上度过的，所以，床的设计要合理是很必要的。一定的长和宽以及高度都要符合人的基本要求。设计中应用人体测量学、人体力学等学科的研究方法，对人体结构特征和机能特征进行研究，提供人体各部分的尺寸、重量、体表面积、比重、重心以及人体各部分在活动时的相互关系和可及范围等人体结构特征参数。
休息好是学生学习的必要前提，而我们学校的寝室床是上下铺，往上爬的台阶太细了，人踩在上面不仅脚会痛，而且有时还会滑，这样就给学生带来一定的危险性；还有床的尺寸设计不太好，上铺到房顶的距离太矮，大学生来自各个地方，身高差异很大，有的人个头高站在床上会坷脑袋。这样会造成不必要的伤害。
2、书架的设计
学生离不开书，一个好的书架可以帮助学生更好的学习。学校的书架是钉在墙上的，在钉的时候可能是忽略了尺寸大小的问题。人躺在床上要占一定的空间，学校书架钉的太靠下了，就相当于占了床的一定空间，这样人地方就小了没处理好“人—机—环境”之间的的关系；还有人睡觉不可能会一动不动，往上稍微一动就会碰到书架上，又给学生的安全造成了危害。应该把书架的高度在往上钉点，这样不仅有足够的睡觉空间，而且也避免坷着。
3、衣柜的设计
为了节省空间，寝室里每人一个放东西的柜子。可是它太深了，由于东西多，里面放满了东西，每次找东西时，还要爬到里面去找，因为胳臂的长度是有限的，柜子的深度比胳膊要长好多。脑袋连同身子一起爬进去才能找到想要找的东西。产品的设计就是要满足人的需要，设计者要考虑使用者的方便、安全问题。应该让衣柜的尺寸符合人的要求，不要太深，这样会更容易拿东西。
4、桌椅的设计
设计的核心是以人为本，桌椅不机是用来坐的，它还有很多的用途，例如优美的外型放在房间里还可以起到装饰的作用。它们的设计考虑到人机、美学、材料、结构，安全等多方面的因素。
桌椅的材料直接决定了它的软硬度。学校的凳子太硬了，不利于人长时间坐上面，时间长了不仅屁股会感觉到累，而且全身都会酸疼，椅子的靠背如果设计不当，人坐在上面会感觉很累，后背很别扭，长期下去，脊椎可能受到不同程度的损害。当然也要考虑颜色，色彩及其布置方式，这些都必须符合人体生理、心理尺度及人体各部分的活动规律，以便达到安全、实用、方便、舒适、美观之目的。我们学设计的要长时间在寝室里做软件，可能会一连坐好几个小时，这样，我们的身体感觉到累的时候就会对作业感到疲倦，从而降低了对学习的积极性。应该把凳子的上面用较软的材料，这样才能更有益于人长时间的工作和学习。
5、门的设计
对学生来说，寝室就是家，安静舒适的环境是必要的。由于寝室里的人比较多，而且每个人的性格、休息时间也不一样，有时候有的学生打电话声音比较大，整个楼都能听到，严重扰乱了学生的休息。所以，寝室里的门应该具有隔音的作用，这样才能更好的保持良好的生活环境。
良好的设计可以减轻人的劳动，节约时间，使人身体健康，心情愉悦，而良好的设计得益于正确地使用人体工程学原理。
人机工程学的特点是在认真研究人，机，环境三个要素本身特性的基础上，不单纯着眼于个别要素的优良与否，而是将使用“物”的人和设计的“物”以及人与“物”所共处的环境作为一个系统来研究，在人机工程学中将这个系统称为“人—机—环境”系统，这个系统中，人，机，环境三个要素之间相互作用，相互依存的关系决定着系统总体的性能，人机工程是科学地利用三个要素见的有机联系，来寻求系统的最佳参数。
人性化的设计是最实在，同时也是最前沿的潮流与趋势，是一种人文精神的体现，是人与产品完美和谐的结合，使人性化的设计真正体现出对人的尊重和关心。寝室的设计也是一样重要。
中图分类号：TS664.01 文献标识码：B 文章编号：1671-489X(2012)12-0112-03
Application of Human Engineering in Design of Chairs and Desks//Huang Yongxiang, Li Guanghui, Sha Jin, Qiao Bin, Chen Zejia
Abstract Based on the theory of Human Engineering, it is important to have scientific, comfortable chairs and desks to reduce students’ fatigue and improve their learning efficiency.This research works on the undergraduates’ height and survey by employing statistical analysis method, considered the condition of current claroom chairs and desks of average schools.We proposed the optimization parameter for designing of claroom chairs and desks.Key words human engineering;design of chairs and desks;learning efficiency;somatic data
Author’s addre Guangdong Ocean University, Zhanjiang, Guangdong，China 524005
随着我国经济的快速发展，人们的消费能力在提高，对桌椅的选择也日益个性化。然而很多是注重其外观，忽视舒适度和人的生理要求，而使用设计不人性化的课桌椅，会加快人的疲劳，严重影响学生的眼睛、腰椎和身体的正常发育。课桌椅功能尺寸标准
国家标准GB/T 3976-2002《学校课桌椅功能尺寸》规定了大、中、小学生用木制和钢木课桌椅的大小型号、功能尺寸、分配使用及其卫生要求等。一般高等院校中只设一种高度的课桌椅，男女通用，有固定式和非固定式两种。固定式课桌椅适用于阶梯教室、坡面或平面教室，固定于教室地面，适合多人使用；非固定式课桌椅适用于平面教室，课桌有单人用或双人用，课椅只有单人用一种。高校固定式课桌椅结构简图如图1所示，主要尺寸见表1。
高校非固定式课桌椅的结构简图如图1所示，主要尺寸见表2。坐姿人体标准尺寸
依据国标GB10000-88 《中国成年人人体尺寸》，我国成年人坐姿人体尺寸如图2所示，尺寸数据见表3。数据分析
3.1 人体测量数据分析
人体测量学是人因工程学的重要组成部分，为了使各种与人体尺寸有关的设计能符合人的生理特点，人在使用时处于舒服的状态和适宜的环境中，课桌椅设计要充分考虑人体尺寸。本次抽查本校大学生1 000人，测量身高分6段，测量数据统计结果见表4和表5，其男、女生身高比例分布如图3和图4所示。
由此可以看出，男生平均身高170.97 cm，主要集中在160～179 cm阶段；女生平均身高158.84 cm，主要集中在150～169 cm阶段。通过百分位数的计算，可以求出桌椅设计适用于90%学生的身高范围。
根据调查的数据统计得出样本的平均身高X=165.89 cm，标准差为SD=8.02 cm，取第5百分位数为下限，第95百分位数为上限，变换系数为K=1.645。第5百分位数为：X5=X-SDK=165.89-8.02×1.645=152.70 cm。第95百分位数为：X95=X+SDK=165.89+8.02×1.645=179.08 cm。由计算得出，按身高152.70～179.08 cm设计桌椅尺寸将适用于90%的在校大学生。
3.2 课桌椅测量数据分析
在观察学生上课时的坐姿时发现以下问题：当学生坐正记笔记时，双手的手肘得不到自然垂下，短时间书写很容易造成身体疲劳；坐正时前胸离桌保持3～5 cm的空隙时，人的臀部与椅面接触的地方只有椅面的前端小部分；课椅背靠没有弧度，长时间保持坐姿会比较累，所以学生经常要变换坐姿；桌面宽度过窄，经常放不下多本书和水杯等。
本次以固定式课桌椅为研究对象，分别对课桌和课椅作出详细的测量，测量数据见表6和表7。课桌的优化设计方案
实测课桌桌面高813.5 mm，为使手肘肘高跟课桌保持同一高度，查表2，取男性第90百分位数的小腿加足高和坐姿肘高的和为课桌高度，约值为740.0；实测课桌桌面净空高为612.7 mm，为了保持从座椅的座面以上至少要有120 mm的净空间，取坐高加上120 mm为桌面净空高，即540.0 mm；课桌桌面宽度与课椅相对应并增加余量，取值为520.0，深度不小于310.0，取值为350.0；课桌
与课椅间过道宽度为231.2 mm，使得课桌与课椅配置距离偏大，定性分析取值为210.0 mm。
课桌改善前后数据对比见表8。课椅的优化设计方案
实测课椅坐高为428.7 mm，由表
2、表6知可取值为360～480 mm。为了满足男女的要求，查表2，取男性第50百分位数的小腿加足高值为最终的课椅坐高413 mm；实测课椅坐宽为480.0 mm，对于左右连接排列成行的座位，应参照坐姿“两肘肩宽”的第95百分位数进行设计，座椅宽度不宜小于500 mm，取坐宽为500 mm；课椅坐深参考表6，取值390 mm；对于课椅腰靠，需要采用中靠背支撑胸椎下半部，所以腰靠高取值为410.0 mm；课椅腰靠长尽量设计成同坐宽同一宽度，取值为510.0 mm；腰靠厚设计为40.0 mm，可以承受一定的负荷；椅面倾角取5°，考虑到学生听课时靠在椅背上，采用阅读用椅角度设计，取104°。
课椅改善前后数据对比见表9。结论
1）根据实测学校课桌尺寸，依据国家标准，课桌的最优尺寸为：桌面高740，桌面深350，桌面下净空高540.0，桌面宽520，课桌与课椅间过道宽210.0。
2）根据实测学校课椅尺寸，依据国家标准，课椅的最优尺寸为：坐高413，坐宽500，坐深390，腰靠长430，腰靠厚40，腰靠高410，椅面倾角5°，靠背倾角104°。
3）学校课桌椅功能尺寸不能适合不同年龄、不同身高学生要求，且固定式课桌椅种类少、尺寸少。
4）学校没有根据学生生长发育情况，配备可调高的课桌椅。
5）在课桌椅设计中缺少人因工程理念，课桌椅不能收纳学生必备学习用品等。
参考文献
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