人因工程课程报告
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2013年5月7日
目录
1. 引言 (2)
1.1选题的目的及意义 (3)
1.2背景简介 (3)
2.研究主要问题或主要解决的问题 (5)
3.目前学校课桌椅的种类 ............................................................... 错误!未定义书签。
4.学校座椅存在的问题..................................................................... 错误!未定义书签。
5.课桌椅主要部分的测量尺寸分析及设计..................................... 错误!未定义书签。
6.材料的选择..................................................................................... 错误!未定义书签。
6.1 学生课桌常用材质................................................................. 错误!未定义书签。
6.2 阶梯教室课桌椅常用材质及特点........................................ 错误!未定义书签。
6.3优质材料................................................................................. 错误!未定义书签。
7 改进效果评价................................................................................ 错误!未定义书签。8人机效果评价................................................................................. 错误!未定义书签。
9 课程报告总结................................................................... 错误!未定义书签。
参考文献................................................................................. 错误!未定义书签。
1. 引言
人因工程学是按照人的特性设计和改进人—机—环境系统
的科学。人—机—环境系统是指由共处于同一时间和空间的人与
其所操纵的机器以及他们所处的周围环境所构成的系统，也可以
简称为人—机系统。在上述系统中人是出于主体地位的决策者，
也是操纵者或使用者；机是指人们所操纵或使用的一切物的总称，它可以是机器，也可以是设施、工具或用具等；环境是人、
机所处的物质和社会环境。人、机、环境在其构成的综合系统中，
相互依存、相互制约和相互作用，完成特定的工作过程。
为了实现人、机、环境之间的最佳匹配，人因工程学把人的工作优化问题作为追求的重要目标。其标志就是使处于不同条件下的人能高效、安全、健康、舒适地工作和生活。高效，就是在保证高质量的同时，具有较高的工作效率；安全，是指减少或消除差错和事故；健康，是指设计和创造有利于人体健康的环境因素；舒适，是指作业者对工作有满意感或舒适感，它也关系到工作效率和安全，是对工作优化的更高要求。能同时满足上述条件要求的工作，无疑是高度优化的工作。但实际上同时实现这四方面要求是很困难的。在实际工作中，因根据不同情况，在执行好有关人因工程学标准前提下允许有轻重之别。随着社会的进步，人的价值日益受到尊重，安全、健康、舒适等因素在工作系统设计和评价中必将受到广泛重视。
1.1 选题的目的及意义
通过本次课程报告，把所学人因工程学的理论用于实践，使自己熟练掌握人因工程的基本分析方法，培养计算、设计、绘图、文献查阅、报告撰写等基本技能；培养独立分析和解决实际问题的能力；培养创新意识、严肃认真的治学态度和严谨求实的工作作风。另外，可以增强个人的观察能力，从我们的生活中发现一些不太合理的设计，我们对其进行改进，使其达到最优化效果。
1.2 背景简介
我国国家标准局早在1983年就制定颁发了GB3976-83《学校课桌椅功能尺寸》，在1987年又制定颁发了GB7792-87《学校课桌椅卫生标准》。针对近20年来我国人体尺度变化于2002年又对这两项标准进行了修订，颁发了新国家标准GB/T39762002《学校课桌椅功能尺寸》，原来的两项国家标准同时废止。新标准非等效采用了国际标准IS05970-1979《家具——教学用桌椅一一功能尺寸》，参考了日本工业规格JIS S 1021-1991《学校家具(普通教室用桌椅)》和JIS S 1015-1974《讲课教室用固定式桌椅尺寸》。新标准应用人类工程学原理，增列了靠背点高和桌下净空等多项功能尺寸，并增加了学前儿童桌椅、高等学校课桌椅部分的技术要求，充实了分配使用方面的一些规定；课桌椅各型号的身高范围普遍提高7.5cm，桌面高与国际标准一致，座面高比国际标准低2Omm和1Omm；设了1800cm为标准身高的最大型号，从而使标准更加人性化。学校对于教学课桌椅的要求也一直十分关注，而对于广大学生来说，教室桌椅的设计直接影响着他们的学习环境，每天最多的时间都是在教室中度过的，特别是高中学生。所以课桌椅的合理设计就显得尤为重要。另外，对于课桌制作的材质方面也有要求，尽可能使用木质材质替代金属材料，同时又必须保证桌椅的质量，以达到资源的节约使用。
而就我校一号、二号、三号、九号教学楼部分教室的固定桌椅，也存在一些不合理的现象，征求我班其他同学的意见，主要表现在以下几点：
（1）、部分教室中的固定桌椅的相邻两个座位间距过窄，活动不方便，特别是在写字的时候，双臂不能舒适自由的进行活动，不能以最佳的姿势写字，不仅对书写的内容的精确度及美观度有所影响，并且长时间在这样的条件下写作极易引起双臂及眼睛的疲劳，产生烦躁的情绪，还会使注意力下降，学习效率降低；其次，在炎热的夏天时，人一旦比较多，由于人体本身就在不断的释放热量再加上相邻两人距离过近，就会让学生在本就异常炎热的夏季倍感闷热，心情烦躁。所以适当增加相邻两个座位之间的距离是非常有必要的。
（2）、部分教室桌椅的高度不一，有的教室的桌子比较高，但是凳子比较矮，或者是桌子矮，凳子高，这都影响着人学习时的舒适度。（3）、部分教室的课桌下的空间太小，有的身形较为高大的同学腿伸不开，活动受到极大限制，有的同学爱翘个“二郎腿”，根本无法舒展。另一个，座椅靠背与桌面的与座椅靠背平行的垂直切面之间的距离让人感觉宽窄不一，合适的距离会使人在桌面书写时感到方便舒适，过宽的话身体会不自觉的稍往前倾，以寻求最舒适的距离在桌面进行书写，距离过窄身体没有足够的空间寻求最舒适的姿势。（4）、椅背和桌面容易被涂鸦，也容易弄脏，影响同学们的心情，产生烦躁的不良心情，影响学习效率。
（5）、大学课堂时间一般都是两个小时，虽然中途会有几分钟休息时间，但大部分同学都会选择呆在教室。常常等到不下课时，就会感觉到屁股的酸痛，而且由于座椅板面特别光滑，会使人的臀部密不透气，时间长了，会引起一些皮肤病，使人感觉很难受。
2.研究主要问题或主要解决的问题
（1）、针对部分桌椅的前后、左右、上下间距进行合理的改进，使之满足大部分学生的舒适要求。
（2）、对桌椅制作的面板材料进行替换选择，同时对面板的结构及板面设计进行可行性化处理。
3.市场上存在的课桌样式或大学课堂里常见的桌椅样式
4.学校座椅存在的问题
a.桌椅高度不够合理
b.固定座位之间的间距过小
c.桌子下的空间过小
d.座椅的板面太过光滑，过于致密
5.课桌椅主要部分的测量尺寸分析及设计
⑴椅面高度（座椅面至地面的高度）
舒服的坐姿是大腿近乎水平以及两脚被地面所支持。为了避免大退下有过高的压力（一般发生在大腿的前部），椅面高度应设计得比“小腿加足高”略低一点，可避免就坐者的大腿紧压在椅面前缘上，椅面前缘以低于小腿加足高五厘米左右比较适宜，使椅面高度稍低于这一测量值。成年男性“小腿加足高”为38.3cm，成年女性34.2cm，而高等院校椅面GBT（国标推荐）尺寸为41±1cm。实验桌椅实际测量值为35.0cm，实际值与理想值的偏差较大，所以这一设计是不符
合人因工程学原理的，需要进行改进。考略本校男女生比例情况以及以上各因素，将此尺寸调整为41.0cm。
⑵座椅的深度
座椅的深度要设计成使人的腰背自然地倚靠在靠背上时椅面前缘不会抵到小腿，一般以“臀膝距”尺寸为参考，这样使短腿者膝盖不会压在椅缘上。成年男性“臀膝距”第5百分位为51.5cm,女性为49.5cm，取3/4后，分别为38.63cm,37.13cm, 而实验座椅所得的深度为42cm,实际值于理想值偏差过大，应人因工程学的设计要求将椅面深度改进为36cm。
⑶座椅的宽度
宽度要按大身材人的体宽尺寸设计。一般以女性成人臀部测量的第95百分位数为依据。最小的椅子宽度是40cm再加上5cm的衣服和口袋装物的距离。对于有靠手的座椅，两靠手之间的距离最小是
50cm。不会妨碍手臂的运动。成人女性臀部测量的第95位百分数为34.6cm,加上5cm的衣服和口袋装物的距离，理想值为39.6cm，如表1所示，实验座椅实际测量宽度为43.8cm，考虑到生产制造经济性及适用性原则将椅面的宽度改进为40.0cm。
（4）、桌子和椅子的配套
课桌较高而座椅不配套，脚面不着地就会使腿部承受压力增大，人坐着不舒服；写字桌过高，椅子过低，就会使人形成趴伏的姿式，缩短了视距，久而久之容易造成脊椎弯曲变形和眼睛近视。为此，学习使用的课桌椅一定要合乎人体尺寸要求标准。
a.桌椅高度差
GBT桌椅配套使用标准尺寸为，桌椅高度差应控制在２８０至３２０ｍｍ范围内，而实验课桌椅经过改进后的高度差为30cm,是符合国家标准的，保证了学生的正常活动范围，并且满足了学生久坐变换坐姿的需要。
b.每套课桌椅前后长
每套课桌椅前后长GBT尺寸为81～85cm。而实验课桌椅的前后长为D1（靠背与桌面边缘的水平距离，见表1）加桌面的深度35cm，即为76cm到81.8cm不等，最小值与最大值的差距过大，不符合标准需要改进为83cm，当然可以有一厘米的误差，那么就刚好在误差范围内了。这样就解决了本校学生反映的就做后双腿无法交叠；个别排次的座位无法直接站立，需要侧身到旁边无人的位置站立；又有个别座位在书写时身体需要往前倾，臀部及大腿占有椅面的面积减小，压力增大，极易疲劳等问题。并且经测量，每套桌椅前后长的尺寸差距首先来自于阶梯教室每级台阶的深度虽然有一定标准但都稍有不同的误差，其次装配误差，这个问题需要引起校方注意，下次注意改进。（5）、座椅板面的设计
座椅板面过于光滑，会使板面与人裤子之间的间隙非常小，导致臀部不透气，长时间在这种情况下，会引起人患皮肤病，严重影响个人的学习。针对这种情况提出如下两种设计：
a.把座椅板面设计成软垫式，即在板面上再加一层软性材料，以达到透气效果。
b.把座椅板面设计成多孔状的，眼孔控制在一定范围内，一方面保证可以承载正常人的重量，另一方面，又能达到透气效果。
6.座椅材料的选择
其实教室用课桌椅的材质选择基本上与普通家具相似，主要以健康、材质特点为出发点，选择与使用人群、教室环境及特点等相互协调的材料就可以了。普通教室学生课桌椅的主要材料有：木材、各种合成材料、塑料、金属（如优质钢等）。
就使用人群来说，一般幼儿园学生课桌椅会采用塑料材质的，因为它轻便，且可做成圆滑不棱角的桌椅，孩子就算比较淘气些，但一般也不会对其造成很大的伤害。安全系数比较高。而像中学大学教室课桌椅，则会更多地考虑材质的耐用性能等，考虑到实木价格的略高，且大批量生产的话，会健康环保也不好，所以一般生产厂家会考虑使用各种合成材料或者各种金属材料（常见的即为优质钢材料）。
6.1 学生课桌椅常用材质：
架子主体材料全部采用优质钢管，壁厚为1.2mm以上，主支撑架钢管壁厚1.5mm以上。钢管采用高频焊接钢管，机械性能良好，表面平整。课斗采用一次成形冲压斗，光滑无接缝，安全性能好。
桌面板采用18mm防火板贴面，后成型板，防火板具有耐磨，耐热、耐酸碱，耐烟灼，耐撞击等性能，且色彩鲜艳，花式逼真。
椅背、座板面采用多层薄木弯曲板底板、表面贴防火板，经热压成型。其特点胶合性能好，强度高，经久耐用，表面平滑，玟理逼真，颜色美观，厚度12~14mm。另可采用一次性成形PVC、中空塑料等椅面。钢管表面静电喷塑，其特点附着力强，丰泽度好，塑粉坚硬，耐磨，耐冲击，具有耐水、耐晒、保光、保色之性能，喷涂层表面细腻，手感滑爽，色彩鲜艳。
6.2 阶梯教室课桌椅常用材质及特点：
a、桌面一般采用三聚氢胺板，具有一定的耐磨，耐热、耐酸碱，耐烟灼，耐撞击等性能。
b、主体支撑架采用壁厚2mm以上钢管，其他钢管壁厚1.2mm以上，牢固、耐用。
c、安装时固定在地面上，牢固、座位舒服。翻动板有软、硬座可选。
6.3 材质优点：
a、耐水：塑钢学生课桌椅放在水中浸泡不变质,不变形,利于定期清洗,确保学生使用的课桌椅整洁卫生,在清洗教室地板时不容易受潮。
b、阻燃：现代学校的教学楼多层建筑,每个教室课桌椅易燃物集中套数多,公共场所防火安全隐患严重,为确保学生有一个安全的学习环境,新产品已具备阻燃要求,防火系数高,安全。
c、耐老化：产品象塑钢窗一样在露天风吹,日晒,雨淋不变形,不变质.使用寿命可达15年以上。
d、桌椅面平整面不露钉：学生使用不会损伤身体和损坏衣裤,使用安全感好.桌面平整光滑,更有利于提高现代化学生用硬笔薄纸在桌面上的写画质量,特别是学生的薄纸考卷,能填得字明线清,老师改卷又省力免过错。
e、使用移动噪音轻：学生学习的公共场所要确保有安静的环境,教室内课桌椅移动要求噪音轻,可提高学校的教学质量。
f、环保：学生在校时间有一半是在座位上度过的,产品桌面采用优质健康漆亚光处理,对视力起到保护作用。
7.改进效果评价
通过改进之后，可以达到预期效果。座椅之间的距离合适，使得同学们更好的活动开来，也为他们营造了一个舒适的学习环境。同时座椅板面的改进，即达到了舒适度，也避免了由于长时间坐着而引起皮肤病的情况，使广大同学真正地感觉到舒适，从而安心学习。
8.人机系统评价
a.技术评价指标。这种设计改进是可行的，符合基本的人因工程条件，在样品的质量上也可以达到要求。工作性能比一般的产品要好，整体性、宜人性较好、安全性较高，使用维护也较为方便。
b.经济评价指标。针对公共教室，材料多选为木材或合成材料较为经济划算。在投资上不会花费太多。
9.课程报告总结
本次课程以我有限的知识以及几乎空白的实践能力，探讨研究了这样一个课题，虽然暂时不可能设计出什么专利产品，更做不出比现有更科学合理的课桌椅。但是，我获得了课桌椅的全方位知识，是我有了更深刻的理解。总之，我觉得我们这一代人应该不被客观条件所限制而故步自封，应该多观察生活，发现生活的人因工程，同时独立自主、自力更生，自己设法解决身边不合适的客观条件，不能有依赖思想，不能除了读书再不考虑其它事情，而不知读书的目的还是为了培养生存能力，使生活更美好。所以要不断为生活而学习，为理想而学习，联系实际地学习，让我们关心周围的一切吧！
参考文献
[1]GB/T 3976-2002 学校课桌椅功能尺寸[S].北京:中国标准出版社出版,2002.
[2]田炜,马广韬.高校课桌椅人性化设计研究[J].艺术与设
计,2010(10):195-197.