我校课桌椅的安全人机工程评价与改进设计

2024-05-24

我校课桌椅的安全人机工程评价与改进设计(精选3篇)

我校课桌椅的安全人机工程评价与改进设计 第1篇

第一章 绪论 1 第一章 绪论 1.1 课题的来源及意义 随着我国经济持续快速地发展人民生活水平不断提高生活节奏也不断加快学习工作的压力日益增大因此人们需要一个舒适、高效、健康的工作学习环境高校大学生更是如此。目前市场上不断推出各类舒适健康的家具产品用以提高学习工作效率满足人们生理、心理的各种需求。在高速发展的大学校园里各类先进设备不断引入提高了学生的学习效率但同时也看到同学们每天大量使用的桌椅却并不尽如人意。据统计大学生每天大约有的学习时间在教室度过然而抽样调查显示以上的同学对目前使用的校园桌椅不满意如桌椅高度不合理伏案就坐不适课桌下部空间狭小伸不开腿座面倾角过大身体前倾不舒适座椅靠背设计不舒适身体腰酸背痛等问题。高校桌椅存在的种种设计缺陷导致学生身体疲劳、视力下降、腰部损伤、颈椎病等诸多现象出现严重影响了学习效率及身体健康。因此健康舒适的桌椅设计问题亟待解决而解决此问题的关键在于人机工程学知识的研究应用。人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的因素研究人和机器及环境的相互作用研究在工作中、家庭生活中与闲暇时怎样考虑人的健康、安全、舒适和工作效率的学科1。本课题的研究目的是将人机工程学原理应用到高校桌椅设计系统中充分考虑人的因素从整体的使用者出发并紧密结合国家建设部《基于室内空间设计的大学生人体尺寸的研究》项目的数据及结论使其设计尺寸符合青年大学生人体生理尺度和人体动作尺度保证人体有一个健康良好的坐姿从而有利于提高学习效率减少疲劳和不舒适感保证青年学生身心的健康发展和学习效果最终使整个人—机—环境系统达到和谐统一并在此基础上为高校课桌椅设计系统提供一整套全面科学的数据参考。因此选择这一课题具有以下三方面意义 通过查阅文献资料发现目前国内还没有专门针对高校大学生使用的桌椅系统进行深入的人机工程学研究大多只是从一般性、概括性角度论述桌椅设计的文章如座椅舒适性研究、家具的人机工程学研究等。通过上网搜索外文资料发现国外一些专家专门从事座椅设计的人机工程学研究但针对高校桌椅设计的研究甚少。因此在这个背景下本课题结合国内高校的现实情况尤其是对产品使用者——高校大学生群体进行生理和心理研究来填补国内在这一领域的空白具有比较重要的学术价值。高等学校进一步扩大招生规模的决策出台后全国普通高校招生人数和在校人数分别比年翻了一番多。近年我国在读大学生人数已经占到了同龄人口至周岁的至年中国大学生人数已稳步达到万中国大学生所代表的市场潜力也将变得越来越庞大。国家将增加对高教的投入高校后勤社会化改革也在逐步深入高校硬件建设应该上一个新的台阶。而高校课桌椅作为和大学生学习息息相关的硬件设施其设计科学合理显得尤为迫切这是研究本课题的社会意义。2 第一章 绪论 硕士研究生学位论文 在教育走向市场化的环境下设计师必须及时为生产者提供可靠的、实用的设计依据确保广大学生能够使用上经过科学设计的课桌椅真正做到以人为本。通过本课题的研究希望能对现有的高校桌椅生产提供科学的设计参考制造出符合实际的桌椅产品提高生产效率因此具有较高的经济价值。综上所述为了提高高校大学生的学习质量减少设计不合理的桌椅给他们健康带来的损害课题将从实际出发以人为本针对高校大学生合理选择人体样本进行调查和实测对测量的数据开展统计分析等研究工作制定出符合实际的高校大学生人体尺寸标准最终将其应用到高校桌椅设计中为发展和完善高校课桌椅产品标准提供一个科学依据使课桌椅设计更能满足青年大学生的需求具有重要的现实意义。1.2课题研究的国内外现状及存在问题 1.2.1 国外研究现状 在人机工程学这一领域可以说国外一直走在中国的前面。二战时人机工程学受到关注后伴随工业革命的发生在工业产品中进行有关人机工程学的设计就已经在设计师的头脑中形成了。在家具设计这一方面国外的设计意识也明显要重于中国。特别是办公家具国外非常注重人体工效的研究他们认为宜人的环境和健康的姿势是增加工作效率的重要方面。因此他们不遗余力的追求人机工程学的产品如Robert Bridger的Introduction to Ergonomics2Rain LuederKageyu Noro的Hard Facts About soft Machines:The Ergonomics of seating3来分析坐姿理论和真正的椅子原理等Jere AdamsonSam Maloof编写的

The Furniture of Sam Maloof4通过Sam Maloof的经历和他设计的以人为本的椅子为实例来探讨。然而通过上网搜索外文资料发现国外针对高校桌椅设计的人机工程学专向研究还没有不过在美国、英国等发达国家都已建立了较为完善的人体测量体系并定期进行人体尺寸数据的采集和更新这就为产品的设计和生产提供了科学的依据。对本课题而言科学准确的人体尺寸数据是设计的重点我国应该借鉴国外丰富的经验对人体测量数据及时进行补充和更新。1.2.2 国内研究现状 国家标准局早在年就制定颁发了《学校课桌椅功能尺寸》在年又制定颁发了《学校课桌椅卫生标准》。但遗憾的是这两项国家标准当时并不包含高等学校课桌椅部分直到年颁发了新国家标准—《学校课桌椅功能尺寸》5才增加了高等学校课桌椅部分的尺寸依据和技术要求。而这一切的前提应建立在科学的人体尺寸数据基础上。然而我国自年颁布的国家标准— 《中国成年人人体尺寸》6以来由于这方面工作的艰辛就再也没有更新只是随后于年发布实施了—《工作空间人体尺寸》7。显然在此基础上进行人机工程学的各种应用研究并不能适应时代发展的要求。因此现在迫切需硕士研究生学位论文 第一章 绪论 3 要进行一次大样本的人体测量以建立起最新的人体尺寸数据库为工业设计或人机工程应用提供所需的人体尺寸数据。总之随着青年身高、体重的发展变化及时代发展国内存在课桌椅标准再修订的问题本课题的研究便是建立在国家建设部《基于室内空间设计的大学生人体尺寸的研究》项目上进行应用的最终制定出符合实际的高校桌椅产品尺寸标准。1.2.3 主要存在问题 高校课桌椅设计所依据的人体尺寸标准仍旧沿用我国于年颁布的国家标准—《中国成年人人体尺寸》和年颁布的国家标准—《工作空间人体尺寸》正如前面所述其应用是不适应时代发展要求的。所以研究解决人体尺寸问题及其应用制定出一套符合实际的高校大学生人体尺寸标准并将其应用于桌椅设计中可谓迫在眉睫。通过初步市场调研显示高校课桌椅的设计多为各个厂家相互模仿抄袭设计开发新产品的步子不大造成产品程式化、商业化严重尺寸标准含糊、功能性差市场千篇一律、缺乏亮点已无法满足大学生日益增长的个性化需求。通过对身边不同院校的大学生进行问卷调查后得知以上的同学对其所使用的课桌椅有很大的意见课桌椅尺寸设计不合理不符合人机学的要求给学习带来很多不便。因此在我国高校课桌椅设计的人机工程学研究亟待开发更广阔的空间。1.3课题的主要研究内容 本课题通过对某高校教室用课桌椅和图书馆阅览室桌椅进行实地调研并对其使用者高校青年学生进行抽样调查分析全面研究使用者对于产品的生理、心理需求根据收集的资料和调研结果利用人机工程学的原理和方法得出评价结果提出高校桌椅设计存在的具体问题并加以解决。从实际出发针对高校大学生群体合理选择人体样本依据课桌椅设计常用的人体尺寸进行调查和实测对测量的数据开展统计分析等研究工作制定出符合实际的高校大学生人体尺寸标准最终将其应用到高校桌椅设计中为发展和完善高校课桌椅产品标准提供一个科学依据。全面探讨高校桌椅设计的人机工程学要素将实际的人体测量数据应用于高校桌椅的功能尺寸设计中最终制定出一套高校桌椅设计的具体参数为高校桌椅设计系统提供全面科学的数据参考标准。

第一章 绪论 硕士研究生学位论文 1.4课题的主要研究方法 本课题对高校桌椅设计进行人机工程学研究主要是运用人体科学及统计学等相关学科的研究方法及手段包括文献法、观察法、比较分析法、实测法、数理统计法、调查研究法等。以下是本课题的主要方法介绍 观察法

研究产品系统中“人”和“机”的工作状态。针对高校桌椅设计本文研究高校大学生和桌椅产品各自的工作状态比如对大学生伏案坐姿的分析、桌椅产品功能分析等大都采用观察法。

实测法

利用人体测量相关仪器设备对高校大学生群体进行实际人体坐姿尺寸测量的方法。例如身高、小腿加足高、坐深等尺寸的测量。调查研究法 这种方法包括简单的访问、专门调查直到非常精细的评分心理学和生理学分析判断以及间接意见与建议分析等。本课题通过针对高校桌椅使用人群进行问卷调查对高校大学生和桌椅进行关联分析了解青年学生对现今桌椅的满意度、心理影响和审美情趣了解青年学生对桌椅各方面的需求。从用户的立场去研究探讨高校桌椅的设计原则并顺应大学生的需

求变化趋势不断的改善高校桌椅的设计尽可能消除大学生对桌椅不满意的地方。这种方法不仅可以丰富自己的视野而且会使提出的原则更具良好的市场效应为完善高校桌椅设计奠定基础。数理统计法 通过对高校大学生样本进行人体尺寸测量对所得到的相关尺寸数据进行统计分析平均值、方差、标准差、抽样误差、百分位数是数据统计处理的几个主要参数根据这些具体的人体尺度参数来进行统计分析。其中人体测量的数据常以百分位数来表示人体尺寸等级用表示常用的是、、三个百分位数8。因此对每个测试对象采取随机抽样的方法给出测量数据并经过加工整理由个体过渡到总体能够在一定程度上说明高校大学生这个群体统计量然后根据抽样的结果建立起适当的几组不同的统计量。通过对所建的几个不同的统计量的无偏性、一致性、相合性等一系列的检验比较统计量的好坏选出最小无偏估计量进而可得出相关统计量的均值、方差和标准差将所建立的统计量通过构建经验分布及直方图等手段总结人体坐姿尺寸分布规律为桌椅设计提供一个客观理论依据。总之通过测量所得到的人体数据要经过数理统计分析处理。1.5 本章小结 本章首先介绍了课题研究的目的和意义分别阐述了课题的国内外研究现状在此基础上提出了现阶段存在的三个问题接着引出本课题主要研究内容最后对课题的主要研究方法做了一一介绍。硕士研究生学位论文 第二章 高校桌椅现状调查分析 5 图2-1 课桌椅体系 第二章 高校桌椅现状调查分析 2.1高校桌椅体系的概念和特征 校园家具主要包括教学家具和生活家具两大类教学家具主要有课堂家具、阶梯教室家具、图书馆家具等生活家具主要有学生食堂餐桌椅、学生公寓家具等。本课题研究的高校桌椅是校园家具中的教学家具类从大的范畴来说属于家具类产品。所以它即满足一般桌椅家具的设计特点即由功能、材料、结构、外观形式等因素组成同时又具有自己独特的概念和特征。2.1.1高校桌椅体系的概念 首先需要明确的是高校课桌椅体系的概念对不同课程来说课桌椅的功能和用途存在着区别从而形成了多品种的课桌椅系列课桌椅体系正是源于这种品种的差异。根据学校课程的用途课桌椅大致可以分为以下课本教学、劳作教学、手工教学、美术教学、多媒体教学、音乐教学、实验教学、实验室教学、计算机教学等9见图。根据国家标准—《学校课桌椅功能尺寸》规定高等院校课桌椅产品包含两个品种即固定式课桌椅和非固定式课桌和课椅。因此结合我国高校教育现状根据课桌椅的常用形式选取普通教室课本教学用非固定课桌椅系列和多媒体阶梯教室用固定课桌椅系列两种课桌椅类型来研究见图、图。其次图书馆阅览室的桌椅从使用对象和产品用途来说同教室用课桌椅的作用是一致的。因为在大学校园中大学生除去上课听课学习的时间其余大部分学习或阅读时间还主要是在图书馆自学完成的所以图书馆阅览室的桌椅系列就作为本课题研究的第二大部分见图。因此高校桌椅体系在本文中主要包括以上两大部分即教室课桌椅和图书馆阅览室桌椅两种类型并且两者大多的人机问题可以作为一个整体来研究。图2-2 普通教室课桌椅 图2-3 多媒体教室课桌椅 图2-4 图书馆阅览室桌椅 6 第二章 高校桌椅现状调查分析 硕士研究生学位论文 2.1.2高校桌椅体系的特征 高校桌椅体系是校园家具很重要的一部分是区别于普通家具的特殊家具其整个产品体系存在着自身特征。在针对高校桌椅体系进行设计时要紧紧围绕以下几方面特征 使用者高校大学生 高校桌椅体系的使用人群是一个特殊的群体—高校在读学生周岁青年主要以大专生、本科生为主硕博生为辅。设计是为人的设计“以人为本”是人机工程学研究的重点所以针对高校桌椅的设计大学生的生理学、心理学的相关数据是设计必须遵循的主要数据。如座椅、课桌的高度等是按照结构性人体的尺寸来作为设计依据的。从人机学角度出发本课题要紧紧围绕桌椅和大学生这一对人机关系展开。使用目的长时间上课或自习对于桌椅设计其尺寸和形式必须和使用目的有关设计是为了更健康、舒适的使用服务的。对于高校桌椅其使用目的主要就是为了上课或自习并且大学生随着课业负担的加重就业压力的增大每天学习的时间越来越长所以桌椅和大学生的学习效率及身体健康越来越紧密桌椅设计的科学合理与否直接决定了学习过程是否高效、健康。

电脑桌椅的人机工程学设计 第2篇

随着经济与科技的发展, 电脑已成为人们身边必不可少的产品。电脑的普及与资讯教育的推广使得学生接触电脑的时间逐渐增加, 相应的学生电脑桌椅也逐渐受到人们重视。然而, 当前学生宿舍的电脑桌椅在结构、尺寸、色彩等诸多方面存在问题, 并缺乏个性, 影响了学生的身心发展, 尤其是在结构尺寸方面的问题更容易造成学生使用者不良操作姿势习惯的养成, 加速存在生理伤害的潜在风险。

二、设计准备

在此之前, 已通过市场调查和实地调查两种方式作了调查报告。根据这次调查问卷分析, 四人间宿舍的学生对电脑桌椅的选择是:已经有电脑桌的同学中70%的人想要更换更适合四人间宿舍使用电脑桌。他们在选择电脑桌椅时首选的因素是电脑桌的质量, 电脑桌的材质方面80%的同学选择木材质, 90%的人对于电脑桌的桌面的大小要求越小越好, 并且70%的人要求有带锁的抽屉, 对于桌面是否应该带有附加设备60%的同学选择的需要。还有一些建议是希望有一个折叠式的电脑桌, 并且坚固、耐用。

三、人机工程学分析

1、当前电脑桌椅存在的问题

(1) 电脑桌的作业高度偏高且不可调

(2) 电脑桌幅面偏小

(3) 电脑桌的键盘托板高度不合理造成作业疲劳, 幅面尺寸偏小, 使用不方便

(4) 作业时缺乏必要的肘部支撑

(5) 显示器位置偏高, 现在市场上的电脑桌高度都在650mm以上, 这个高度对于大多数学生来说都普遍偏高

(6) 眼睛距电脑屏幕距离偏小, 达不到手臂的距离。

2、学生电脑桌设计分析

(1) 从人眼与电脑屏幕的距离分析:人眼与电脑屏幕应保持一定距离, 以保证不受电子射线的伤害, 屏幕的大小在水平方向和垂直方向与人眼成不大于30°的夹角, 而人在坐姿时自然视线与水平视线成向下15°夹角为理想视角。

(2) 从桌面的高度尺寸分析:显示器一般都放在桌面上, 所以显示器的放置就决定了桌面高度。从人体工程学角度分析, 显示器的最佳位置摆放高度应是它的上沿不高于人坐姿时眼睛的水平视线, 它的中心应在水平视线以下15~20°。

(3) 从键盘和鼠标高度分析:作业面高度不当是引起电脑综合症的主要原因, 太低则造成背部向前倾屈;太高则必须抬高肩部, 引起颈肩的不适, 理想的作业面高度应使上臂自然下垂, 小臂接近水平或向下略斜, 避免小臂上举状况的发生。因此一般作业面高度是按照肘高以下50~100 mm来确定。

(4) 从电脑桌桌面深度设计分析:桌面的深度设计取决于要摆放的显示器厚度, 保证人眼到显示器屏幕的视距。眼睛与电脑屏幕的距离依个人情况有所不同, 但一般以50~100cm为最佳范围, 即一臂左右距离, 防止眼睛的过度疲劳, 引起近视。

(5) 从电脑作业时肘部支撑设计分析:人在电脑操作时 (即操作键盘和鼠标) , 手臂因操作而离开了椅子的扶手, 这时人的上肢必然要寻找新的支撑点或是一个依托, 一方面配合椅子支撑人的躯干, 另一方面是支撑手和前臂从而减轻手腕、颈、肩、腰部的肌肉疲劳, 疼痛和劳损, 使电脑操作能够长时间地稳定进行, 所以务必设计合理的支撑面。

(6) 材料选择和色彩设计:i材料主要使用环保、无毒、无污染的绿色材料。家具基材尽量选择以天然实木为主, 如目前市场多选用松木为制造家具材料。

ii色彩设计色彩对学生良好生活环境的营造是至关重要的, 甚至会影响其性格的形成。每一种色彩都具有其自身的性格。学生家具应与其天真、活泼的天性相匹配, 应使色彩及其调和的平衡点更多地具有这种心理语义, 可采用较高明度绚丽的清色, 并予以适当的对比度。但要注意保持色彩协调、柔和、明快、淡雅, 涂料禁忌高光、不要过度刺激, 以免造成目眩, 产生视觉疲劳

3、尺寸确定

结合前期工作的分析总结, 我在电脑桌椅设计中主要测量了宿舍空间尺寸、现用电脑桌尺寸、电脑各个部分的尺寸以及人机工程学有关人体测量尺寸的知识, 具体内容参考如下:

(1) 宿舍空间尺寸主要参数如下 (CM) :

宿舍开间324.5宿舍进深510.5

进门宽度78.5进门高度203

最大开角60度床的长度200

床的宽度90上床高度172.5

(2) 现用电脑桌尺寸主要参数如下 (CM) :

总长度80总宽度60总高度115

显示器台面高度72.5

(3) 电脑各个部分的尺寸主要参数如下 (CM) :

显示器长度40宽度40

主机长度45宽度18高度42

键盘长度45.5宽度16.5高度2

4、设计思路:

(1) 究竟什么样的电脑桌才是最适合的?

首先, 要确保计算机 (包括显示器、主机、键盘和鼠标) 要放在一个稳定的工作面上 (而不是摇摇摆摆的) , 要有足够的面积来放下这些东西。

如果在上机期间还需要在纸上书写, 那么选用一个平的台面, 高度在地面以上71到76厘米, 在桌面下装一个用来使用键盘的滑屉装置。能够让键盘的放置, 使手腕获得一个较为舒适的角度;在使用鼠标时, 上肢应该是放松地, 而且要靠近身体。

(2) 坐在哪儿最舒服?

如果空间允许的话, 首先考虑的选择一把符合人机工程学的可调节的座椅是再好不过了, 但现在假设不成立, 四个人的宿舍, 再加上四个椅子, 根本就是不可能的。最实际的办法就是在电脑桌的设计过程中解决问题。

我们的电脑通常用来来完成不同的事情时优先考虑的因素也会不同:文字处理较多时, 则优先考虑把键盘/鼠标放到最佳位置;网络浏览, 图形设计时, 则优先考虑把鼠标放到最佳位置;游戏时, 则优先考虑放置键盘/鼠标/游戏手柄。

(3) 视线范围?

确保在上机中需要参照的纸质文档被放在尽量靠近显示器的位置, 并和显示器有相近的倾斜角。显示器的放置应该满足:放在正前方, 正对着使用者, 显示器的高度, 让使用者既不要仰头, 也不要低头。显示器距离眼睛的距离, 应该大约是成年人的一臂长。

(4) 作业姿势?

掌握正确的坐姿和手部姿势。大腿与腰, 大腿与小腿应保持90度弯曲;上臂和前臂弯曲的弧度要保持在70-135度;手腕和前臂呈一条直线, 避免手腕紧张。电脑桌上键盘的高度, 应当与坐姿时肘部等高或稍低;前臂、手腕和手尽量维持在同一条直线和同一高度;不要让手臂悬空。最好使用手臂支撑架, 可以放松肩膀的肌肉, 使整条手臂肌肉不紧绷;使用键盘时手腕尽量是平的 (既不仰屈, 也不下折) 和直的 (既不向左边扭, 也不向右边扭) ;在使用鼠标时, 上臂和肘是尽量靠近身体的, 尽量放松的——避免过度前伸;在使用鼠标时手腕尽可能是直的;确保双脚放在地面或者脚垫上 (因为选择坐在床上, 而床的高度无法调节, 如果是床太高导致双脚悬空, 可以加上脚垫把脚托起来) ;所需的用具要放在伸手可及的地方等。

四、改进的措施

1、电脑桌的宽度:

我们学校配置的电脑桌只有60cm, 而大多数人都是使用的台式纯平电脑, 宽约40cm, 这样就只有眼睛距离电脑屏幕的距离就显得很近了。将显示器和键盘放置在您的正前方。将显示器放置在可以舒适观看的距离 (通常为距眼睛450至610毫米 (18至24英寸) 。所以我们应该加长电脑桌的长度。应加长10cm左右。

2、键盘的放置位置:

确保操作员使用键盘时手腕尽量是平的 (既不仰屈, 也不下折) 和直的 (既不向左边扭, 也不向右边扭) 。让您的手处于放松的、平放的和伸直的姿势。抽屉:高63cm, 操作员肘关节的折角 (上臂内面和前臂的夹角) 小于了90度, 而根据人因工程学的知识, 肘关节的折角应该在90度或更大, 以避免肘部的神经受到挤压。这样才能在使用键盘或鼠标时, 使前臂保持水平, 手腕处于自然舒适的位置。

3、显示器的高度:

显示器的放置应该满足:放在操作员正前方, 别偏左也别偏右, 防止扭着脖子才能观察显示器。显示器的方向, 应该正对着操作员, 避免在看显示器时要扭着身子或者脖子。显示器的高度, 让操作员既不要仰头, 也不要低头。学校电脑桌的高度只有75.5cm, 对于很多男生来说, 这个高度是不够的。他们在使用电脑时只能常常弯着背, 经常使用就容易疲惫, 甚至是使躯干变形。

4、抽屉的宽度:

电脑桌抽屉太窄, 只能放下键盘, 鼠标就只好放在桌面上, 不利于操作。

5、椅子的高度:

大学生来自各个地方, 身高差异很大, 而宿舍的椅子却是统一的高度。宿舍的椅子应该是一把符合人机工程学设计的可调节的椅子, 座椅应能使上半身可适度倾斜, 达到舒展筋骨更舒适的工作状态。宿舍的椅子的靠背对使用电脑的同学来说, 起不了多少作用。使用电脑时, 确保操作员是靠着椅背坐着的, 有一个设计合理的靠背, 应该坐在可以对腰部提供良好支撑的椅子上。

摘要:本文初步分析宿舍电脑桌椅存在的问题, 如由于电脑屏幕距离眼睛的距离较近, 眼睛可能会感到疲倦或不适, 近视加深;手腕会因为摆放位置不适而造成软组织伤害;由于椅子高低不当, 不当的坐姿也会造成脊椎损伤等问题。从功能、造型、尺寸、色彩、空间等多个方面进行综合考虑, 设计出满足空间要求、结构简单、使用方便、一物多用等特点的电脑桌椅, 使设计方案合理、功能丰富、色彩清晰、适合人体尺寸。

高校教室的人机工程评价及其改进 第3篇

摘 要:本文利用人机工程学的原理和方法,对某高校教室的室内色调、温度和通风设置等条件进行全面系统的分析、评价,发现不足之处,总结其合理之处,并对之加以改进,从而为同学们的学习创造一个更加良好的学习环境。

关键词:人机协调、分析评价、改进

中图分类号:TP391

人机工程利用心理学、生理学、医学、人体测量学、美学和工程技术等多个方法,研究不同的作业中人、机器及环境三者间的协调,并最终通过指导工作器具、工作方式和工作环境的设计和改造,使得作业在效率、安全、健康、舒适等几个方面的特性得以提高。教室的设计如能恰如其分的运用人机工程原理,能使得学习环境更加良好。

1 教室内色调分析

色彩对人的心理状态有着不可忽视的影响。人们处于不同的颜色环境中,除了视觉辨别力受到影响、视野发生变化外,人的心理感觉也会有所变化,不同的颜色会产生不同的抽象概念和不同的感觉。

(1)冷暖感。如红色、黄色和橙色给人以暖的心理感觉;蓝色的衣服看上去凉爽。(2)兴奋和压抑感。如红色、黄色等暖色调给人以兴奋感,使人情绪高涨、精神振奋、易于激动;蓝色等冷色调使人冷静,抑制人的情绪。(3)轻松和压抑感。明度高的颜色会使人感到轻松、自在、舒畅的感觉;明度低的颜色使人产生压抑和不安的感觉。(4)软硬感。明度高的颜色感觉软;明度低的颜色感觉就硬等等。

每种颜色都具有特殊的心理作用,虽然个体之间的感觉存在着差异,但某些感觉特征却是一致的,主要表现在对视觉工作能力和视觉疲劳的影响。单就引起眼睛疲劳而言,蓝、紫色最甚,红、橙色次之,黄绿、绿篮、绿、淡青等色引起视力疲劳最小。使用亮度过强的颜色,瞳孔收缩与扩大的差距过大,眼睛易疲劳,而且使精神不舒适。

根据颜色的效果,合理的选用颜色,在工作场所构成一个良好的颜色环境,可以得到很好的效果,如:(1)增加明度,提高照明设备的利用效果;(2)注意力集中,减少差错、事故和消耗,提高工作质量和工作效率;(3)发挥颜色对人心理和生理的作用,使精神愉快,减少疲劳;(4)改善劳动条件,使环境整洁,有美感。

该教室内各种色调分析:黑板为墨绿色,使人感觉安静、柔和,且明度适中,不会引起人眼的刺激感或不适感;座椅和桌面为淡黄色的暖色调,使人感觉柔和、温暖,且能给人带来一定的兴奋感,故而该设计的合理的。之所以不用浅蓝等其他浅色因为浅黄色对眼睛的叶黄素水平没什么影响,而蓝光会造成眼睛的叶黄素水平降低。叶黄素有助于延缓眼睛的老化、退化、病变,减少眼疾的发生率,还可以保护视网膜免受光线的伤害。所以我们可以看到大多数的书桌写字台是以黄色为主;多媒体操作台采用了棕褐色,给人一种严肃、庄重的感觉,有利于教师对课堂纪律的维持;地面为微黄色,其产生的生理效果与淡黄色类似;教室前面的台阶为青绿色,与地板的微黄色之间对比明显,故而当老师迈上讲台时容易分辨,不易踢到台阶;墙壁为白色,能给人一种较为明快、轻松的感觉。

综合评价:该教室的色调大多采用的都是非刺激性色调,总体上使人感觉良好,设计是很合理的。

2 教室内光照分析

2.1 采光与照明对心理状态的影响。照明环境不但要使人看清对象,而且要给人舒适的感觉。研究表明,照明会影响人的情绪,影响人的一般兴奋性和积极性,从而也影响工作效率。一般认为,明亮的房间会使人愉快。应照明不足,学生在看书学习时会产生疲劳,引起心理上的变化,长时间持续会对学生在生理上造成一定影响。改善学习环境的照明条件,改进学习环境,可以改善视觉条件,节省工作时间,提高工作质量,保护视力,减轻疲劳,提高学习效率和学习兴趣。

室内照明宜采用镶嵌灯,可以保持天花板的平整,因而也就保持了室内原有的声学特性;可以防止前排灯光对后排人员的影响;由于学生看投影的同时还需记录,采用镶嵌灯既可以照亮课桌,又不会过多地增加室内的亮度。

是否舒适愉快在很大程度上取决于光的数量、照明的均匀性、照明的稳定性、光色效果、亮度分布。

自然光源:太阳光透过北面墙的5个窗户(高:2.46m,宽:2.52m,距地:0.94m)照射到教室,分布均匀,整个教室非常明亮。.

人工光源:镶嵌的荧光灯共有20盏,其中黑板上面安装2展,可以在写黑板时打开;其它18盏主要均匀分布在桌椅的正上方即教室的座位上方有3排,每排6展,全部打开时照明较为均匀。

夏季光照比较强烈,会对室内上课同学造成一定影响,故而在两侧窗户上均安装了淡青色窗帘,拉上即可将自然光的强度调节至合理的水平,同时淡青色给人一种清新、凉爽的感觉,该设计很合理。

20展镶嵌灯基本上保证了教室的各个方位的照明,而交错的光线也削弱了由于荧光灯本身性质而造成的闪光,使灯光柔和不刺眼,保证了视觉的舒适。由于黑色对光的反射作用不强,因此经常有看不清黑板的现象,而黑板旁的两盏灯,不仅起到了照明的作用,也提高了黑板的亮度增强了光线的反射,使同学能看到黑板。

2.2 眩光的影响。物体表面产生刺眼和耀眼的强烈光线叫眩光,它多来源于外界物体表面过于光亮、亮度对比过大或直接强光照射。眩光常常使眼睛无法适应,看不清事物,造成眼疲劳。

该教室中也受到眩光的影响。一是由于窗户面积过大,几乎占满整面墙,因此在天气晴好自然光强烈的时刻会不可避免的由直射太阳光造成的眩光,刺激眼睛;二是由于黑板的特殊照明产生由于反射造成的眩光。

为防止黑板的反射眩光,其表面应以耐磨无光泽的材料制成,该教室黑板没有达到要求,最好换成磨砂质的玻璃黑板

结论:该教室的亮度分布比较均匀、照度适宜。

3 教室内温度分析

温度对人的影响—在高温的学习环境中会使人体出现一系列生理变化,表现为脉搏加快、体温升高、头晕、头痛、恶心、极度疲劳等,会在一定情况下影响学习效率;在低温环境中则会表现出血压降低、脉搏呼吸减弱、有时还会出现局部冻伤等症状,也会影响学习;在极度潮湿的环境和噪音环境下则表现出烦恼、焦急、讨厌、生气的不愉快的心情,进而降低学习效率。

教室内装有空调,冬季时能起到很好的保暖作用,再加上室内上课同学的人体散热效应,使得室内温度保持在20度以上;但是夏秋季节时,室内温度较高,有时甚至达到30度以上,室内温度过高,调节温度能力不够,会使人心浮气躁,不适宜于学习。这是不合理的,应提高夏季空调系统的工作能力。给同学们创造一个舒适的上课环境。

4 室内通风分析

教室的通风主要分为自然通风(通过有目的的开口,在风压和热压的作用下产生空气的自然流动)和人工通风(通过通风设备进行通风,如加装风斗,排气扇等)两大种。

良好的通风不仅可以保持空气的新鲜,保持大脑氧气的供给,空气的流动也可促使人体散热,根据有关规定:居室窗户通风面积应该大于地面总面积的二十分之一。而教室使人员的大量集中地,应该保持更高的水平。

由上述参数刻看出,该教室的窗户面积为地面总面积的五分之一以上,远大于规定的要求,利于空气对流,能够提供良好的通风条件。

另外,教室窗外有大量绿化植物,一定程度可保持教室空气的清新。窗外风景美好课间休息的时候,可以透过窗户欣赏一下外面的风景,使人心旷神怡,神清气爽。

综上所述:从室内色调、光照、温度、通风等四个方面对某高校教室进行分析后可知该教室的设计虽然存在着一些缺陷,但在总体上符合人机工程学的要求。

参考文献:

[1]何春俐,张连军.人性化设计中的人机工程学[J].机械管理开发,2010,1.

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