我校男生公寓厕所的人机学评析与改进课程设计

1、安全人机工程学课程设计 课 程 安全人机工程学 题 目 我校男生公寓厕所的人机学评析与改进 院 系 能源学院 专业班级 安全工程1001班 学生姓名 郑克明 学 号 1009030107 联系完成时间 2013.01.02.2013.01.09 我校男生公寓厕所的人机学评析与改进摘要 调查分析了当前男生公寓厕所的设计情况，根据所学知识进行人机学评析，找出合理之处和不合理的设计，并针对不合理的设计提出改进建议。关键词 小便器 大便器 人机学当今中国高校的学生宿舍已经公寓化，服务性设施也在改进，厕所的设计也越来越人性化。目前我校男生公寓厕所采用的是立式小便器和蹲式大便器，

2、实物图如图1所示，数据测量如图2所示：图1 立式小便器（左）、蹲式大便器（右）图2.1 立式小便器数据测量图主要装置说明及相关尺寸（单位：mm）1供水管道 2开关按钮 3排水管道4接尿孔 5排尿管 6地面 图2.2 蹲式大便器数据测量图一、 问卷调查为了给评析提供依据，更好地发现问题，进行了问卷调查，见表1。表1问卷调查表类型项目选项你的选择补充小便器你对小便器设计的满意程度A.十分满意 B.还行 C.不满意小便器的高度A.高了 B.适中 C.低了小便器的冲洗装置A.经常使用 B.偶尔使用 C.很少使用小便器之间的距离A.太近了 B.适中C.太远了大便器你对大便器设计的满意程度A.十分满意 B

3、.还行 C.不满意围护装置的高度A.高了 B.适中 C.低了对围护门的满意程度A.十分满意 B.还行 C.不满意对大便器的冲水装置A.方便 B.适中 C.不方便冲水装置的水流大小A.太大 B.大 C.适中你对里面放手纸的垃圾桶的位置哪种更喜欢A.左前方 B.右前方 C.左后方 D.右后方综合因素厕所的灯光A.太亮 B.适中 C.太暗厕所的地板A.滑 B. 适中C.不滑环境通风A.好 B.一般C.差二、 调查结果在男生宿舍散发60份问卷调查，收回50份进行统计，统计结果如表2。表2 问卷调查统计结果类型项目选项 （统计百分比）补充小便器你对小便器设计的满意程度A.十分满意10% B.还行85%

4、C.不满意5%小便器的高度A.高了2% B.适中79% C.低了19%小便器的冲洗装置A.经常使用1 % B.偶尔使用5% C.很少使用94%小便器之间的距离A.太近了3 % B.适中95% C.太远了2%大便器大便器你对大便器设计的满意程度A.十分满意4 % B.还行70% C.不满意23%非常不满意3%围护装置的高度A.高了7% B.适中93% C.低了0%对围护门的满意程度A.十分满意7% B.还行72% C.不满意21%对大便器的冲水装置A.方便13 %B.适中45% C.不方便42%冲水装置的水流大小A.太大27% B.大30% C.适中43%你对里面放手纸的垃圾桶的位置哪种更喜欢A

5、.左前方5% B.右前方41% C.左后方2 %D.右后方52%环境因素厕所的灯光A.太亮 6%B.适中79% C.太暗15%厕所的地板A.滑7% B.适中35%C.不滑58%环境通风A.好3% B.一般80%C.差17%三、 人机学评析1、 小便器的设计评析1） 高度 如图2.1所示，我校目前小便器的平均高度605mm。根据GB/T10000-1998中国成年人人体尺寸上的数据1，728mm为我国男子会阴高的5%百分位数，加上功能修正量和心理修正量以后，还应该更高一些。还有随着我国人民生活水平的普遍提高，现如今的平均身高比国标上的数据已有所增加。另外，实际的会阴高并不是尿液出流的实际高度，经

6、过测量估算，尿液出流高度在会阴下方10cm左右，以此可以假设628mm是小便器高度的第5个百分点。因此现今我校小便器的高度将满足大约95%以上的人群，是符合人机学要求的。2） 深度 是指上边缘到入口处的深度。射流遇到障碍物时易发生飞溅，所以应有一定的深度进行阻碍。从理论上讲，深度越大效果越好，但考虑到简单、经济的原则，深度不能太大。现存在的平均深度大小是63mm,入口的孔径是60mm，不会因为急流而造成阻塞，经过调查此深度、孔径均是合理的。3） 色彩 小便器的颜色整体采用的是白色。白色与洁白的墙壁形成颜色上的协调，并且白色突显整洁度，所以设计较合理。4） 冲洗装置的开关按钮 如图1所示，经调查

7、可以得到，其使用次数极少，非常不灵活，导致用力过大，易造成短暂性的局部疲劳，设计极不合理。5） 小便器之间的距离 人都有一定的心理空间，男人在小便时不希望两人靠得很近，这就需要在一定的距离之外。太近了，会产生紧张、不舒适感，没有考虑到男人的心理；太远了，当在高峰期时，易造成空间的浪费、拥挤等现象。2、 大便器的设计评析1） 宽度 如图2.2大便器实际测量的数据可知，人处于蹲姿状态时两脚之间的距离是204mm,脚踩处的宽度是115mm，均满足如图3所示的蹲式厕所设计数据的范围之内，再综合人蹲姿状态下的舒适原则，所以设计较为合理。 图3 蹲式厕所的设计数据2） 深度 按人每次最多的大便量进行设计，

8、实际测量平均深度158mm。经过调查分析，原设计的深度足以满足人的要求。3） 表面的粗糙程度 内表面足够光滑，利于水流冲刷废物，脚踩处要足够粗糙，以防人滑到或者是一只脚滑落到大便器内。4） 冲刷装置 学校里的冲刷装置主要是直接控制主管道与大便器的连接，又分为两种，一种是手动的（如图书馆、三教、公寓楼），一种是脚动的（如九教）。不管是哪一种，都会遇到下面的问题:水流速度无法控制，开关一启动都是最大化流速，这样不仅造成了水资源的浪费，而且会由于管道中存在空气，随着水突然释放时而引起“爆炸”现象，使大便正好飞溅到人的身上，后果不堪想象。3、围护装置的设计评析1）围护门的闭合 鉴于围护门使用的频繁次数

9、极高，所以围护门的闭合经常失效，这一点就失去了围护的价值。2）颜色男生公寓楼厕所围护门的颜色是深蓝色的，也有其他颜色的围护门，如九教的是深灰色的，图书馆是黄白色的。不同的色调在不同背景色的对比作用下，可以使人对色调的感觉产生距离上的差异。暖色调（如红、橙、黄）使人感觉到对象物与人的距离缩短了，即对象物被拉向自己，有前进感，因此又称为前进色。暖色调还有前凸感、体积膨胀感、空间紧凑感、狭小感等。冷色调（如青、绿、蓝）使人感到对象被推出去了，有距离增加感和后退感，因此又称后退色。冷色调还有后凹感、体积收缩感、空间宽敞感等。因此可以用冷色调来改变厕所空间的狭小感，并且能使人处于放松状态下，要避免使用特

10、别鲜艳的颜色。经过调查发现，厕所围护装置所采用的颜色是深蓝色的，正好符合人机学要求。3、 环境因素的评析1） 灯光 厕所区面积接近30,安装一个60W的日光灯，再加上窗户的自然采光，足以满足光环境的要求。2） 通风 在厕所使用高峰期时，经常闻到刺鼻的臭气，窗口1（如图4所示）与盥洗室门口形成的自然通风不畅通。3） 地板当厕所的地板刚被拖把浸湿后，地板不能很快变干，或者处于雨天，地板比较滑，这时有人经过恰好滑倒，应针对这种情况进行改进设计。4） 小便器的布局当人进行小便时，会受到刚进入盥洗室的人的影响，或者总感觉会通过洗刷区的大镜子成像而被别人看见等心理因素的影响，无遮挡装置而倍感不适，如图4所

11、示，所以布局不合理。图4 盥洗室的平面结构简图四、 改进设计1、小便器的改进设计小便器的高度基本符合人机要求，考虑到平均身高有所增加，可以使高度提高5cm左右。深度按照原有的深度158mm，色彩不变依然是白色，冲洗装置的开关按钮采用温度传感器，实现自动冲水，小便器之间的距离要大于人的身宽10cm。假定身宽以肩宽为基准，计算所得男性的肩宽在第95个百分位是406mm，加上衣服修正量最大达到500mm，所以原小便器之间的距离700mm要进行缩小。另外为充分考虑男人的心理因素，之间要设置挡板，挡板高度要在小便器高度以上800mm左右。目前这种技术已得到广泛应用，如九教的男厕所（图5所示）。图52、大

12、便器的改进设计1）在增大两脚踩处的粗糙程度的情况下，继续改进以防人一只脚滑落到里面，可以在两侧处增加2cm阻挡装置，如简图6。图62）在前方增加半球形的阻挡装置，以防在蹲姿的状态下进行，小便溢出大便器。并且在半球形装置上面开一个小孔（槽），这样可以在里面垫上卫生纸，有利于有些人在此过程中的吐痰行为，而且爱好抽烟的人可以把它当成烟灰缸。当完成后把卫生纸连同烟灰一起丢入垃圾桶，保证了厕所的卫生、干净，如简图7。图73）针对“爆炸”现象的人机改进设计。把大便器的放置方向进行反向放置，即大便入口在人的后方，冲水装置在人的前方。因为管道内的空气无法避免，不排除有“爆炸”现象的产生，即使发生“爆炸”，也会

13、因为大便器的反向放置，使水流逆向人进行“爆炸”，有效地隔离了人和飞溅水流。这就需要管道、开关从人的前方进行铺设，并铺设在混凝土内。开关可以设置成能控制流速的开关，如水龙头形式。另外如果大便入口在人的后方，可以很快把大便冲走，不会因为大便需走一段路程而粘附在器壁上，节省了很大的冲水量，保持了大便器的干净整洁，如简图8。但是如果当大便垂直落入入口时，会造成原来的积水向上飞溅，后果可以想象得到。针对这种现象，可以在入口处的管道进行改进设计，把原来直入式改成斜入式，如简图9。图8图93、环境因素的改进设计1）地板 针对有人滑倒的问题，可以进行地板材料的改进。不能过于粗糙，否则不利于打扫清洗。可以在厕所

14、区中间设置宽度有50cm的粗糙地板，一直从最里面延伸到出口，这样将有效避免上述现象，如图10所示。2）小便器布局的改进把小便器布置到靠近窗户1区，原小便器的位置设置成大便器的位置，如图10所示。图10 改进后的厕所布置简图参考文献：1 张力,廖可兵.安全人机工程学M.北京：中国劳动社会保障出版社，2008:42-45.五、 课程设计感想经过为期两周的安全人机课程设计，我深深地体会到设计并不是那么容易。首先是能否想出一个好课题，课题题目确定后能否找出不合理的地方进行改进设计，这是做课程设计的思想部分，是课程设计的核心。其次是课程设计的实践环节。这就要把学到的知识融入到现实生活，通过各种工具查找相关资料去完善自己的设计理念，还需要亲自动手去测量所需要的数据等等。通过这次课程设计，我感受最深的就有两点。第一点就是：想法。比如是否正确想出一个范围既不大也不小的课题题目，在确定题目之后对这个问题是否早已有很深刻的看法，还是需要从现在开始重新发现它的问题，这就取决于平时在生活中对各种现象的细致观察。另外能否把自己的人机学设