安全人机工程课程设计

安全人机工程课程设计 0 设计课题 我校学生教学楼楼道 设计方案 关于薪酬设计方案通用技术作品设计方案停车场设计方案多媒体教室设计方案农贸市场设计方案 探索 系部班级 安全与环境工程学院安本1003班 所属专业 安 全 工 程 学生姓名 王禄进 学号 10601040339 指导教师 张 力 刘爱群 设计时间 2012.05.28 ,2012.6.10 0 湖南工学院安全人机课程设计 [摘 要] 教学楼道也是我们文化阵地是学生生活与学习的必经之地，也是同学们课间闲聊的重要场所，通过我长时间的体会，教学楼楼道存在诸多问题，但是通过我对教学楼楼道现场测试和调查，运用安全人机工程原理进行深入 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 与评论，对现有问题的修改 意见 文理分科指导河道管理范围浙江建筑工程概算定额教材专家评审意见党员教师互相批评意见 进行探索，使我校教学楼楼道的设计理念和设计形态不仅更加人性化而且更加注重人机的结合，使之符合以人为本的人机工程学原理，为学生创造一个安全、舒适、健康和愉快的生活、娱乐、学习的环境。使学生们能在下课期间畅通无阻。 [关键词] 教学楼楼道;测试;设计 1 湖南工学院安全人机课程设计 【ABSTRACT】: The teaching building is also our cultural position is the only student life and learning, the land is also the students talk between the important place, through the I long experience, the teaching building corridor, there exist many problems, but through me to the classroom building corridor to the field test and investigation, the use of safe man-machine engineering theory analysis and comment, the existing problems of amendments of exploration and make our school teaching building corridor design concept and design form not only more human and pay more attention to the combination of human with people-oriented ergonomic principles, for students to create a safe, comfortable, healthy and happy life, entertainment, learning environment. To make the students can be in during class unimpeded. 【Key words】:Teaching building corridor;est,;design 2 湖南工学院安全人机课程设计 目 录 1 前言............................................................. 4 2 我校教学楼通道概述............................................... 5 3 人体参数......................................................... 6 3(1人体静态参数................................................ 6 3(2人体动态参数................................................ 8 4 通道的设计...................................................... 10 4(1走廊的设计................................................. 10 4(1(1走廊宽度的设计 ...................................... 10 4(1(2走廊护栏的设计 ...................................... 11 4(2楼梯的设计................................................. 11 4(2(1楼梯宽度的设计 ...................................... 13 4(2(2楼梯台阶的设计 ...................................... 13 4(2(3楼梯扶手的设计 ...................................... 13 4 其他设计........................................................ 12 5(1(1楼梯照明的设计 ...................................... 14 5(1(2安全出口的设计 ...................................... 15 5(1(3 出入口安全标志的设计................................ 16 5(结束语.......................................................... 19 参考文献........................................................... 20 3 湖南工学院安全人机课程设计 1 前言 安全人机工程学是从安全的角度和着眼点出发,运用人机工程学的原理和方法去解决系统中人机结合面的安全问题的一门新兴学科.随着人类社会的进步,让人类劳动、生活、生存在一个安全和谐的社会之中,成为人类社会共同努力的 [10]目标。 社会在进步，经济在进步，教育也一样， 随着我国高等教育 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 的改革和 发展，高校办学和管理模式逐渐发生变化，从08年开始，高校在扩招了。为了提升中华民族的全民素质，扩招是必然的结果。可在扩招的光环下也衍生出了很多的问题，扩招并没错，错的是我们的学生、家长、老师并没有真正的意识到扩招的真谛是什么,提高全民素质～从刚收到高校的扩招文件时高中孩子的思维变了。在文件下来之前，很多同学都在艰苦的去学习。为的是考大学～而现在呢,只要你的成绩没有很坏都可以进入到大学去学习了。高中的孩子压力小了，家长的压力小了，当你一进入到高中的学校中都可以看到一些由于扩招带给孩子的现象。厌学的同学越来越多了，玩的人也越来越多了。学校也不在有了那么浓厚的学习气氛了。有的只是多了的玩耍的身影......正是因为这种情况的存在，导致了现在各大高校出现了教学楼楼道拥挤的现象，这也是造成人与人之间不必要的争执和矛盾的根源之一，因此设计一个安全卫生舒适的生活环境是人的生理和心理的需要，同时也可以使人机系统协调，保障安全健康和提高学习休息效率。而 [6]达到这样的目的，需要运用安全人机工程学的知识进行探索设计. 4 湖南工学院安全人机课程设计 2 我校教学楼通道概述 据调查，我校在校生17000余人，而酃湖校区占大部分，包含了安工学院,计信学院,电信学院等。每天上课人数有上千人，然而，只有四栋教学楼。不难想象，上千人在四栋教学楼之间穿梭是何等拥挤，踩踏事故经常发生，由此引发了学生之间的诸多矛盾，而且越演越烈。这是一个非常值得深思的问题。经过我的不断发探索，我发现了以下问题。1.走廊的宽度不够，下课时，同学们总会穿梭于其间，总有摩肩接踵的感觉，加上走廊护栏高度太低，人们不敢接近护栏，有眩晕感觉。2.楼梯道、台阶的高度宽度长度不符合人机，扶手太低，扶手间间隙太大，当拥挤时人们会被挤出护栏外面。3楼道间的照明灯分布太过于稀疏，夜间行走时有忽明忽暗的感觉，还有部分照明灯已被破坏，照明效果越来越差。4.安全出口标志太少，有部分夜间不发光，所以晚上无法行走。介于以上诸多问题，我运用了安全人机知识加以分析，使之更加有舒适感。 5 湖南工学院安全人机课程设计 3 人体参数 安全人机设计是以安全人机工程学原理为主，进行设计时首先要考虑到的是该设 计是否符合人的心理和生理。因而，测量、统计人体特征参数是设计的主要依据。 人体特征参数测量包括内容很多，但与通道设计有关的主要方面有人体静态尺 寸、人体动态尺寸等。 3(1人体静态参数 人体尺寸是人体测量工作者辛勤劳动的结晶。我国于1988年12月10日发 布了《中国人体尺寸》标准(GB/T10000,1988)，于1989年7月开始实施该国 家标准(见表2-1,表2-3)。 表2-1 人体主要尺寸 单位:mm 年龄分组 男(18-60岁) 女(18-55岁) 1 5 10 50 90 1 5 10 50 90 95 百分位数 95 99 99 1543 1583 1604 1678 1754 1449 1484 1503 1570 1640 1659 身高 1775 1814 1697 44 48 50 59 70 39 42 44 52 63 体重/kg 75 83 66 71 279 289 294 313 333 252 262 267 284 303 上臂长 338 349 302 319 前臂长 206 216 220 237 253 185 193 193 213 229 6 湖南工学院安全人机课程设计 258 268 234 242 413 428 436 465 496 387 402 410 438 467 大腿长 505 523 476 494 324 338 344 369 396 300 313 319 344 370 小腿长 403 419 375 390 表2-2 人体水平尺寸 单位:mm 年龄分组 男(18-60岁) 女(18-55岁) 1 5 10 50 90 1 5 10 50 90 百分位数 95 99 95 99 242 253 259 280 307 219 233 239 260 289 胸 宽 315 331 299 319 176 186 191 212 237 159 170 176 199 230 胸 厚 245 261 239 260 330 344 351 376 397 304 320 328 351 371 肩 宽 403 413 377 387 383 398 405 431 460 347 363 371 387 428 最大肩宽 469 486 438 458 273 283 288 306 327 275 290 296 317 340 臀 宽 334 346 346 360 表2-3 立姿人体尺寸 7 湖南工学院安全人机课程设计 单位:mm 年龄分组 男(18-60岁) 女(18-55岁) 1 5 10 50 90 1 5 10 50 90 百分位数 95 99 95 99 1436 1474 1495 1568 1643 1337 1371 1388 1454 1522 1541 眼 高 1664 1705 1579 1244 1281 1299 1367 1435 1166 1195 1211 1271 1333 1350 肩 高 1455 1494 1385 925 954 968 1024 1079 873 899 913 960 1009 肘 高 1096 1128 1023 1050 656 680 693 741 787 630 650 662 704 746 手功能高 801 828 757 778 701 728 741 790 840 648 673 686 732 779 会阴高 856 887 792 819 394 409 417 444 472 363 377 384 410 437 胫骨点高 481 498 444 459 3(2人体动态参数 动态测量数据可为设计合理的行走活动范围姿势提供资料。人体动态测量数 据是指在被测者活动状态下测取的各种活动范围，主要是测成年男、女在上下楼 [14]梯或站在走廊休息时，上下肢体的活动角度和伸展长度。如图1 8 湖南工学院安全人机课程设计 图1 人体动态参数图 9 湖南工学院安全人机课程设计 4 通道的设计 教学楼通道是我们经常要通过学习的地方，它的合理性能让我们上课走的不疲劳，也能容易找到它的位置。尤其是，紧急情况下我们能迅速撤离。 4(1走廊的设计 走廊在大多数时候是我们下课休息的地方，它的宽度和高度不要让人产生压抑感。同时我们设计的护栏高度要满足大多数的人， 这样既能保证安全又能让 [5] 人休息时有舒服的支撑。如图2 图2:人与走廊图 (L——走廊宽度，H——楼高，L——护栏高) 12 4(1(1走廊宽度的设计 根据人体数据运用准则，应选用男子最大肩宽第95百分位数为基本参数s，查表2-2取s=403mm,衣服厚度(功能修正量)取50mm,休息时后面空间宽度应p>=760mm,最好是p910mm。因此，走廊的最小和最佳宽度分别为: S=s+f+p=245+50+760=1213mm; minmin S=s+f+p=245+50+910=1363mm aa 走廊的最佳宽度是1363mm。 10 湖南工学院安全人机课程设计 一般情况下为雨水进入走廊，应将走廊的内侧高度高于外侧高度。 4(1(2走廊护栏的设计 护栏在人休息时起支撑作用，因而考虑到了人体的肘高值和重心参数，比较H1和H2的大小，取其大值。 ，因些取男子50百分位的肘高值h=1024mm，鞋子的厚度(功能修正量)f=25mm护栏的高度: H1=h+f=1024+25=1049mm。 走廊总体的设计如图3: ?-出入口;?-走廊通道;?-卫生间; -?楼梯间 图3 教学楼示意图 重心高度绝对位置的多元回归方程 H2=11.066+0.675X1-0.173X2-0.289X3 其中X1为身高，X2为小腿围，X3为躯干长度。 4(2楼梯的设计 楼梯是连通两楼层间的通道，合理的楼梯斜度和台阶的高度，使人上下楼梯 11 湖南工学院安全人机课程设计 更方便舒适。如图4 L1-台阶的宽度;L2-台阶的高;L3-扶手的高;L4-榜梯的宽; 图4 楼梯道示意图 [12]表达3.2楼梯数据说明 如表4 标 名称 尺寸取值/mm 说明 号 男子50百分位数“肘高”1024，加穿鞋A 肘高 1024 子修正量25 B 台阶的宽度L1 270 脚掌的长度270，加鞋子修正量50 C 会阴高 790 女子50百分位数“会阴高”732 女子50百分位数“大脚长”435，加穿鞋D 大脚长 465 子修正量 E 扶手高L3 1049 A 0F 台阶高度L2 350 C+D*sin60 表4 人体部分参数 12 湖南工学院安全人机课程设计 4(2(1楼梯宽度的设计 在上下楼梯时至少应可二个或二个以上的人能并行通过，对二个人同时通过的人机合理设计:取男子95百分位的肩宽X=403mm(表2-2)，衣服修正量F=25mm，行走时无压抑感的最小空间宽度Lmin=305mm，最佳La=380mm。因而对二人同时通行时楼梯的最小和最佳宽度分别为: L=2X+4F+Lmin=2*403+4*25+305=1211mm; *L=2X+4F+La=2*403+4*25+380=1286mm; 根据实际情况，楼梯的宽度不应宽于2500mm。根据国家《学校建筑设计 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 》的相关归定，楼梯宽度应选用在1800mm上下。 4(2(2楼梯台阶的设计 人体自然行走时，与垂直方向角度一般在30度到60度之间。由图1人体动态参数可知，人体的最佳角度为60度。 取女子50百分位置的会阴高732mm，女子50百分位的大脚高438mm。 0人上台阶时，脚台高高度为790-438*SIN60=352mm。 所以，台阶的高度设为350mm。 由图1，人体足长取270mm，加鞋修正量25mm，则台阶的最小宽为270+25*2=330mm。考虑到，脚上下楼时能有一定的活动空间而不感压抑，功能修正量7mm。则台阶的最佳宽度为330+7=337mm。为了防滑,台阶面靠近边缘10MM处应设计一些略突出的平行线条。 每段楼梯的踏步，不得多于18级，并不应少于3级。梯段与梯段之间，不应设置遮挡视线的隔墙。 4(2(3楼梯扶手的设计 扶手是安全措施，它保护我们不会从一旁摔下。同时它在我们上楼梯时帮我们支撑上下楼。楼梯扶手高取50百分位的肘高1024mm，加鞋修正量25mm，则扶 [1]手的高度为1024+25=1049mm。楼梯坡度，不应大于30?。 13 湖南工学院安全人机课程设计 5.其他设计 5(1(1楼梯照明的设计 环境照明设计,在任何时候都应遵循人机工程学原理。自然光是任何人工光所不能比拟的，在设计时应最大限度地利用自然光，尽量防止眩光，增加照明度的稳定性和分布的均匀性、协调性等。通道的设计一般采用一般性的照明，在紧急情况为了疏散、安全、备用的照明，应设有应急照明。 照明标准是照明设计和管理的重要依据。表5是利用自然光时的照度标准;表6 [13]是利用人工采光时的照度标准。 视觉工 视觉工作特征 室内天然光照度采光系数标准值 X100 作分级 (lx) 工作精确度 识别物件细节尺 寸d(mm) 250 5 ? 特别精细工作 d?0.15 150 3 很精细工作 0.155 7 — — 20 8 一般观察生 — — 10 产过程 9 大件储存 — — 5 10 有自行发光 — — 30 材料的车间 表6采光时的照度标准 通道只是为给人们行走时的方便，不要观察细小的东西，因此，一般利用自然光来照明最佳。为了楼梯间的能有好的照明度，应在楼梯拐点处离地板500mm方开一个宽×长(1000×1200)的的窗口。考虑到晚上的通行，还应设有一般的照明灯，采用白炽灯。楼梯间的每个拐点处各设一个，设在顶板上的中间;走廊上每隔10m一个，在离楼梯出口处的第一个灯应设在5m内。 考虑到紧急情况下的可能断电，因此通道应设有电源失效而起用的应急照明灯。 每层楼之间至少设两个，设要楼梯两边的墙壁上，为不使人碰到而弄坏，取95 百分位的身高为1775mm而应急灯要设在离地2500mm走廊上每隔10m 一个。进入走廊的第一个应急灯应设在出入口门的上面。 5(1(2安全出口的设计 在学校每栋教学楼都有一条或几条主通道，然每层的走廊又将这几条通道相连在一起，在设计院时都应考虑到该教室区域内预定的人流、流动方向及该区域的出入口数量和尺寸。为了使人们通过不受限制，应在人体测量数据基础上，为穿臃肿防护服和携带装备的人员留出足够的余隙。例如，按人体测量尺寸，一个人可以费点力气通过510毫米宽的走廊。然而考虑了着装等因素，单人或单向通 [9]行的走廊宽度至少应为760毫米。应急出口的尺寸如表7: 15 湖南工学院安全人机课程设计 应急出口状态 尺寸 最小 最佳 405X610 510X710 矩形门窗开口 460 560 方形门窗开口 560 710 圆形门窗开口 表7 应急出口的尺寸 取男子95百分位的最大肩宽469mm，加衣服修正量25mm，所以单人通过时的最佳距离为469+25*2=519mm。学校出入口考虑到要多人通过，双方不感受压抑，其相互间的最小空间应为305mm，最佳空间为380mm。因此，通道出口的最小距离应计为520*2+305=1390mm，其最小佳距离为520*2+380=1420mm。 5(1(3 出入口安全标志的设计 安全标志是给人们紧急撤离时，能找到撤离方向，在第一时间撤离危险区。安全标志又要以色彩的信息传递安全信息。(GB2893—82)安全色规定了传递安全信息的颜色(不包括灯光、荧光颜色和航海、内河航运所用颜色)，目的是使人们能够迅速发现或分辨安全标志和提醒人们注意，以防事故发生。安全色是指表达安全信息含义的颜色。该标准中规定红、蓝、黄、绿4种颜色为安全色，其 [7]含义和用途见表8 。 颜色 含义 用途举例 红色 禁止 停止 机器，车辆的紧急停止手柄 也表示防火 蓝色 必须遵守的佩戴防护用具 指引车辆行驶 规定 黄色 注意 警告 危险机器界限 安全帽 绿色 提示 通行 车间安全通道 行人通行标志 表8 安全色的含义及用途(GB2893-1982) 由表5-2-1可知绿色代表通行、提示和安全状态，因些绿色可做安全逃离的背影 16 湖南工学院安全人机课程设计 [8]颜色。如图5: 图5 紧急出口 该安全标志应安置于出口的正上方靠近门口处，采用蓄电池背影灯光，以便在晚上无电时也能不受影响地分辨出安全出口的方向。 [11]楼梯间的总体设计如图6: 图 6 楼梯间的总体设计 17 湖南工学院安全人机课程设计 图7 楼梯设计 图6中，?-楼梯间窗户;?-安全出入口;?-安全标志;L-出入口的宽;H-出入口的高 图7中，?-楼梯间照明灯;?-安全出入口;?-窗口 18 湖南工学院安全人机课程设计 5(结束语 人机工程学的显著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”的人和所设计的“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。此次的课程设计就是运用人机系统设计理论，希望能利用三个要素间的有机联系来寻求学生公寓这个系统的最佳参数。在些次课程设计中, 我们试图将人与教学楼进行和谐的结合，使人性化的设计体现出对人的尊重和关心，并力图让通道变得方便、安全、和谐。 19 湖南工学院安全人机课程设计 参考文献 [1].阮宝湘，邵祥华编著.工业设计人机工程.北京:机械工业出版社.2005 [2].欧阳文昭，廖可兵.安全人机工程学.北京:煤炭工业出版社.2002 [3].曹琦主编.人机工程.四川:四川科学技术出版社.1991 [4].曹琦等编.人机工程设计.四川:西南交通大学出版社.1988 [5].(日)浅局喜代治编著.现代人机工程学概论.北京:科学出版社.1992 [6].丁玉兰主编.人机工程学.修订版.北京:北京理工大学出版社.2000 [7].杨公侠编著.视觉与视觉环境.上海:同济大学出版社.2002 [8].张为诚，沐小虎编著.建筑色彩设计.上海:同济大学出版社.2000 [9].朱钟炎，王耀仁，王邦雄，朱保良编著.室内环境设计原理.上海:同济大学出版社.2003 [10].张力，廖可兵主编.安全人机工程学.北京:中国劳动社会保障出版社,2007 [11].刘潜，从劳动保护工作到安全科学.武汉:中国地质大学出版社，1992 [12].赵江洪编译，普通人体工程学，长沙，湖南科技出版社，1988 [13].李文彬，建筑室内与家具设计人体工程学，北京，中国林业出版社，2001 [14].邵象清，人体测量手册，上海辞书出版社，1986 [15].郭伏，人因工程学，沈阳，东北大学出版社，2001 20