新疆工学院课程设计设计课题学生公寓阳台安全人机学分析与评价系部班级所属专业设计者指导教师完成时间新疆工学院课程设计任务书安全工程系学生姓名学号:专业:安全技术管理1. 设计题目:学生公寓阳台安全人机学评价与分析2.设计期限:自2016-5-25 开始至2016-6-153.设计原始资料:设计者的实地测量,分析;和同学的讨论研究,并结合查阅安全人机工程学教材相关内容,以及网络上搜索的阳台设计的各种标准,对我校的学生公寓阳台分析评价其合理与不合理之处。
4.设计完成的主要内容:通过运用所学的安全人机分析方法,对我校的学生公寓阳台采集和测量的数据进行人机学分析,为学生的居住环境提供好的参照,并在设计过程中,深入了解本门课程的运用,最终培养专业的安全人机知识。
5.提交设计形式(设计说明书与图纸、计算等)及要求:提交一份多媒体教学课件设计方案报告,语句通顺、层次清楚、推理逻辑性强,论点明确、论据真实充分、有力;图纸部分:采用CAD绘制,严格按照作图规范,用四号图纸绘制,采用国际统一标准符号和单位制;文字部分用小四号字体、A4号纸型打印。
6.发题日期:2016 年 6 月15 日指导老师(签名):学生(签名):【摘要】本设计文章重点是针对学生公寓阳台的栏杆,推拉门,晾衣架等的高度,材料进行人机学分析,附带补充一点阳台的防水,通风的问题,及其他设施进行评价和分析,综合运用安全人机工程学的理论和分析方法。
旨在学会独立运用所学的专业知识,培养分析和解决问题的能力,并为学生提出一个合理,舒适的居住环境。
【关键字】阳台栏杆推拉门人机分析目录1、前言 (6)2、阳台实测数据 (7)2.1 阳台的简单平面图形 (7)2.2实地测量数据及存在问题: (9)2.2.1数据 (9)2.2.2存在的问题 (10)3 阳台的人机分析 (12)3.1理论依据——国家标准 (12)3.2阳台的栏杆 (14)3.2.1栏杆的规定 (14)3.2.2栏杆的高度与人体重心 (14)3.2.3对栏杆的分析: (15)3.3阳台推拉门 (15)3.3.1推拉门的高度 (15)3.3.2推拉门的把手 (16)3.4阳台晾衣架 (16)3.4.1晾衣架的材料 (16)3.4.2晾衣架的高度 (16)3.5洗漱台和水龙头 (16)3.6其他 (18)3.6.1阳台的采光,通风,防水 (18)3.6.2综合分析评价 (20)4.对阳台的改进设计 (23)4.1设计图形 (23)4.2设计说明: (25)5.结束语 (28)6.参考文献: (29)1、前言学生公寓是与大学生的学习生活息息相关的,安全舒适的居住环境对大学生的学习,和身心健康的发展有着重要的影响。
而我分析和评价的寝室阳台,则是学生公寓的重要组成部分。
生活质量的提高,必然要求居住环境的相应改善,对我校的学生公寓阳台的安全人机分析,有利于提高大学生的生活质量,改善生活环境。
阳台是现今住宅设计中不可缺少的一部分,是居住者接受光照,吸收新鲜空气,进行户外锻炼、观赏、纳凉等接触自然、与环境对话的中介场所。
它兼具实用性和景观性两大功能,这两大功能的意义体现在阳台与自然接触中所展现出来的生机,让人们感受到一般室内无法得到的感官和心理享受。
阳台是室内与室外之间的一个过渡空间,是呼吸新鲜空气,沐浴温暖阳光的理想场所。
站在阳台上,人们既能凭栏远眺,也可以晾晒衣物、养花种草,绘生活增添一份悠闲自得的情趣。
现在阳台的功能有了很大的扩展,但对于学生所需要的阳台,具备的主要功能有晾晒衣物,洗衣,通风,消防,休闲观赏,种植植物,洗漱,简单的锻炼空间,远眺,呼吸新鲜空气等。
然而学校学生公寓阳台的设计是否合理呢?这就是这次设计要着重分析和评价的。
在设计的过程中,我们要查阅各种资料,灵活的运用安全人机工程学的一些,分析方法和测量数据的处理,联系实际情况将人、设备、环境有机结合,设计出适合人的生理、心里特征及生物力学等一系列要求设计出适宜学生生活的舒适的寝室阳台,这同时也有助于我们更深入了解专业知识,并培养自己分析和解决问题的能力。
2、阳台实测数据通过调查了解,我们学校的公寓阳台是两间寝室共用的,阳台的空间面积看起来挺大,但是供八个人生活是否舒适呢?还有这样的设计是否安全?寝室的采光又是否满足学生晾晒衣服的要求?阳台门窗的高度是否符合人体学参数?阳台的栏杆是否符合安全建筑的标准?首先对阳台进行整体框架的了解和数据测量2.1 阳台的简单平面图形图1顺风公寓阳台的俯视图图2顺枫公寓阳台的主视图图3-1测量数据对应标号图3-2测量数据对应标号2.2实地测量数据及存在问题:2.2.1数据表1 阳台实地测量数据(单位:cm)2.2.2存在的问题通过调查了解,我们学校的公寓阳台是两间寝室共用的,阳台的空间面积看起来挺大,但是供八个人生活是否舒适呢?还有这样的设计是否安全?寝室的采光又是否满足学生晾晒衣服的要求?我校每栋宿舍楼分两边,而被阳的一边就无法满足充足的照度,给学生的晒衣带来了困难,再加上,这样的阳台对学生的财产安全问题是否提供保障?阳台的通风采光和照明是否达到要求?阳台门窗的高度是否符合人体学参数?阳台的栏杆是否符合安全建筑的标准?这就是存在的,有待分析,评价和改进的问题。
3 阳台的人机分析3.1理论依据——国家标准表2GB/T 13547—1992《工作空间人体尺寸》。
所运用的数据如下表所示:表2-1 人体主要尺寸单位:mm表3单位:mm3.2阳台的栏杆3.2.1栏杆的规定阳台,凡阳台、外廊、室内回廊、内天井、上人屋面及室外楼梯等临空处应设置防护栏杆,并应符合下列规定:一、栏杆应以坚固、耐久的材料制作,并能承受荷载规范规定的水平荷载;二、栏杆高度不应小于 1.05m,高层建筑的栏杆高度应再适当提高,但不宜超过1.20m;三、栏杆离地面或屋面0.10m高度内不应留空;3.2.2栏杆的高度与人体重心栏杆高度应超过人体重心高度,才能避免人体靠近栏杆时因重心外移而坠落。
据有关单位1980年对我国14个省人体测量结果:我国男子平均身高为1656.03mm,换算成人体直立状态下的重心高度是994mm,穿鞋子后的重心高度为994+20=1014mm,因此在国标《固定式工业防护栏杆》中规定:“防护栏杆的高度不得低于1050mm”,故本条规定24m以下临空高度(相当于低层、多层建筑的高度)的栏杆高度不应低于1.05m,超过24m临空高度(相当于高层及中高层住宅的高度)的栏杆高度不应低于1.10m,对于高层建筑,因高空俯视会有恐惧感,所以加高至1.10m。
注中说明当栏杆底部有宽度大于或等于0.22m,且高度低于或等于0.45m的可踏部位,按正常人上踏步情况,人很容易踏上并站立眺望(不是攀登),此时,栏杆高度如从楼地面或屋面起算,则至栏杆扶手顶面高度会低于人的重心高度,很不安全,故应从可踏部位顶面起计算,3.2.3对栏杆的分析:我校公寓的阳台实测数据为:102cm可知102cm﹤105cm即没有达到标准的要求,尽管我校还未出现过学生不小心坠楼的事故,但是因为低于标准的栏杆高度,与我校学生的身高高度,以及重心联系来说是存在安全隐患的。
3.3阳台推拉门3.3.1推拉门的高度推拉门的高度是和人体的身体尺寸,即人体学参数相关的,它们之间存在着人机匹配问题,推拉门的高度应符合人体的平均身高的第95个甚至更高99个百分位数。
根据表一可查的对应的高度,再加上空间,高度产生的心理压迫感即空间修正量,还要考虑心里修正量和衣鞋的修正量,综合的和,就是门的理想高度。
这样就能保证99%的人不会碰到头,这也是我们学安全需要考虑和设计的问题。
我校公寓的推拉门高度较符合标准,不会因太低,而影响室内照明通风,不会给人造成压迫感,和碰头事故。
3.3.2推拉门的把手推拉门的把手,结合人体学参数,上述标准中人的身高,把手的高度要满足人的手的功能高,这样方便施力,也方便门的开启。
从测量数据中得到把手的高度为100cm这个高度不适合手的最佳施力位置,因此需要改进,根据人机工程学中的分析计算,高度应该提高到110cm.3.4阳台晾衣架3.4.1晾衣架的材料晾衣架的材料一般为复合钢管,这样的材料承重能力好,不易于因承载过重而弯曲变形,这样就保证了安全,不会因为衣架掉落,砸伤到人。
3.4.2晾衣架的高度同样的道理,对其高度的设计要灵活运用人体学参数进行分析计算,而这里用到的是人的手功能上举高,因为需要满足小个子晾衣服的要求,就应当选择小百分位,应选表3中女子或男子手功能上举高的第5个百分位数据进行分析和计算。
3.5洗漱台和水龙头依据理论依据洗漱台的高为洗漱台高/人身高=4/9依表2女子第95个百分位数的身高为1659mm因此洗漱台高为1659*4/9=737mm考虑鞋衣服的修正量25mm所以设计时洗漱台高为740+25=765mm设计洗漱台时还应该考虑其面积,方便人们放置洗漱用品和其他所需放置的物品。
图五实测的洗漱台相关数据3.6其他3.6.1阳台的采光,通风,防水阳台的采光是一个很重要的问题,充足的照度不仅能满足学生晾晒衣物的需要,而且是保持阳台和寝室干净卫生的重要影响因素。
充足的光照可以使室内保持干燥,还有杀毒的作用,从而防止细菌和微小生物给学生的身体健康带来的危害入侵。
阳台应选择有良好的日照条件,采光通风良好的地段。
朝向是一个很重要的问题。
采光的标准计算——标准全阴天空 CIE standard overcast sky天空相对亮度分布满足6.1.11式条件的完全被云所遮盖的天空。
3sin 21γ+=zoc oc L L (6.1.11) 式中——天空某点在地平面上的高度角,sr ; L o c ——天空某点在全阴天空下的亮度,cd/m 2;L z o c ——全阴天空的天顶亮度,cd/m 2。
——E 标准全晴天空 CIE standard clear sky天空相对亮度分布满足6.1.12式条件的无云天空。
()()()()⎪⎭⎫ ⎝⎛Φ⋅-Φ⋅=22,,πγπγζγζγγs s zcl s cl f f L L (6.1.12) 式中——天空某点在地平面上的高度角,sr ;s ——太阳在地平面上的高度角,sr ; f()——晴天郊区大气的相对漫射指标; ()——大气透明度函数;——天空某点与太阳之间的夹角,sr ;L c l ——天空某点晴天天空下的亮度,cd/m 2;L zcl ——晴天天空的天顶高度,cd/m 2。
4、阳台的通风问题阳台通风的任务是使新鲜空气连续不断的进入室内,并及时的排出生活中的废气和有害气体。
大多数情况下,可以利用建筑物本身的门窗进行换气,利用穿堂风降温等手段满足建筑通风的要求。
当这些方法不能满足通风要求时,也利用机器通风,将污染气体及时排出。