普通教室的空間設(shè)計(jì)

-!普通教室的空間設(shè)計(jì)專業(yè)班級(jí)：工業(yè)工程111班所在院系：機(jī)械工程學(xué)院指導(dǎo)教師：于曉洋（副教授）姓名：何岳謙學(xué)號(hào)：1104050117（第三組）-!目錄第一章 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書……………………1精品文檔放心下載1.1 課程設(shè)計(jì)目的……………1感謝閱讀1.2 技術(shù)參數(shù)和設(shè)計(jì)要………1精品文檔放心下載1.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容…………………1感謝閱讀1.4 工作計(jì)劃…………………1精品文檔放心下載第二章 教室座椅和課桌的設(shè)計(jì)……………2精品文檔放心下載2.1教室座椅的設(shè)計(jì)與計(jì)算…………………2謝謝閱讀2.1.1座椅的設(shè)計(jì)思想、基本原則及原理…………………2感謝閱讀2.1.2座椅尺寸的設(shè)計(jì)與計(jì)算………………2精品文檔放心下載2.2教室課桌的設(shè)計(jì)與計(jì)算…………………5謝謝閱讀2.2.1課桌的設(shè)計(jì)思想、基本原則及原理…………………5謝謝閱讀2.2.2課桌尺寸的設(shè)計(jì)與計(jì)算………………5感謝閱讀第三章 教室的空間布局設(shè)計(jì)………………9感謝閱讀3.1繪制教室平面圖…………9感謝閱讀3.1.1準(zhǔn)備用具………………9感謝閱讀3.1.2測(cè)量方法………………9感謝閱讀3.1.3測(cè)量注意事項(xiàng)…………9精品文檔放心下載3.1.4繪制平面圖……………9精品文檔放心下載3.2課桌椅的布置……………9謝謝閱讀3.2.1一組課桌椅所占空間的確定…………9精品文檔放心下載-!3.2.2橫排座位數(shù)的擺放方案………………9精品文檔放心下載3.2.3第一排起始位置………10感謝閱讀3.2.4桌椅擺放方案…………11感謝閱讀3.3驗(yàn)算黑板高度……………12精品文檔放心下載第四章總結(jié)與心得…………13謝謝閱讀-!第一章課程設(shè)計(jì)任務(wù)1.1課程設(shè)計(jì)目的該課程設(shè)計(jì)是工業(yè)工程專業(yè)的重要事件教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)，對(duì)常見作業(yè)空間進(jìn)行作業(yè)空間設(shè)計(jì)的一次基本訓(xùn)練。設(shè)計(jì)目的具體如下：謝謝閱讀（1）能正確運(yùn)用人因工程的基本原理、方法及有關(guān)專業(yè)知識(shí)，掌握作業(yè)空間設(shè)計(jì)的方法；精品文檔放心下載（2）通過(guò)課程設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生如何編寫有關(guān)技術(shù)文件；（3）通過(guò)課程設(shè)計(jì)，初步樹立正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。感謝閱讀1.2技術(shù)參數(shù)和設(shè)計(jì)要求本次研究對(duì)象為實(shí)驗(yàn)館408房間，要求學(xué)生按照人因工程的原則和方法進(jìn)行學(xué)生用桌椅尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)，并進(jìn)行整體布置設(shè)計(jì)。具體要求如下：精品文檔放心下載（1）30人為一個(gè)自然班，滿足整數(shù)班數(shù)授課需要；（2）滿足考試需要。1.3設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）繪制房間408的平面圖；（2）設(shè)計(jì)桌椅尺寸、黑板尺寸；（3）進(jìn)行桌椅布置、包括講臺(tái)的布置；（4）繪制平面布置圖；（5）撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書（10000字左右）。1.4工作計(jì)劃（1）測(cè)繪408房間平面圖（時(shí)間：1天）；（2）設(shè)計(jì)桌椅、黑板尺寸，繪制桌椅三維效果圖（6天）；謝謝閱讀（3）進(jìn)行桌椅、黑板、講臺(tái)布置（3天）；（4）繪制平面布置圖（按比例進(jìn)行）（2天）；（5）按照要求撰寫說(shuō)明書（2天）；（6）參加答辯（1天）。-!第二章教室座椅和課桌的設(shè)計(jì)2.1教室座椅的設(shè)計(jì)與計(jì)算2.1.1座椅的設(shè)計(jì)思想、基本原則及原理1.考慮到學(xué)生中的身高差距，本次座椅設(shè)計(jì)為高度可調(diào)節(jié)座椅，使得座椅的尺寸適應(yīng)各種人體尺度和坐姿。由于大學(xué)生上課的流動(dòng)性與中學(xué)的指定座位差別，所以座椅高度調(diào)節(jié)需簡(jiǎn)便易行，座椅利用傾斜的支撐柱使椅子坐板自然落下時(shí)的重力卡在座椅支撐柱上的原理，可快速進(jìn)行沿支撐柱方向的高度調(diào)節(jié)。謝謝閱讀2.靠背的結(jié)構(gòu)和形狀要盡可能減少就座者背部和脊部疲勞。精品文檔放心下載3.給人留有足夠的空間，特別是腿的活動(dòng)，以防止腿經(jīng)常疲勞。感謝閱讀椅子效果圖見圖2-3。2.1.2座椅尺寸的設(shè)計(jì)與計(jì)算1.座椅高度的設(shè)計(jì)考慮到全國(guó)人體數(shù)據(jù)和大學(xué)生平均身高的差距，采用廣東省2012年18-25歲最新數(shù)據(jù)（見下表2.1），考慮到我校男女比例情況，座高取男子第5百分位的“小腿加足高”，以防大腿下面承受壓力引起疲勞和不舒適，查表2.1得Xa=412mm，功能修正主要考慮（1）鞋跟高，一般為25~38mm，取31mm。（2）褲厚：一般為3mm?！鱢=31-3=28mm。桌椅座面高度的設(shè)計(jì)不許考慮心理修正量，即△p=0。謝謝閱讀Xopm=Xa+△f+△p=412+28+0=440mm謝謝閱讀座椅座面上下可調(diào)200mm，即X=440±200mm精品文檔放心下載表2-1廣東省青年人體尺寸單位：mm百分位測(cè)量男（18-25歲）女（18-25歲）測(cè)量項(xiàng)目151050909599151050909599立姿眼高14761511152915951661168017161357139814191496157315951636立姿肩高13351367138314431503151915511227126412841353142314431480小腿加足高403412418436454459469358369374395415420431座深446455461484500505516416428435459482489501身高 1582 1619 1639 1710 1780 1800 1838 1454 1498 1521 1604 1686 1709 1753感謝閱讀-!2.座椅寬度的設(shè)計(jì)考慮到男女身體差異與男女肥胖者的需要，座椅寬度應(yīng)大于等于女性中第95百分位的坐姿臀寬尺寸382mm，其部位如圖2-1，人體尺寸如表2-2。加上兩倍褲厚修正量，即b≥382+2×3=388，由于大學(xué)生身高體重高于全國(guó)平均數(shù)值，所以b=420mm。精品文檔放心下載表2-2人體水平尺寸單位：mm年齡分組男（18~60歲）女（18~55歲）百分位數(shù)測(cè)量項(xiàng)目1510509095991510509095994.1胸寬2422532592803073153312192332392602892993194.2胸厚1761861912122372452611591701761992302392604.3肩寬3303443513753974034153043203283513713773874.4最大肩寬3833984054314604694863473633713974284384584.5臀寬2732822883063273343462752902963173403463604.6坐姿臀寬2842953003213473553692953103183443743824004.7坐姿兩肘間寬3533713814224734895183263483604044604785094.8胸圍762791806867944970101871774576082591994910054.9腰圍62065066573585989596062265968077290495010254.10臀圍780805820875948970100979582484090097510001044圖2-1人體水平尺寸部位-!3.座椅深度的設(shè)計(jì)根據(jù)我校男女比例，采用男性第5百分位座深455mm。尺寸見表2-1。謝謝閱讀4.座面曲線、傾角的設(shè)計(jì)原因及原理座面傾角是指座面前端翹高之后，座面相對(duì)于水平面的夾角，座面向后傾斜的座椅會(huì)使就座者自然的后倚，通過(guò)靠背的支撐減少背部肌肉承受的靜負(fù)荷，還可以防止就座者從座面上滑落。工作座椅的后傾角α取0~5°為宜，取4°。精品文檔放心下載一般來(lái)說(shuō)，坐姿引起的壓力最大，其原因在于人坐下時(shí)骨盆和骶骨的位置變化。人體在骨盆下方有兩塊圓骨，稱為坐骨結(jié)構(gòu)。人體坐骨粗壯，比周圍的肌肉能承受更大的壓力；而大腿底部有大量血管和神經(jīng)系統(tǒng)，壓力過(guò)大會(huì)影響血液循環(huán)和神經(jīng)傳導(dǎo)而導(dǎo)致不適。所以，坐面上的壓力應(yīng)按照臀部不同部位承受不同壓力的原則來(lái)設(shè)計(jì)，即在坐骨處壓力最大，向周圍逐漸減少，至大腿時(shí)壓力漸至最低值，如圖2-1。謝謝閱讀圖2-1理想體壓分布曲線（102Pa）5.座椅靠背的設(shè)計(jì)如圖2-2正常的腰弧曲線是微微前突。為使坐姿下的腰弧曲線變形最小，座椅應(yīng)在腰椎部提供支撐。由于第5,6胸椎高度相當(dāng)于肩胛骨的高度，肩胛骨面積大，可承受較大壓力，所以支承應(yīng)位于第5,6胸椎之間。第5,6胸椎距椅面350~400，取385。根據(jù)GB/T14774-1993腰靠長(zhǎng)d=340~380mm，取380mm?？勘硨抏=200~300mm，取300mm?？勘硤A弧R=400~700mm，取580mm。靠背傾角β=95°~115°，取110°。謝謝閱讀-!圖2-2脊柱及腰椎的前凸和后凸6.座椅支撐柱的設(shè)計(jì)座椅支撐柱采用80×20×832的鋼桿，座椅支撐柱中段固定600mm的鋸齒形膠皮用于增大摩擦并保護(hù)支撐柱不受損壞。感謝閱讀2.2教室課桌的設(shè)計(jì)與計(jì)算2.2.1課桌的設(shè)計(jì)思想、基本原則及使用方法1.與座椅配套，本次課桌設(shè)計(jì)為高度可調(diào)節(jié)課桌，使得課桌與座椅適合各種身高的學(xué)生使用。和座椅的要求相同，課桌高度調(diào)節(jié)需簡(jiǎn)便易行，課桌兩側(cè)利用交叉桿一端固定，另一端前后滑動(dòng)的方式對(duì)課桌進(jìn)行上下調(diào)節(jié)，只需踩下特制踏板，前后推動(dòng)即可，可以簡(jiǎn)單快捷對(duì)桌椅進(jìn)行調(diào)節(jié)。謝謝閱讀2.書桌堂需留有至少能放下書包的空間。3.給人留有足夠的空間，特別是腿的活動(dòng)，以防止腿經(jīng)常疲勞。感謝閱讀課桌效果圖見圖2-3。2.2.2課桌尺寸的設(shè)計(jì)與計(jì)算-!1.課桌高度的設(shè)計(jì)查表2-3設(shè)備及用具的高度與身高的關(guān)系第24項(xiàng)桌椅高差。桌椅高度差為3/17。Y=1619×3/17+椅高440=726mm，桌子上下可調(diào)80mm。Y=726±80mm精品文檔放心下載表2-3設(shè)備及用具的高度與身高的關(guān)系代號(hào)定義設(shè)備高與身高之比1舉手達(dá)到的高度4/32可隨意取放東西的擱板高度（上限值）7/63傾斜地面的頂棚高度（最小值，地面傾斜度為5°~15°）8/74樓梯的頂棚高度（最小值，地面傾斜度為25°~35°）1/15遮擋住直立姿勢(shì)實(shí)現(xiàn)的擱板高度（下限值）33/346直立姿勢(shì)眼高11/127抽屜高度（上限值）10/118使用方便的擱板高度（上限值）6/79斜坡大的樓梯的天棚高度（最小值，傾斜度為50°左右）3/410能發(fā)揮最大拉力的高度3/511人體重心高度5/912采取智力姿勢(shì)時(shí)工作面的高度6/1113坐高（坐姿）6/1114灶臺(tái)高度10/1915洗臉盆高度4/916辦公桌高度（不包括鞋）7/1717垂直踏棍爬梯的空間尺寸（最小值，傾斜80°~90°）2/518手提物的長(zhǎng)度（最大值）3/819使用方便的擱板高度（下限值）3/820桌下空間（高度的最小值）1/321工作椅高度3/1322輕度工作的工作椅高度①3/1423小憩用椅子高度①1/624桌椅高差3/1725休息用的椅子高度①1/626椅子扶手高度2/1327工作用椅椅面至背靠點(diǎn)的距離3/20坐位基準(zhǔn)點(diǎn)的高度（不包括鞋）-!2.課桌寬度的設(shè)計(jì)課桌寬度應(yīng)大于等于小臂放在課桌時(shí)的肘間寬。b=2×（肘高-手功能高）+2×肩-肘修正量=2×（1096-801）+2×8=606mm。3.課桌深度的設(shè)計(jì)精品文檔放心下載根據(jù)表2-4我國(guó)成人男女上肢功能尺寸，桌深用男性第5百分位坐姿前臂手功能前伸長(zhǎng)416mm。謝謝閱讀表2-4我國(guó)成人男女上肢功能尺寸單位：mm測(cè)量項(xiàng)目男（18~60歲）女（18~55歲）PPPPPP5509555095立姿雙手上舉高197121082245184519682089立姿雙手功能上舉高186920032138174118601976立姿雙手左右平展寬157916911802145715591659立姿雙臂功能平展寬137414831593124813441438立姿雙肘平展寬816875934756811869坐姿前臂手前伸長(zhǎng)416447478383413442坐姿前臂手功能前伸長(zhǎng)310343376277306333坐姿上肢錢伸長(zhǎng)777834892712764818坐姿上肢功能前伸長(zhǎng)673730789607657707坐姿雙手上舉高124913391426117312511328跑姿體長(zhǎng)592626661553587624跪姿體高119012601330113711961258俯臥體長(zhǎng)200021272257186719822102俯臥體高364372383359369384爬姿體長(zhǎng)124713151384118312391296爬姿體高7617988366947387834.下桌板高度的設(shè)計(jì)下桌板高度應(yīng)大于等于椅面高加大腿厚，即h≥440+151=591mm，取596。則桌堂高度=726-596-30（上桌板厚20+下桌板厚10）=100mm。感謝閱讀5.課桌兩側(cè)支撐架及地腳設(shè)計(jì)兩側(cè)采用2×3×(20mm×30mm×730mm)鋼管并列交叉連接放置，鋼管間距10mm。地腳厚48mm，地腳上及桌面下配置配套滑道。感謝閱讀-!6.特制踏板的設(shè)計(jì)及原理自制踏板100mm×50mm×30mm，表面放置高2mm齒狀膠皮，用于增大腳底摩擦力。踏板與交叉管滑動(dòng)端的管套相連，管套不受外力時(shí)自然下降，管套下端金屬柱塊卡在滑道下方齒狀道中，使桌子前后固定。踩下腳踏時(shí)，管套上升，交叉管滑動(dòng)端可前后滑動(dòng)，使課桌上下移動(dòng)。謝謝閱讀圖2-3桌椅效果圖-!第三章教室的空間布局設(shè)計(jì)3.1繪制教室平面圖3.1.1準(zhǔn)備用具白紙2張（用于粗略的記錄數(shù)據(jù)和最后的抄寫），筆，卷尺。精品文檔放心下載3.1.2測(cè)量方法先測(cè)量了整體長(zhǎng)方形輪廓的長(zhǎng)度，再?gòu)倪M(jìn)門處慢慢在草圖上添加黑板，講臺(tái)，多媒體，講桌，窗戶，多個(gè)柱子等元素，最后用黑色簽字筆將房間具體輪廓描出。精品文檔放心下載3.1.3測(cè)量注意事項(xiàng)測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)，卷尺應(yīng)緊貼被測(cè)量面，這樣才會(huì)盡量減小誤差。感謝閱讀3.1.4繪制平面圖小組測(cè)量教室尺寸后用CAD繪制出S-408的平面圖，如圖3-1。謝謝閱讀3.2課桌椅的布置3.2.1一組課桌椅所占空間的確定課桌椅之間距離取男性第95百分位大腿厚151，則兩桌子前桌面距離L=416+459+151=1206mm。謝謝閱讀3.2.2橫排座位數(shù)的擺放方案由于屋子寬10230mm，每張桌子寬606mm。感謝閱讀一、布局采用4個(gè)過(guò)道，每個(gè)1M左右，則可擺放10個(gè)桌子，采用3-4-3的布局，中間過(guò)道1050mm，兩邊過(guò)道1035mm。精品文檔放心下載二、布局采用2個(gè)過(guò)道，每個(gè)1M左右，則可擺放12個(gè)桌子，采用4-4-4的布局，過(guò)道1479mm。精品文檔放心下載-!對(duì)比兩個(gè)方案，方案二雖然可供上課人數(shù)更多，但是只有兩條過(guò)道，兩邊坐在里面的同學(xué)進(jìn)出很不方便，而且由于兩面桌子靠墻，考慮到最邊上的同學(xué)看黑板的角度需大于等于30度，不能很好的利用教室的長(zhǎng)度，故而采用第一種方案。感謝閱讀圖3-1408教室平面圖3.2.3第一排起始位置第一排起始位置需從兩個(gè)方面考慮，一、第一排課桌前沿與黑板距離不宜小于2000mm。二、第一排最遠(yuǎn)的同學(xué)看黑板距離不宜小于30°。感謝閱讀基于408教室的大小考慮，距黑板2.5M時(shí)第一排最遠(yuǎn)的同學(xué)看黑板小于30°，所以第一排起始位置應(yīng)按照第二因素考慮。精品文檔放心下載-!人眼距黑板距離L≥6662×tan30°=3846.3,mm，取3850mm，課桌深416mm，所以，第一排距黑板3430mm。感謝閱讀3.2.4桌椅擺放方案由于第一排距黑板3430mm，黑板厚220mm，全長(zhǎng)16820mm，沒套桌椅長(zhǎng)1206mm，由于后門需留出進(jìn)出人的位置，需至少2010mm，則可排列9排，符合30人一個(gè)自然班，整班人數(shù)授課需要，如圖3-2。由于是單人可移動(dòng)式桌椅，考試時(shí)只需簡(jiǎn)易移動(dòng)桌椅即可滿足兩班考試，移動(dòng)方式可以為左右兩排向兩邊移動(dòng)，四豎排每排最后加一套桌椅即可。精品文檔放心下載圖3-2408教室布局圖-!3.3驗(yàn)算黑板高度第一排看黑板的仰角應(yīng)為30°。經(jīng)測(cè)量，發(fā)現(xiàn)S-408教室的多媒體高度為1210mm。因?yàn)镾-408的黑板是帶有滑倒的，可以上下平移，所以在黑板滑到最高點(diǎn)的時(shí)候，它的下邊沿應(yīng)該不低于1210mm。運(yùn)用三角函數(shù)，已知30°，長(zhǎng)邊2630mm，得出該三角形的短邊為1518mm。測(cè)量得出黑板的邊長(zhǎng)數(shù)據(jù)為150mm×2600mm，其長(zhǎng)度較小，基本符合這個(gè)條件。感謝閱讀-!第四章總結(jié)與心得三周的課程設(shè)計(jì)到這里就告一段落了。這次的課程設(shè)計(jì)題目是對(duì)普通教室的空間設(shè)計(jì)，較之以前偏理工科的畫圖設(shè)計(jì)減速器來(lái)說(shuō)，這次的課程設(shè)計(jì)更加偏向管理科學(xué)，尤其是分析布局的時(shí)候，需要的綜合能力非常多。設(shè)計(jì)桌椅的時(shí)候，我用到了人因工程學(xué)中的人體坐姿、站姿等的尺寸，在設(shè)計(jì)教室空間布局的時(shí)候，我應(yīng)用了人因工程學(xué)科中對(duì)作業(yè)空間布置的相關(guān)知識(shí)，但是因?yàn)榻淌业脑O(shè)計(jì)和作業(yè)空間的設(shè)計(jì)相比所需的空間并不是那么大，所以可以適當(dāng)?shù)臏p小數(shù)值，也可以滿足學(xué)習(xí)需要。在最后總結(jié)分析各種材質(zhì)的桌椅的時(shí)候，我也運(yùn)用了一部分物流設(shè)施方面的知識(shí)來(lái)幫助