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1、人因工程与学生公寓家具设计北京办公家具:机械电气工程学院本科毕业论文题目：人因工程学在学生公寓家具设计中的应用分析院（系）：机械电气工程学院专业：工业工程本科毕业论文摘要当代大学生的生活质量也得到了相应的提高，他们对于产品的需要已经不仅仅处在满足自身的生理需要的层面上，公寓家具所应具有的优良功能性已经是最低的要求。对大学生来说，宿舍不仅仅是提供休息的场所，同时还是他们进行学习、娱乐与交流的空间。而公寓家具在宿舍中除了它的使用功能外，还充当了对空间进行划分的角色，它设计的好坏与否，直接对居住在宿舍中的学生产生极大的影响。“以人为本”，即是任何人性化的产品都是以满足人的需要为目的的。同理，在学生公
2、寓家具的设计上也应该以使用者的需要作为基本的出发点。基于人因工程学的公寓家具是指从使用者即学生的生理以及心理需求出发，对“人家具环境”系统进行详细的论证，同时考虑审美意识和文化诸多因素后进行设计制造的学生公寓家具。本文的目的就是通过一则基于人因工程学的学生公寓家具设计，阐述人因工程学中人性化产品的设计理念，将人的因素放在首要位置，重点是人、家具、环境和社会之间相互影响、相互依存的思想。以人设计的崇高理想和境界来指导学生公寓家具设计，让人文关怀充满设计。关键词：人因工程学，学生公寓家具，人性化设计，物理特征，心理功能ERGONOMICSINSTUDENTAPARTMENT2本科毕业论文FURNI
3、TUREDESIGNANDRESEARCHABSTRACTContemporarycollegestudentsstandardoflifehasbeenimproved,andtheproductsmaterialfunctionalitycannotsatisfythem.Andtheneedofgreatmaterialfunctionalityistheminimumrequirement,whichisthenecessaryconditionofaapartmentfurniture.Incollegestudentsviews,theirapartmentisnotonlyfor
4、theirrest,butalsowheretheydotheirworks,entertainmentandcommunication.Besidesitsfunctionforusing,asaparttodivideapartmentspace,apartmentfurnitureaffectsstudentswholiveinapartmentalot.Thepurposeofthisthesisisstatingergonomicsdesignphilosophythroughahumanizingstudentapartmentfurnituredesign.Itseeshuman
5、asthefirstthingtoconsider,anditspointistheinfluenceinterdependencyandoftheinteractionbetweenhuman,furnitureandenvironment.Guidingthefurnituredesignbasedonpeopleoriented,makingourdesignworkfullofhumancare.KEYWORDS:ergonomics,studentapartmentfurniture,humanizingdesign,physicalcharacteristics,psycholog
6、icalfunction3本科毕业论文摘要.2第一章绪论.51.1研究背景.51.1.1人性化设计是社会发展的必然趋势.51.2学生公寓家具设计的发展与现状.61.3选题的目的和意义.71.4研究内容.7第二章人因工程学的认知及其与设计的关系.82.1人因工程学的概念、内容与学科现状分析.82.1.1人因工程学的概念.82.1.2人因工程学的研究内容.92.1.3人体各项特征的研究.92.1.4人因系统的整体设计.92.1.5人因信息交流装置、工作和生活场所的设计.92.2人因工程学研究问题的特征和方法.102.3人因工程学与设计的关系.11第三章学生公寓家具的物理特征分析.133.1桌椅类家
7、具的物理特征分析.133.1.1学生电脑桌的物理特征分析.133.1.2桌面高度.153.1.3桌面宽度.163.1.4桌面深度.163.1.5桌面下容腿空间.173.2座椅的物理特征分析.173.2.1坐姿的生理形态.173.2.2座椅座高.193.2.3座椅座宽.193.2.4座椅座深.193.2.5座椅座面倾角.203.2.6座椅腰部的支撑.203.3床榻类家具的物理特征分析.213.3.1床面的宽度.223.3.2床面的长度.223.3.3床面的硬度.233.3.4床面的高度.233.4橱柜类家具的物理特征分析.243.4.1书柜的分析.243.4.2衣柜的分析.24第四章学生公寓家具
8、的心理功能分析.264.1心理功能的意义.264.2大学生的审美心理分析.264.3大学生居住私密性的分析.27第五章设计实例.29参考文献.324本科毕业论文第一章绪论1.1研究背景1.1.1人性化设计是社会发展的必然趋势“人性化设计”，作为现今设计者和生产者所追求的最高目标，是人类社会工业文明发展过程中的必然产物，并且明显地带有后工业时代的特点。现代家具从开始出现后，因其价格比较便宜、功能合理，20世纪初便在全世界范围广泛流行起来。不过有些思想激进的现代主义的设计师，为了表现出自己对“新艺术运动”和“艺术装饰运动”的反抗，往往以圆型、方型、直角、直线等几何图形去指导家具设计的外型问题，以钢
9、材、玻璃纤维、塑料等人工合成材料为主处理家具的材质问题。于是大量造型千篇一律、毫无生气、缺乏人性关怀的家具产品进入了人们的日常生活。这种造型单一乏味的家具令人厌恶，从而人们开始怀疑现代主义家具是否适合人的使用。在上个世纪初斯堪的纳维亚家具因其蜿蜒的曲线、自然的用材、淳朴友好的风格一出现，便作为人性化设计的先锋，得到了人们的追捧，从此人性化设计便得到人们的熟知。设计人性化思想的出现有整个社会的原因、个体的原因，也有设计自身的原因，可以说是多元决定的结果。总的来说，最主要的原因表现在以下的两个方面:1.随着物质文明发展，人民生活水平提高的必然结果。随着社会整体生产力的发展，社会平均生活水平是随之逐
10、渐提高的。从马斯洛的需要层次理论可以得出，在物质文明和社会经济并不发达的地区和时代，人们会优先发展社会经济，比较单一的重视物质生产，对于产品设计的要求就是简单实用，价格便宜，这个时候并没有涉及到人性化设计的层次。随着社会经济基础的积累和物质文明以及科技的发展，人们的生活质量不断提高，人们对于产品设计的要求，更加强调精神层面的需要，也不再仅仅停留在实用的阶段，而上升到强调追求美观和舒适的高度了。1当18世纪工业革命开始的时候，大量的机械制品几乎以迅雷不及掩耳的速度推向市场，尽管它们大多是粗织滥造的、造型是丑陋的，但是由于当时的经济和科技条件所决定，人们对于这些产品的出现还是感到了万分的欣喜。第二
11、次世界大战之后，是世界经济的复苏期，这个时代的产品由于当时匮乏的物质资料，5本科毕业论文造型基本都遵循了实用，简单和耐用的原则，没什么装饰。通过60、70年代的经济快速发展，社会物质财富的急剧积累，让很多的国家进入了富裕的时期，这个时候，埋藏在人们心中那种对产品的精神层面需求的欲望在蠢蠢欲动，人们对产品设计的要求不仅仅是满足自己的生理需求，更重要的是要满足自己的心理需求，从实用上升到了适用的高度，产品设计不但要适用，更要表现出包括社会的、文化的、审美的和情感的等多种含义。设计不光包括审美、经济和技术这三维，更重要的是第四维，即人性。2.人类需要层次不断提高的内在要求。满足人自身的生理需求和心理
12、需求是设计的目的，由此看来，设计的原动力便是人类的需要。人类的需要随着社会发展而不断产生，为了满足不断产生的新需要，设计也在不断地向前发展，可以说，人类的需要直接影响着设计的内容与方式。21943年出版的人类动机理论一书中，美国心理学家马斯洛提出的需要层次论，解释了人性化设计的实质。马斯洛从生理需要、安全需要、归属与爱的需要、尊重需要和自我实现需要，将人类需要从低到高分成五个层次，上述的五个需要层次是逐级升高的，只有在前一个需要得到了满足之后，高一级的需要才会产生，再要求得到满足产品设计中由最初的简单实用发展到包含多种精神文化因素的人性化设计正是这种需要层次从低到高逐步上升的反映。尽管人类的高
13、级心理需求并不一定要通过产品的设计来实现，但是产品最为日常生活的主要载体，它作为满足人类高级心理需求和平衡人类情感的工具产生了很重要的作用。作为人类自我需要的特点的内在要求，人性化设计并不是一时的心血来潮，而是发展的必然结果。1.2学生公寓家具设计的发展与现状根据2002年1月国务院印发的关于大学生公寓建设标准问题的若干意见，其中提出关于大学生公寓的建设标准是：本科生公寓4人1间，生均建筑面积8m2。但是由于学生公寓的建设不再依靠国家的拨款，更多的是学校自己筹集资金以及社会集资建设，目前的情况是本科生公寓存在4人至8人同住的现象，所以，学生公寓的面积可谓是寸土寸金，如何在有限的空间内同时满足大
14、学生的生活、学习、交流需要，是一项非常富有挑战性的工作。（以北校区5号楼为例，生均使用宿舍面积3m2）学生公寓家具基本都是双层结构：沿用了老式的上下铺结构，只是在房间的某个角落放置衣柜，在窗口过道中间放置书桌，通过实际的使用状况看，不能满足全体宿舍学生的需求，学习娱乐空间较少。6本科毕业论文情感和审美等精神因素，又需要通过一定的产品和设计，即一定的物质形态来变现出来，这就是人类精神的“造物”以及人的“造物”。物的“人性化”和人的“造物”的统一就是设计，他们构成了人与产品二者之间的互动关系，两者相互依存、相互影响。没有完全脱离设计的人，也没有完全脱离人的设计。从这个观点看来，人性化设计并不是什么
15、设计师的“新把戏”或者昙花一现，而是设计本身所应具有的特点，设计师的工作只不过是使物的“人性化”和人的“造物”这两者的结合和转化更加顺畅、和谐，中国自古以来“天人合一”的思想正是反映了这种思想的辩证认识。1.3选题的目的和意义“以人为本”，即是任何人性化的产品都是以满足人的需要为目的的。同理，在学生公寓家具的设计上也应该以使用者的需要作为基本的出发点。基于人机工程学的公寓家具是指从使用者即学生的生理以及心理需求出发，对“人一家具一环境”系统进行详细的论证，同时考虑审美意识和社会文化诸多因素后，进行设计制造的学生公寓家具。人性化的设计的重点不仅在于产品的外型设计，更是强调以人为本，以及如何利用设
16、计提高产品质量以及人的生活、工作质量。人性化产品的设计理念将人的因素放在首要位置，重点是人、家具、环境和社会之间相互影响、相互依存的思想。以为人本而设计的崇高理想和境界来指导学生公寓家具设计，让人文关怀充满设计。学生公寓家具设计中的人机工程学因素通过揭示人、家具、环境三者之间的相互关系，从而确保优化“人一机一环境”系统的总体效能，充分体现人机工程学在人性化学生公寓家具的设计中的重要性。1.4研究内容在本课题研究中需要解决的问题是:简要说明什么是人因工程学;为什么需要人因工程学的学生公寓家具;人机工程学研究问题的特征与方法;人因工程学与设计的关系;运用人因工程学对家具的造型、材质、尺寸等方面系统
17、全面地进行设计分析。并通过自己的设计的学生公寓家具实例来详细的阐述这些观点。7本科毕业论文第二章人因工程学的认知及其与设计的关系2.1人因工程学的概念、内容与学科现状分析2.1.1人因工程学的概念人因工程学，最早是在1857年由波兰教授亚斯特赖堡夫斯基提出的，它的来源是希腊文的ERGO（动作，工作）和NOMOS（习惯，规律）的组合，它的原意是研究劳动规律和工作习惯的科学。人因工程学是一门研究人、机器和环境之间相互关系及影响的的科学。在它的发展过程中吸收并结合了解剖学、人体测量学、生理学和心理学等多种学科原理和研究方法，成为了一门应用和研究范围都非常广泛的边缘性综合科学。就像其他各门新兴的边缘性
18、综合科学一样，人因工程学也具有多种命名方式、多种定义、学科无明显界限、综合性较高的内容和应用范围比较广泛等特点。在不同的研究领域和应用范围中，由于各自的重点和方向不一样，人因工程学（HUMANFACTORENGINEERING）也有很多种叫法，在美国经常称其为人类工程学（HUMANENGINEERING）和人机工程学（ERGONOMICS），而西欧国家则多采用人因工程学的称法，这也是目前比较多采用的一种称呼。在我国，也同时存在着很多种叫法，比如人体工程学，人因工效学等。对于人因工程学的定义随着这门科学的不断发展也随之不断发生着变化。美国的CharlesC2Wood曾对其下定义为：产品的设计必须
19、符合人的各个方面的因素，以便在操作中以最小的付出得到最高的工作效率。W2B2Woodson则认为，人因工程学所研究的是人与机器相互作用的最佳方案，为了获得最高的作业效率及在工作时的安全性和舒适度，对人的感觉显示、控制操作、人因系统的设计及设置和工作环境的布置等进行的研究。而另一位应用心理学专家A2Chapanis认为，人因工程学是在机械设计中，研究如何让人得到既简单又准确的操作的一门应用科学。国际人类工效学学会（InternationalErgonomicsAssociation，简称IEA）为本学科所下的定义是最全面的，也是最权威的：人因工程学是研究现有情况下的人类解剖学、生理学和心理学的各
20、种特点与功能，从而进行最适合人类的机械装置的设计制造，作业场所设置的合理化，作业条件最佳化的实用科学。后来经过修改为：研究各种作业环境中的人的因素，研究人、机器和环境之间的相互关系，研究在工作中、生活中及休假中如何统一考虑人的作业效率、人的健康和安全以及舒适性等问题的科学。目前，国内对人因工程学给出的定义是：通过解剖38本科毕业论文学、生理学、心理学以及其他学科综合研究工作场所的与人、机器及环境之间的关系，为工作和生活设计安全、舒适的环境，提高作业效率,以最低的能耗来得到最大的作业效果。2.1.2人因工程学的研究内容人因工程学是一门应用和实践都很广泛的科学。各个国家由于他们的工业和科技发展不同
21、，所以他们的研究重点也不尽一样。美国着重人因关系和工程，法国着重于作业生理学，前苏联着重于工程心理学，日本则介于欧美之间。人因工程学实际上是人体生理学、心理学、技术与环境科学等结合的产物，并且不断地向科学工程学科交叉和渗透，所以，它的研究内容具有灵活多变性和实际应用性。2.1.3人体各项特征的研究包括人体的尺寸参数、人体的感知特点、人体受刺激的反应以及人的心理特点等。研究的目的是为了解决在应用设计中如何与人的生理、心理特点相适合，为人类的工作和生活创造出安全、舒适、高效和健康的环境，比如工业设计、环艺设计、装潢设计、服装设计、展台设计等中对人体特征的研究。2.1.4人因系统的整体设计人因系统的
22、整体设计直接决定了它的能效的高低，即解决好人与机器的具体分工和人与机器之间的交流问题，从而总体上使人体与机器相适合，让二者相互补充。所以，人因系统的设计的基本问题是人与机器的分工和人与机器之间如何进行有效的信息交流等问题。2.1.5人因信息交流装置、工作和生活场所的设计这个方面主要的研究内容是如何设计合适的人因信息交流装置和环境，以便使人能够高效舒适的工作和生活。工作场所的设计主要包括作业空间的设计、座椅、作业台和操作台的设置，以及工作场所的总体布局等；生活场所的设计主要包括生活空间的设计、家具设计和生活场所的总体布局等，这些都需要人体测量学和生物力学的原理和数据支持。研究的基本目的是如何创造
23、合适人体特征的环境，使人能够健康舒适的工作和生活。9本科毕业论文人与机器以及环境之间的交流主要包括两个方面，即向人输出信息的显示器和接受人指令的操作信息的控制器。显示器设计包括视觉显示器、听觉显示器和触觉显示器的设计，并且还包括研究显示器的具体布局与组合的问题。控制器设计主要研究控制装置的大小、形状、布局位置以及作用力等在人的生理、心理等方面的反应，以及人的动作习惯和行为习惯的问题。42.2人因工程学研究问题的特征和方法人因工程学发展出了本学科所特有的一系列新方法，主要是运用人体生理科学及相关学科的研究方法和手段，用来讨论人、机器和环境之间的相互作用和相互关系。这些方法包括测量人体各部分的静态
24、尺寸数据；研究动作的空间范围和时间；观察和研究人的行为特征和反应特性；测量人体在活动中的生理与心理指标及变化；分析错误和事故出现的原因；利用统计学和数学建模的方法找出各个动态指标当中的关系，并由此得出相应正确的结论。目前人因工程学的研究方法主要有以下几种：（1）测量法是指利用测量仪器对人体的各项生理特征参数进行数据采集的方法，包括对人体的静态和动态参数的测量，对系统和作业环境各项参数的测量。（2）观测法是指借助仪器与设备，通过观察、测定和记录人在环境中的表现、行为、活动规律，然后根据所得到的数据来分析和研究的一种方法。（3）实验法是指在人为设计的环境之中，测试实验对象的反应和行为，一般都是在实
25、验室中或者作业现场中进行，例如为了得到可靠、高效的操作装置，观察实验对象对仪表的误读率与仪表的亮度、位置分布、对比度、仪表的形状和观察距离等因素之间的关系。（4）调查研究法是指利用简单的访谈、专门调查，抽样分析操作者和使用者的意见和建议，并通过对调查结果的分析与研究，利用统计学、生理学和心理学等相关原理，对人因系统进行定义和评价。（5）分析法分析法是指在获得一定的数据和资料之后的一种研究方法，目前主要采用以下几种分析法：瞬间操作分析法；动作负荷分析法；知觉与动作信息分10本科毕业论文析法；相关分析法，以及频率分析法和危害分实际的数据。（7）计算机仿真辅助研究随着计算机和数字技术的发展，让利用计算机和数字环境建立仿真人体与环境成为可能，相对于传统的物理模拟和模型模拟的方法，计算机仿真不仅成本低，而且可以研究更为复杂的人因交互系统析法等。（6）模拟和模型试验法是指利用各种技术和装置的模拟，通过这些模拟方法对操作系统进行逼真的试验，从而从实验室外围得到所需要的更符合。现在计算机仿真辅助已经成为了人因工程学中一种主要的研究方法。52.3人因工程学与设计的关系人因工程学与设计其实存在着很多的共同点，人因工程学是为了“设计更适合人的生理、心理因素”的产品，而设计的观点则是“为了创造可以同时满足人