书房人机工程设计文档格式.docx
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设计要求
1、完成课程设计说明（计算）书
包括项目概况分析、人-机-环三要素的分析、确定不合理或不利因素、针对性的改进措施（设计）、设计总结（优势分析）等。
2、完成课程设计图纸（图幅A3）
至少包括：
火车票自助检票机设计（改进）图1张。
具体要求：
（1）项目概况分析：
根据设计任务书要求，围绕选定的设计题目开展文献、信息的检索、阅读和分析，以及国内外研究的对比。
（2）人-机-环三要素分析：
根据自己掌握的知识，应用安全人机工程的原理，对选定的设计题目的原有“人-物-环”三要素进行分析评价。
（3）确定不利因素：
通过对“人-机-环”三要素的分析确定系统中的不利因素，查找不足，以便为自己新的设计或发明找到切入点。
（4）改进措施（设计）：
针对系统中存在的不利因素提出有针对性的解决措施，并进行合理设计，完善人机系统的功能。
（5）设计总结：
对改进或初步设计的元素，进行优势分析，并作出最终结论。
主要参考
资料及标准
（1）《安全人机工程学》王保国等编著北京：
机械工业出版社2007.9
（2）《安全工程学》何学秋等编著徐州：
中国矿业大学出版社，2000.6
（3）《安全人机工程学》张力廖可兵主编北京：
中国劳动社会保障出版社，2007
（4）《人机工程学设计应用》严扬编著北京：
中国轻工业出版社
进度计划表
时间安排
计划完成工作量
指导教师检查意见
备注
第一周
周一～周二
查阅资料、工具书，分析国内外研究现状。
周三
对系统进行“人-机-环”三要素分析。
周四～周日
确定系统中的不利因素并提出合理的设计。
第二周
周一～周三
CAD绘图与修改。
周四
修改并装订设计说明书，修改并打印图纸。
周五
修改并装订设计说明书，参加答辩。
考
核
评
语
指导教师：
年月日
答
辩
成
绩
教研室主任：
摘要I
第一章项目概况分析1
1.1国内外书房家具及室内空间环境设计的现状与发展趋势1
1.1.1国内书房家具及室内空间环境设计的现状与发展趋势1
1.1.2国外书房家具及室内空间环境设计的现状与发展趋势2
1.2设计的目的和意义2
1.2.1设计的目的2
1.2.2设计的意义2
1.3设计的内容3
1.3.1书房家具3
1.3.2书房空间3
第二章书房设计中的人机工程问题4
2.1人机工程学概述4
2.1.1何谓人机工程学4
2.1.2人机工程学的发展6
2.1.3人机工程学的应用领域6
2.2人体尺寸概述8
2.2.1人体尺寸的测量及测量方法8
2.2.2人体尺寸与相关国家标准9
2.3人体尺寸的应用10
2.3.1人体尺寸的应用原则10
2.4书房设计中的人机问题10
第三章基于人体工程学的书房各部设计12
3.1设计要求12
3.2书房整体设计12
3.3书桌设计12
3.4椅子设计13
3.5书架设计13
3.6沙发设计14
3.7门的设计14
3.8窗户和窗帘设计15
3.9灯光设计15
第四章结论16
致谢17
参考文献18
摘要
本课程设计任务书主要设计了书房的各种设施以及书房大体布局，用符合人机工程学的设计努力让书房的舒适程度得到显著提升。
使整个书房看起来更人性化，更好用，更易于学习。
通过对国内外室内空间的现状和发展趋势分析，结合书房对空气环境、光环境、声环境、色彩的要求和特征，设计出符合书房空间环境。
本设计从书房的家具与室内空间环境设计入手，以人机工程学的角度，对书房家具进行了造型、结构设计，实现了书房家具在人体工效学方面的应用，初步建立了书房家具设计的基本设想。
关键词：
人机工程学、书房、设计
第一章项目概况分析
1.1国内外书房家具及室内空间环境设计的现状与发展趋势
1.1.1国内书房家具及室内空间环境设计的现状与发展趋势
书房作为人类文化积淀的产物，古已有之。
古代书房似乎总伴随着琴瑟和墨香，还有不喑世事的圣贤文人。
读书的心境仿佛修禅，只有淡薄心志方能浸渍其中，“宁静”以求“致远”。
所以在古代，书房又称作“书斋”，“书”、“斋“二字合作一体，折射出深厚的文化底蕴。
但那些高雅生活仿佛总与布衣百姓相距甚远。
时至今天，经济的发展文明程度的提高，加之信息时代的到来，使更多的人清楚意识到读书是高品位的精神生活方式，是促进自身发展的必然途径。
在这种趋势下，书房步入了寻常百姓的家，书房装修也真正进入了居家装饰的预算薄。
而其中的主体——书房家具则扮演着举足轻重的角色。
书房不仅是学习的场所，也可能是人们休闲，会客的地方。
这一切也赋予了传统形式的书房除“学习”以外的新的功能和形式。
同时，人们也更加注重读书环境的健康舒适与环保，于是“健康书房”这个概念浮出水面，并逐渐成为时尚。
我国是90年代中后期，在党中央提出实现“两个转变”，即从计划经济体制转变为社会主义市场经济体制、经济增长方式由粗放型转变为集约型以及十五大正式确立可持续发展战略之后开始这方面研究的。
国家自然科学基金和863高科技研究项目资助了绿色设计和绿色制造、资源优化等几个科研项目，并在一些绿色产品的设计中得到了应用。
但与发达国家相比，无论是在范围还是数量上都有很大差距，尚处于初步的萌芽阶段。
尽管许多企业为获得更多市场准入的优惠条件，积极申请通过了ISO1400国际环境管理标准认证或环境标志认证，但是产品开发也仅限于食品、电子、服装等少数几种。
我国对于绿色家具和室内环境设计实践尚处于起步阶段，仅有为数不多得企业取得了一些进展。
绿色家具及室内环境设计作为一种新兴的设计方法，理论上还很不成熟，还有很多的工作要做，要在产品和环境得设计上得到广泛得应用，更需要企业界和学术界的通力合作。
1.1.2国外书房家具及室内空间环境设计的现状与发展趋势
自从1987年联合国环境委员会提出的“可持续发展”概念以来，“绿色”、“生态化”的词汇就风靡全球，室内家居设计也不例外，也刮起一股“绿色设计”的旋风。
家居设计真正体现节能环保，改善环境、创造环境，促进绿色家居建设是二十一世纪全球范围内人类文化活动的重点。
1992年国际学术界明确提出了“绿色材料”的定义：
绿色材料指在原材料采用、产品制造与使用或再循环以及废料处理等环节中对地球负荷为最小和有利于人类健康的材料，亦称之为“环境调和材料”，“绿色”成为人类环境愿望的标志。
据考证，目前英国新建住宅基本上都达到了最高节能等级的要求，住宅内部舒适程度也因节能构造的增强而得到提高。
许多发达国家，像美国、英国、法国、日本等国家也陆续出台了一系列鼓励节能环保的政策和法规。
因而，节能新技术、绿色新产品不断涌现。
相比国内，国外的家居装饰也更多的增添“绿色”的色彩。
在书房的家居装饰中，他们已经能够恰当的通过灯光、房间的色彩、家具的搭配、材料的运用等等诠释一个绿色环保的书房空间环境。
在不久的将来，绿色环保型书房将成为现代人休息、思考、阅读、工作、会谈的综合场所。
1.2设计的目的和意义
1.2.1设计的目的
随着科学技术的迅猛发展，人类的物质生活日益丰富，但同时地球资源与环境问题也日趋严重，人类的生存环境也面临着巨大的威胁。
在二十一世纪的今天，人类也将更加关注自身的生存环境与生存方式，由此，“绿色”成为人类环境愿望的标志。
如今，人们的生活品位逐渐提高，书房已经是许多家庭居室中的一个重要组成部分，越来越多的人开始关注书房的绿色环境及其装饰装修，“绿色书房”已渐成时尚。
以人为本，把健康落在实处，营造一个人性需求的健康场所是本次设计的目的。
1.2.2设计的意义
随着经济的发达，污染的加剧，人类生存环境越来越受到重大挑战，而居室的污染是一个严竣的事实。
因此，在家庭装饰装修中，如何从立法的高度和广泛意义上普及知识，呼吁号召人们重视室内环保，防治污染，真正地营造健康、舒适、洁净、绿色的生存小天地具有现实的意义。
通过本次对绿色书房家具和室内空间环境的设计，想给在都市紧张生活的人们一个健康舒适的学习、工作、休闲的空间环境。
同时，对于呼唤拥有一个绿色的社会大环境，对于呼唤公民的绿色意识；
实现绿色环保的室内设计真正步入寻常百姓家具有一定的推动作用。
1.3设计的内容
1.3.1书房家具
对于书房家具的设计，主要从家具的绿色环保、造型、人体工效学、材料、色彩、结构等方面考虑。
通过对材质、色彩的运用，设计出不同风格和款式的家具。
（1）在造型上的创新：
简约风格以及变化多样和新颖。
（2）在功能上创新：
符合人体工学，满足尺度感。
（3）在材料的运用：
运用绿色环保的木质材料，赋予材料不同的质感和效果。
（4）在色彩的运用：
运用色彩的基本理论并应用实际，同时和书房室内空间环境的装饰相符合和协调。
1.3.2书房空间
对于绿色书房的空间环境设计，要从空间的空气环境、光环境、声环境、色彩环境等方面。
通过不同的装饰造型，设计出不同的装饰风格。
（1）空气环境处理
室内要有良好的通风设施，所以门窗的设置是非常重要的；
绿色植物能够起到净化室内空气的作用，从而营造出一个优良的室内空气环境。
（2）光环境处理
考虑室内灯光的亮度分布以及自然光、太阳光的有效利用，考虑到人的视觉对光的感觉，合理地布置灯具的位置。
（3）声环境处理
噪音会给人的身体带来危害，所以要尽量降低噪音给人们的危害，就得考虑隔音的效果。
（4）色彩环境处理
在室内采用较自然的色彩，体现出素雅、平淡、沉静的主旋律；
较小的摆设品色彩上可以鲜艳、丰富一些，起到“点睛”的作用，形成一个既恬静又轻松的环境。
第二章书房设计中的人机工程问题
2.1人机工程学概述
2.1.1何谓人机工程学
以人为本，已成为现代产品设计的核心思想之一。
子啊功能、质量、经济性等针对产品本身的评价因素之外，人们对产品的要求更多的集中在安全、舒适、方便，乃至审美、情感、价值等针对人而言的因素上。
这就要求产品除了满足人的需求外，在设计的过程中还要考虑到人的因素，将人机工程学的相关原理运用到产品的设计中去，使设计出来的产品能够保障人的安全与健康，提高人的效率，实现人的舒适与愉悦，那么什么事人机工程学呢？
人机工程学是研究人、机械以及二者所处的环境之间的相互关系、相互作用的学科。
它在发展的过程中，逐步打破了各学科之间的界限，并有机地融合了相关学科的理论，再次基础上不断完善和发展自身的一些概念，丰富自己的理论体系，规范自己的研究方法和技术标准，形成了具有自己特色的、研究和应用都很广泛的一门综合性的学科。
由于人机工程学具有广泛的研究内容和应用范围，在其命名和定义的过程中，与其相关的学科或领域内的专家学者们都试图从他们所从事的领域方面来对人机工程学进行命名，因此，人机工程学的命名在世界范围内也是琳琅满目，不尽相同。
在美国，人机工程学被称为HumanEngineering或者HumanFactors，在欧洲被称为Ergonomics或者Man-MachineEngineer,我国主要还是沿用欧洲的说法。
由于其命名的多样性，对其所下的定义也是五花八门，不同的地域对其定义也是有所侧重。
美国的人机工程学及心理学专家A.Chapanis对人机工程学所下的定义为：
为追求生产效率、安全、舒适及更有效的人体效能，人机工程学探究并利用关于人的行为、能力、局限及其他有关特征的信息，进行工具、系统、任务、工作及环境的设计。
而苏联的专家则认为：
人机工程学是研究人在生产过程中的可能性、劳动活动方式、劳动的组织安排，从而提高人的工作效率，同时创造舒适和安全的工作，保障人的健康，使人从生理及心理上得到全面发展的学科。
而IEA在2000年8月的一次会议上为人机工程学所下的定义是这样的：
“人机工程学是研究系统中的人及其他组成部分之间相互关系的学科，且是一门运用有关理论、原理、方法、和数据进行设计，以尽可能使人身心更加健康愉悦且系统的整体效能最优的专业领域。
2.1.2人机工程学的发展
对人机工程学的研究最初起源于英国，然而其真正的发展是在美国；
因此，人机工程学有“起源于欧洲，形成于美国”的说法。
其发展主要经历三个阶段：
经验人机工程学、科学人机工程学、现代人机工程学。
最初的人机工程学研究只是局限于对人的研究，研究人的心理，使人能够很好的适应工具，从而达到提高工作效率的目的。
二战期间，世界各国都在不断加大对新型武器的研究，然而由于过度的、片面的追求武器的性能，而没有考虑到使用的“人”，因此在新武器研制出以后投入使用的时候发现，由于武器的人机界面设计的不合理而造成的误操作大大降低了武器的性能。
因此，科学家对人机工程学的研究开始将“人”和“机”结合起来研究，逐渐摒弃了使人适应机器的思想，努力做到使产品的设计适合于人。
到了20世纪60年代，科学技术的大力发展，特别是控制技术、信息技术的发展以及对人体研究的进一步深化，对人机工程学的研究也得到了大力的发展，这个时候的研究已经不仅仅单独地停留在对人或对机的研究，而是把人、机、以及与二者有所关联的环境作为一个整体来研究，努力做到使人、机、环境相互协调，发挥这一系统的功能，提高系统的效率。
2.1.3人机工程学的应用领域
随着科学技术的发展，人机工程学的应用也逐渐渗透到各个学科、各个领域，其应用的领域如图所示。
2.1.4人机工程学的设计原则
人机工程学是以人为中心的一门学科，因此其基本的目标就是在满足产品基本功能的前提下实现人在使用或操作产品是的安全性、舒适性、高效以及保证操作者健康等目标。
因此，其基本的设计原则主要包括以下几个方面：
1.在对产品和产品的操作空间进行设计时，应充分考虑人的身体尺寸特点以及人的解剖生理特点，防止因为空间设计不当而对操作者产生约束。
2.对产品的设计要保证操作者在工作时能够保持身体姿势、动作相互协调，使操作者对产品的操作力与操作者的生理特点相适应。
3.信号显示器的选择、设计应适合人的感受特性，其形状、大小等特征要能够传递丰富的信息，并且能够被使用人员清晰的辨认与识别。
2.2人体尺寸概述
从定义和命名可以看出，人机工程学的核心是“人”，即一切产品在设计时都要从使用者或者操作者的角度进行考虑，一切产品的基本的功能也是通过使用者的操作或者控制实现的。
因此，对人体尺寸进行研究是进行产品设计的基础，掌握人体尺寸才能使设计的产品符合人体尺寸的特点，满足人在使用时的舒适性、安全性、可靠性以及高效性。
2.2.1人体尺寸的测量及测量方法
产品设计的最终目的是为人所用，而人体尺寸是产品设计的基础，因此在进行产品设计之前必须借助于人体测量学对人体尺寸进行测量。
人体测量学的研究对象主要是人体的尺寸，它借助于各种仪器对人的各部分进行测量，根据不同的测量结果来确定个体与个体、个体与群体以及群体之间在人体尺寸上的差异，从而为设计出操作、使用更加舒适的产品提供参数和依据。
人体测量包括很多方面，概括起来主要有一下几类：
①形态参数的测量，主要指人体最基本的尺寸如身高、体重、臂长等；
②生理参数的测量，包括人的反应时间、人的生理规律和力学特性等；
③运动参数的测量，包括人的运动特性、肢体的运动范围、关节的运动等。
在产品设计的过程中，设计师的首要依据是人体基本尺寸，因此形态参数的测量是比较重要的一组数据，也是人体测量的一个重点。
而从传统意义上说，对人体测量得出的数据一般分为两种情况：
静态尺寸和动态尺寸。
静态尺寸就是被测量者在保持静止状态下所测量出的数据，而动态尺寸则是人体在从事体力活动的状态下测出的。
虽然动态尺寸能够表现出人在活动时候的所及范围，人在运动的时候牵涉到多出的关节和肢体，情况比较复杂，测量的难度也比较大，人体测量的数据还是以静态尺寸为主。
人体尺寸的测量项目很多，其分类也是五花八门，因此，人体测量的方法也不尽相同。
目前，人体测量的方法主要有：
直接测量法、摄像法以及3D测量法，各类人体测量以及其测量方法如下表。
2.2.2人体尺寸与相关国家标准
（1）人体尺寸分布特征
由于种族、地域的差别，世界各地的人群在尺寸方面也有很大的区别，因此可以借助人体测量，通过大量的测量数据发现各人种、各种族以及各区域的人体尺寸的不同以及分布规律，例如，在我国，东北人的平均身高尺寸最高，男女分别为169.3mm和158.6mm，而西南地区成年人的平均身高尺寸最低，分别为164.7mm和154.6mm，美国的男子的平均身高达到175.5mm，日本的这个尺寸则为165.1mm。
（2）人体尺寸分布的百分位数
目前世界上对人体尺寸的划分是通过百分位数给出的。
百分位数是一种位置指标、一个界值.以我国成年男性肘高尺寸为例，第五百分为处的肘高数值是954mm，也就是说，在我国所有成年男性肘高的尺寸中，只有5%的低于954mm，而其余的95%的尺寸大于这个数值。
（3）我国人体尺寸的相关国家标准
由于我国在人机工程学方面的研究起步较晚，对于和人机工程学相关的人体尺寸的统计测量也相对比较落后。
知道八十年代中期，才由中国人类工效学会组织制定了我国的人体尺寸标准---GB10000-88。
2.3人体尺寸的应用
2.3.1人体尺寸的应用原则
人体尺寸是产品设计的基础，在应用人体尺寸时要注意以下几个原则：
1.适应性原则
不同的人体尺寸具有不同的设计用途，也就有不同的百分位数。
不同的设计目的也会左右百分位数的选择战略。
2.极限设计原则
设计的最大尺寸参考人体尺寸的低百分位；
比如航空座椅的最大高度与椅面坐深，宜取女性相关尺寸的低百分位数。
3.通用性原则
设计的目的是服务所有人，因此需要考虑整个人群的人体尺寸分布情况。
4.可调性原则
作业空间的有些操控装置可以按照个体的特征调整位置，例如驾驶座椅的前后位置可调。
5.动态设计原则
作业空间尺度与结构的设计，应考虑到作业者的着装、体态和心理特征，结合设计目标予以修正。
主要的修正量包括功能修正量和心理修正量。
2.4书房设计中的人机问题
其中各个方面都要接触到人机工程学问题。
（1）书房整体布局设计
（2）书桌设计
（3）座椅设计
（4）书架设计
（5）沙发设计
（6）灯光设计
（7）窗户设计
针对上述情况，本课程设计在对人体尺寸的了解的基础上，采用人机工程学的设计原则，针对具体的家具，采用符合人机工程学的设计。
第三章基于人体工程学的书房各部设计
3.1设计要求
设计一个性书房，由自己确定原始参数，书房设计应考虑学习空间和学习设备对人身体尺寸所产生的约束作用，确保室内自然通风，温度适宜
，采光好
，色彩柔和
，符合人机工程学。
3.2书房整体设计
（1）书房整体尺寸：
长3.9m,宽2.6m ，高3.0m，总面积为11平方米。
（2）整体布置：
南北布置，窗户面向南面，以得到较好的采光效果。
（3）空间分配：
书房中的空间主要有收藏区、读书区、休息区三部分，收藏区（书架）沿墙布置，读书区（书桌、座椅、电脑）靠窗布置，休息区（沙发）占据余下的角落。
（4）墙壁及色彩：
墙面尺寸
（1）踢脚板高；
200mm。
（2）墙裙高：
800mm。
书房墙面上贴上壁纸，利用其吸音特性，增加静音效果、避免眩光，让情绪少受环境的影响。
书房墙壁和天花板的颜色选用绿色，绿色比较柔和，不过于耀目，也不过于昏暗，使人平静。
3.3书桌设计
书桌采用松木，整体为长方形，桌腿为T型腿，较为稳固耐用；
书桌表面不宜选择反面过于强烈的材质，容易产生眩光，对视力有影响；
抽屉的下沿和椅面之间的距离在20；
在桌子后铡钻一个线孔，疏理台灯、电脑等电器线缆，保持桌面整洁；
电脑放在书桌左侧，右侧靠近窗户为学习区，电脑主机置于桌子的右下角。
书桌的高度在750mm，保证坐下时手臂在桌上的角度感到舒适；
长度1500mm，宽度1000mm,以保证有足够的学习空间。
3.4椅子设计
坐椅的设计周到地考虑了人机工程学，设计时考虑以下要点：
（1）座椅的结构型式与坐姿工作的各种操作活动要求相适应，学习、工作是保持身体舒适、稳定。
（2）座椅个零件部分的外漏部分不得有易伤人的尖角锐边，各部结构不得存在可能造成挤压、剪钳伤人的部位。
（3）座椅的结构材料和装饰材料应耐用、无毒，坐垫、腰靠、扶手的覆盖层应使用柔软、防滑。
透气性好的不导电材料。
（4）坐椅的坐面距地面的高度应低于小腿的长度10左右，这样，坐时下肢可着力于整个脚掌，也便于两腿前后移动。
具体尺寸：
座面高度为420mm，
座面长度430mm,
座宽500mm，
腰靠长400mm,
腰靠厚165mm。
座面倾角2度以缓解腿部和背部压力；
椅座深度调节：
根据腿长，调节坐深度，给予腿部完整的支撑；
靠背倾斜角度调节：
调节靠背角度和坐深度，改变坐姿，缓解背部疲劳；
腰部支撑角110度，给予腰部一定的力度支撑，减轻腰部肌肉劳累；
扶手高200mm以减轻颈部和肩部的疲劳；
3.5书架设计
书柜引人注目的品质，首先选材选用松木，高贵典雅，纯真自然，散发着幽幽自然之气息。
书柜色调往往决定着书房的室内取光、视觉印象和总体空间格调，敞亮明快的浅色书柜，色彩温暖，将独特的柔和触感，散发出沉稳庄重、柔和唯美的高贵气息。
把一套经过精心挑选的格调典雅、选材考究的书柜，摆放在书房里，在视觉效果和心理感觉上，无疑会有一种和谐宁静的气氛，这样的气氛，非常适于营造一种阅读写作和思考时所需要的凝重肃然的环境氛围。
书柜伴着书籍，在书房的空间谱写出一首首生动完美的章节，实现着个性化的文化品位追求。
根据人的身高，选书架高2000mm,长2500mm，深350mm；
3.6沙发设计
沙发是书房的重要组成部分，学习劳累了可以坐下享受一下，沙发的座位应以舒适为主，其坐面与靠背均应以适合人体生理结构的曲面为好。
具体设计如下
（1）沙发的后背采用超软且高回弹设计、材料、制作工艺；
（2）沙发的座垫采用超软、高回弹、长期不变形设计、材料、制作工艺
;
（3）沙发的面料颜色及材质根据书房的总体格调
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