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人因工程课程设计
基于人因工程学的校园路灯规划与改善
摘要
校园路灯随处可见，可以说它代表了学校的一种形象，是校园的重要组成部分。
路灯照明对于夜晚校园环境的烘托具有非常重要的意义,不仅可以方便夜晚行人，同时更增加了校园的亮丽。
合理的规划设计与改善应该能够遮风，挡雨，防晒，给整个校园带来和谐、愉快的气氛。
本文运用人因工程的主要原则与理论，涉及室外照明的光源类型的选择、路灯的形状与材质、高度、灯距及其布点等几个主要方面，进行综合分析，充分体现了人因工程的核心“以人为本，提高效率”。
并以此为原则进行改善，使其达到更好的效果。
关键词：
校园路灯规划与改善光源类型高度布点人因工程
第1章课程设计研究的背景及意义
1.1、背景
最近我们学校的路灯以人因工程的原则和观点进行了规划，然后就目前学校的现状作了部分改善，在规划与改善的过程中对全校的路灯现状有了一定的了解。
下面把我们这组在校园路灯规划与改善中所涉及的几个主要方面：
路灯光源类型的选择、形状、材质、高度、灯距、布点做一简要介绍，然后对园路灯现状加以分析和改善。
2.2、意义
以人因工程学的观点对校园路灯的规划和改善是符合新时代“以人为本，提高效率的思想的一个具体实践。
本次课程设计，我们本着一切一人为本，一切以人为核心的理论对校园路灯作了全方位的认识，并以此为基础进行了规划和改善，从选题到现状分析，再由目标确定、要因分析到制定对策、效果确认、标准化，最后总结，一步一步走来，不仅让我校的路灯能够更能方便广大师生，而且使我们的课本知识得到了升华，贴近生活，更加具有现实意义。
第2章校园路灯现状调查分析
2.1、空间分布位置
我校校园路灯主要分布在四个区域：
主干道、教学区和图书馆周围（包括为1、3、4教、图书馆和实验楼以及机械和电气办公楼）、运动场（分为篮球场（前、后场）和足球场）和住宿区如下图2.1所示：
图2.1
2.2、现状调查
2.2.1、调查问卷
路灯问卷调查表
为了进一步了解我校学生对校园路灯的反映情况，以下为相关的主要问题:
1.您所在的年级
A.大一B.大二C.大三D.大四
2.您觉得校园的路灯给您带来方便吗?
A.当然有B.一般C.很少
3.您觉得校园内的路灯能让你更其给出地识别地方吗?
A.能B.还利用C.不能
4.您觉得校园内的路灯颜色应该是怎样的?
A.亮丽B.符合环境C.比较暗
5.您觉得目前校园的路灯造型美观吗?
A.美观B.一般c.不美观
6.您认为校园的路灯需要改进吗?
A,需要B.一般C.不需要
7.如果让您改进路灯的话,您会选择改进它的什么?
A.亮度B.外型C.颜色D.地理位置E.其它
8.您认为学校的路灯对一个学校意味着什么?
A.学校形象B.文明素质C.学习条件D.其它
9.您认为学校路灯什么时候开?
A.18:
00B.18:
30C.19:
00D.19:
30
10.您认为学校路灯的材质怎么样?
A.好B.一般C.不好
2.2.2、调查结果
我们对调查问卷进行统计，得出部分结果如下：
1.学生：
大一（14.8%）大二（48.2%）
大三（29.6%）大四（7.4%）
2.改进：
需要（92.6%）随便（7.4%）
不需要（0%）
3.改进方向：
亮度（44.4%）外形（14.9%）
颜色（7.4%）位置（33.3%）
4.路灯颜色：
亮丽（3.7%）符合环境（81.5%）
较暗（14.8%）
5.路灯意义：
学校形象（59.3%）文明素质（14.8%）
学习条件（11.1%）其他（14.8%）
2.3、现场作业
我们通过对相邻路灯的相对位置距离和灯的具体高度、路宽的实地测量，以及对路灯的灯光的照明、光源类型的选择、路灯的形状与材质、布点及开灯时间等几个主要方面的观察，得出我校目前路灯的一些主要现状。
如下表2.3：
区域
相邻灯的空间距离
灯的高度
路宽
光源
灯的材质
灯罩的形状
布点
主干道
31—46m
除运动场和宿舍外基本上为3m左右运动场5m
14—17m
整个校园路灯均采用白色钠光源
玻璃
主要为球状，一部分半球形
对称布置
教学区图书馆
距离波动较大，分布不均14—40m
一般为6m
玻璃
单侧布置对称布置
运动场
40m
400m（面积）足球场
120m（面积）篮球场
金属
伞形
足球场单侧布置，篮球场没有
住宿区
20—30m
4.5m
一般为6m
金属
伞形
单侧布置
表2.3
2.4问题分析
通过具体调研和现场观测，我们可以知道目前我们学校的路灯有一些很好的的特性,同时也存在某些方面的不足.以下图（图2.4）为例，说明其中存在的一些需要改善的问题（表2.4）。
图2.4
问题
具体实例1
具体实例2
灯坏现象严重
我校的路灯有50%是不亮的
我校路灯经久失修
灯距的设定不妥
距离普遍过大
灯周围及自身环境需改善
灯罩上积满了灰尘
灯周围已被树枝重重包围
部分布点存在问题
在部分主干道本该用对称布置，而采用了交错布置
部分区域需重新规划
在部分运动场地，还不存在路灯的设置，如篮球场，食堂周围
在第四教学楼也没有布置路灯
表2.4
第3章校园路灯的人机工程学设计与改善
3.1、光源的选择
作为光源，自然光亮度柔和，人眼感到舒服，因此在选择时应始终考虑使用接近自然光的人工照明光源。
在人工照明时，荧光灯优于白炽灯，其光谱近似太阳光，发热量小，可使视野的照度均匀，且较为经济。
用日光标准将不同水银灯、荧光灯进行显色比较如下表：
光源
白色荧光灯
水银灯
荧光水银灯
高压钠灯
日光色荧光灯
显色指数
66
32
44
29
77
而且光源明度影响情绪。
据生理和心理方面的研究表明，照明会影响人的情绪，从而影响工作效率，而其中明亮是令人愉快的。
所以根据以上的标准和要求，白色荧光灯不仅发光效率高，而且考虑到成本因素，故此为首选。
而有我校目前均采用白色钠光源，是不合理的。
可改成白色荧光灯。
然后在图书馆及教学区周围的路灯照度要大，使广大师生更好的学习。
3.2、高度的确定
高度的选择确定与亮度有关，其中亮度=光距/发光垂直面积，因此亮度的差别影响高度的确定。
然后考虑到眩光和高度得关系，综合光照范围（图3.2）
图3.2
通过测定不同场地的照度和对眩光的控制，主干道及教学区图书馆的灯高一般设计为2.85—3.25米，宿舍区的灯高4—5米，这一点我校是符合要求的。
而在足球场，由于其面积大，灯的高度应适当提高到5.5米，使其更能满足光照的需要。
3.3、相邻路灯的空间距离设定
一般而言，两路灯之间的相对空间距离是比较确定的，而在不同的区域有相应的差别，人口流动多的地方，距离应稍短；人口流动少的的地方则反之。
根据城市道路照明设计标准要求，路灯间距最大值应为路灯高度的3.5倍，其它因地而异。
校园主干道是学校人口流动数量最大的区域之一，对夜行的人来说这里的路灯规划显得尤为重要。
因此这里的路灯相对距离应较小，3.5倍灯高，即10米左右。
教学区和图书馆一方面是同学们上课听讲的场所，另一方面更是同学们自由获取知识的乐园。
所以为了保证大家的学习和课堂教学效果，它们周围的路灯规划与设计则应符合其特点—人口同样集中。
同样也为11米左右间距。
而在宿舍区和运动场地，路灯之间的距离可以稍微大一些。
足球场的路灯间距为30米，篮球场为25米和15米，宿舍区也为15米。
相比我校现状，主干道最少间距都有30米，远的达到46米，图书馆和教学区的灯距同样过大。
住宿区的间距也要减小。
3.4、路灯的布点
路灯的布点是否适当直接关系到照明的效果。
其中布点包括单侧布灯和双侧布灯两种布置方式。
对于双侧布灯大体有两种方式：
一种是对称布置，另一种是交错布置，各有优劣。
对称布置的优点是比较美观，同一区域光照范围大，不足之处照度不够均匀，适合较宽的道路。
交错布置美观上不如对称布灯，但照度比较均匀。
综合考虑分析，为保证有足够的光照，人口较为集中的校园主干道和教学区、图书馆均应采用对称布置；要使得照度均匀，而对同一区域光照要求不是很高，宿舍区的路灯要交错布置；至于运动场，足球场采用单侧布置，篮球场为对称布置。
结合我校路灯的具体布置，教学区、图书馆周围部分路灯本该用对称布置，而采用了交错布置，宿舍区用的是单侧布置，这都是不太合理的。
并且前后篮球场和第四教学楼均没有路灯的布置，这不仅对于想在夜晚进行运动的同学和教职工是不妥的，而且造成了学习的不便。
3.5、形状及其材质的选取
路灯的种类繁多，有伞形、球形、半球形等（图3.5），不同区域由于受面积、周围环境的影响应该选择不同形状的路灯。
图3.5
如灯
（1）为半球形灯罩，灯
（2）为球形灯罩，它们的发光均匀，适用于校园主干道和教学区、图书馆；而灯（3）为伞形灯罩，它的特点是使光照范围朝一个方向增大，以此可用于宿舍区和运动场。
至于一般路灯的材质选玻璃灯罩，而在某些场所可选取金属外罩，如运动场所的灯。
从经济角度而言，玻璃灯罩较金属外罩实惠。
结合我校实际，因此主干道和教学区、图书馆采用球形或半球形玻璃灯罩，这点学校符合要求；而宿舍区和运动场应使用伞形金属外罩，因此宿舍区需改善。
3.6综合
通过以上五个方面的标准以及结合我校的具体情况综合分析和考虑，现从人因工程的角度出发，将校园路灯规划方案的具体项目列表3.6如下：
区域
相邻灯的空间距离
灯的高度
光源
灯的材质
灯罩的形状
布点
主干道
10m
3.2m
白色荧光灯
玻璃
球状
半球状
对称布置
教学区图书馆
11m
3m
白色荧光灯
玻璃
对称布置
运动场
30m
25m
5.5m
白色荧光灯
金属
伞状
单侧布置对称布置
住宿区
15m
4m
白色荧光灯
金属
伞状
交错布置
表3.6
第4章对校园路灯改善的若干建议
整体而言，我校校园的路灯规划基本符合要求，但为了使我们的校园更加和谐和美观，更好的符合以人为本的思想，除了对以上所分析的一些问题之外，我们对与路灯相关的另外一些问题提出建议：
（1）、通过对校园四个区域所有路灯数目和已坏的灯统计数据表明：
我校的路灯应该说在数量上基本符合了要求，但有50%是不亮的，如在图书馆到七栋之间、机械和电气办公楼前的路段（第一、三幅图），灯坏现象十分严重，这给夜行的同学带来了非常的不便。
同时也可以说明我校路灯经久失修，存在着管理上的问题。
所以建议学校加强校园基础设施的管理。
如发现灯坏应及时维修和更换，而且与路灯的一些相关设施也要有较好的保证。
（2）、改善路灯周围及自身环境的环境。
从前面的图片可以看出，灯周围已被树枝重重包围，同时加上自身的缘故-—灯罩上积满了灰尘，使得照明状况严重受损，没有让已有的灯发挥正常的功效。
所以我们应一方面将灯周围的树枝去除，另一方面清洗灯罩，使其灯光的作用更加明显。
（3）、部分区域增加路灯。
如在运动场，前后篮球场在四个角各增加一盏灯，第四教学楼的前面路段增加两盏。
其它部分路灯由于缩短了间距，依据需求而增加。
这对于广大师生，都是很需要的。
课程设计小结
本次课程设计历时一个星期左右，通过这个星期的学习，我们发现了自己有很多不足，一方面自身的知识有很多漏洞，另一方面自己的实践经验还是比较缺乏，理论联系实际的能力还急需提高。
这次的课程设计也让我们看到了团队的力量，这是一个团队的工作，团队需要个人，个人也离不开团队，必须发扬团结协作的精神。
刚开始的时候，大家就分配好了各自任务，大家有的绘制平面图，有的积极查询相关资料，并且经常聚在一起讨论各个方案的可行性。
在课程设计中只有一个人知道原因是远远不够的，必须让每个人都知道，否则一个人的错误，就有可能导致整个工作失败。
团结协作是我们成功的一项非常重要的保证。
而这次设计也正好锻炼我们这一点，这也是非常宝贵的。
同时在这个过程中，我们也曾因为实践经验的缺乏失落过，也曾设计成功而热情高涨。
生活就是这样，汗水预示着结果也见证着收获。
劳动是人类生存生活永恒不变的话题。
虽然这只是一次的极简单的课程设计，可是平心而论，也耗费了我们不少的心血，这就让我不得不佩服专门搞产品开发的技术前辈，才意识到老一辈对我们社会的付出，为了人们的生活更美好，他们为我们社会所付出多少心血啊！
通过这次课程设计，我想说：
为完成这次课程设计我们确实很辛苦，但苦中仍有乐。
对我而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。
让我知道了学无止境的道理。
我们每一个人永远不能满足于现有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面还有更高的山峰在等着你。
挫折是一份财富，经历是一份拥有。
这次课程设计必将成为我们人生旅途上一个非常美好的回忆！
感谢学校给我们这样的实践机会，感谢老师给我们耐心的指导！
衷心的感谢你们！
希望以后类似的活动更多。
参考文献：
【1】郭伏等.人因工程学.北京：
机械工业出版社，2008
【2】齐二石.现代工业工程基础与管理.北京：
天津大学出版社，2007
【3】阮宝湘.人机工程学课程设计论文选编.北京：
机械工业出版社，2005
【4】宋组祥.工程心理学.上海：
华东师范大学出版社，1990
【5】曹琦.人机工程.成都：
四川科技出版社，1991
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