浴室优化报告.docx
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浴室优化报告
工效学
项目优化论文
题目：
北京理工大学公共浴室男生部
综合优化报告
学院：
机械与车辆工程学院
专业：
工业工程
组员：
韩文立吴晓敏范文浩
张乐雒挺张隽祎
2011年6月22日
北京理工大学公共浴室男生部
综合优化报告
作者:
韩文立吴晓敏范文浩张乐雒挺张隽祎
（北京理工大学机械与车辆工程学院工业工程，北京100081）
摘要：
本文通过调查问卷、实地测量、现场访问等方式了解统计北京理工大学公共浴室男生部存在的问题，从男生浴室利用率、整体布局、细节改进和动作分析四方面并结合人因工程学的思想来优化浴室的布局和操作者的作业流程。
为了提高浴室利用率，我们通过仿真模型建立来改进柜子结构、浴室喷头间隔和制定刷卡方案。
针对浴室整体布局和细节部分设计，我们从室内布局和楼层布局入手，结合具体测量数据和绘制图形来进行优化。
对于动作改善，我们利用动素分析和慢速影像动作分析来详细分解作业流程，并逐一优化。
关键字：
北京理工大学公共浴室综合优化
ThesynthesizeoptimizationofpublicbathroomformaleinBeijinginstituteoftechnology
Hanwenli;Wuxiaomin;Fanwenhao;Zhangle;Luoting;Zhangjunyi
（BeijinginstituteoftechnologySchoolofMechanicalandVehicleEngineeringIndustryEngineeringBeijng10081）
Abstract:
Inthisessay,theexistingproblemsoftheBathingbuildingintheBeijingInstituteofTechnologywouldbefocusedbythemethodsofquestionnaire,sitesurveying,andInterview.Theaspectsfromtheviewsoftheefficiency,layout,anddetailsoptimizationtothemovementswouldbecombinedwiththeconceptsofHumanFactorEngineeringtooptimizethelayoutinthebathingbuildingandtheworkflowtotheworkers.Toincreasetheefficiencyofthebathingbuilding,thestimulatingmodelofthelayoutandthedetailsareusedtomodifytheboarddesign,intervalsoftheshoweraswellasthepaymentmethods.Tofocusonthelayoutofeachflooraswellasitsinsideenvironment,dataarecollectedandanalyzedtodrawthegraphtomaketheoptimization.Tothemovements’improvements,thedynamicanalysisandSlowMotionsAnalysisImaginearechosen,thatmakethewholecontinuousactivitiesbecomeaseriesofsinglesteps,andbeingoptimized.
Keywords：
Beijinginstituteoftechnology；publicbathroom；synthesizeoptimization
引言
调查显示，北京理工大学的男生部浴室存在诸多问题，比如过道拥挤，大家经常堵在过道边上；柜子太小，放不下多少衣服；地板太滑，常常有同学摔倒；淋浴喷头大多数不能淋浴，只能像水龙头那样冲水；更衣区和洗浴区距离过远，需要走很长的路；底层衣柜大部分人不喜欢使用，导致利用率低下。
诸如这些问题在本文中都有详细的论述，并在研究分析之后提出了解决方案。
1.北京理工大学浴室男生部洗浴情况满意度调查
您好，为了更好的引导学校对浴室进行改良设计，让浴室更宜人，现在我们正在进行一次关于我们学校浴室的人机方面的调查，希望得到您的参与和支持，谢谢！
1.您是否满意浴室的整体环境？
A.满意B.不满意
2.您是否觉得浴室整体空间太小？
A.是B.没觉得
3.您平时洗一次澡花多长时间
A．7分钟以内B.8—15分钟C.15分钟以上
4.您平时在哪个时间段洗澡
A．4：
00—5:
30B.5:
30—8:
00C.8:
00以后
5.您是否觉得更衣区与淋浴区温差过大，尤其是冬天？
A.是B.否
6.您是否觉得更衣区与淋浴区的距离太远？
A.是B.否
7.您是否觉得放浴具的载台太小，浴具容易滑落？
A.是B.否
8.出于隐私的考虑，您是否同意这样的建议：
在喷头之间建立起隔板？
A.希望改进B.无所谓C.现状就不错
9.您是否认为有必要在浴区墙上装面大镜子，方便自我审视呢？
A.是B.无所谓C.否
10.您是否觉得浴室的光线太暗？
A.是B.没觉得C.现在很好
11.您是否觉得平时的洗浴用水温应可调？
A.可调B.不可调C.无所谓
12.您觉得淋浴喷头的个数是否合适？
A.太多B.合适C.太少
13.您觉得浴室的气味应怎样改善？
A.取消厕所的使用B.使用空气清洁剂C.多多清扫
14.您是否觉得衣柜的太小，存放的东西太少？
A.是B.否
15.您是否希望插洗澡卡的机子配有信号装备一提醒您把卡？
A.希望B.无所谓C.多此一举
16.更衣柜现涂颜色是灰色，从色彩感情上看讲，您认为下面哪种颜色会与四周墙壁协调？
A.现在颜色就很好B.淡绿色C.淡黄色D.淡蓝色
17.您是否觉得应该更换防滑地板？
A.很有必要B.无所谓C.多此一举
18.您是否觉得穿裤子会有不方便，如果椅子是干爽的话，您会坐着穿吗？
A.会B.不会
19.您是否觉得喷头之间的距离太近，有时干扰您的淋浴？
A.现在就很合适B.太近
2.调查结果分析
鉴于条件有限，我们的调研只针对男生，分析的也只是针对男生浴室。
1.将近85%的人对浴室的整体环境不是很满意，不满意主要是因为以下几方面：
更衣区与淋浴区的温差过大，更衣区与淋浴区稍微有点远，特别是冬天是更容易着凉，放浴具的载台太小，人的隐私问题，地板太滑，浴室的气味太刺鼻，衣柜稍微有点小（存放东西有点少），喷头与喷头之间有点近（妨碍淋浴）。
对于温差过大问题，我们后续将利用浴室整体布局重新规划方案解决，还将基于更衣柜与淋浴头的利用率分析，优化洗浴空间，此外，对于更衣柜重新设计和防滑等问题也将进行设计。
2.55%的人觉得浴室的整体空间比较小，应该扩大一些，其余45%的人没有这种感觉，相反他们觉得现在的浴室的大小刚刚好。
3.8%的人一次淋浴的时间在7分钟以内，45%的人一次淋浴的时间在7分钟至15分钟，其余48%的人一次淋浴的时间在15钟以上。
可以了解到，同学们平均洗浴时间并不是很长，而现有淋浴头数明显较多，多有闲置，有必要通过仿真进行利用率分析。
4.在平时，20%的人的淋浴时间4：
00—5:
30，45%的人的淋浴时间在5:
30—8:
00，35%的人的淋浴时间在8:
00—10：
00。
5.大部分人觉得更衣区与淋浴区的温差过大，尤其是在冬季，应该加强供暖设施。
对于温差过大问题，我们后续将利用浴室整体布局重新规划方案解决。
6.大约有70%的人觉得更衣区与淋浴区的距离稍微有点远，裸体步行距离有点远。
加上更衣区与淋浴区的温差过大，尤其在冬天，很有可能使学生感冒。
7.放浴具的载台应再加宽一些，大约有65%的人觉得放浴具的载台太小，浴具很容易滑落。
其余的人很有可能是因为平时带的浴具少。
所以尽量加宽一些，以免摔坏学生的浴具等。
8.出于隐私问题，应该在喷头与喷头之间建立起隔板。
40%的人希望改进，45%的人无所谓，15%觉得现状就很不错。
9.35%的人觉得有必要在浴区墙上装面大镜子，方便自我审视，35%的人表示无所谓，其余30%的人觉得浪费，还有可能碰碎弄伤。
10.25%的人觉得现在浴室的光线太暗，55%的人没有察觉，20%的人觉得现状就很不错。
说明浴室现有光线强度适中，无需改进。
11.大多数人觉得夏天水温太热，冬天水温太冷，温度可调比较好，现在的水温就很好，不需要改善。
12.大多数人觉得淋浴喷头的个数足够，但有极少数是坏的，应加强设备的维修，和设备质量的保证。
13.普遍认为浴室的气味应该改善，气味的主要来源是厕所。
60%的人觉得应该去的厕所的使用，其余的人认为厕所的使用价值比去掉更高，20%的人觉得应该多多使用空气清新剂，20%的人觉得只需多多清扫即可。
14.大多数人觉得衣柜下部分确实有点小、不卫生。
冬天的时候，存放的东西有点少，穿的衣服特别多，有时候方的很满，很容易掉下来。
通过优化衣柜的空间，可以改进。
15.大多数人都有把卡忘在浴室的经历，70%的人希望插洗澡卡的机子配有信号装备以提醒拔卡，25%觉得无所谓，只有5%的人觉得是多此一举。
可以通过出入刷卡系统改善。
16.25%的人觉得更衣柜现在涂的颜色就不错，20%的人比较喜欢淡绿色，35%的人比较喜欢淡蓝色，20%的人比较喜欢淡黄色。
可以涂淡蓝色防锈漆。
17.浴室的地板比较滑。
60%的人觉得很有必要换成防滑的地板，35%的人觉得无所谓，只有5%的人觉得这是多此一举。
综上，应该换成防滑的地板。
18.如果椅子是干爽的话，75%的人会选择坐着穿裤子，只有25%的人不会。
所以，如果对椅子的结构及卫生条件进行优化，会为同学们创造更舒适便捷的环境。
19.80%的人觉得喷头与喷头之间的距离有点近，妨碍淋浴。
20%的人觉得现在就很好。
所以有必要加大间隔。
3.当前北京理工大学的男生浴室利用率问题
3.1问题提出
当前理工大学的男生浴室有12个单间，其中6单间每个有8个喷头，另外6个是有12个喷头，喷头总数共有6*20=120个，由于年久失修，很多喷头不能淋浴，直接是一条水柱。
放衣服的柜子有上下两层，共有38*4=152个，其中包括柜子里边的隔板丢失了的。
喷头，柜子虽然很多，但是同学们有各种各样的习惯，这些习惯包括不喜欢用下层的柜子，不喜欢用没有隔板的柜子，不喜欢5个或者更多的人共用一个洗澡间，不喜欢不能淋浴的水龙头等。
这些情况导致柜子、淋浴喷头的实际利用率很低，这就意味着很多柜子，淋浴喷头不能很好的发挥它应有的作用。
3.1.1建模所必须的一些合理的假设条件：
（1）这期间的每个同学的到达是相互独立的，间隔时间服从负指数分布。
（2）每个同学洗澡所花时间相互独立。
服从正态分布。
（3）系统的服务规则服从FCFS的其他规定。
3.1.2调查获取数据（夏季）：
（1）经过多次在不同时间段抽样调查，得出5分钟内进入澡堂的男生人数均值如下：
4:
00——5:
30之间的平均为9人；故相邻两个同学之间的时间间隔为33.33秒。
5:
30——8:
00之间的平均为14人；故相邻两个同学之间的时间间隔为21.42秒。
8:
00——10:
00之间的平均为25人；故相邻两个同学之间的时间间隔为12秒。
（2）按照实际情况，浴室是从下午4点开始工作，一直到晚上10点关门。
连续工作6小时。
根据以上的假设我们用Em-plant仿真软件计算出了浴室服务系统的利用率情况。
（3）喷头总数为120个，柜子总数为152个。
（4）调查了一些同学在澡堂花费时间的情况，得出男生在澡堂花费时间是T1~N（11：
00,3:
52^2）,这个分布就是柜子的占用时间的分布；同时调查了男生在喷头地下花费的时间服从T2~N（9:
00，3:
52^2）。
3.1.3模型的建立
根据以上假设和数据，用Em-plant离散系统仿真软件做的一个模型，用它可以方便快捷得模拟出我校男生浴室的利用率情况。
模型说明：
源代表着同学来洗澡。
淋浴喷头和柜子采用ParallelProc模拟。
3.1.4结果及结果说明：
运行仿真，分时间段运行后得到仿真结果：
4:
00——5:
30有164人到达，喷头占用率为13.98%，最大占用数量为28，柜子占用率为11.89%，最大占用数量为27.
5:
30——8:
00有438人到达，喷头占用率为22.34%，最大占用数量为40，柜子占用率为19.37%，最大占用数量为46.
8:
00——10:
00有627人到达，喷头占用率为38.63%，最大占用数量为58，柜子占用率为34.07%，最大占用数量为74.
利用率是在规定的给定小时内每个东西被占用的时间比例。
最大占用的个数是指同时被使用的个数远远小于120个。
从以上结果可以看出当前理工大学的男生浴室确实存在利用率方面的问题。
3.2问题的解决
3.2.1柜子的结构设计
当前的柜子设计：
从中可以明显的看出柜子是分为上下两层，但是同学们大都不喜欢使用下层柜子，可能的原因是使用下层柜子需要人弯腰。
我们的改进设计方案如下：
1.将下层柜子取消掉，改为放置鞋子，盆，桶的架子，这样虽然在总数上看起来少了一半，但是由于平时柜子的利用率不高，最大使用量为74.所以柜子的数量能够继续满足人数的要求。
2.当前柜子的隔板太靠下边，不方便使用，所以在这点上我们也作出了调整
3.我们增加了横梁距离上顶的距离，这样同学们可以将衣服搭在横梁上，而不是像原来的那样直接放在隔板上，这样做使得柜子能够更好的满足我们的要求。
具体细节设计见下文细节优化章节。
下图为设计的柜子三维图：
结合下文进行的整体布局分析，改进后的柜子总数为72个，最大占用量74，只有2个人会等待几秒钟，所以可以满足需求。
3.2.2淋浴喷头间隔的设计
现在每个浴室间里有12，或者8个喷头，如下图所示：
然而，同学们不喜欢挤在一起洗澡，每个单间最多只会进去6人。
我们认为产生这一现象的主要原因为两个淋浴喷头之间的间隔太小。
经我们实际测量，实际的淋浴喷头间隔为90cm；而男生的平均肩宽为40cm左右，从这个比例上不难看出间隔确实很窄，两个同学在相邻的两个喷头上洗澡，那么一伸手就会碰到对方，这显然是我们不希望发生的。
经过仿真计算，男生澡堂的最大占用量为58；这远远小于当前的淋浴喷头总数120，从喷头利用率的角度看，120个喷头从来没有同时使用过，所以可以减少数量而增加间隔。
从图中可以明显的看到人的活动范围（蓝色区域）和间隔距离相差无几。
这也是造成浴室利用率低的一个重要原因。
改进前的图为：
单位cm
基于以上分析，我们认为两个相邻喷头的间隔可以调到180cm。
这个数是根据中国人的心理安全距离和实际的肩宽计算而来。
结合下文中的整体布局分析，改进后喷头总数为72，比最大的占用量58大，可以满足需求。
3.2.3刷卡出入浴室方案的制定
为了提高北京理工大学浴室的服务水平，提出了刷卡出入方案。
现在，校园卡已经广泛使用，比如食堂刷卡消费；浴室，开水房的刷卡出水；图书馆的刷卡进入、借书。
同理，浴室也可以采用刷卡进入的方式来实现其自动化，在男女浴室门前各放置刷卡机。
刷卡机需要显示以下几个内容：
1.当前到来的同学的姓名和性别
2.当前浴室空着的柜子的数量
3.当前浴室空着的淋浴喷头的数量
4.判断结果
5.时间
显示界面如下：
方案优点：
1.可以设定刷卡机的工作时间，从下午4点到晚上9点30分，9点30分以后来的同学将不能进入澡堂，从而是实现了澡堂准时关门。
2.可以节省人力，减少浴室的服务人员，提高浴室工作效率。
3.如果将来为了安全考虑，实行锁柜子的制度，那么还可以用刷卡机生成一个条形码的钥匙，配合条形码识别技术，实现智能锁柜子。
这项技术已经在很多大型超市使用了。
4.当有同学要刷卡进入的时候，刷卡机判断该同学是男生是女生，然后显示当前男生或女生澡堂的人数，有多少空着的柜子，有多少空着的淋浴喷头。
这样可以直观的看出澡堂到底是否拥挤。
5.实现澡堂智能、自动化，向着现代化的方向迈出一大步。
6.出澡堂也要刷卡，这样可以让刷卡机知道多少人已经离开澡堂了，同时提醒同学们不要忘记了带卡。
3.3改进后的仿真求解利用率
利用上述改进后的喷头数量和柜子数量，即喷头72个，柜子72个，可以进行仿真计算：
得到结果如下：
4:
00——5:
30有164人到达，喷头占用率为27.63%，最大占用数量为28，柜子占用率为29.11%，最大占用数量为27.
5:
30——8:
00有438人到达，喷头占用率为37.26%，最大占用数量为40，柜子占用率为41.80%，最大占用数量为46.
8:
00——10:
00有627人到达，喷头占用率为57.82%，最大占用数量为58，柜子占用率为64.59%，最大占用数量为72.
从结果来看利用率明显有所提高。
4.浴室整体布局分析
4.1室内布局优化
北京理工大学浴室男生部主要包括更衣室、洗浴区和辅助区三个组成部分。
更衣室长16m，宽6.25m，使用面积100
，现共有更衣柜146个，其中柜子分为上下两层，数量相同，下层更衣柜使用率极低，可以忽略不计，上层更衣柜已损坏不能正常使用数量为3个，更衣柜现整体利用率仅为50%左右，更衣用长椅6个，长150m，宽80，高45m；
`
洗浴区长22.5m，宽11.7m，使用面积263.25
，现有大小两种隔间各7个，面积分别为
和
，分别有淋浴头12个和8个，共有淋浴头142个，淋浴头间距为0.9m，其中可正常出水数量为121个，已损坏出水量极小或不能出水数量为21个；
辅助区主要包括整理区和卫生间，其中整理区面积为22
，大镜子及整理台长9.75m，设有吹风机插座7个，卫生间面积为
，包括大便池2个，小便池4个，水池1个。
更衣室的设计受使用方式的影响。
目前更衣柜的使用方式有两种：
一种是免费使用，所有柜子在无人使用时均不上锁，前来洗浴的学生可随意使用空闲的更衣柜，使用者可以选择直接不锁柜门或自己带锁；另一种是租赁使用，前来洗浴的学生可以在管理员处交押金租锁，但使用的同样是公用更衣柜。
两种使用方式,反映到更衣室布局设计上,更衣柜数量应由浴室洗浴设备服务能力控制,数量与淋浴头数量相等即可。
根据浴室利用率仿真分析结果，合理的淋浴头数量为72个。
所以更衣柜数量应从原来的158个更改为72个。
辅助部分（整理区、卫生间）小而分散,设计的灵活性很大,但也最容易忽视。
如整理区是更衣室和洗浴区之间的一个过渡空间。
主要作用一是空气湿度和地面水的过渡,二是组织人流上的缓冲作用。
规模较大的如山东某矿东井浴室,通过盥洗区把更衣室与淋浴、池浴、盟洗以及厕所各个房间联系起来。
规模较小的如山西某矿浴室,充分利用交通面积,隔成前室,平面紧凑,使用也较方便，如下图所示。
现有的男生浴室,只设计有一个整理区。
从表面看,省掉了一些辅助面积。
但实际上现有浴室布局形状过长。
无论是更衣室还是洗浴区都是细长型结构。
这样的布局存在诸多弊端。
首先更衣区长达16m，就浴者进入入口后，由于需要寻找空闲的更衣柜，一般情况下，如无特殊喜好，需从最近的更衣柜开始查看直到找到干净可用的更衣柜为止。
由于浴室每日开放时间段固定，学生的可洗浴时间也全都相同，人流集中，所以经常出要走到更衣室深处才能找到可用的更衣柜。
脱衣结束后，就浴者要按原路返回，走相同的路程，才能进入洗浴区洗浴。
同寻找更衣柜的流程相同，就浴者需从前往后依次查看是否有可用的淋浴头。
而洗浴区也是细长结构，而且更是长达22.5m，所以必须走更远的路程才能找到可用空闲的淋浴头进行洗浴。
洗浴结束后，就浴者还需按原路返回至更衣室。
由于路程较长，洗浴区通道又不是特别宽，所以期间难免会与其他就浴者发生接触，也经常会被临近过道的正在使用的淋浴头溅到身上，影响洗浴质量。
穿好衣服后，若想去整理区稍作整理，则又需原路返回，整理好后，最后离开。
总路程如下：
路线为：
橙——红——绿——紫——蓝
经计算，就浴者最长需要走长达134.3m的路程才能完成一次洗浴。
给寻找更衣柜和淋浴头造成了障碍，增加了就浴者疲劳。
就浴者在如此长的路程中，难免与其他人发生接触，极易发生干净衣服沾水或刚洗完又被别人溅到的情况，影响了洗浴质量和心情，甚至引发矛盾。
此外，更重要的是，冬天温度低，浴室内空间相对大，路程又长，所以造成更衣室与洗浴区温差特别大，就就浴者极易在往返过程中着凉，影响健康。
而且，很多就浴者由于冷的原因，放弃了去整理区稍作整理的过程，一般都是匆忙套上衣服，草草了事。
综合上述几点，我们将对于是整体布局进行全面改进，其布局如下：
其中：
原更衣室入口处通道狭窄，变更为新布局
原更衣室柜子为上下两层，但下层几乎不使用，改进后柜子采用前面新的设计方案
将原来的长形结构改进为东西两侧洗浴区分流的短型结构，减少路程，解决了温差较大问题
西区淋浴区通道加宽，淋浴间改进为倾斜结构，增加视野
取消了卫生间，有助于改善气味，与原来的闲置空间一起成为改进后的东侧更衣室
增加了休息等待区
根据仿真结果，更衣柜个数改进为72个，椅子数量改进为9个
根据仿真结果，淋浴头数量为72个，淋浴头间隔1.8m
东区共有淋浴头及更衣柜24个，西区共有淋浴头及更衣柜48个
4.2楼层布局优化
众所周知，由于北京理工大学特殊的历史原因，校内男女比例失衡，男多女少的状况一直存在。
校园浴室虽然是公共浴室，对所有的持有学生或教工卡的学生、教工及家属开放，但就浴的主力军还是学生。
根据我们的实地记录，数据表明，男生的浴室平均使用人次也明显多余女生。
所以，男女生使用浴室频率差异也是影响浴室整体布局的因素之一。
加上一般情况下，男生平时由于体育运动的次数和激烈程度高于女生，对于洗浴的需求较女生大，而且从常识分析，男生的平均洗澡流程较女生有所简化，女生除正常洗浴时间外还有很多附加时间如烘干头发、涂保养化妆品等。
综上所述，对于北京理工大学浴室，男生的使用人次和使用率高于女生，所以，最简单直接的优化布局就是将男生区从二层改为一层，与女生区互换。
这样就能大大提高浴室利用率。
5.细节优化改进
5.1淋浴喷头的多功能优化设计
经过调查访问发现同学们洗澡有以下几种偏好：
1.有些同学喜欢使用淋浴喷头，而有些同学喜欢一条水柱；
2.有些同学喜欢水温稍微高一点，而有些同学喜欢水温偏冷点；
3.有些同学喜欢水流速度大一点，而有些同学喜欢水流速度温柔一点。
正所谓众口难调，而我们学校当前的淋浴喷头显然不能满足如此多的要求，所以我们提出了可调喷头的设计。
正如其名，可调喷头要能够调节水温，水流的速度，水流的形状。
使用时只需要使用者按照自己的喜好来调整即可。
我们设计的可调喷头如下图所示：
可以从图中
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