高校公寓床铺及防蚊设施的人机分析与优化设计

徐凤芹 邵灵 董晓日

关键词：公寓床铺;防蚊设施;人机工程学;优化设计

1高校学生公寓床铺及防蚊设施现状调查分析

1.1现状调查

目前，大多数高校公寓床铺分为两种：一种是上床下桌，一种是上下铺。经实地观察测量，绘制尺寸简图如图1所示，相关尺寸见表1。学校配备的床上防蚊工具为蚊帐，上铺的蚊帐高度过高，就会给下铺的人造成许多麻烦，对于上床下桌的人来说，每次走到桌子旁坐下来的时候都会被蚊帐挡到，而且其长度也过长，安装和拆卸较为繁琐，质量不佳，防蚊效果一般。通过对蚌埠学院不同专业的学生调研，结果显示37.5%的学生认为学校配备蚊帐不合理;64.71%的学生认为蚊帐拆卸和安装麻烦;91.67%的学生希望有隐私空间;具体调研数据结果见表2。

1.2现有床铺及蚊帐人机数据分析

根据人机工程学内容：最小功能尺寸=人体尺寸分位数+功能修正量（公式1）：最佳功能尺寸=人体尺寸分位数+功能修正量+心理修正量（公式2）。

其中人体尺寸分位数的选择首先要确定产品尺寸设计类型，再依据满足度选择人体尺寸百分位数。因为在Ⅱ型产品设计中只需要采用一个人体百分位作为尺寸的上限值和下限值的依据，对于床的设计应该使用大尺寸。根据人机工程学中的人体测量数据摘抄本文所需的数据如表3所示，后面所用数据均来源于此表。

床及蚊帐的长度：人体身高尺寸选择第九十九位百分位数1814mm，宿舍床铺长度1913mm和2130mm大于九十九位百分数，即满足了百分之九十九的人使用，符合人机工程学尺寸;而蚊帐的长2080mm又大于左边床铺的长度而小于右边床铺的长度，不符合人机工程学的尺寸。

床宽及蚊帐的宽：选择人体肩宽的第九十九位百分数486mm，根据公式1，加上肩宽尺寸修正量100mm，计算出最小功能尺寸为586mm，我校现有床铺的宽度为820mm，大于最小功能尺寸，而且还预留了一部分的心理修正量;而蚊帐的宽810mm，小于床铺的宽度，不符合人机工程学尺寸。

上下铺之间的高度及蚊帐的高：选择表3中的人体坐姿双手上举高的第九十五位百分数1426mm，根据公式1，加上裤子厚度的尺寸修正量3mm，计算出最小功能尺寸为1429mm，宿舍床铺的上下铺距离为1240mm，小于最小功能尺寸，不符合人机工程学尺寸，蚊帐的高为1940mm，远大于宿舍床铺的高度，不符合人机工程学的尺寸。

下铺距地面的高度：选择表3坐姿膝高的男性第九十九位百分数549mm，功能修正量33mm，根据公式1，549mm+33mm=582mm，宿舍床铺下铺距离地面460mm，不符合人机工程学尺寸。上铺高度：跟上下铺之间的高度相似，采用上下铺之间的高度的最小功能尺寸1429mm。我校宿舍床铺上铺高度为1010mm，比最小功能尺寸小419mm，不符合人机工程学尺寸要求。

2高校公寓床铺及防蚊设施的优化设计分析

2.1床铺的优化设计分析

根据公式2和人身高第九十九位百分数可以得出床长最佳功能尺寸为1814mm加上睡觉修正量100mm和人的心理修正量100mm等于2014mm，因此将床的长度统一改进为2014mm。下铺距离地面的高度根据公式2及以上所求最小功能尺寸549mm，计算出最佳功能尺寸为549mm+33mm+0mm=582mm，因此下铺距地面的高度改进尺寸设为582mm。上下铺之间的高度根据以上算出的最小功能尺寸和公式2可以算出最佳功能尺寸为：1429mm+10mm=1439mm，因此改进尺寸为1439mm。上铺高度根据上下铺的最佳功能尺寸，将其也改进为1439mm，可算出改进后的总的最佳高度为：1439mm+1439mm+582mm=3460mm。而宿舍房间的总高只有2930mm，明显多了3460mm-2930mm=548mm，因此还要再次修改尺寸，使其尽量满足人机工程学尺寸要求。将人体坐姿膝高选取较低一点的参数男性第五十位百分数532mm，功能修正量为33mm，根據公式1，下铺距地面高度最小功能尺寸为532mm+33mm=565mm。由于上下铺之间的高度选取人体坐姿双手上举高的百分位数过大，因此将其参数换为坐高男性第九十九百分位数979mm，功能修正量3mm，心理修正量100mm，再根据公式1和2，上下铺之间的高度的最佳功能尺寸为979mm+3mm+100mm=1082mm，1010mm<1028mm<1429mm，由此算出总高为1028mm+1028mm+565mm=2729mm<2930mm，符合人机工程学要求，因此上下铺之间高度以及上铺高度统一取值为1082mm。

2.2防蚊设施的优化设计分析

蚊帐的长根据床的改进长度2014mm，将蚊帐长度改进为2020mm，留出6mm的修正量;蚊帐的宽根据床宽改进尺寸820mm，也相对多6mm的修正量，将蚊帐的宽度改进为826mm;蚊帐的高根据上下铺的高度以及上铺的高度1082mm，将其也加上6mm的修正量，因此蚊帐的高度改进尺寸为1088mm。

大学生公寓多人住在一间宿舍，难免空间不独立，根据调查结果显示，91.67%的学生都想在床上有自己隐私空间，为了满足大多数学生的心理需求改进过后的蚊帐材质换成透气但不透明材质，例如亚麻、雪纺等布料。

蚊帐的连接结构采用拉链连接，相比于目前的蚊帐防蚊效果更好，安装和拆卸也更加方便。具体效果如图2所示，上铺的蚊帐的顶是直接套在床的两个杆上，设计尺寸时预留了6mm的修正量。其边缘是拉链的一半，另一半拉链在蚊帐四围上方的边缘，其下方边缘也同样设计有拉链的一半，其另一半则在蚊帐底部与床连接的一部分的上边缘，与床连接的部分采用子母粘贴的方法连接，将其套在床的边缘再将刺面按在毛面上即可达到稳定连接的作用，下铺的底部设计相同，如此设计蚊帐则不会出现妨碍到下铺的情况。

3总结

人机工程学是一门实用性很强的学科，研究人一机一环境系统三个要素之间相互作用、相互依存的关系。文章通过对蚌埠学院学生公寓床铺的调查测量与人机分析，对根据人体百分位数据分析得出当前床铺和防蚊设施设计不合理之处进行优化，达到人一机一环境系统的协调。公寓床铺及防蚊设施在设计时，不仅要在理论上符合人机工程学，还要在实际使用时根据使用者的实际情况进行设计，使学生公寓床铺及防蚊设施设计更加人性化，提供给学生一个更加舒适、安全的环境。