对教学楼B楼和自习楼研究及相应的改进措施
课程:人因工程 学号:06093024 姓名: 陈 倩 教师: 张云涛
2011年6月22日
C楼的
摘要:此次研究的主要目的是应用人因工程原理,对我校教学楼B号楼和自习楼C号楼的主要教室的照明、桌椅、饮水机、综合布局等因素进行分析,并应用相应的理论研究结果提出具体优化设计方案。
引言:作为一名学生,我们在校学习,最重要的一部分时间都是在教室中度过,包括上课、自习。学校教室是教与学的场所,教室在建筑和设备方面是否符合要求,将直接影响到学生的身体健康和学习效果。那么,我们的教室设施、布局和环境状况如何,是否真正适合我们在其中学习?这个值得我们仔细研究一下。
正文: 在此,我选择了学校中较有代表性的两座建筑进行研究,也是我们学校学生上课和自习的主要地点,包括教学楼B号楼和自习楼C号楼。对于每个地点,又主要研究照明、桌椅、饮水机、综合布局这四大方面。对于照明问题,我们主要是通过教室灯光的数目和亮度来分析。桌椅状况包括高度、舒适度等。饮水机问题是根据其温度状况、数量及分布来研究。而综合布局则考虑的是桌椅、灯具的布局,幻灯的高度、视觉角度及其它一些综合布局情况。 下面是我通过实地观测得到的一些资料: (一)教学楼B楼 (以312教室为例)
1、照明。灯具采用双管吊式,左右均匀分布4列,每列各5支,前面讲台上方并列2支吊灯,均为垂直竖置;临近幻灯片上方的位置有4只支,并排横置,即总灯数为26支,灯管数为26*2=52支。
2、桌椅:采用桌面固定,椅面可翻转连式课桌椅;每排桌面呈阶梯式分布。 3、饮水机:采用加热器饮水机,两个水龙头,均供应热水。每次供水大约1.5升;每层教学楼共有教室14个,共有两台饮水机。
4、综合布局:教室大小约为9m*12m,桌椅布局分左、中、右三列。左右对称,每边每排各4个位子,共10 排(除去第四排临墙位置);中间每排7个位子,共11排。故一个教室总共可容纳约155人。幻灯片高度约为2m,离地面高度约1.5 米.教师讲台离地高度约1.2米。
教室朝南有大型玻璃窗,配有深蓝色窗帘。饮水机一个置于走廊最东边,一个位于中间位置。
(二)自习楼C楼(以414教室为例)
1、照明。灯具采用双管吊式,从前往后共布置了4行电灯,每行3 支,即总灯数为4*3=12 支,灯管数12*2=24 支。
2、桌椅。采用椅面固定但可旋转的连式课桌椅,所有桌面处于同一水平面。 3、饮水机。采用加热器饮水机,两个水龙头,均供应热水。每次供水大约1.5升;每层教学楼共有教室21个,共有一台饮水机。
4、综合布局。教室大小约为 6m*10m,桌椅布局分左、中、右三列,左右对称,每边有两列,每列9行,中间有5列,每列10行。故一个教室总共可容纳约86人。
通过对教室大致情况的了解,有了以上搜集的资料,我们就可以开始对其进行进一步的分析和研究。在这一过程中我们采用分因素横向分析的方法。 一、 照明
人对光环境的需求与他从事的活动有密切关系,优良的照明振奋人的精神,提高工作效率,保障人身安全与视力健康。教室是教与学的场所,因此教室的光环境又有它特殊意义。教室的采光和照明不仅直接影响学生和教师视觉作业的完成,而且也影响到其它非视觉作业
的各个方面。因此,实现良好适宜的照明在对教室的人因工程设计过程中是十分重要的。通过对所得到资料的分析及在教室中上课和自习的亲身体会,我大致总结出目前我们学校教室的照明状况尚且存在以下几点问题:
1、B楼教室电灯数量足够,且均匀分布。且偶尔出现电灯超过使用寿命或由于其他原因造成损坏还得不到及时更换的现象。而且,为追求投影屏幕和显示器明亮的显示效果,通常会将窗帘拉上,甚至将照明灯具关闭,造成室内采光不足。
2、C楼自习室电灯数量足够,但没有安装黑板灯,从而造成教室黑板处光线较暗,照度较低;且日光灯与课桌的距离偏大,当灯具与课桌相距达2m 以上时,会致使教室内照明不均,且产生“眩晕光”,使学生的眼睛容易发生“光疲劳”;夏天的时候,阳光充足,一般上午10点到下午6点左右,临近窗户的位置光线太强烈,且没有窗帘遮挡,根本无法学习。
最后,我们总结出设置教室照明灯光的一些建议:
为了使课桌面和黑板上有足够的照度,照度分布比较均匀,不产生或少产生
阴影。就要求照明工具的布置符合要求,如尽量使灯具的高度符合标准值(如不能超过2米)。同时,对一些教室改变采光环境,确保合理分布光源,保证室内色彩协调,安装深色的窗帘,避免光线直射人的眼睛,避免黑板、投影屏幕等上产生眩光,以利于消除眼睛疲劳,保护视力。且对于超过寿命期的灯管和已坏的灯管应及时更换。学校教室的采光和照明,不仅要求有足够的光照度,还要有好的照明质量,使师生有一个减少视疲劳和舒适愉快的光环境,从而提高工作和学习效率。 二、桌椅
在校学生大部分学习时间处于伏案坐姿,科学地设计符合人类工效学要求的课桌椅空间设置,对于提高学生作业能力,培养健康美观的坐姿习惯,预防长期伏案引起的肩颈背肌肉骨骼劳损具有重要的意义。据了解,在校学生存在一定肩颈肌肉劳损患病率,其原因与不合 工效学要求的课桌椅空间设置不无关联。
通过观查我们发现,我校大多数教室的桌椅都是椅面可翻转连式桌椅。但根据有关研究结果表明,分离式课桌椅通常比连式更合乎工效学要求。分离式桌椅高差适当,且学生可根据自身体格因素调整椅座距,斜面课桌还可减少伏案学习的颈前倾角,有利于阅读和书写,
可避免学习时头部过度前倾,但斜面过大也容易使书本滑落,因而适宜的规格是桌面坡度为100~120。连式桌椅空间设置主要工效学问题是桌椅高差和椅座距均偏大,与学生体格不协调,此种不良界面可造成伏案坐姿的躯干前倾角加大,眼桌距缩小和坐点前移,使躯干和四
肢肌负荷加重,臀腿部承重压强加大,学生作业能力会出现下降,也易致视力疲劳。另外,对于桌椅的高度,有这样一个计算桌椅高度的简易公式: h(桌面高度)=坐高P3+下腿长 h(椅面高度)=下腿长
但由于学校教室的课桌椅基本都是统一规格的,而学生的体型又存在较大的差异,故目前仍无法满足所有人的需要。
但从学生的健康与舒适考虑,还是建议学校最好使用升降可调式课桌椅,当然这一方法的可行性还是有待商议。同时,桌椅设计时要根据人体形态工程学原
理,使桌面和椅背座垫弧度尽量符合人体曲线,让人坐感舒适;桌面和椅面材料应保证使用坚固、耐久;桌椅结构简洁、流畅,可自由调节高度,安装维修方便。同时要确保使用材料中所含的化学成分不能超标,不得为追求美观、坚固等,危害学生的身心健康。 三、饮水机
在西电教学楼和自习室都配有饮水机,这有利于学生及时补冲水分。但是饮水机只供应热水,不供应纯净水;且无法将水加热到100度,最高只能达到97度,而且每次只能加热1.5升水,有两个水龙头将水输出,大约每次烧开的水只可以同时给两个水杯加满水,后面的同学就要等待饮水机再次将水烧开。冬天的时候,同学的需热水量急剧增加,常常可以看见每个饮水机前排着两队很长的队伍;夏天的时候,开水的需要量下降,但是纯净水需求量巨大,这时候教学楼和自习室的饮水机就无法满足同学的要求了。重要的是,当没有人需要开水的时候,饮水机内的水会一直烧着,保持着水温达到97度,喝这种水,对同学的身体健康有着极大的危害,反复加热的水中含有大量亚硝酸盐,经常喝会增加癌症的发生概率。
所以建议学校更换这种饮水机,采用可以随时加热,加热快,并且可以供应纯净水的饮水机。适当增加饮水机的数量,这样可以减少同学等待的时间。 三、综合布局
对于教室的综合布局问题,发现了以下几点问题,并相应提出了一些建议。 1、B楼的大教室长约20m,小教室长12m,可两者使用的幻灯屏幕大小相同。不论是通过理论分析或是亲身体验,我们都不难发现,在小教室坐后排的同学仍能清楚得看清幻灯,而在大教室若坐的位子偏后则很难看得清楚。因此,教室幻灯大小与教室面积大小应有所匹配,才能达到最好的视觉效果。
2、当前在部分学校中,更加清洁和多功能的白板正在逐步取代传统的粉笔灰飞扬的黑板,成为了学校新的建设项目首选的教学设备。白板作为一个辅助的教学书写工具,与学生在书面看到的表现更加接近,在黑板背景上难以表现丰富的色彩和与印刷品上类似的能力,而白板可以用不同颜色的笔做到这一点。
3、教室综合布置中颜色也是一个很重要的因素。教学环境中色调的不同会影响学生的智力活动:浅绿色和浅蓝色会使人产生安静、和谐的感觉,易于消除大脑疲劳,提高用脑效率;而深黄色和深红色可对人产生强烈刺激,使大脑兴奋,随
后则趋向抑制。因此在普通教室这种人员多而集中且需要安静学习的场所,应设计成冷色调(浅蓝、浅绿等),形成宁静的学习环境。这点我们学校的还没有完全做好。 实验感想:
本次研究的两个教室,一个是我经常上课的教室,一个是我固定的上自习的教室,所观所思,均来自平时学习的感受。通过这次的学习研究,我对人因工程的理解更加的深入,相信人因工程会在未来的科学发展以及日常生活中有更大的效用。 参考文献:
1、普通高等教育“十一五\国家级规划教材《人因工程学》 2、西安电子科技大学副教授张云涛上课PPT
3、教育部普通高等教育“十五”国家级规划教材 《人因工程》(修订版)