盛麟 張科 申躍耀

摘要：宿舍公共廁所盥洗池用戶范圍單一，為1825歲青少年，在設(shè)計時盡量滿足多數(shù)人的需求。通過對盥洗池的人機(jī)尺寸分析，設(shè)計出適合的人機(jī)尺寸。

關(guān)鍵詞：公廁；盥洗池系統(tǒng)；人機(jī)工程

1 人機(jī)尺寸分析

1.1 盥洗池系統(tǒng)人機(jī)尺寸分析

學(xué)校宿舍的盥洗池系統(tǒng)分為：盥洗臺、水龍頭。產(chǎn)品類型：盥洗臺屬于Ⅲ型產(chǎn)品 ，故選取P50作平均尺寸設(shè)計依據(jù)。盥洗池普遍的使用功能：刷牙、洗臉、洗衣服。宿舍公共廁所盥洗池使用時采用站立式操作，其相關(guān)尺寸包括：

靜態(tài)尺寸：肘高、身高、肩高、視高、手功能高、上臂長、前臂長等；功能尺寸：手臂功能極限尺寸，手臂使用時舒適姿勢的調(diào)節(jié)范圍等。

1.1.1 身高和視高（確定盥洗臺高度和置物臺高度）

用戶對象為1825歲男生和女生，在盥洗池洗漱的時候，身高是確定了盥洗池平臺高度的重要依據(jù)，視高是用來檢驗置物臺高度合理性的重要依據(jù)。表1是1825歲的男性與女性的身高百分位尺寸。

洗漱臺的最佳功能尺寸=查表基于身高的設(shè)備高+由身高產(chǎn)生的功能修正量+心理修正量

由于是Ⅲ型產(chǎn)品 ，故選取P50作平均尺寸設(shè)計依據(jù)。

男性：h1（P50）=1686mm

女性：h2（P50）=1580mm

在洗漱的時候會彎腰，這個時候操作最舒適的平臺高度可以查表——設(shè)備及用具與身高的關(guān)系（洗臉盆高度：設(shè)備高與身高之比：4/9）

由此可知：

對于男性，基于身高的設(shè)備高H1=4[]9h1=749.33mm

對于女性，基于身高的設(shè)備高H2=4[]9h2=702.22mm

由于盥洗臺最佳功能尺寸Hb=查表基于身高的設(shè)備高H+穿鞋修正量a

功能修正量可以查表——正常人著裝身材尺寸修正量

穿鞋修正量a=25—38，男性取a1=25，女性由于可能穿高跟，所以取a2=30

所以男性宿舍盥洗池高度：Hb=H1+a1=749.33+25=774.33mm

女性宿舍盥洗池高度：Hb=H2+a2=702.22+30=732.22mm

由于表設(shè)備及用具與身高的關(guān)系：使用方便的隔板高度，設(shè)備高與身高之比6/7

所以置物臺的高度Hz=6/7h

男衛(wèi)：Hz1=6/7h1=1445.14mm

女衛(wèi)：Hz2=6/7h2=1354.29mm

1.1.2 手臂關(guān)節(jié)的活動范圍和尺寸（確定盥洗臺寬度、水龍頭間距、邊緣水龍頭距洗漱臺邊緣的距離、水龍頭距盥洗臺上平面高度）

手臂關(guān)節(jié)活動范圍是確定盥洗臺寬度、水龍頭間距、邊緣水龍頭距洗漱臺邊緣的距離、水龍頭距盥洗臺上平面高度的重要參數(shù)依據(jù)。

下圖為人在站立時，軀干不動情況下，手在正前方的活動范圍。其中，手臂的最大觸及范圍是大圓弧，前臂的正?；顒臃秶切A弧，最有利的活動范圍位于陰影區(qū)域。

手臂關(guān)節(jié)活動范圍及尺寸圖

（1）盥洗臺寬度b：盥洗臺都是站立作業(yè)，最大范圍是以肩關(guān)節(jié)為中心，由圖二可知，臂長為半徑（720mm，包括手長）所劃圓弧，正常舒適的作業(yè)范圍是半徑為300mm左右的圓弧，身體前傾時，半徑可增大至400mm。因為盥洗池作業(yè)幾乎是前傾的彎腰作業(yè)，且手操作的最大范圍是508mm，所以寬度b=508mm。

（2）水龍頭的間距d和邊緣水龍頭距洗漱臺邊緣的距離c：由于站立時半邊手臂的水平正常活動范圍是0580mm，所以水龍頭的間距d應(yīng)≥580mm，水龍頭的間距d=2×（半邊手臂正常最大活動范圍+兩肘間寬修正量/2）。

兩肘間寬修正量為20.所以間距d=（580+20/2）×2=1180mm。

由以上計算可知，c=站立時半邊手臂的水平正?；顒臃秶?580mm，由于在最邊緣沒有擁擠的因素，所以不必要算肘間修正量。

（3）水龍頭距盥洗臺上平面高度D：由于站立時手臂垂直正?；顒臃秶菑膩碇飧唛_始以上350，所以由表5知Pm（50）=1024mm，Pf（50）=960，那么手臂垂直的正?；顒臃秶缘孛鏋閰⒖键c(diǎn)，是男性1024mm1374mm，女性是960mm1310mm，由物理學(xué)可知，手臂抬的越高，消耗能量越多，越累，所以在正?；顒臃秶鷥?nèi)應(yīng)該取最小值，男性取1024mm，女性取960mm，由于可能身體前傾，所以肩高中心下降，帶動手肘中心下降，產(chǎn)生了修正量m，由1算出的最佳盥洗臺高度，男宿水龍頭距盥洗臺平面高度為Hb=774.33mm。女性宿舍盥洗池高度：Hb=732.22mm，所以水龍頭距盥洗臺上表面高度為男宿D(zhuǎn)1=（1024774.33）m=249.67m.女宿D(zhuǎn)2=（960732.22）m=227.78m（m取決于是否前傾。若是前傾則取m為0.91之間）。

（4）盥洗臺深度e：深度太淺，洗手刷牙的水會濺到衣服上，所以適當(dāng)?shù)纳疃葧踝∷?，但是深度太深，洗衣服或者一些用盆洗臉的同學(xué)又會不方便，針對這一問題，提出兩種解決辦法，a.由經(jīng)驗得知盥洗臺的深度90mm120mm可以減少濺出量.b.可以借鑒家用盥洗池，可以做成凹狀，這樣可以反射一部分水花，減少水的濺出量，也方便擦洗。

1.2 由第一部分計算的人機(jī)尺寸可知存在的問題

（1）深度過深，使人彎腰角度大，容易疲勞（2）邊緣問題：直角邊緣，可能會對洗漱同學(xué)造成傷害（3）水龍頭的安排；最邊上的水龍頭由于過分的靠里，就導(dǎo)致大量同學(xué)洗漱時這個水龍頭的使用不便，利用率不高，水龍頭的間距也較小，比較擁擠。

2 重新設(shè)計

（1）修改不符合人機(jī)的尺寸。（2）增加置物臺。（3）邊緣上應(yīng)該采用圓弧狀邊緣，這樣不僅看上美觀大方而且比較安全。（4）最后我們認(rèn)為在水龍頭的安排應(yīng)該在間距和水管長度具有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，這樣才可以充分的利用。

參考文獻(xiàn)：

[1]白玉蘭.人機(jī)工程學(xué)（第五版）[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2017.