学生床在安全人机工程学的分析和改进

尹敏

摘要：通过安全人机工程学的学习和平时对宿舍里床的了解和感受，对学生床在长宽高尺寸、楼梯形式创新、楼梯高度等一系列方面进行了详细地分析，同时提出了一些创新性的建议，保证了安全、美观和舒适一体化。

关键词：安全人机工程学；分析；改进

对于大学生或者是寄宿制的高中学校，宿舍里的床是接触最多的物体，如何更好地改进床的结构成为重中之重。就我们学校而言，新建的宿舍楼是使用的上床下桌式的复式床，而年代比较久远的宿舍楼用的上下铺，而且比较陈旧。改善床的各个方面可以为同学们创造一个更好地宿舍环境，从而提高学习效率和积极性。

以我们学校的上床下铺的复式床为例，首先根据人体尺寸标准考虑床的长宽高，这是从整体来使之符合人机工程学；然后局部考虑构成学生床的各个部位的人机工程学方面的改进，如：楼梯的改良以及尺寸设计、蚊帐架的增加等方面。

1.学生床的长、宽、高尺寸

学生床的三个基本尺寸就是长、宽、高。如果学生床过长、过宽、过高时，不仅影响美观，同时还增大了危险程度；如果学生床过短、过窄、过低时，会不符合人体尺寸，人睡在上面也会不舒服，同时会使楼下书桌空间减小。所以，合适的学生床尺寸很重要，会在保证学生安全的同时，提高学生的舒适程度。

学生床的长、宽是要根据学生的身体尺寸来决定的。根据人体的基本尺寸图表，基本上对于18-60岁的男人来说，167.8cm是平均身高，而对于18-55岁的女人来说，157cm是平均身高。所以根据这个尺寸，我们可以设计学生床的长度大致为200cm，而对于18-55岁的女人来说，肩宽351mm，最大肩宽387mm。根据这个尺寸，我们可以设计学生床的宽度大致为900mm，基本上略微的大于两个最大肩宽为合适。

学生床的高设计时，应该考虑下层书桌所需的空间、结构的稳定性和美观、支撑杆的承受能力等因素。下层书桌如果留下的空间过大，则会是上层睡觉的空间减小，容易使头碰着天花板，如果留的空间太小了，则会使人在下层活动时头碰到床板；并且如果下层空间太高，则会使下层的支撑住容易弯折而断裂，保证其不断则必须加粗，成本随之而来就增加了；同时，如果上、下层空间分布不均匀不合适，美感大打折扣。因此，综合分析，高最宜为200cm。

2.学生床楼梯的形式创新

楼梯是连接地面和床的重要机构，大部分宿舍里的床的楼梯是属于攀爬式的。攀爬式的床踩的杆很窄，人的脚踩上去会产生很大的压强，产生疼痛感，从而增加了攀爬式坠落楼梯的风险；其次，攀爬式的楼梯很费劲，很容易使人产生疲劳感。所以，改进楼梯形式很重要。走路式的楼梯跟符合人机工程学，既省力，又美观。同时，还可以利用楼梯中级与级之间的高度的空隙将其设置成为一些抽屉，用于储物，是空间得到了有效地利用。最后，楼梯可以两两床之间共同使用，改进了攀爬式楼梯单独使用的不足，可以适当地降低成本。

3.从安全的角度设计走路式楼梯的各项参数

首先是楼梯的总体高度，它应该与床板离地面的高度一致，不宜出现落差，太高容易爬上楼梯后摔倒床板上，太低则容易在踏上板时被绊倒，所以一致则刚刚好。其次是每一节的高度，也就是建筑学上说的踢面高度。所谓踢面高度，是指人在走楼梯时，有一节楼梯走向相邻一节的楼梯的时候脚在垂直水平面走过的高度。踢面高度是一个很重要的参数，决定了人们走楼梯的时候的疲劳程度。最后还有一项参数就是踏面宽度，所谓踏面宽度是指人在走楼梯的时候脚踩的那一个面的宽度，一般我们在设计楼梯的时候时将其与人的脚长进行比较，使其与人的脚长相适应，让人感觉舒适。当踏面宽度过宽，踢面高度过低时，人们会由于每跨出一步步伐太大而极易疲劳；当踏面宽度过窄，踢面高度过低时，人们通常会为了满足自己的步伐大小而选择一次性跨多级阶梯，容易发生危险；当踢面高度过高时，人们便会觉得攀爬困难。所以，从安全人机工程的角度来看，踏面宽度和踢面高度的合适程度就显得尤为重要。

设计时足长取《中国成年人人体尺寸》公布的男性足长分布的第95百分位数。该标准公布的人体数据是在裸体或单薄内衣的条件下测得的，测量时不穿鞋。在取足长修正量时，基于人足全部在踏面上，此时脚可按照人的日常行为活动，只需考虑鞋前端或后端的修正量。由于鞋前端和后端的总的修正量为30-38 mm，所以足的修正量Sb取值为15～19 mm，由于s95=260-270 mm，因此S=275-289 mm。因为踏步宽度为人足的最小功能尺寸，所以L=S，即踏步宽度最佳为275-289 mm。

设计踢面高度是应当考虑人体的小腿长，对于18-60岁的男人来说，369mm为平均的小腿长；对于18-55的女人来说，344mm为平均的小腿长。踢面高度应该低于让人的小腿长度，否则人们在走上楼梯时会感觉到很疲惫，但是如果踢面高度过低时，会让人产生一次踏多步的行为，从而发生危险的概率大大增加。所以，踢面高度190mm为宜。

从安全角度来看，适当的踏面宽度和踢面高度是有利于同学们上下床的时候的安全保障，能够有效地降低意外事故发生的概率。更深层次地，可以考虑楼梯的材质、防滑等方面，用木材更容易防滑而且不易损坏，为了防滑可以在楼梯上增加一些凸起的条纹，还能起到美观的效果。

4.从人机角度考虑床的其他价值

学生床还有必不可少的一个部件就是蚊帐架或者成为门帘架，就学校宿舍床而言，这就是一个疏忽。考虑到人机角度的话，可以将这个蚊帐架设计为可以上下伸缩的，加一个旋转的把手，根据蚊帐的大小尺寸来合理地调配蚊帐架的高度。

5.结束语

通过对于人机工程学的研究，会让人懂得更多的生活方面的知识。像类似这样的与人机工程学息息相关的生活例子不胜枚举，该论文只是研究了其中一个方面，但在还是具有一定的可行性和可考虑性的。

参考文献：

[1]丁玉兰.人机工程学（第四版）[M]. 北京理工大学出版社.