人机工程学楼梯设计.doc

摘 要 结合安全人机工程学、房屋建筑学等相关知识，在考虑人的生理和心理特征、人——楼梯——环境的综合宜人性的基础上，对建筑的楼梯设计中楼梯类型、踏步宽度、踢面高度、楼梯宽度、踏步防滑、休息台、楼梯坡度、扶手以及楼梯颜色等进行了安全人机工程分析，并提出了楼梯设计的具体要求和建议，然后以吉林化工学院三教侧面楼梯为例进行了楼梯尺寸的计算，得出三教侧面楼梯的最佳尺寸。 关键词： 安全人机工程学； 楼梯设计； 安全度； 宜人性 前 言 人机工程学是研究人与系统中其他因素之间的相互作用，以及应用相关理论、原理、数据和方法来设计以达到优化人类和系统效能的科学。传统的机械设计以设计产品为主要目标，更多地考虑产品本身功能的实现，并未把人作为设计的目标，规范化地考虑人的因素。近年来关于学校教学楼踩踏事件的报导屡见不鲜，虽然这些事故很大程度上是由人的不安全行为所引起，但客观因素却不能忽视。楼梯是联系不同楼层的交通枢纽，设计符合人的生理特征、心理特性的楼梯，不仅能使其功能得到充分的发挥，而且也能确保楼梯的安全度，提高其宜人性。因此，对楼梯进行安全人机工程的分析具有必要性，也有其实际意义。目 录 第一章 楼梯各部分的设计要求 1 1.1 踏步宽度和踢面高度 1 1.2 楼梯的宽度 1 1.3 踏步的防滑 2 1.4 休息台(正平台和半平台)的设计 2 1.5 楼梯坡度和扶手 3 第二章 楼梯的设计和尺寸计算 4 2.1 设计步骤 4 2.2 尺寸计算 4 第三章 色彩在楼梯设计中的应用 6 3.1 色彩在梯级上的应用 6 3.2 色彩在楼梯墙面上的应用 7 第四章 结 论 8 参考文献 9 第一章 楼梯各部分的设计要求 楼梯是解决不同楼层之间垂直联系的交通枢纽，其应该有足够的疏散能力，满足安全、防火等的要求。同时，根据安全人机工程学分析，楼梯的设计还要满足宜人性，即符合人的生理、心理特征。 人的动觉是对身体运动及其位置状态的感觉，它与肌肉组织、肌腱和关节活动有关。人的动觉的改变破坏了原有的身体位置、运动方向、速度大小等的平衡，人就要重新建立新的平衡，在建立新的平衡过程中人的运动速度必然变缓。因此，建筑的楼梯应尽可能避免破坏人的动觉平衡，其类型宜采用直行形式，如直跑楼梯、对折的双跑楼梯或成直角折行的楼梯等，而不宜采用弧形梯段或在半平台上设置扇步。根据安全人机工程学的原理，楼梯各部分的设计要求如下： 1.1 踏步宽度和踢面高度 确定楼梯踏步宽度(设为L)、踢面高度时要综合考虑人的行为习惯和人体相关尺寸。踏步太宽时，踢面过低会使人踏大步，易产生疲劳，造成人体能量的浪费；踏步过窄时，踢面过低会增加梯级的级数，一方面增加了脚的移动次数使人容易产生疲劳，另一方面亦会使人形成一步踏多级的习惯甚至下楼时踏空跌倒。 踏步宽度主要与人的足长有关，设计时足长取?《中国成年人人体尺寸》(GB1000-88)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，因此有公式[其中：S为最小功能尺寸(mm)；为第a百分位人体尺寸数据(mm)；为尺寸修正量(mm)]。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30~38mm，所以足的修正量取值为15~19mm，由于=260~270mm，因此S=275~289mm。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275~289mm。 梯级的高度(踢面高度)一般为127~200mm，最佳为165~178mm。 1.2 楼梯的宽度 楼梯的宽度主要取决于人的肩宽和人流量的大小。在设计楼梯的梯段宽时人肩宽取?《中国成年人人体尺寸》(GB1000-1988)公布的肩宽分布的第95百分位数，在此称一人的肩宽修正的尺寸为1股人流的距离。在设计楼梯的宽度时不仅要考虑人能轻松通过，还要考虑安全功能距离，即预留的应急宽度(如为了在发生火灾时方便人能进行各种救火操作而设置的宽度)。因此，楼梯的宽度可按以下公式计算： H=nH1+H2 式中：H1为人的肩宽的第95百分位所对应的尺寸404mm；H2为安全功能距离(mm)；n为人流的股数。 此外，不同使用性质的建筑需要不同的梯段宽度，如：公共建筑的楼梯应设置不少于2股人流的距离，其楼梯梯段宽度应不小于1500mm；居住建筑的楼梯梯段宽度应不小于1200mm。 1.3 踏步的防滑 对于踏步表面较光滑的楼梯，在设计时需注意踏步的防滑。踏步防滑设计一般采用条纹防滑，有内凹条纹和外凸条纹两种，从防滑的角度来看，内凹条纹根本起不到防滑的作用，只是具有一定的美学效果，所以既经济又有明显防滑效果的防滑设计是设置外凸条纹