安全人機工程學課程設計

西安科技大學《安全人機工程學》課程

設計課程 題目我校供暖系統安全人機設計與分析院系 能源學院 專業(yè)班級 學生姓名 學號 小組成員 指導老師 老西 1、 前言 錯誤！未定義書簽。2、 研究歷史 錯誤！未定義書簽。2.1人與暖氣的關系 錯誤！未定義書簽。2.2國家標準的相關人體參數 錯誤！未定義書簽。3、 窗，門，地板的設計 錯誤！未定義書簽。3.1窗的設計 錯誤！未定義書簽。3.2門的設計 錯誤！未定義書簽。3.2.1夕卜門 錯誤！未定義書簽。3.3.2內門 錯誤！未定義書簽。3.3地板的設計 錯誤！未定義書簽。4、花灑，花灑座的設計 錯誤！未定義書簽。4.1花灑座得高度 錯誤！未定義書簽。4.2花灑的高度設計 錯誤！未定義書簽。4.3花灑的握手形狀設計 錯誤！未定義書簽。4.4花灑旋轉度設計 錯誤！未定義書簽。5、 洗漱臺設計 錯誤！未定義書簽。5.1洗漱臺的高度設計 錯誤！未定義書簽。5.2毛巾架的高度設計 錯誤！未定義書簽。5.3鏡子 錯誤！未定義書簽。6、 廁所設計 錯誤！未定義書簽。

6.1廁所6.1廁所6.2淋浴空間6.2淋浴空間錯誤！未定義書簽。6.3浴室色彩設計6.3浴室色彩設計錯誤！未定義書簽。7、總結參考文獻我校供暖系統安全人機設計與分析［摘要］針對我校供暖系統設施，在使用時可能存在一些經濟性問題。應用安全人機工程學，根據需求對現在我校供暖系統進行改進設計與分析，充分考慮經濟的因素，對其做一些“人性化”的改善，以求在我們學習的同時，也能有一個舒適溫暖的生活環(huán)境。本設計通過對我校供暖系統的主要人機關系進行實測和整改設計。運用了安全人機工程學的基本原理和方法，全面考慮人的生理、心理因素，考慮其供暖系統居住的空間能適合人的生活方式，人與供暖系統綜合的宜人性，借鑒一般供暖系統設計的情況，使之達到經濟、高效、舒適、合理的效果。［關鍵詞］安全人機工程學；供暖系統；人性化設計；合理性；經濟性。1、前言安全人機工程學是從安全的角度和著眼點研究人與機的關系的一門學科，其立足點放在安全上面，以活動過程中的人文實行保護為目的，主要闡述人與機保持什么樣的關系，才能保證人的安全。也就是說，在實現一定的生產效率的同時，如何最大限度地保障人的安全健康與舒適愉快。這主要是從活動者的生理、心理、生物力學的需要與可能等諸因素，去著重研究人從事生產或其他活動過程中在實現一定活動效率的同時最大限度地免受外界因素的作用機理.為預防與消除危害的標準與方法提供科學依據，從而達到實現安全衛(wèi)生的目的，確保人類能在安全健康、舒適愉快的條件與環(huán)境中從事各項活動。安全人機工程學涉及到人類工作，生活，休息的各個領域。隨著現代技術的發(fā)展，科技和人的因素的含量在工作環(huán)境中日益增多。安全人機工程學理論在我們學校的供暖系統也逐漸受到重視。為研究安全人機工程學與我校供暖系統的設計與經濟關系，本人根據安全人機工程學的理論及相關書籍，對我校的供暖系統的設計進行分析，運用安全人機工程學理論，全面考慮人的因素，優(yōu)化人機供暖系統的人一機一環(huán)境系統，以便達到安全，經濟，高效的目的。限于篇幅，本文著重介紹安全人機工程學與我校供暖系統的人性化設計及合理性，經濟性，安全性。具體原則有以下幾點：供暖系統要人性化。設計時要充分考慮人的因素，要達到機宜人。供暖系統要合理。主要體現在幾個方面：熱源位置的選擇、管道的敷設，暖氣片的安裝位置等。供暖系統要安全。從管理和使用方面。供暖系統要經濟。包括燃料，材料的選擇，管道的熱損失。供暖系統要高效。2、研究歷史，現狀，意義 。2.1研究歷史安全人機工程技術是21世紀信息領域需要解決的重大課題。美國21世紀信息計劃中的基礎研究內容為4項：軟件，安全人機交互，網絡，高性能計算機。其中，安全人機建模研究在信息技術中被列為與軟件技術和計算機技術等并列的六項國家關鍵技術之一，并被認為對于計算機工業(yè)有著突出的重要性，對于其它工業(yè)也很重要。我國的973,S-863,十五計劃及未來的十一五規(guī)劃均將安全人機交互列為主要內容。在我國，安全人機工程學的研究在20世紀30年代既有少量和零星的開展。但系統和深入的開展在文革以后。1980年四月，國家標準局成立了全國人類工效學標準技術委員會，統一規(guī)劃，研究和審議全國有關人類工效學基礎標準的制定。1984年，國防科工委成立了國家軍用人-機-環(huán)境系統工程標準化技術委員會，有利的推動了我國安全人機工程學研究的發(fā)展。20世紀90年代初，各大高校也成立了相關的專業(yè)。當前，隨著我國經濟和科技的發(fā)展，人們對工作條件和工作環(huán)境的要求逐步提高，對產品的安全人機工程特性也會日益重視。2.2研究現狀我國供暖系統盡管目前已經多樣化，但由集中熱源提供熱媒，通過管道系統的集中供熱，或通過獨立的戶用供暖，采用散熱器供熱是目前技術最成熟、維護較方便的采暖方式。國外大量工程實踐已經證明，切實采用科學的水處理措施、推行閉式供暖系統設計、并在非采暖季節(jié)滿水保養(yǎng)，合格的輕型散熱器就完全可以長期安全使用，隨著我國對環(huán)境保護的重視，城市燃料結構以煤為主并采取以熱電廠和區(qū)域鍋爐房供熱的集中供熱方式受到了挑戰(zhàn)；熱電廠高空排放有利于改善供熱地區(qū)的排放濃度，但其總排放量包括發(fā)電用煤將超過采暖用煤的排放總量，因此，必須以清潔能源供替煤炭，以減少污染物的排放量，達到國家要求的環(huán)境標準。在此形勢下燃氣供熱得到了迅速發(fā)展，由于燃煤鍋爐對城市大氣環(huán)境造成不同程度的污染，燃氣鍋爐的應用日益增多，目前許多城市已開始嚴格限制燃煤鍋爐的使用燃氣鍋爐供暖成為城市供暖的主流。，供暖系統對于我們人類來說是必不可少的。就我們學校的燃氣供暖系統來說，供暖系統設計得是否合理，同樣對老師及大學生活質量有著重要影響。供暖系統的設計，應實用，安全，經濟，高效相結合，但首先要考慮的功能是實用，然后才是安全，經濟，高效，環(huán)保等效果。我們學校的供暖系統是燃氣供暖系統，不僅實用，而且還經濟，環(huán)保。2.3研究的目的與意義供暖系統對于我們人類來說是必不可少，經歷了由燃煤到燃氣（燃油）的發(fā)展，已經取得了很大的進步，不管是從經濟還是環(huán)保方面，都取得了顯著的效果。就我們學校的供暖系統，不僅經濟也很環(huán)保，為了使我校師生處于一個舒適的狀態(tài)和適宜的環(huán)境，在供暖系統的設計時就必須充分考慮人的因素，怎樣設計，才能使人處于一個舒適和安全的環(huán)境，能達到安全。在供暖的時候怎樣減少熱量的損失，最大限度的利用好資源，已達到安全，經濟，高效。我校的供暖系統是燃氣供暖，因此，相對于燃煤來說，燃氣鍋爐污染小，噪音低，鍋爐房布置靈活，其系統形式具有多樣性。已經達到了設計的初衷，不僅降低了運行成本，還更好的利用了資源，達到了安全，經濟，高效的目的。通過對我校供暖系統的分析，可以看出，設計還是比較合理的，燃氣鍋爐具有良好的燃燒特性，特點為起火迅速，鍋爐升溫快，調節(jié)靈活，燃燒效率高，對環(huán)境的污染小等。這對于供暖系統來說都具有很重大的意義。3、人與暖氣的人機關系。3.1人體適宜的溫度在研究人與暖氣的關系時，首先應該考慮人最適宜的溫度，濕度等。這樣才能使設計更加人性化，也會更加經濟，節(jié)能，環(huán)保。根據研究，人體最適宜的溫度在18°C—24°C，人體最適宜的健康濕度在45%RH—65%RH之間，人體皮膚表面溫度約為33C。據有關醫(yī)學保健方面的測試資料表明，當人的正常體溫為37C時，人體皮膚表面的溫度約為33C左右，當室內溫度高于33C時就會有熱的感覺，而低于33C時則會有涼的感覺。然而，當環(huán)境條件為溫度25C，相對濕度50%，氣流速度0.15米/秒時，人體處于最正常最理想的熱平衡狀態(tài)，也就是說，感覺最為舒適，反應最為良好。在設計時充分考慮人的因素，不但利于人的健康，而且也更經濟，節(jié)能。3.2人與暖氣的關系.在考慮了人體最適宜的溫度和適度后，就要考慮人與暖氣的人機關系，就以下面的簡圖來做個簡要的說明，有個直觀的了解。3.3暖氣與空間的關系對于供暖系統來說，必須要考慮到供暖的空間大小，對于我們學校來說，教室，宿舍居多，大小不一，要考慮各個教室，宿舍，辦公室的空間大小，來決定安裝暖氣片的個數。一般暖氣片每片的散熱面積在1.2—1.6平方米，鋼制暖氣片散熱面積數值要小些，銅鋁和鋁制暖氣片的散熱數值則要大些，這樣，我們在設計供暖系統時就要根據每個空間的面積來確定暖氣片數量。譬如，面積為10平方米的房間，選用每片散熱量為1.5平方米的暖氣片，需要的片數大約在6片左右即可。3.4暖氣片安裝的位置。從經濟，節(jié)能的角度考慮的話，暖氣片的安裝位置也要必須注意，暖氣片的安裝位置都在窗戶的下面。現在新型的暖氣片顏色豐富，造型多變，用于取暖的同時也是家中頗有特色的一種裝飾品，于是一些人隨意選擇暖氣片的擺放置，成為一種誤區(qū)。其實，暖氣片位置的選擇從經濟，節(jié)能的角度考慮是有講究的。3.4.1選擇合適的墻面。暖氣片并不是安裝在任何位置都能發(fā)揮其最好的作用。想達到最佳的采暖效果，應該安在外墻的窗下，如果是落地窗也可以安裝在窗與窗之前的墻上，反正只要是靠外墻的地方，都會達到不錯的采暖效果。3.4.2把握合適的安裝尺寸。一般暖氣片沿外墻窗下安裝，距地面100mm以上，背面距墻多為30mm，利用暖氣片與墻面的空隙促使氣體流動并隔熱。暖氣片盡可能明裝，必須設罩時，要選用對散熱無嚴重影響的罩型。3.4.3根據暖氣管道的情況來決定管徑大小。暖氣片管徑有4分、6分、1寸管，選定暖氣片時，要選定好安裝位置，通過專業(yè)人員的測量，計算出暖氣片的尺寸、大小以及片數或組數。4.燃氣供暖系統的設計。4.1散熱器散熱器的功能是將供暖系統熱媒所攜帶的熱量的熱量通過散熱器壁面?zhèn)鹘o房間。對散熱器的基本要求主要有以下幾點：4.1.1熱工性能方面的要求散熱器的傳熱系數K值越高，說明其散熱性能越好，可以采用增加外壁散熱面積（在外片上加肋片），提高散熱器周圍空氣流動速度和增加散熱器向外輻射散熱的比例等措施來提高散熱器的傳熱系數。4.1.2經濟方面的要求散熱器傳給房間的單位熱量所需金屬耗量越少，成本越低，其經濟性能也越好。4.1.3安裝使用和工藝方面的要求散熱器應具有一定的機械強度和承壓能力；散熱器的結構形式應便于組合成所需要的散熱面積，結構尺寸要合理，少占房間的面積和空間；散熱器的生產工藝應滿足大批量生產的要求。4.1.4衛(wèi)生美觀方面的要求散熱器的外表應光滑，不積灰和容易清掃。4.1.5使用壽命的要求散熱器應耐腐蝕，不易損壞和使用年限長。4.2散熱器的布置4.2.1散熱器一般安裝在外墻的窗臺下，這樣，沿散熱器上升的對流熱氣流能阻止和改善從玻璃窗下降的冷氣流和玻璃冷輻射的影響，使流經室內的空氣比較暖和和舒適。4.2.2為防止散熱器凍裂，兩道外門之間不應設置散熱器。在樓梯間或其它有凍結危險的場所，其散熱器應由單獨的立，支管供熱，且不得裝設調節(jié)器。4.2.3散熱器一般都采用明裝，從安全的角度考慮，有的可暗裝。4.2.4在樓梯間布置散熱器時，考慮樓梯的熱氣流上升的特點，應盡量布置在底層或按一定比例分布在下部各層。4.3暖氣管網的布置和敷設4.3.1在布置供暖管道之前要根據建筑物的使用特點及要求，確定供暖系統的熱媒種類和系統形式；要確定合理的引入口位置。系統的引入口可設置在建筑物熱負荷對稱分布的位置，一般在建筑物長度的中點，并且要服從熱力網的整體布局。4.3.2在布置供暖管道時應力求管道最短，便于維護管理，不影響房間美觀；在上供下回式系統中，一般將管道頂層頂棚一下；供暖系統的回水管一般敷設在地下或地溝中；立管應布置在窗間角處，有利于向兩側連接散熱器。5.供暖系統的原理及形式5.1供暖系統：供暖就是用人工方法向室內供給熱量，使室內保持一定的溫度，以創(chuàng)造適宜的生活條件或工作條件的技術。供暖系統由熱源（熱媒制備）、熱循環(huán)系統（管網或熱媒輸送）及散熱設備（熱媒利用）三個主要部分組成?；驹恚旱蜏責崦皆跓嵩粗斜患訜幔諢崃亢?，變?yōu)楦邷責崦剑ǜ邷厮蛘羝?，經輸送管道送往室內，通過散熱設備放出熱量，使室內溫度升高；散熱后溫度降低，變成低溫熱媒（低溫水），再通過回收管道返回熱源，進行循環(huán)使用。如此不斷循環(huán)，從而不斷將熱量從熱源送到室內，以補充室內的熱量損耗，使室內保持一定的溫度。5.2燃氣供暖系統形式的種類隨著燃氣鍋爐在實際中的應用，出現了不同種類的燃氣鍋爐。針對不同類型的燃氣鍋爐，衍生出多種供暖系統形式。這就要根據不同的需求選擇不同的供暖形式。5.2.1壁掛燃氣爐分戶采暖的系統形式壁掛燃氣鍋爐是從國外引進的新型采暖鍋爐，可供采暖及生活用水。主要部件包括，燃燒機，水泵，風機，水箱等，可以說是一個濃縮的小鍋爐。壁掛燃氣爐單機最大發(fā)熱量為25kw左右，適用于1?5kpa的氣體燃料，鍋爐效率85%左右，供水溫度在45?85攝氏度，額定負荷時回水溫差20攝氏度。壁掛燃氣分戶采暖方式是在每戶建筑單元中設置一壁掛燃氣爐。布置在住戶的廚房或陽臺內。同時供采暖和生活用水，一家一戶自成系統。無需設置外網，避免了外網熱損失，因為設有溫度選擇器，可以隨意選擇熱水溫度和采暖溫度，調節(jié)靈活，采用這種采暖方式，可以根據需要開啟會關閉采暖系統，對于閑置房間避免了無人使用時采暖系統的浪費，節(jié)約了資源。其缺點是體積小，結構相對比較簡單，不能大量采用大型燃氣爐的節(jié)能技術，能源利用率比不上大型燃氣爐。布置分散，不易管理。5.2.2小型燃氣爐組合供暖的系統形式小型燃氣爐組合供暖就是以串并聯的形式將小型燃氣爐有機組合在一起，形成較大的供熱量，也具有靈活的調節(jié)特性，在組合供暖時，外部熱負荷的變化會引起供回水溫度的變化，當供水溫度低于設定值1攝氏度時，每臺燃氣爐的每段燃燒器自動順序投入運行。在任意復合下，靈活調節(jié)的燃燒系統都可以保證每臺鍋爐在額定高效率下運行，不存在低負荷運行是鍋爐效率低的問題，這種供暖方式可供2千平方米至3千平方米的建筑面積的供暖負荷，作為一個單元供暖系統，設置一個鍋爐房鍋爐房可設置為建筑物的地下室和屋頂。其特點是供暖方式整體調節(jié)性強，局部調節(jié)性不如壁掛燃氣爐分房的供暖方式，由于燃氣爐集中設置在鍋爐房內，可設專人管理，但燃燒設備數量多，運行維護管理要特別注意。5.2.3常壓燃氣爐樓頂布置的系統形式這種系統形式是在需要采暖的樓房頂部設常壓燃氣鍋爐，負責本棟樓房的采暖。由于燃氣鍋爐都有良好的自動控制性能，可以不設專人管理。無需設置外網，避免了外網損失，降低了水泵揚程及耗電功率，系統布置靈活，對于新建筑或無法利用原區(qū)域供暖系統的情況及改建工程等情況比較合適。其缺點是運行監(jiān)控差，在運行時，樓房頂部的設備產生振動和噪聲，要注意消聲和減震。另外，在選擇這種形式時樓頂的承載能力。5.2.4常壓燃氣爐小區(qū)域供暖的系統形式常壓燃氣鍋爐可滿足3~4萬平方米的小區(qū)域的供暖，這種供暖方式便于使用先進的節(jié)能鍋爐，比小型壁掛燃氣鍋爐采用更多的節(jié)能措施，一般常壓燃氣鍋爐的熱效率在90%以上，高于小型壁掛燃氣爐的效率，鍋爐房占地面積小，布置靈活，可安排專業(yè)人員巡回管理，提高運行的安全性。這種系統形式雖然設有外網，但外網長度一般較小，熱損失相對較小。常壓燃氣鍋爐的循環(huán)水泵要承擔定壓作用，泵的揚程大，電功率消耗較大。5.2.5帶壓燃氣爐大區(qū)域集中供暖的系統形式常壓燃氣爐適用于10萬平方米以上的區(qū)域供暖，工作壓力為4?5kpa，出水溫度110攝氏度帶壓燃氣爐，設有定壓水泵定壓，循環(huán)水泵揚程比常壓鍋爐小，區(qū)域供暖半徑大，鍋爐房可設置在離建筑物較遠的地方，便于集中管理。帶壓鍋爐的生產工藝要求嚴格，，運行時，要求有專人管理，需要勞動部門的定期檢查保證鍋爐安全高效的運行。由于供暖區(qū)域大，外網長度長，盡量減少外網熱損失是節(jié)能措施的關鍵。對于許多城市開始的采暖鍋爐煤改氣工作，很多情況是在原有燃煤鍋爐采暖的基礎上改造成天然氣鍋爐采暖，燃煤鍋爐采暖系統形式一般都為鍋爐房集中設置，其系統形式也與帶壓燃氣爐集中供暖的系統形式接近。。因此，在這種情況下，利用原有的鍋爐房，官網等設施，可以大大降低天然氣改造工程的初投資。6.供暖系統的選擇我國采暖鍋爐多年來大多使用燃煤鍋爐，由于燃煤鍋爐噪聲大，鍋爐房面積小，一般都集中設置，燃氣鍋爐的應用處于剛剛起步階段，燃氣鍋爐污染小，噪音低，鍋爐房布置靈活，其系統具有多樣性，設計和使用燃氣鍋爐時，應根據使用采暖系統的具體情況具體分析，不可一哄而上采用單一的供暖方式，也不應該照抄照搬國外的經驗。選擇合理的供暖系統形式，發(fā)揮燃氣鍋爐的優(yōu)越性，對于降低采暖系統的初投資和運行費用，對于節(jié)約能源都有著重要而實際的意7、在這個課程設計上，我針對的對象主要是學生公寓的衛(wèi)浴的設計，因為在宿舍使用的衛(wèi)生間存在這樣的一些不合理的方面：一、 洗漱間在宿舍中的位置不合理，是直接和外界相連，而是在陽臺，如果在冬天的時候，我們洗漱就會比較冷。如上設計，把陽臺改成封閉式、把洗漱間設在室內。二、 浴室里