人体工程学尺寸与家具设计.doc

目录：人体与家具—斜作业面人体与家具—坐立交替式作业人体与家具—坐姿作业人体与家具—站立作业人体与家具—工作面的高度人体与家具—斜作业面作业时，人的视觉注意区域决定头的姿势头的姿势要舒服，视线与水平线的夹焦应在图 3-5 所规定的范围内坐姿时，此夹角为 32°～44°，站姿时为 23°～ 34°由于视线倾斜的角度包括头的倾斜和眼球转动两个角度，实际头倾斜角度为站立 8°～22° ，坐姿 17°～29° 实际工作中，头的姿势很难保持在图中所示的范围内，如最常见的在写字台上读写书画，头的倾角就超过了舒服的范围(即 8°～22°)，因此出现了桌面或者作业面倾斜的设计此时人的头和躯体的姿势受作业面高度和倾斜角度两个因素曲影响图中的绘图桌都是已经批量生产的产品研究者根据人的作业姿势，选出、4 张设计好的和 4 张设计差的绘图桌进行比较，通过测量发现如下结果：(1)设计好的，躯体弯曲为 7°～9°；　　(2)设计差的，躯体弯醢为 19°～42° ； (3)设计好的，头的倾角为 29°～33° ； (4)设计差的，头的倾角为 30°～36° 特别是当水平作业面过低时，由于头的倾角不可能过多超过 30°，人不得不增加躯体的弯曲程度。

因此，绘图桌的设计应注意以下几条要求： (l)高度和倾斜度都可调； (2)桌面前缘的高度应在 65～130cm 内可调； (3)桌面倾斜度应在 0°～75° 内可调 对学生使用课桌时的姿势的研究已经发现，躯体倾斜(第 12 节胸椎与眼睛的连线同水平面之词的夹角)程度与桌面倾斜有关系：(1)水平桌面：35°～45°；(2)倾斜 12°桌面：37°～48°；(3)倾斜 24°桌面：40°～50°可见，倾斜桌面有利于保持躯体自然姿势，避免弯曲过度另外，肌电图和个体主观感受测量都证明了倾斜桌面的优越性，倾斜桌面还有利于视觉活动但桌面斜了，放东西就困难，这一点设计时亦应予以考虑从适应性而言，可调工作台是理想的人体工程学的设计在轻负荷作业条件下，不同身高的人应采用的调节高度 调节操作人员肘部的离地高度如果操作人员是坐着工作的，调节坐椅的高度如果操作人员是站立工作的，可在脚下设置不同高度的踏脚板或铺设不同张数的地毯，以调节高度人体与家具—坐立交替式作业这是指工作者在作业区内，既可坐也可站立重要的和需要经常注意的视觉工作必须设计在舒服的视线范围内，从而避免由于头的姿势不自然而引起的颈部肌肉痛疼 可坐立交替地工作。

这种工作方式很符合生理学和矫形学(研究人体，尤其是儿童骨胳系统变形的学科）的观点坐姿解除了站立时人的下肢肌肉负荷，而站立时可以放松坐姿引起的肌肉紧张，坐与站各导致不同肌肉的疲劳和肌疼，所以坐立之间的交替可以解除部分肌肉的：负荷，坐立交替还可使脊椎中的椎间盘获得营养是一个坐立交替式作业的机床设计有关尺寸如下：(1)膝活动空间：30cmx65cm(2)作业面－椅面：30-60cm(3)作业面：100～120cm； (4)座椅可调范围，80～lOOcm 另外，坐立交替设计还很适合需频繁坐立的工作例如美国 UPS 邮政车司机的座椅就比一般汽车司机的座椅高，它可以坐立交替，从而大大减轻了频繁坐立的劳动强度人体与家具—坐姿作业对于一般的坐姿作业，作业面的高度仍在肘高（坐姿）以下 5-10cm 比较合适同样，在精密作业中，视觉距离决定了人的作业姿势 打字随着中文计算机的发展，打字工作越来越多打字时的作业面高度决定于打字机的键盘高度然而，降低工作台的高度受到腿所必需的空间的限制最低的工作台高度可由以下公式求得：式中:LH=K+R+TIH——最低工作台高度； K——膑骨上缘高( 坐姿)； R——活动空隙，男性为 5cm，女性为 7cm； T——工作台面厚度。

办公室工作，由于受到视觉距离和手的较精密工作(如书写、打字等)的要求，一般办公桌的高度都应在肘高以上办公桌的高度是否合适，还取决于另外两个因素：椅面与桌面的距离和桌下腿的活动空间前者影响人腰部姿势，后者决定腿是否舒服 　　一般而言，办公桌应按身材较大的人的人体尺寸设计，这是因为身材小的人可以加高椅面和使用垫脚台而身材较大的人使用低办公桌就会导致腰腿的疲劳和不舒服设计办公桌时应保证办公人员有足够的腿的活动空间因为，腿能适当移动或交叉对血液循环是有利的抽屉应在办公人员两边，而不应在桌子中间，以免影响腿的活动人体与家具—站立作业工作面是指作业时手的活动面工作面可以是工作台的台面，也可以是主要作业区域工作面的高度决定于作业时手的活动面的高度，例如绣花时，绣面的高度站立工作时，工作面的高度决定了人的作业姿势工作面过高，人不得不抬肩作业，可引起肩胛颈部等部位疼痛性肌肉痉挛工作面太低，迫使人弯腰弯背，引起腰痛站立作业的最佳工作面高度为肘高以下 5～lOcm男性的平均肘高约为 105cm，女性约为 98cm因此，按人体尺寸考虑，男性的最佳作业面高度为 95～100cm，女性的最佳作业面高度为 88～93cm。

作业性质也可影响作业面高度的设计．对于精密作业(例如绘图) ，作业面应上升到肘高以上 5～10cm，以适应眼睛的观察距离同时，给肘关节部一定支承，以减轻背部肌肉的静态负荷 2. 对于工作台，如果白面还要放置工具、材料等，台面高度应降到肘高以下 10~15mm. 3. 若作业体力强度高，例如需要借助身体的重量（木工、柴瓦工） ，作业面应降到肘高以下 15~40cm对于不同的作业性质，设计者必须具体分析其特点，以 确定最佳作业面高度 面应按身体较高的人设计，身体较矮的人可使用垫脚台作业面与身高的关系见图.人体与家具—工作面的高度作业区设计主要依据人体尺寸的测量数据，而作业性质、生理和心理诸因素也会影响作业区的设计工作面的高度是决定人工作时身体姿势的重要因素不正确的工作面高度将影响着工人的姿势，引起身体的歪曲，以致腰酸背痛不论是坐着工作还是站立工作，都存在着一个最佳工作面高度的问题这里需要强调，工作面高度不等于桌面高度，因为工作物件本身是有高度的例如，打字机的键盘高度，一般有 25～50mm不考虑具体的工作人员，一概采用固定的工作面高度，这不是一项好的设计 有人对烫衣板高度与工作人员生理方面的关系作了试验研究。

实验中使用了人的能量消耗（KW） 、心跳次数、呼吸次数等指标多数受试验者呼吸情况稍有变化还有人对不同高度的搁架作过试验研究实验中使用了距地面以上 100、300、500、700、1100 、1300、 1500 和 1700mm 的不同搁架实验结果表明，最佳的搁架高度是距地面 1100mm，这个高度即为高出人体肘部 150mm受实验者使用这个高度的搁架能量消耗（KW）最小其他一些人的类似实验都一致指出，当搁架高度低 于肘部时，随着搁架高度的下降，人的能量消耗增加较快这是由于人体自身的重量造成的例如一个 58kg 体重的女工，搬运 0.5g 的罐头到高于肘部的搁架上，她必须举起 0.5kg 的罐头，1kg 重的前臂，1.5kg 重的上臂为了搬动 0.5kg 的罐头到低于肘部的搁架上，需要不同程度地移动身体，则能量消耗增加很快手臂的位置作业面的高度影响人的作业技能一般认为，手在身前作业，肘部自然放下；手臂内收呈直角时，作业速度最快，即这个作业面高度最有利于技能作业但另一个对食品包装的研究结果与以上观点稍：有不同(图 1-1)由图可见当手臂在身体两侧，外展角度为 8°～23°，前臂内收平放在工作台上时，食品包装的作业效能最高，即包装速度快，质量好，而且人体消耗的能量也随之减少。

如果座椅太低，上臂外展角度达 45°时，肩部承受了身体的平衡重量，将导致肌肉疲劳，所以作业效能下降，人体能耗增加 　　目前设计技能作业主要以速度和精确度为标准但有些人体工程学专家认为还应考虑疲劳和“单调”两个因素最佳的工作面高度是在人的肘下 50mm，这个数值是根据生产效率和工作人员的生理情况两方面因素确定的很早就有人研究后指出，工作面在肘下 25～76mm 是合适的随后许多研究都证明了这一点重要的结论是：l.工作面高度应由人体肘部高度来确定，而不是由地面以上的高度来确定 由于不同人的肘部高度是不一样的，所以使用一个固定的数字来设计工作面高度显然是不合理的； 2. 工作面的最佳高度略低于人的肘部虽然不同的研究者提出了不同的肘下距离，但是一致的看法是工作面在人的肘下有人提出工作面的高度是人体高度的 60％，也有人认为工作面高度是人体高度的 57％曾对4062 个人进行统计研究，人的肘部高度是人体高度的 63％工作面的高度是决定人工作时的身体姿势的重要因素工作面的高度设计按基本作业姿势可分为三类：站立作业、坐姿作业、交替式作业。