人体工程学与家具设计

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1、第2章人体工程学与家具设计1、桌台类家具桌台类的基本功能是适应在坐、立状态下，进行各种操作活动时，获得舒适而方便的辅助条件，并兼作放置和贮存物品之用。可以分成两类：坐姿时使用的桌台类家具——以人坐下时的坐骨结节点为尺度的基准；立姿时使用的桌台类家具——以人站立时的脚后跟作为尺度的基准。工作面——作业时手的活动面。工作面的高度是决定人工作时的身体姿态的重要因素，不正确的工作面高度将影响工人的姿态，引起身体的歪曲，导致腰酸背痛。工作面过高，人不得不抬肩作业，引起肩、胛、颈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。因此作业面的高度对于

2、作业效率以及肩、胛、颈、背和臂部的疲劳影响很多。不论坐或站立工作，都存在最佳工作面高度的问题。但是工作面不等于桌面高度，因为工作物体本身是有高度的。工作面高度的设计应该遵从下列原则：①应使臂部自然下垂，处于合适的放松状态，前臂一般接近水平状态或略下斜，任何场合都不应使前臂上举过久，以避免疲劳，提高工作效率；②不应使脊椎过度弯曲；③若同一工作面完成不同性质的作业，则工作面应设计成高度可调节型；④如工作面高度可调节，则必须将高度调节至合适操作者身体尺寸及个人喜好的位置。工作面高度设计应考虑的因素：⑴肘部高度存在差异，应使前臂接近水平状态或略下斜。⑵

3、能量消耗对不同高度搁架的研究，发现：使用距地面以上100、300、500、700、1100、1300、1500和1700mm的不同搁架，试验结果表面：最佳搁架距离是距地面1100mm，这个高度高出人体肘部150mm。受测者使用这个高度的搁架，能量消耗最小。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。⑶作业技能工作面高度影响人的作业技能。一般认为，手在身前作业，肘部自然方向，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。左图显示，当手臂在身体两侧，外展角度8-23°时，前臂内收平放工作台上时，食品包装的作业

4、效能最高，包装速度快、质量好，能耗最少。在设计技作业主要以速度和精确度为标准。有人认为还应考虑疲劳和单调因素。⑷头的姿势作业时，视觉区域决定头的姿势。头的姿势要舒服，视线与水平线的夹角应在规定的范围里。站姿，夹角23-34°坐姿，夹角32-44°只要头部是垂直或向前稍微有倾斜，颈部就不会感到疲劳。总之，工作面高度主要由人体肘部高度来确定，对于特定的作业，工作面高度取决作业性质、个人喜好。座椅高度、工作面厚度、操作者大腿厚度等。1.1站立作业工作面高度取决于作业时手的活动面高度。站立工作时，工作面的高度决定人的作业姿势。一般情况下，前臂以接近水平

5、状态或略下斜的作业面高度为佳。作业性质影响工作面高度设计。⑴精密作业如绘图、雕刻等需要手、眼协调的作业，其桌台面的高度应在肘高以上5～10cm。同时，给肘关节一定支持，减轻背部肌肉的静态负荷。⑵一般作业指一般轻度工作，如书写、洗涤等，桌面的高度应降到相应姿势的肘高以下5～10cm。⑶用力作业即须手臂用力的作业，如切菜、钳工等。应考虑被加工件的大小以及操作时用力大小。其高度应降到相应姿势肘高以下15-40cm。对于不同作业性质，设计者必须具体分析特点，确定最佳工作面高度。工作面高度应按身体较高人设计，身体较矮的可使用垫脚石。从适应性角度而言，能够

6、调节高度的作业面是最理想的。1.2坐姿作业一般坐姿作业，作业面高度在坐姿肘高以下5-10cm比较合适。⑴桌子功能尺寸设计桌子高度过高过低，都会使得背部、肩部肌肉紧张产生疲劳，可能造成脊椎不正常弯曲和近视。一般桌子高度应该是与椅子座高保持一定的比例关系。通常根据座高确定，也就是将椅座面高度尺寸，加上桌与椅之间的高度差。桌面高度一般写字台高740-780mm，餐桌700-720mm。国标GB/T3326-1997对桌面高、座高和配合高差有规定：桌面高度尺寸H为680-760mm；椅凳类座面高度H1为400-440mm；桌面与椅面配套使用的桌椅高差H

7、2控制在250-320mm。1979年ISO标准规定桌椅高差为300mm。正确的桌椅高度应该使得人在坐姿时保持两个基本垂直：一当两脚平放地面时，大腿与小腿基本垂直；二是两臂自然下垂时，上臂与小臂基本垂直，这时桌面高度应刚好与小臂下平面接触，使得人保持正确的坐姿和书写姿势。桌面尺寸会直接影响人的作业效率。一般来讲，桌面尺寸以人的坐姿状态下上肢的水平活动范围为依据，根据Banes研究，人在水平面通常的作业域390mm，但是这个尺寸往往不够。桌面尺寸还要根据功能要求和所放置物品的多少来确定。尤其办公桌，太小不能保证足够的面积放置物品，不能保证有效的工

8、作秩序，从而影响工作效率。太大的桌面尺寸，超过手能达到的范围，造成使用不便。适宜的尺寸是长1200-1800mm，宽600-750mm，餐桌宽度可达8