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作业姿势和空间设计2/42主要内容引例作业空间与作业姿势座椅设计结束【视频案例】学生床设计3/42引例：基于人性化的电脑桌子设计一、社会背景目前作业者在使用电脑的键盘或鼠标时，常常是手臂向前悬空。悬空的手臂造成了肩颈部的静态疲劳，体重需要由脊柱来承，工作人员往往是勾头、塌腰、驼背地工作，其结果是腰背的疲劳酸痛。另一方面手腕的过度伸展、翘曲或者是把手腕抵在桌沿而引发腕部的一系列疾病，如腕管综合症等。引发这一系列问题的原因就在于电脑桌设计得不合理，只是将原来的书桌照搬来做了电脑桌，没有考虑电脑桌与书桌在使用功能上的不同。4/42引例：基于人性化的电脑桌子设计二、对桌面高度选择的研究（1）人眼与视屏的关系人眼与视屏应保持一定距离，以保证不受电子射线的伤害。屏面的大小在水平方向和垂直方向与人眼成不大于30°的夹角，以17英寸显示屏为例，屏幕边长约为305mm，此时的视距最小为300mm。屏幕越大视距应越远，一般情况下取为600～700mm。（2）显示器的上缘或屏幕文字最上端应与人的水平视线等高或略低，过表1坐姿时人眼的高度（mm）高时需要不时仰头，使颈部伸展而过低时又要颈部倾斜而加大了屈颈力矩，内更易疲劳，并引起颈部不适。表1给出的我国男女坐姿时人眼的高度。5/42引例：基于人性化的电脑桌子设计三、对键盘和鼠标高度确定的研究（1）理想的作业面高度应使上臂自然下垂，小臂接近水平或向下略斜，避免小臂上举状况的发生：（2）手与键盘、鼠标的关系最自然的手的姿势是手左右对称，处于正中线的位置，在使用键盘或鼠标过程中，要使手保持正常自然的姿势，上臂应自然放松，垂表2坐姿肘离地高（mm）直向下，上臂与小臂之间呈略大于90°的角度，放置鼠标的位置高度不易过高，有利于保持手腕的顺直。【视频】使用电脑时的人体工程学6/42引例：基于人性化的电脑桌子设计四、对电脑桌使用的作业环境研究光源放置要避免光线经显示器反射进入人眼引起眩光。显示器和音箱不能离得太近，距离应在120mm以上，以免显示器被磁化。显示器的摆放也影响着工作效率，人在坐姿时的自然视线是与水平视线成向下的15°夹角，为获得最佳的观察精度，显示器表面应与视线近似垂直，直立的屏面在观察时，不仅不能获得最佳的观察精度，而且还需要勾头，产生眼睛、颈部的不舒适感。故显示器表面应稍向后仰，大约10～20角。五、对电脑桌设计的色彩研究电脑桌的颜色自然与主人的喜好有关，不过也应保持其与室内环境的色彩协调。不但要满足人生理的需求。还要满足人的审美需求。由于电脑屏幕较亮，若工作性质要求视线要在屏幕与桌面文件间来回转换，为了避免眼睛因明暗适应带来的误差和注意力的分散，桌面色彩和屏幕色彩明度对比不易太大，否则易引起视觉疲劳，桌面宜采用白、浅兰、浅灰等柔和的浅色调，这也与目前的家居环境或办公环境的浅色调相协调。7/42引例：基于人性化的电脑桌子设计六、结语在进行产品设计和优化时要从使用者、使用环境、使用方式、生理、心理因素等方面进行整体考虑，并做出科学的定性与定量的分析与研究，尽最大可能性满足人的需求，弘扬以人为本的精神。负责人员必须明确产品设计或优化的目标就是以人为中心，如果脱离了人就没有任何存在的价值，将人性化的设计理念贯穿在整个设计活动中来体现设计师对人性的关怀。8/42作业空间与作业姿势近身作业空间：参考人体的静态和动态尺寸，某一固定工作岗位上作业者在坐姿或站姿状态下，为完成作业所及的空间范围个体作业场所：周围与作业者有关的（包括设备、通道等因素）的作业区域总体作业空间：多个相联系的个体作业场所布置在一起构成的作业空间人的行为特征作业姿势作业空间作业姿势与作业空间设计工作场所性质与作业空间设计坐姿作业立姿作业坐、立交替的作业确定作业姿势的依据：作业空间的大小和照明条件作业负荷的大小和用力方向作业场所各种仪器、机具和加工件的摆放位置作业台高度及有没有容膝空间操作时的起坐频率等因素个人心理空间侧重行为捷径反应和躲避行为【视频】厨房里的人体工程对比9/42个人心理空间接触类型心理距离（cm）亲密距离≤45个人距离45～120社交距离120～350公共距离350～900独立空间需求：正面要求较大，侧面要求较少不同接触类型心理需求距离不一10/42侧重行为（1）优势半球与惯用手优势半球：大脑对认知或行动功能分布惯用侧：机能较强的一侧面（2）行为的非对称性在步行、运动等行为中偏重一侧倾向左侧通行可使人体主要器官心脏靠向建筑物，有力的右手向外，在生理上、心理上比较稳妥的解释在自由选择坐位的教室、会场、影院中选择左侧或右侧的坐席，同出入口的位置有关。四分之三人选择靠近出入口和窗户一侧背后呼名，回头却向右多思考：为何我国交通规定左驾右行？11/42人的捷径反应和躲避行为（1）捷径反应指人在日常生活中，为了贪图方便，采用最便捷的途径，直接指向目标的行为倾向。如伸手取物往往直接伸向物品，穿越空地走直线等。（2）躲避行为当发生危险时或自已难以判断和难以接受的事态时，人类也有一些共同的躲避行为或同周围相同遭遇者保持一致。如从众心理、左右躲避等行为。人的捷径反应和躲避行为倾向在作业过程中常常是引起事故的原因，因此，在设计总体布局、通道、机器、堆放物时就应该提前考虑到。12/42平均执行时间/min20151050低中高频率重要性功能使用顺序原则的使用水平作业空间设计依据（一）近身作业空间设计应考虑的因素（1）作业特点（2）人体尺寸（3）作业姿势（4）个体因素（5）维修活动（二）作业场所布置原则（1）重要性原则（2）使用频率原则（3）功能原则（4）使用顺序原则（三）总体作业空间设计的依据组织的生产（作业）方式、工艺（过程）特点决定了总体作业空间结构【视频】住宅建设新技术——工业化装配式住宅13/42坐姿作业定义：指身躯伸直或稍向前倾角为10°～15°，上腿平放，下腿一般垂直地面或稍向前倾斜着地，身体处于舒适状态的体位。特点适用对象不易疲劳，持续工作时间长身体稳定性好，操作精度高手脚可以并用作业脚蹬范围广，能正确操作精细而准确的作业持续时间较长的作业施力较小的作业需要手、足并用的作业坐姿人体尺寸和工作面高度、座椅高度的关系示意图自动包装机的脚踏操纵器14/42立姿作业定义：人站立时上体前屈角小于300时所保持的姿势优缺点适用对象优点缺点可活动的空间增大需经常改变体位的作业，立位比频繁起坐消耗能量少手的力量增大，即人体能输出较大的操作力减少作业空间，适合没有坐位余地的场所、显示器和控制器配置在墙壁上的情况不易进行精确和细致的作业不易转换操作立姿时肌肉要做出更大的功来支持体重，容易引起疲劳长期站立容易引起下肢静脉曲张等对于需经常改变体位的作业工作地的控制装置布置分散，需要手、足活动幅度较大的作业在没有容膝空间的机台旁作业用力较大的作业；单调的作业15/42作业姿势与作业空间设计坐姿作业空间设计立姿作业空间设计坐立姿交替作业空间设计其它作业姿势的作业空间设计范例受限作业空间维修空间工作面高度和宽度作业范围容膝、容脚空间椅面高度及活动余隙脚作业空间工作面高度作业范围工作活动余隙立姿作业空间垂直方向布局设计【视频】护眼博士学习桌16/42（1）高度（2）宽度一般若单供靠肘之用，最小宽度为100mm，最佳宽度为200mm仅当写字用时，最佳宽度为400mm（3）工作面板的厚度一般不超过50mm，以便保证大腿的容膝空间坐姿工作面高度和宽度工作类型对男性的推荐高度对女性的推荐高度精密工作900—1100800—1000轻作业740—780700—740用力作业680650坐着工作时推荐的工作面高度/mm17/42（1）水平作业范围（2）垂直作业范围坐姿作业范围手眼协调区18/42（3）立体作业范围坐姿作业范围19/42坐姿容膝、容脚空间尺寸部位最小尺寸mm）最佳尺寸（mm）容膝孔宽度5101000容膝孔高度640680容膝孔深度460660大腿空隙200240容腿孔深度6601000容膝空间尺寸20/42坐姿椅面高度及活动余隙（1）座椅的椅面高度一般略低于小腿高度，以便使全部脚掌着地支撑下肢重量，方便下肢移动，减少臀部压力，避免椅子前沿压迫大腿。（2）座椅放置空间的深度距离（台面边缘到固定壁面的距离），至少应在810mm以上，以便作业者起身与坐下时移动椅子。（3）座椅放置空间的宽度距离应保证作业者能自由的伸展手臂，座椅的扶手至侧面的距离应大于610mm。21/42坐姿脚作业空间22/42立姿工作面高度工作类型对男性的推荐高度对女性的推荐高度精密工作100-11095-105轻度工作90-9585-90重工作75-9070-85立姿工作时推荐的工作面高度/cm肘高23/42立姿作业范围同样围绕作业者形成一个立体空间24/42立姿工作活动余隙余隙类型最小值推荐值站立用空间（工作台至身后墙壁的距离）≥760910身体通过的宽度≥510810身体通过的深度（侧身通过的前后间距）≥330380行走空间宽度≥305380容膝空间≥200容脚空间≥150×150过头顶余隙≥20302100立姿作业活动余隙设计参考尺寸/mm25/42立姿作业空间垂直方向布局设计控制器种类推荐值报警装置1800极少操纵的手控制器和不抬重要的显示器1600～1800常用的手控制器、显示器、工作台面等700～1600不宜设计控制器500～700脚控制器0～500立姿作业空间垂直方向布局尺寸/mm26/42坐立姿交替作业空间设计在设计坐-立交替的工作面时：工作面的高度以站立时的工作高度为准椅子高以680～780cm为宜提供脚踏板，使人坐着工作时脚有休息的地方，否则人们很难工作持久。27/42其它作业姿势的作业空间设计28/42其它作业姿势的作业空间设计代号ABCDE静态尺寸300900530710910动态尺寸51011906608101020代号FGH静态尺寸9101120760动态尺寸10201220910代号IJ静态尺寸单向760610动态尺寸双向12201020推荐尺寸29/42其它作业姿势的作业空间设计【视频】空间利用之立体快巴30/42【设计案例】流水线工位设计制造重力式小料架【西门子（芜湖）】示意图为改进后的工位物料取放，之前工位工人必须频繁的走动取料，既增加了作业空间要求，又浪费了人力。空盒重盒31/42【设计案例】迈克冷柜1、传统冷柜使用中的不便2、迈克冷柜的由来【视频】海尔速度——迈克冷柜32/42座椅设计座椅设计的重要性坐姿生理学座椅设计椅面高度深度宽度坐位面倾角靠背【视频】座椅设计与人【视频】护眼博士学习桌33/42座椅设计的重要性部位百分比（%）头疼14脖子疼或肩膀疼24腰疼56大腿疼19膝盖和小腿疼291.坐姿作业的优点（1）减轻人的腿部的负荷（2）能量消耗较少（3）身体平衡较易控制2．坐姿作业的问题34/42坐姿生理学（1）坐姿与脊椎前突后突（2）体压分布后突前突35/42坐姿生理学（3）股骨受力分析（4）椎间盘受力分析36/42椅面高度椅面高度应设计得比“小腿加足高”略低一点，可避免就坐者的大腿紧压在椅面前缘上；椅面前缘以低于小腿加足高5cm左右比较适宜。或者以座椅使用者群体“小腿加足高”的第5百分位数值作参照，使椅面高度稍低于这一测量值。这样可以避免发生腿短的人坐着时足碰不着地面的现象；根据我国人体尺寸的测量数据，成年人使用的座椅面离地高度不宜超过40cm。37/42深度使人的腰背自然地倚靠在靠背上时椅面前缘不会抵到小腿；一般以“臀膝距”尺寸作为参考。取第5百分位数的3/4作为设计依据。这样可使短腿者就坐时能倚着靠背而不会使膝部压在椅缘上；按照我国成人的人体尺寸测量数据，坐位深度以取35～40cm为宜；为了使坐位深度能适合各种身材的人使用，最好把座椅靠背设计成前后可以调节的。38/42宽度使人的腰背自然地倚靠在坐位宽度要按大身材人的体宽尺寸设计。一般以女性成人臀部测量的第95百分位数测量值作为设计坐位宽度的依据。我国成人使用的座椅面宽度不宜小于40cm。对左右连接排列成行的坐位，要