第六-八章作业姿势和空间设计

➢ 椅面前缘以低于小腿加足高5 cm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。
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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；
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
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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
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座椅设计的重要性
1.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
工作类型 对男性的推荐高度 对女性的推荐高度
精密工作
100-110
95-105
轻度工作
90-95
8Baidu Nhomakorabea-90
重工作
75-90
70-85
肘 高
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立姿作业范围
同样围绕作业者形成一个立体空间
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立姿工作活动余隙
立姿作业活动余隙设计参考尺寸/mm
余隙类型 站立用空间 （工作台至身后墙壁的距离） 身体通过的宽度 身体通过的深度 （侧身通过的前后间距） 行走空间宽度
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作业空间与作业姿势
人的行为特征
个人心理空间 侧重行为 捷径反应和躲避行为
坐姿作业
作业姿势 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
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个人心理空间
➢ 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
接触类型
亲密距离 个人距离 社交距离 公共距离
心理距离 （cm）
≤45 45～120 120～350 350～900
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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
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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。
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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
优点
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
缺点
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
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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。
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 29
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坐姿生理学
（1）坐姿与脊椎 ➢前突 ➢后突 （2） 体压分布
前
后
突
突
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坐姿生理学
（3） 股骨受力分析 （4） 椎间盘受力分析
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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；
第六-八章作业姿势和空间设计
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
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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。
（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。
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坐姿脚作业空间
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立姿工作面高度
立姿工作时推荐的工作面高度/cm
动态尺寸 双向1220 1020
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其它作业姿势的作业空间设计
【视频】空间利用之立体快巴
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【设计案例】流水线工位设计
重盒
【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。
制造
重力式小料架
空盒
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【设计案例】迈克冷柜
（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
高时需要不时仰头，使颈 部伸展而过低时又要颈部
表1坐姿时人眼的高度（mm）
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。
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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，
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
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
适用对象
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、 自座动椅包高装度机的的关脚系踏操示纵意器图
容膝空间
容脚空间 过头顶余隙
最小值 ≥760 ≥510 ≥330 ≥305 ≥200 ≥150×150 ≥2030
推荐值 910 810 380 380
2100
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立姿作业空间垂直方向布局设计
立姿作业空间垂直方向布局尺寸/mm
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
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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。
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
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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。
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。
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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
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适用对象
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
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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
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
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其它作业姿势的作业空间设计
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其它作业姿势的作业空间设计
推荐尺寸
代号 A B C D E
静态 尺寸 300 900 530 710 910
动态 尺寸
510
1190
660
810
1020
代号
F
静态尺寸 910
G
H
1120 760
动态尺寸 1020 1220 910
代号
I
J
静态尺寸 单向760 610
平
均 执
15
行 时 10
间
5
/min
（2）使用频率原则
0
（3）功能原则
低
（4）使用顺序原则
高
（三）总体作业空间设计的依据
频率 重要性 功能 使用顺序
中 原则的使用水平
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
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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
坐立姿交替作业空间设计
其它作业姿势的作业空间设计 受限作业空间
维修空间 【视频】护眼博士学习桌
范例
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坐姿工作面高度和宽度
（1）高度
坐着工作时推荐的工作面高度/mm
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—1100 800—1000
轻作业 740—780 700—740
用力作业 680
650
（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
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坐姿作业范围
（1）水平作业范围
手 眼 协 调 区
（2）垂直作业范围
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坐姿作业范围
（3）立体作业范围
（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？
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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。
作业空间
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
作业姿势与作业空间设计 工作场所性质与作业空间设计 【视频】厨房里的人体工程对比
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。
避免小臂上举状况的发生 ： （2）手与键盘、鼠标的关系
表2坐姿肘离地高（mm）
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
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
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坐姿容膝、容脚空间
容膝空间尺寸
尺寸部位 最小尺寸mm） 最佳尺寸（mm）
容膝孔宽度
510
1000
容膝孔高度
640
680
容膝孔深度
460
660
大腿空隙
200
240
容腿孔深度
660
1000
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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。