人体工程学(二)

• 在不涉及安全问题的情况下，使用百分位的建议如下： 1、由人体总高度、宽度决定的物体，诸如门、通道、床 等，其尺寸应以95百分位的数值为依据，能满足大个的需 要，小个子自然没问题。 2、由人体某一部分决定的物体、诸如臂长、腿长决定的 座平面高度和手所能触及的范围等，其尺寸应以第5百分 位为依据，小个子够的着，大个子自然没问题。 3、特殊情况下，如果以第5百分位或第95百分位为限值会 造成界限以外的人员使用时不仅不舒适，而且有损健康和 造成危险时，尺寸界限应扩大至第1百分位和第99百分位， 如紧急出口的直径应以99百分位为准，栏杆间距应以第1 百分位为准。 4、目的不在于确定界限，而在于决定最佳范围时，应以 第50百分位为依据，这使用于门铃、插座和电灯开关。
人体工程学（二）
-----百分位的运用
一、人体尺寸的百分位
• 百分位的定义是： 百分位表示具有某一人体尺寸和小于该尺 寸的人占统计对象总人数的百分比。
• 大部分的人体测量数据是按百分位表达的，把研 究对象分成一百份，根据一些指定的人体尺寸项 目（如身高），从最小到最大顺序排列，进行分 段，每一段的截至点即为一个百分位。例如我们 若以身高为例：第5百分位的尺寸表示有5％的人 身高等于或小于这个尺寸。换句话说就是有95％ 的人身高高于这个尺寸。第95百分位则表示有95 ％的人等于或小于这个尺寸，5％的人具有更高的 身高。第50百分位为中点，表示把一组数平分成 两组，较大的50％较小的50％。第50百分位的数 值可以说接近平均值，但决不能理解为有"平均人 "这样的尺寸
四、选择尺寸的衡量标准：
• 1、舒适的标准：
• 2、安全的尺度：
人体工程学（三）
-----肌ห้องสมุดไป่ตู้施力
一、肌肉施力
• 肌肉的收缩和产生肌力 ，肌力作用于骨， 通过人体结构再作用于其他物体，称为肌 肉施力。 • 肌肉施力有两种方式： （1）、动态肌肉施力； （2）、静态肌肉施力。
• 当操作人员长期保持一种状态时，身体的 某些肌肉回长期处于收缩状态，肌肉压迫 血管，使血管流通受阻，导致血液不能为 肌肉输送足够的氧。肌肉的这种工作状态 称为静态施力。这种状态会对肌肉、肌腱、 关节及相邻组织造成损害。而动态施力与 此相反，只要选择合理的作业节奏，动态 作业可以延续很长时间而不产生疲劳。
• 由研究可知，当直腰坐时，脊柱的变形比 较大，肌肉的负荷也大。当放松坐时，背 部肌肉负荷小，有利于整个身体的平衡， 感觉比较舒适，但此时椎间盘的内压力增 大。由此可见肌肉与椎间盘对坐姿的要求 是矛盾的。因此，在作业中适当变换直腰 坐和放松坐两种坐姿，则既可以通过改变 椎间盘的内压力，又可以使肌肉得到放松。
• 无论是写字台、课桌的高度还是电脑桌上 键盘和鼠标的高度，都应当与人在坐姿时 的肘部等高或稍低。只有这样，才有利与 人们保持正确的坐姿，长时间的抬手作业， 若抬手过高，不仅引起疲劳，而且降低操 作精度和人的技能的发挥。只有使作业面 降到肘关节以下，才能提高作业效率，保 证操作者的健康。
人体工程学（四）
四、坐、立交替作业
• 坐立交替式作业这是指工作者在作业区内， 既可坐也可站。 • 这种工作方式很符合生理学和矫形学的观 点。坐姿解除了站立时人的下肢的肌肉负 荷，而站立时可以放松坐姿引起的肌肉紧 张，
五、斜面作业
• 绘图桌的设计应注意以下几条要求， (1)高度和倾斜度都可调: (2)桌面前缘的高度应在65～130厘米 内可调; (3)桌面倾斜度应在0"－75"内可调。
二、站立作业
• 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； • 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，
站立作业的最佳工作面高度为肘高以下 50～100mm。
男性的平均肘高约为1050mm 女性的平均肘高约为980mm 男性的最佳作业面高度为950～1000mm 女性的最佳作业面高度为880～980mm
• 矫形学研究使用现代复杂的科学仪器测量 了人在不同姿势和坐姿下椎间盘的内部压 力变化，结果发现，人体姿势是决定椎间 盘内压力的主要因素，椎间盘内压力过高 是损坏椎间盘的直接原因。下图例出了4种 姿势下椎间盘内压力。
2、坐姿的体压分布
• 当人体的重量主要由坐骨结节支撑时，人 的感受是最舒适的。据此，臀部的合理压 力分布应为人体一半以上的重量由坐骨结 节承受，由里向外，压力逐渐减小，到椅 子前缘与大腿接触处最小。 因此，坐椅不 仅要有合适的高度，而且坐椅面还应该坚 实平坦，以保证臀部压力的合理分布。
3、多功能椅:
• 餐椅的尺寸:椅子前缘到地面420,距离桌面 290,从 • 椅子前缘到桌面的垂直距离为 230—30.5 • 椅子平面应保持水平.腰部支撑保持 90-95度.膝部角度大约90度.
• 防止肌肉静态施力是人体工程学的基本实 际原则。无论是设计机器设备、仪器、工 具还是进行作业设计和工作空间设计，都 应遵循这一原则。例如，应避免使用者在 控制机器时长时间的抓握物体。
• 我们以电脑桌的设计为例，由于坐姿不端正，操 作姿态不合理，使身体某些部位的肌肉长时间处 于肌肉静态施力的紧张状态，造成骨骼肌肉系统 的疲劳损伤。操作电脑时，由于缺乏对肘部的支 撑，肘部处于悬肘操作的姿势，而上臂与前臂又 需要保持一定角度的固定姿势，肩背部、手臂、 手腕处的肌肉都处于一种静态施力的紧张状态， 这样就容易一起疲劳。而人们在操作电脑时，多 是采取前倾的坐姿，这样人的腰背部就脱离了椅 子的靠背，手臂离开了椅子的扶手，只剩下椅面 支撑人的臀部，造成一种不稳定的状态。这样就 使得腰部和背部的肌肉处于静态施力的紧张状态， 从而加重肌肉的负担，容易造成腰背肌肉的劳损。
三、坐姿作业
• 坐姿作业时心脏负担的静态压力比立姿时 降低，肌肉承受的体重负荷也比立资小， 因此，坐姿作业可以减轻劳动强度，提高 劳动效率，总的来说优于立姿作业的，但 是坐姿作业不容易改变体位，施力受限制， 工作范围也受限制，而且久坐还会导致脊 柱变形。
• 坐姿作业时正确的方式应该是身躯上部伸 直，稍向前倾10度-15度，保持眼睛到工作 面的距离在300mm 以上，大腿放平，小腿 自然垂直着地或稍向前倾斜着地，使整个 身躯处于自然舒适状态。
2、休息椅子:
• 设计懒椅应注意以下几点。 • (1)为了防止臀部前滑，坐面应后倾一个角度，一 般为14"-24"; (2)靠背倾斜角度, a，相对于坐面为105～110， b，相对于水平面为11O～l30， (3)靠背应有垫腰的凸缘，凸缘的顶点应在第3腰 椎骨与第4腰椎骨之间的部位，即顶点高干坐面后 缘10～18厘米。垫腰的凸缘有保持腰椎柱自然曲 线的作用。
• 对于一般的坐姿作业，作业面的高度仍在 肘高(坐姿)以下5～l0厘米比较合适。同样， 在精密作业时，作业面的高度必须增加， 这是由于精密作业要求手眼之间的精密配 合。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 键盘高度和工作台高度。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： LH=K十R十T 式中LH一最低工作台高度； K一膑骨上缘高(坐姿)； R一活动空隙，男性为50mm，女性 为70mm； T一工作台面厚度。
-----人体与家具
一、工作台面高度
工作台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 人的作业姿态以及作业效率，引起身体的 弯曲和肩、颈、背和臀部的疲劳，以致腰 酸背痛。 人体工程学家认为，最佳的 工作面高度 是在人的肘下50mm，
（1）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。 （2）工作面的最佳高度应略低于人的肘部。
3、为保证身躯的 稳定性,应考虑设计靠背、 腰部支撑和扶手、座椅高度等方面的可调 节性,以及腰靠,座垫的弹性等因素。身体的 主要重量由坐骨结节承受,休息时,腰背部也 应承担重量,因此要提供良好的腰靠支撑,以 减少腰椎部位向外的拱曲,尽量使脊柱特别 是腰椎部位保持自然地弧曲状态. 4、座垫前缘应柔软并适当下倾座垫有5度的 倾斜,减少大腿对椅面的压力,以免阻碍腿部 的血液畅通,保证躯体与大腿间最少有105度 的夹角.
二、平均人的谬误
• 选择数据时，如果以为第50百分位数据代 表了"平均人"的尺寸，那就错了，这里不存 在"平均人"，在某种意义上这是一种易于产 生错觉的、含糊不清的概念。第50百分位 只说明你所选择的某一项人体尺寸有50％ 的人适用，不能说明别的什么。
三、百分位的运用：
• 在很多的数据表中只给出了第5百分位、第 50百分位和第95百分位 • 最常用的是第5和第95百分位，一般不用50 百分位
• 座椅对人有以下的益处： 1、 减轻腿部肌肉的负担； 2、 防止不自然的躯体姿势； 3、 降低人的耗能量； 4、 减低血液系统的负担。 但不正确的坐姿也会影响健康，长期 坐着的人，腹部肌肉松弛，脊柱变形弯曲， 进而影响消化器官和呼吸器官。
一、人体坐姿生理学
• 1、坐姿对人体脊柱形态的影响。 从人体的侧面观察，脊柱呈S形弯曲状态。脊柱 的这种弯曲形状使得椎间盘之间具有最佳的压力 分布以及最佳椎骨间肌肉静态负荷水平，因此， 当坐椅或坐姿使就坐者的脊柱偏离自然弯曲状态 时，就会引起椎间盘、韧带和肌肉的受力发生变 化，使人感到不舒适，时间过长，还会引起腰部 疼痛。由此可见，座椅的结构和尺寸设计，应该 使就坐者的脊柱接近于自然弯曲状态，以减少腰 椎的负荷以及腰背部肌肉的负荷。
人体工程学（五）
-----座椅的设计
• 人类最早使用座椅完全是权力地位的象征，座的 功能是次要的。以后座椅又逐步发展成一种礼仪 工具，不同地位的人座椅大小不同。座椅的地位 象征意义至今仍然存在。直到本世纪初，人们才 开始认识到坐着工作可以提高工作效率，减轻劳 动强度。不论在工作、在家中、在公共汽车或在 其他的任何地方，每人在他的一生中总有很大的 一部分时间是花在坐的上面。我们从经验可知， 椅子和座位必须舒适，并配合不同的工作需要， 这不仅与工作有关，而且与人的健康有着密切的 关系。今天在工业国家内几乎3/4的工作是坐姿作 业，因此座椅的研究设计受到了广泛的重视。
作业性质也可影响作业面高度的设计， （1）对于精密作业（例如绘图），作业面应上升到 肘高以上5～10厘米，以适应眼睛的观察距离。同 时，给肘关节部一定的支承，以减轻背部肌肉的静 态负荷。 （2）对于工作台，如果台面还要放置工具、材料 等，台面高度应降到肘高以下l0～l5厘米。 （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～ 40厘米。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。
二、座椅设计的原则
1、座椅高度合适，使脚部能够舒适的平放在地面上。 座椅应能使就坐者能够自由的变换身体位置和 坐姿，灵活平稳地进行体态自动调节，并能最 大限度地保证作业者处于较自然的作业姿态。 座椅下面应该提供足够空间，以便于就坐者坐 着时能放松脚部。理想的座椅，应使就坐者体 压分布合理,大腿近似呈水平状态,两足自然着地, 上臂不负担身体重量.使脊柱自然的支撑身体.坐 面要低于桌面270—300mm. 2、应根据人体测量数据进行设计.座椅尺寸应与就 座者人体测量尺寸相宜,并应该使尺寸可以调节.
（三）、座椅的分类
• 座椅根据其使用目的可以分为:工作椅,休息 用椅,多功能椅子
1,工作椅:
设计工作椅应注意： • (l)高度可调。办公椅的高度调节范围为38与53厘 米， (2)为防止座椅滑动和翻到,椅脚应设计5个，平分 在直径为40～45厘米的圆周上。 (3)给人留有足够的活动空间。需要经常站起的座 椅应采用小脚轮。 (4)应保证腿的活动空间，以减轻腿的疲劳! (5)坐面应为40～45厘米宽， 38～42厘米长，坐 面中部稍微下凹，前缘呈弧曲面，坐面后倾4"～ 6"。 (6)坐面的材料应透气而且不打滑(例如毛料);以增 加坐面的舒服感;