高校课桌椅的人体工程学设计与应用

人体工程学

—高校课桌椅的人体工程学设计

人体尺寸在高校桌椅设计中的应用研究

摘要:

本文通过运用人机工程学相关原理, 说明人体尺寸是桌椅设计中的核心因素, 是人性化设计的先决条件; 完善的座椅设计应该可以引导使用者保持正确的坐姿, 让身体保持最自然的曲线。所以座椅设计师只有充分依据人体坐姿各项生理尺度, 引导使用者采用正确坐姿, 才能做出真正好的座椅设计。

关键词:人体尺寸;人机工程学；高校座椅设计

1．高校课桌椅现状

1．1 使用现状

进入21世纪以来，随着我国高校招生规模的不断扩大，大学校园硬件建设的高速发展，各类先进设备的不断引入和高校信息化进程的逐步加快，学生的学习效率明显得到了提高。虽然在硬件软件方面各高校给予广大学生的是最好的，但多数高校在对学生学习生活中的细节却予以忽视。据实地调研抽样调查显示，80%以上的大学生对目前校园所使用的桌椅并不满意，认为其设计存在很多问题。如课桌下部空间狭小，伸不开腿；课桌太窄，无法摆放课本和文具；座面倾角过大，坐着不舒适；座椅之间间距过小，不方便出入；造型呆板；色彩单一等等。由于高校课桌椅存在的种种设计缺陷而导致学生身体疲劳、视力下降、腰部损伤、颈椎病等诸多现象的增加，并严重影响了学习效率及身体健康。因此，健康舒适人性化的高校课桌椅设计问题亟待解决。

1．2 存在的主要问题

高校课桌椅作为相对于普通家具而言的特殊家具，其定义和特点必然会有所不同，其设计不能完全按照普通家具的设计方法进行。高校课桌椅的人性化设计必须在一个更大的围中考虑，从整体的使用者即高校大学生群体去考虑课桌椅的设计，故主要存在以下三方面的问题。

（1）高校课桌椅设计所依据的人体尺寸标准仍旧沿用我国于1988年颁布的国家标准

GB10000—88《中国成年人人体尺寸》，距今已有20多年的时间，其应用显然是不适应时代发展要求的。所以研究解决人体尺寸问题及其应用，制定出一套符合实际的高校大学生人体尺寸标准，并将其应用于高校课桌椅设计中，是首当其冲的。

（2）通过初步市场调研显示，高校课桌椅的设计多为各个厂家相互模仿抄袭，设计开发新产品的步子不大，造成产品程式化、商业化严重，市场千篇一律、缺乏亮点，已无法满足高校大学生日益增长的个性化需求。

（3）通过对身边不同院校的大学生进行实际调研后，得知80%以上的同学对其所使用的课桌椅有很大的意见：设计尺寸不合理、单一的色彩、呆板的造型，使他们视觉麻木，不符合人机学的要求，给他们的学习带来诸多不便。因此，为了提高高校大学生的学习质量，减少设计不合理的课桌椅给学生健康带来的损害，文章将从实际出发，以人为本，针对高

校大学生合理选择人体样本，进行调查和实测，对测量的数据开展统计分析等研究工作，制定出符合实际的高校大学生人体尺寸标准，并进一步全面分析高校大学生对于课桌椅设计的生理、心理需求，在此基础上对高校课桌椅的人性化设计提出一套全面科学的设计准则。

教室桌椅现状

2.人机分析

2.1 使用人群分析

高校课桌椅使用群体主要包括大专生、本科生，年龄围大致在18～25周岁。高校大学生是中国最独特的细分群体，他们正处于人生的黄金时期；他们追求个性，对人生有着自己独特的看法和观念；他们倡导新潮，对生活充满了期待与好奇；他们充满活力，对周围的事物有着强烈的关注；他们有着高于一般同龄人的敏锐和视野；他们走在时代的前沿，崇尚前卫、时尚；他们厌倦一成不变的环境，对色彩有着独特的偏好，多喜爱明快的色系。他们的主要特征包括：活泼好动、思维活跃、智力高、情绪稳定性差、争强好胜、个性锋芒、独立性差等。总之，这些特点对于高校课桌椅的人性化设计起决定性作用。

2.2 人体尺寸

人体尺寸是一门通过测量人体各个部分的尺寸来确定个人之间和群体之间在尺寸上

存在差别的学科。桌椅和人体之间存在各种不同程度的接触, 只有在清楚掌握了人体尺寸的基础上才能根据实际确定出合理的设计数据。

高校大学生的人体尺寸是校园桌椅人性化设计的基本依据，但目前高校的桌椅并不能适应人们的要求。因此，基于国家建设部《基于室空间设计的大学生人体尺寸的研究》项目，针对高校大学生合理选择人体样本，进行调查和实测，对测量的数据开展统计分析，制定符合实际的人体尺寸标准。该项目研究探讨了一种简单而又可行的方法，从另一角度解决这一问题，确立一个新的人体尺寸数据体系，建立基于人体尺寸百分位数的数学模型。这既满足其数据的科学性、实用性，又使其简单易于操作。

2．3 常见病症

高校大学生在使用课桌椅过程中，主要有两种状态：身体前倾、低头读写；上身后仰着听或说。其主要受损部位有腰部、颈部、肩部、背部。以下是大学生长期使用设计不合理的桌椅导致的常见病症分析。

（1）腰部损伤：大学生学习时经常长时间保持一种固定姿势，腰间盘所承受压力变大，会导致腰部损伤，主要表现为腰部酸痛，严重者可发生腰肌劳损和椎间盘退行性变，这是

一种慢性疾患，也是导致残疾的主要原因之一。

（2）颈部损伤：上课时颈部长期处于前倾姿势，课桌太矮会使工作者向前倾，造成腰椎和颈椎弯曲，增加后背和颈部的压力。这样会导致颈部软组织的劳损和椎间盘的损伤，这统称为颈椎病，其主要症状为颈部酸胀感，

严重者可压迫颈部神经，引起放射状疼痛和头

晕等症状。

（3）肩部损伤：由于高校大学生要经常书

写，课桌太高会限制手臂运动，使肩膀向前弯

曲或高耸，还会影响脖子，造成肩膀和颈部肌

肉疲劳。前倾时上臂通常处于前伸状态，保持

上臂前伸的主要肌肉是斜方肌，斜方肌持续

紧，导致肩部疼痛。这个症状常与颈部症状共

存，因此称为肩颈综合症。

（4）背部损伤：当高校大学生坐着读写、

身体前倾时，上身重心偏前，所以需要小腿在

地面获得支承，这可以降低大腿与椅面前缘之

间的体压，缓解背肌紧。但座椅高度过高就会

造成小腿无法获得支承，导致上身体压过大，不良坐姿图

背肌紧，长期就会造成背部损伤。

3.高校课桌椅人性化设计研究

3．1 设计参数

国家标准局2002年颁发的新国家标准GB/T3976—2002《学校课桌椅功能尺寸》，增加了高等学校课桌椅部分的技术要求和尺寸依据。新标准非等效采用了国际标准

ISO5970-1979《家具－教学用桌椅－功能尺寸》，参考了日本工业规格JIS S 1021-1991《学校家具（普通教室用桌椅）》和JIS S 1015-1974《讲课教室用固定式桌椅尺寸》。根据新标准中规定的主要尺寸，确定高校课桌椅的主要设计参数如下。