1、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
2、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600700mm。（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
3、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
4、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1020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
5、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
6、：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,OK,yes?,【视频】厨房里的人体工程对比,9/42,个人心理空间,PK,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,OK,yes?,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
7、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,OK,yes?,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。,OK
8、,yes?,12/42,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,OK,yes?,【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1015，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,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
9、装机的脚踏操纵器,OK,yes?,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,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,【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,坐着工作时推荐的工作面高度/mm,17/42,（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
10、,OK,yes?,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,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,立姿工作时推荐的工作面高度/cm,肘高,OK,yes?,23/
11、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,立姿作业活动余隙设计参考尺寸/mm,25/42,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,OK,yes?,26/42,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680780cm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,OK,yes?,28/42,其它作业姿势的作业空间设计,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
12、】流水线工位设计,【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,OK,yes?,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,OK,yes?,【视频】海尔速度迈克冷柜,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,【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,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,OK,yes?,34/42,坐姿生理学,（1）坐姿与脊椎前突后突（2）
13、 体压分布,后突,前突,OK,yes?,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。,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。
14、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3540cm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，要适当增大宽度，这时应参照坐姿“两肘间宽”的第95百分位数进行设计。不宜小于50cm。,39/42,坐位面倾角,不同用途的座椅，坐面倾角应有不同的要求。供休息用的座椅，椅面一般后倾20左右。音乐厅
15、、讲演厅、会议室等场合使用的座椅，椅面可设计成515。对办公座椅的椅面倾角，一般以后倾3左右为宜。,40/42,靠背,（1）靠背尺寸低靠背：又称腰靠，只支撑腰部。低靠背一般取上下高1525cm，左右宽3040cm。位置最好放置在第3和第4腰椎部上下，因为坐姿作业时脊柱的这部分最容易疲劳。在双手运动范围较大的操作椅上使用低靠背最为合适。 中靠背：具有低靠背功能，还可支撑到胸椎下半部。其上下高度可取40cm左右。中靠背座椅使人的腰背部受到一定支撑，比较省力，因此适用面较广。教室、会议室、办公室等场合的用椅及一般通用椅常采用这种靠背。 高靠背：高度达到肩部的靠背。高靠背座椅由于其形状可设计成与脊柱自
16、然弯度相似，坐起来特别省力，因此广泛用于办公室、休息室、电影院、音乐厅、交通车等场合。全靠背：高靠背加上头部位置。这种设计常应用于飞机机舱、长途客车以及躺椅等主要供休息用的坐位设计中。,41/42,靠背,（2）靠背角：指靠背与椅面的夹角靠背角的大小对坐姿和脊柱、背肌的负荷程度有重要影响。一般认为坐位的靠背可在95110范围内选取；办公用椅以100左右为宜，阅读用椅则以101104时最好；休息椅靠背角的最佳范围为105110，甚至还可大一些。（3）靠背形状人的脊柱有几个向前向后的自然弯曲，靠背形状要 设计成与脊柱的自然弯曲状相适应。脊柱腰椎段是 承受上体重量的关键部位，呈较大的前凸弯曲形状。靠背应在腰椎倚靠的部位适度隆起，使人后靠在上 面时能与腰椎段的自然弯曲状恰贴，并使上体前倾。从事桌面操作时，不使腰椎段后凸，以免腰椎间盘 产生过度压力。,42/42,靠背,（4）扶手扶手有用来放置手臂、起坐时的扶持及分隔坐位、防止与相邻者碰触的作用；扶手高度以坐者上臂下垂时的肘部高度或略低于肘部高度为宜。扶手宽度不应小于10cm。（5）坐垫设置坐垫的主要目的是使坐者的体重压力 能较均匀地分布在椅面上，已达到比较理 想的体重压力分布；应按照臀部骨盘肌肉的形态特点设计坐垫。,【练习】你觉得坐垫应该设计成什么样子？,
