1、1,第十二章 作業(yè)空間設計,人因工程學機械工業(yè)出版社,2,主要內容：,第一節(jié) 作業(yè)空間設計概述 第二節(jié) 作業(yè)空間設計中的人體因素 第三節(jié) 作業(yè)姿勢與作業(yè)空間設計 第四節(jié) 工作場所性質與作業(yè)空間設計 第五節(jié) 座椅設計,人因工程學機械工業(yè)出版社,3,第一節(jié) 作業(yè)空間設計概述,一、作業(yè)空間設計的有關概念 二、作業(yè)空間設計的一般要求,人因工程學機械工業(yè)出版社,4,第一節(jié) 作業(yè)空間設計概述,一、作業(yè)空間設計的有關概念 1.作業(yè)空間 （1）近身作業(yè)空間 （2）個體作業(yè)場所 （3）總體作業(yè)空間 2作業(yè)空間設計,人因工程學機械工業(yè)出版社,5,第一節(jié) 作業(yè)空間設計概述,二、作業(yè)空間設計的一般要求 （一）近身作業(yè)

2、空間設計應考慮的因素 （1）作業(yè)特點 （2）人體尺寸 （3）作業(yè)姿勢 （4）個體因素 （5）維修活動 （二）作業(yè)場所布置原則 （1）重要性原則 （2）使用頻率原則 （3）功能原則 （4）使用順序原則 （三）總體作業(yè)空間設計的依據,人因工程學機械工業(yè)出版社,6,平均執(zhí)行時間/min,20 15 10 5 0,低 中 高,頻率,重要性,功能,使用順序,原則的適用性,圖12-1面板布置原則與作業(yè)執(zhí)行時間的關系,人因工程學機械工業(yè)出版社,7,第二節(jié) 作業(yè)空間設計中的人體因素,一、作業(yè)空間設計時人體測量學數據運用 （1）確定對于設計至為重要的人體尺度 （2）確定設計對象的使用者群體，以決定必須考慮的尺度

3、范圍 （3）確定數據運用原則 （4）選擇合適的數據定位群體的百分位 （5）查找表選擇有關數據值 （6）如有必要，對數據作適當的修正 （7）考慮測量衣著情況 （8）考慮人體測量學數據的靜態(tài)和動態(tài)性質,人因工程學機械工業(yè)出版社,8,第二節(jié) 作業(yè)空間設計中的人體因素,二、人體視野及所及范圍 （一）視野 （二）主要視力范圍 （三）眼高 （四）視覺運動規(guī)律,人因工程學機械工業(yè)出版社,9,視野是指人的頭部和眼球固定不動的情況下，眼睛觀看正前方物體時所能看得見的空間范圍，常以角度來表示。視野的大小和形狀與視網膜上感覺細胞的分布狀況有關，正常人兩眼的視野大致相同。 在水平面內的視野是：雙眼視區(qū)大約60以內的區(qū)

4、域，辨別字的視線角度為1020；分辯字母的視線角度為530，在各自視線范圍以外，字和字母模模糊糊，趨于消失。對于特定的顏色的辨別，視線角度為3060。最敏銳的視力是在標準視線每側1的范圍內。,（一）視野,人因工程學機械工業(yè)出版社,10,垂直平面的視野：以標準視線水平為0基準,則最大視區(qū)為視平線以上50和視平線以下70。顏色辨別界限為視平線以上30，視平線以下40。 實際上人的自然視線是低于標準視線的，一般狀態(tài)下，站立時自然視線低于水平線40，坐著時低于水平線15；在站姿松弛時，自然視線偏離標準線30，在坐姿松弛時，自然視線偏離標準線38。最佳觀看展示物的視區(qū)在低于標準線30的區(qū)域里。,（一）視

5、野,人因工程學機械工業(yè)出版社,11,根據對物體視覺的清晰度，一般把視野分成三個主要視力范圍區(qū)： 1.中心視力范圍（直視區(qū)）。人們通常所說的視力，是指視網膜中心窩處的視力，又稱中心視力。1.53，其特點是對該區(qū)內的事物的視覺最為清晰。 2.瞬間視力范圍，視角18，其特點是通過眼球的轉動，在有限的時間內就能獲得該區(qū)內物體的清晰形象。 3.有效視力范圍，視角18，其特點是利用頭部和眼球的轉動，在該區(qū)內注視物體時，必須集中注意力方能有足夠的清晰視覺。,（二）主要視力范圍,人因工程學機械工業(yè)出版社,12,有時，對被觀察物體并不要求獲得十分細致的清晰程度，所以注意力不必集中，視力也不緊張。此外，視力范圍與

6、被觀察的目標距離有關。目標在560mm處最為適宜，低于380mm時會發(fā)生目眩，超過760mm時，細節(jié)看不清楚。當觀察目標需要轉動頭部時，左右均不宜超過45，上下也均不宜超過30。,（二）主要視力范圍,人因工程學機械工業(yè)出版社,13,人眼具有視覺特性，在目視工作中人眼的適應性至關重要。人眼適應性與人眼的高度及顯示器、控制器的位置有關。顯示器、控制器的配置應當滿足人的視覺特性的要求。配置不當將引起作業(yè)者的視覺疲勞，從而導致作業(yè)的效率降低，安全和可靠性也無法保障。 立姿眼高是從地面至眼睛的距離，在一般工業(yè)人口中，眼高的范圍約為（147175）mm。坐姿眼高是從座位面至眼睛的距離，其范圍約為（6607

7、90）mm。兩組數據值均為正常衣著和身體姿勢狀態(tài)。這些尺寸是目視工作必須適應的眼高范圍。,（三）眼高,人因工程學機械工業(yè)出版社,14,（四）視覺運動規(guī)律,（1）眼睛沿水平方向運動比沿垂直方向運動快而且不易疲勞；一般先看到水平方向的物體，后看到垂直方向的物體。因此，很多儀表外形設計成橫向長方形。 （2）視線的變化習慣于從左到右，從上到下和順時針方向運動。所以儀表刻度方向設計應遵循這一規(guī)律。 （3）人眼對水平方向尺寸和比例的估計比對垂直方向尺寸和比例的估計要準確得多，因而水平式儀表的誤讀率（28）比垂直式儀表的誤讀率（35）低。,人因工程學機械工業(yè)出版社,15,（4）當眼睛偏離視中心時，在偏離距離

8、相等的情況下，人眼對左上限的觀察最優(yōu)，依次為右上限、左下限、而右下限最差。視區(qū)內儀表的布置應考慮這一點。 （5）兩眼的運動是協(xié)調的、同步的。在正常情況下不可能一只眼睛轉動而另一只眼睛不動；在一般操作中，不可能一只眼睛視物而另一只眼睛不視物。因而通常都以雙眼視野為設計依據。,（四）視覺運動規(guī)律,人因工程學機械工業(yè)出版社,16,第二節(jié) 作業(yè)空間設計中的人體因素,三、工作體位 （一）決定工作體位和姿勢的因素 （二）工作體位 1.坐姿作業(yè) 2.立姿作業(yè) 3.坐、立交替的作業(yè),人因工程學機械工業(yè)出版社,17,（一）決定工作體位和姿勢的因素,操作者在作業(yè)過程中，通常采用坐姿、立姿、坐立交替相結合姿勢，也有

9、一些作業(yè)采用跪姿和臥姿。在作業(yè)中使用良好的作業(yè)姿勢可使作業(yè)者時刻處于輕松的狀態(tài)。在確定作業(yè)姿勢時，主要考慮以下因素： 1.作業(yè)空間的大小和照明條件； 2.作業(yè)負荷的大小和用力方向； 3.作業(yè)場所各種儀器、機具和加工件的擺放位置； 4.作業(yè)臺高度及有沒有容膝空間； 5.操作時的起坐頻率等因素。,人因工程學機械工業(yè)出版社,18,1.坐姿作業(yè) 坐姿是指身軀伸直或稍向前傾角為100150，上腿平放，下腿一般垂直地面或稍向前傾斜著地，身體處于舒適狀態(tài)的體位。 坐姿作業(yè)具有以下特點：不易疲勞，持續(xù)工作時間長；身體穩(wěn)定性好，操作精度高；手腳可以并用作業(yè)；腳蹬范圍廣，能正確操作。 人體最合理的作業(yè)姿勢就是坐姿

10、作業(yè)。對于以下作業(yè)應采用坐姿作業(yè)：精細而準確的作業(yè)；持續(xù)時間較長的作業(yè)；施力較小的作業(yè)；需要手、足并用的作業(yè)。,（二）工作體位,人因工程學機械工業(yè)出版社,19,2.立姿作業(yè) 立姿通常是指人站立時上體前屈角小于300時所保持的姿勢。立姿作業(yè)的優(yōu)點及缺點如下： （1）立姿作業(yè)的優(yōu)點 可活動的空間增大；需經常改變體位的作業(yè)，立位比頻繁起坐消耗能量少；手的力量增大，即人體能輸出較大的操作力；減少作業(yè)空間，在沒有坐位余地的場所，以及顯示器、控制器配置在墻壁上的情況，立姿更好。,（二）工作體位,人因工程學機械工業(yè)出版社,20,（2）立姿作業(yè)的缺點 不易進行精確和細致的作業(yè)；不易轉換操作；立姿時肌肉要做出更

11、大的功來支持體重，容易引起疲勞；長期站立容易引起下肢靜脈曲張等。 對于需經常改變體位的作業(yè)；工作地的控制裝置布置分散，需要手、足活動幅度較大的作業(yè)；在沒有容膝空間的機臺旁作業(yè)；用力較大的作業(yè)；單調的作業(yè)，應采用立姿操作。,（二）工作體位,人因工程學機械工業(yè)出版社,21,3.坐、立交替的作業(yè) 某些作業(yè)并不要求作業(yè)者始終保持立姿或坐姿，在作業(yè)的一定階段，需交換姿勢完成操作。這種作業(yè)姿勢稱為坐、立交替的作業(yè)姿勢。 采用這種作業(yè)姿勢既可以避免由于長期立姿操作而引起的疲勞，又可以在較大的區(qū)域內活動以完成作業(yè)，同時穩(wěn)定的坐姿可以幫助作業(yè)者完成一些較精細的作業(yè)。 坐、立交替作業(yè)的作業(yè)面按立姿作業(yè)設計，座椅面

12、高度應與作業(yè)面高度相匹配，因此應提高座椅高度。一般使人坐在椅面上雙腳剛好著地。該類座椅一般設計成可調的。,（二）工作體位,人因工程學機械工業(yè)出版社,22,（三）人的行為特征,前面討論的是人進行正常作業(yè)所必須的物理空間。實際上，人對作業(yè)空間的要求，還受社會和心理因素影響。一般來說，人的心理空間要大于操作空間要求。當人的心理空間要求受到限制時，會產生不愉快的消極反應或回避反應。因此，在作業(yè)空間設計時，必須考慮人的社會和心理因素。 1.個人心理空間 2.人的捷徑反應和躲避行為,人因工程學機械工業(yè)出版社,23,表 12-1人際交往心理距離/mm,圖12-2人身空間區(qū)域,1.個人心理空間,（三）人的行為

13、特征,人因工程學機械工業(yè)出版社,24,1.個人心理空間 人們對正面要求較大，而側面要求較少。因此，有必要通過工作場所的布局設計，使工作崗位具有足夠的、相對獨立的個人空間，并預先對外來參觀人員的通行區(qū)域做出恰當的規(guī)劃。 有些座椅設計的雖然考慮了人的舒適性和使用效率，但由于放置的位置和排列不當，總體使用效率并不高。例如長排放置的多人座椅，中間不加分隔，即使落座者旁邊有空位人們通常也不愿意坐上去，如果加上扶手或隔開座椅，就可以提高座椅利用率。,（三）人的行為特征,人因工程學機械工業(yè)出版社,25,2.人的捷徑反應和躲避行為 人的捷徑反應是指人在日常生活中，為了貪圖方便，采用最便捷的途徑，直接指向目標的

14、行為傾向。如伸手取物往往直接伸向物品，穿越空地走直線等。 當發(fā)生危險時，人類也有一些共同的躲避行為。如從眾心理、左右躲避等行為。人的這種行為傾向在作業(yè)過程中常常是引起事故的原因，因此，在設計總體布局、通道、機器、堆放物時就應該提前考慮到。,（三）人的行為特征,人因工程學機械工業(yè)出版社,26,第三節(jié) 作業(yè)姿勢與作業(yè)空間設計,一、坐姿作業(yè)空間設計 （一）工作面高度和寬度,表11-2 坐著工作時推薦的工作面高度/mm,人因工程學機械工業(yè)出版社,27,工作面寬度視作業(yè)功能要求而定: 一般若單供靠肘之用，最小寬度為100mm，最佳寬度為200mm； 僅當寫字用時，最佳寬度為400mm； 工作面板的厚度一

15、般不超過50mm，以便保證大腿的容膝空間。,一、坐姿作業(yè)空間設計,人因工程學機械工業(yè)出版社,28,一、坐姿作業(yè)空間設計,（二）作業(yè)范圍 （1）水平作業(yè)范圍,圖12-3平面正常范圍和最大范圍，以及斯夸爾斯提出的正常范圍/cm,人因工程學機械工業(yè)出版社,29,一、坐姿作業(yè)空間設計,（二）作業(yè)范圍 （2）垂直作業(yè)范圍,圖12-4坐姿作業(yè)時手的垂直作業(yè)范圍/mm,人因工程學機械工業(yè)出版社,30,一、坐姿作業(yè)空間設計,（二）作業(yè)范圍 （3）立體作業(yè)范圍,圖12-5 坐姿上肢運動范圍,人因工程學機械工業(yè)出版社,31,圖12-6坐姿立體作業(yè)范圍(),圖12-7坐姿人體尺寸和工作面高度、 座椅高度的關系示意圖

16、,一、坐姿作業(yè)空間設計,人因工程學機械工業(yè)出版社,32,一、坐姿作業(yè)空間設計,（三）容膝、容腳空間,表12-3 容膝空間尺寸/mm,人因工程學機械工業(yè)出版社,33,一、坐姿作業(yè)空間設計,（四）椅面高度及活動余隙 （1）座椅的椅面高度一般略低于小腿高度，以便使全部腳掌著地支撐下肢重量，方便下肢移動，減少臀部壓力，避免椅子前沿壓迫大腿。 （2）座椅放置空間的深度距離（臺面邊緣到固定壁面的距離），至少應在810mm以上，以便作業(yè)者起身與坐下時移動椅子。 （3）座椅放置空間的寬度距離應保證作業(yè)者能自由的伸展手臂，座椅的扶手至側面的距離應大于610mm。,人因工程學機械工業(yè)出版社,34,一、坐姿作業(yè)空間

17、設計,（五）腳作業(yè)空間,圖12-8 腳作業(yè)空間,人因工程學機械工業(yè)出版社,35,圖 12-9蹬力較大的腳操作器作業(yè)空間,圖12-10蹬力較小的腳操作器作業(yè)空間,一、坐姿作業(yè)空間設計,人因工程學機械工業(yè)出版社,36,二、立姿作業(yè)空間設計,（一）工作面高度,圖 12-11工作面調整的高度,人因工程學機械工業(yè)出版社,37,表12-4 立姿工作時推薦的工作面高度/cm,二、立姿作業(yè)空間設計,人因工程學機械工業(yè)出版社,38,身高,作業(yè)面高度,圖12-12 作業(yè)面的高度與身高的關系/cm,二、立姿作業(yè)空間設計,人因工程學機械工業(yè)出版社,39,二、立姿作業(yè)空間設計,（二）作業(yè)范圍,圖 12-13 立姿作業(yè)的

18、作業(yè)范圍/,人因工程學機械工業(yè)出版社,40,二、立姿作業(yè)空間設計,（三）工作活動余隙,表12-5 立姿作業(yè)活動余隙設計參考尺寸/mm,人因工程學機械工業(yè)出版社,41,二、立姿作業(yè)空間設計,（四）立姿作業(yè)空間垂直方向布局設計,表 12-6 立姿作業(yè)空間垂直方向布局尺寸/mm,人因工程學機械工業(yè)出版社,42,三、坐立姿交替作業(yè)空間設計,圖12-14坐立交替工位設計(cm),在設計坐-立交替的工作面時，工作面的高度以站立時的工作高度為準，椅子高以680780cm為宜，同時提供腳踏板，使人坐著工作時腳有休息的地方，否則人們很難工作持久。,人因工程學機械工業(yè)出版社,43,四、其它作業(yè)姿勢的作業(yè)空間設計,

19、1.受限作業(yè)空間設計,圖12-15 受限作業(yè)的空間尺寸/mm,人因工程學機械工業(yè)出版社,44,四、其它作業(yè)姿勢的作業(yè)空間設計,2.維修空間設計,圖12-16標準工具尺寸和使用方法限定的維修空間/mm,人因工程學機械工業(yè)出版社,45,圖 12-17由上肢和零件尺寸限定的維修空間/mm,四、其它作業(yè)姿勢的作業(yè)空間設計,人因工程學機械工業(yè)出版社,46,第四節(jié) 工作場所性質與作業(yè)空間設計,一、主要工作崗位的空間尺寸 (1)工作間,表 12-7 工作間面積/m,人因工程學機械工業(yè)出版社,47,一、主要工作崗位的空間尺寸,（2）機器設備與設施間的布局尺寸,表 12-8機器設備與設施布局間的尺寸/m,人因工

20、程學機械工業(yè)出版社,48,一、主要工作崗位的空間尺寸,（3）辦公室管理崗位和設計工作崗位,表 12-9辦公室人員的空間尺寸,人因工程學機械工業(yè)出版社,49,圖12-18 辦公臺的空間布置,人因工程學機械工業(yè)出版社,50,二、輔助性工作場地的空間設計,（1）出入口,表12-10 應急出口的尺寸/mm,人因工程學機械工業(yè)出版社,51,二、輔助性工作場地的空間設計,（2）通道和走廊,圖 12-19 各種情況下通道的尺寸/,人因工程學機械工業(yè)出版社,52,圖12-20 通道和走廊的最小空隙,人因工程學機械工業(yè)出版社,53,二、輔助性工作場地的空間設計,（3）樓梯、梯子和斜坡道 1）樓梯 2）梯子 3）

21、斜坡道 （4）平臺和護欄,人因工程學機械工業(yè)出版社,54,1）樓梯.樓梯的斜度應設計為3035角左右，坡度在20以下應設計為坡道，50以上應該使用梯子。,表 12-11 樓梯的設計參數,二、輔助性工作場地的空間設計,人因工程學機械工業(yè)出版社,55,2）梯子 常用的梯子有移動式和固定式兩種，固定的梯子一般設計有扶手，稱為登梯，其坡度為5075之間。移動的梯子一般可折疊，使用時應使其坡度大于70，以免出現(xiàn)滑移。梯子的坡度決定其抬步高度和踏板深度，坡度越大，踏板越淺，而抬步高度也越大，具體尺寸可參考樓梯設計參數。,二、輔助性工作場地的空間設計,人因工程學機械工業(yè)出版社,56,3）斜坡道 坡道是在作業(yè)

22、區(qū)域連接兩個不同高度作業(yè)面的地面通道，經常用于裝卸貨物、運輸重物等。斜坡道的設計要考慮的是人的力量和安全性，一般對于手推車和運貨車，斜度不能超過15，無動力時設計坡道要緩一些。坡道也要設計防滑表面，并在兩邊安裝扶手，搬運設備還要設計剎車裝置。,二、輔助性工作場地的空間設計,人因工程學機械工業(yè)出版社,57,（4）平臺和護欄 1）平臺 在生產中，經常需要將作業(yè)人員升至一定高度進行作業(yè)，這時就需要建立圍繞工作區(qū)域或在工作區(qū)域的相關部分建立連續(xù)工作面，這種工作面叫平臺。平臺的設計要求負荷要大于實際負荷，并與相鄰工作設備表面的高度差小于50mm，平臺的尺寸應大于910700mm，空間高度大于1800mm

23、，此外，還要在平臺面板四周裝踢腳板，高度應大于150mm。,二、輔助性工作場地的空間設計,人因工程學機械工業(yè)出版社,58,二、輔助性工作場地的空間設計,2）護欄,圖12-21 護欄的合理設計,當作業(yè)者的工作平臺高于地面200mm時，或為保證作業(yè)者遠離危險部位時，都應該設計合理的護欄以保證作業(yè)者的安全。,人因工程學機械工業(yè)出版社,59,圖 12-22 欄桿與防護物的間距關系/cm,人因工程學機械工業(yè)出版社,60,第四節(jié) 工作場所性質與作業(yè)空間設計,三、工位器具的設計 （一）工位器具的選用 （二）工件器具設計要求 （三）工位器具的使用和布置要求,人因工程學機械工業(yè)出版社,61,工位器具按其用途可分

24、為通用和專用兩種：通用的工位器具一般適用于單件小批生產；專用的工位器具一般適用于成批生產。 工位器具按其結構形式可分為箱式、托板式、盤式、筐式、吊式、掛式、架式和柜式等。選用方法如下：（1）原材料毛坯等不需隔離放置的工件可選用箱式和架式。（2）大型零部件等可選用托板式。（3）小工件、標準件等可選用盤式。（4）需要酸洗、清洗、電鍍或熱處理的工件可選用筐式。（5）細長的軸類工件可選用吊掛式、架式。（6）貴重及精密件如工具、量具可選用柜式。,（一）工位器具的選用,人因工程學機械工業(yè)出版社,62,（1）周轉運輸首先應考慮工件存放條件、使用的工序和存放數量，需防護部位及使用過程殘屑和殘液的收集處理等，并

25、要求利用和現(xiàn)場定置管理。 （2）應使工件擺放條理有序，并保證工件處于自身最小變形狀態(tài)，防止磕砸劃傷部位應采用加墊等保護措施。 （3）應便于統(tǒng)計工件數量。 （4）要減少物件搬運及拿取工件的次數，一次移動工件數量要多，但同時應對人體負荷、操作頻度和作業(yè)現(xiàn)場條件加以綜合考慮。 （5）依靠人力搬運的工位器具應有適當把手和手持部位。,（二）工件器具設計要求,人因工程學機械工業(yè)出版社,63,（6）重量大于25kg或不便使用人力搬運的工位器具應有供起重的吊耳、吊鉤等輔助裝置，需用叉車起重的應在工位器具底部留有適當的插入空間，起吊裝置應有足夠的強度并使其分布對稱于重心，以便起重抬高時按正常速度運輸不至于發(fā)生傾

26、復事故。 （7）應保證拿取工件方便并有效地節(jié)省容器空間。應按拿取工件時的手、臂、指等身體部位伸入形式，留出最小入手空間。 （8）工位器具的尺寸設計要考慮手工作業(yè)時人的生理和心理特征，及合理的作業(yè)范圍。,（二）工件器具設計要求,人因工程學機械工業(yè)出版社,64,（9）對需要身體貼近進行作業(yè)的工件器具，應在其底部留有適當的放腳空間。 （10）工位器具不得有妨礙作業(yè)的尖角、毛刺、銳邊、凸起等，需堆碼放置時應有定位裝置以防滑落。帶抽屜的工位器具在抽屜拉出一定行程的位置應設有防滑脫的安全保險裝置。,（二）工件器具設計要求,人因工程學機械工業(yè)出版社,65,（1）放置的場所、方向和位置一般應相對固定，方便拿取

27、，避免因尋找而產生走路、彎腰等多于動作。 （2）放置的高度應與設備等工作面高度相協(xié)調，必要時應設有自動調節(jié)升降高度的裝置，以保持適當的工作面高度。 （3）堆碼高度應考慮人的生理特征、現(xiàn)場條件、穩(wěn)定性和安全。 （4）帶抽屜的工位器具應根據拉出的狀態(tài)，在其兩側或正面留出手指、手掌和身體的活動距離。,（三）工位器具的使用和布置要求,人因工程學機械工業(yè)出版社,66,（5）為便于使用和管理，應按技術特征用文字、符號或顏色進行編碼或標示，以利于識別。 （6）編碼或標示應清晰鮮明，位置要醒目，同類工位器具標示應一致。,（三）工位器具的使用和布置要求,人因工程學機械工業(yè)出版社,67,第五節(jié) 座椅設計,一、座椅

28、設計的重要性 1.坐姿作業(yè)的優(yōu)點 （1）減輕人的腿部的負荷 （2）能量消耗較少 （3）身體平衡較易控制,人因工程學機械工業(yè)出版社,68,第五節(jié) 座椅設計,一、座椅設計的重要性 2坐姿作業(yè)的問題,表 12-12 坐著辦公人員的抱怨,人因工程學機械工業(yè)出版社,69,為什么坐著工作看起來舒服，而又有這樣高的比例的抱怨呢? 這是因為坐著工作時，人的脊椎的壓力發(fā)生了根本的轉變。 圖12-23給出了在站立時和坐下時人的脊椎的形狀。在站立時，人的脊椎相對的直一些，向前凸（圖12-23a）。坐下時人的脊椎后凸（圖12-23b），而且在腰椎以下要承受較大的壓力。,2坐姿作業(yè)問題原因,人因工程學機械工業(yè)出版社,7

29、0,a） b） 圖12-23 腰椎的前凸和后凸 a）腰椎的前凸 b）腰椎的后凸,人因工程學機械工業(yè)出版社,71,實驗表明,在坐、立兩種不同姿勢下，人的第三根腰椎與第四根腰椎之間的壓力，以站立時的壓力為100%，直著坐著時，壓力為140%，彎著身子坐下時，壓力為190%，增加了近一倍。人的脊椎在短時間內是能夠承受高于空手直立時所產生的壓力的。坐著工作的人長所累月地使脊椎超負荷運行,脊椎之間的脊椎盤慢慢地失去了彈性，功能開始下降，在嚴重的情況下，脊椎盤之內的液汁甚至被擠出脊椎盤，使脊椎的功能徹底喪失。不正確的坐姿，不合適的椅子更加快了這種速度.,2坐姿作業(yè)的問題,人因工程學機械工業(yè)出版社,72,第

30、五節(jié) 座椅設計,二、座椅的基本類型和結構 （1）專用工作椅 （2）多用座椅 （3）休息椅,圖 12-24 座椅的基本結構,人因工程學機械工業(yè)出版社,73,表12-13 座椅的主要參數/mm,人因工程學機械工業(yè)出版社,74,三、座椅設計原則 （1）座椅的尺寸應與使用者的人體尺寸相適應。在設計座椅前，要明確設計的座椅供誰坐用。要把使用者群體的人體尺寸測量數據作為確定座椅設計參數的重要依據。 （2）座椅設計應盡可能使就坐者保持自然的或接近自然的姿勢，且要使坐者必要時可以在坐位上不時變換自己的坐姿。 （3）座椅設計應符合人體生物力學原理。座椅的結構與形態(tài)要有利于人體重力的合理分布和有利于減輕背部與脊柱

31、的疲勞與變形。,第五節(jié) 座椅設計,人因工程學機械工業(yè)出版社,75,三、座椅設計原則 （4）座椅要盡可能設計得使坐用者活動方便，操作省力，體感舒適。 （5）座椅要設計得牢固、穩(wěn)定，防止坐者傾翻、滑倒。,第五節(jié) 座椅設計,人因工程學機械工業(yè)出版社,76,四、座椅主要部分的設計要求 （1）椅面高度。椅面高度應設計得比“小腿加足高”略低一點，可避免就坐者的大腿緊壓在椅面前緣上，椅面前緣以低于小腿加足高5 cm左右比較適宜?；蛘咭宰问褂谜呷后w“小腿加足高”的第5百分位數值作參照，使椅面高度稍低于這一測量值。這樣可以避免發(fā)生腿短的人坐著時足碰不著地面的現(xiàn)象。根據我國人體尺寸的測量數據，成年人使用的座椅面

32、離地高度不宜超過40cm。,第五節(jié) 座椅設計,人因工程學機械工業(yè)出版社,77,第五節(jié) 座椅設計,（2）深度與寬度 座椅的深度要設計成使人的腰背自然地倚靠在靠 背上時椅面前緣不會抵到小腿。設計座椅深度一 般以“臀膝距”尺寸作為參考。取第5百分位數的 3/4作為設計依據。這樣，可使短腿者就坐時能倚 著靠背而不會使膝部壓在椅緣上。按照我國成人 的人體尺寸測量數據，坐位深度以取3540cm為 宜。為了使坐位深度能適合各種身材的人使用， 最好把座椅靠背設計成前后可以調節(jié)的。,人因工程學機械工業(yè)出版社,78,（2）深度與寬度 坐位寬度要按大身材人的體寬尺寸設計。一般以女性成人臀部測量的第95百分位數測量值

33、作為設計坐位寬度的依據。我國成人使用的座椅面寬度不宜小于40cm。對左右連接排列成行的坐位，要適當增大寬度，這時應參照坐姿“兩肘間寬”的第95百分位數進行設計。不宜小于50cm。,第五節(jié) 座椅設計,人因工程學機械工業(yè)出版社,79,（3）坐位面傾角 不同用途的座椅，坐面傾角應有不同的要求。供休息用的座椅，椅面一般后傾200左右。音樂廳、講演廳、會議室等場合使用的座椅，椅面可設計成50150。對辦公座椅的椅面傾角，一般以后傾30左右為宜。,第五節(jié) 座椅設計,人因工程學機械工業(yè)出版社,80,（4）靠背 1）靠背尺寸。靠背按其高度尺寸可以分為四類：低靠背、中靠背、高靠背和全靠背。 低靠背只支撐腰部，因而又稱為腰靠。低靠背一般取上下高1525cm，左右寬3040cm。腰靠的位置最好放置在第3和第4腰椎部上下。因為坐姿作業(yè)時脊柱的這