人机工程桌椅设计概述(ppt 46页).ppt

1、,专题二桌椅设计,第一节桌椅设计概述,一、坐姿工作与座椅,站立时，人体的足踝、膝部、臀部和脊椎等受到静肌力作用，以维持直立状态；血液和体液会向下肢积蓄。,坐姿是人体较自然的姿势，它有很多优点。 坐姿有利于保持身体的稳定，合适精细作业，脚操作场合；肌肉组织松弛，腿部血液流回心脏的阻力减少。,办公室工作人员、脑力劳动者、部分体力劳动者都采用坐姿工作。 愈来愈多的体力劳动者也将采取坐姿工作。,工业化国家，三分之二以上是坐姿工作。 工作座椅设计和相关的坐姿分析成为设计师们 关注的研究课题。,二、桌椅的历史与现状,桌椅以其与人们生活关系的密切而一直为工业设计所关注。,1948年，瑞典医生阿克布罗姆的站与

2、坐的姿势是历史上第一本分析坐姿解剖特性的专注，奠定了用人体解剖学理论指导座椅功能设计的基础。,阿克布罗姆靠背曲线,1968年，国际人机工程学会（IEA）在瑞士召开了以座椅设计为主题的第一次国际学术讨论会。 20世纪70年代，各国纷纷将座椅研究的新成果，用于制定或修定新的座椅技术标准，如学校课桌椅、办公椅、工作椅、飞机座椅、火车座椅等的工业标准。 我国已经制定发布了一批有关的技术标准，GB/T39761983学校课桌椅功能尺寸，GB/T147741993工作座椅一般人类工效学要求等。,第二节 坐姿生理解剖基础,一、坐姿脊柱形态及其生理效应,一、脊柱形态及其生理效应 1、脊柱、椎间盘与骨盆结构 脊

3、柱分为四个区段：上段是7节椎骨组成的颈椎，接下来是12节椎骨组成的胸椎，再下面是5节组成的腰椎，下端是骶尾骨。 每两节椎骨之间的软组织成为椎间盘。 骨盆由脊柱最下端的骶尾骨与髋骨等构成，上接脊柱，下连下肢。,2、坐姿脊柱形态的变化及其生理效应 脊柱的正常生理弯曲状态的特征是：颈椎为略向前凸的弧形，胸椎为略向后凸的弧形，腰椎是向前凸出的弧形，且曲度较大。,二、坐姿下的体压,（一）椅面上臀部与大腿的体压 椅面软硬与椅面体压,（二）腘窝的压力,三、坐姿下的股骨、肩部、小腿与背肌,1、股骨与座面形状,2、肩部与扶手高度 适宜的扶手高度是略低于坐姿肘高。 3、小腿的支承与背肌 小腿在地面上获得支承，对于

4、降低大腿与椅面前缘之间的体压，对于降低背肌的紧张，都很重要。 在需要前倾工作时，缓解背肌紧张的方法是让小腿获得支承，在其他情况下，让上身后仰倚靠在靠背上即可放松背肌。,四、平衡调节理论,座椅在理论上无论怎么“合理”，坐的时间长了，也会产生不舒适的感觉，需要活动一下身体，使各部分的体压状况有所变动、调节，使骨骼肌肉的状态有所转换、变更，这才更符合人体的自然要求。,五、工作座椅的一般人类工效学要求,1）结构型式应与坐姿工作操作活动相适应，使操作者保持身体舒适、稳定准确的操作。 2）工作座椅的座高和腰靠高是可调节的。 适宜的人体尺寸调节范围：从女子5百分位数到男子95百分位数，座高调节范围36048

5、0mm之间；调节方式为无级的或间隔20mm有级调节。腰靠高度为165210mm间的无级调节。,3）零部件的外露部分不得有易伤人的尖角锐边。 4）工作座椅的结构材料和装饰材料应耐用、阻燃、无毒。座垫、腰靠、扶手的覆盖层应使用柔软、防滑、透气性好、吸汗的不导电材料制造。,第三节座椅的功能尺寸,工作椅,根据就座者的目的要求，可将座椅分为以下几种： 工作座椅 就坐者的主要要求是在胸腹前的桌面上进行手工操作或视觉作业，需以上身前倾的姿势进行伏案读、写、绘图或打字、精细检测、装配等操作。 休息用椅 放松休息的椅子，例如公园休闲椅，沙发、安乐椅、躺椅等。 办公室用椅 会议室、教室中的学生座椅。,一、椅面（前

6、缘的）高度,1、工作椅 设计要点：a大腿基本水平，小腿垂直置放在地面上，使小腿重量获得支撑 b腘窝不受压 c臀部边缘及腘窝后部的大腿在椅面获得弹性支撑 符合上述要求的工作座椅座高设计为：比坐姿人体尺寸中的小腿加足高低1015mm,2、其他椅子 大部分非工作椅为了坐姿的舒适，就座时小腿是往前伸出而不是垂直于地面的，因此座高均宜于比工作座椅低一些。,二、座面倾角,1、工作座椅 通常把前缘翘起的椅子的座面倾角a定义为正值，反之，为负值,工作椅的合理座面倾角，与工作姿势即工作中上身的前倾程度密切相关。 A. 一般座面倾角可取a05，常推荐取a34 B. 主要用于前倾工作的座椅，适宜于椅面前缘低一点，即

7、座面倾角略为负值。 C . 办公椅应提供前倾工作和后倚放松两种可能。,2、休息椅 休息椅多为椅面前缘翘起、a为正值。,三、靠背的形式及倾角,（一）不同座椅的靠背功能 1、工作椅：维持脊柱的良好形态，主要在于避免腰椎的严重后凸。靠背主要是腰靠，以第三、四腰椎为中心的位置上。 2、休息椅 靠背功能主要为支承躯干的重量、放松背肌。躯干的重心大约在人体第八胸椎骨的高度，宜以此位置为中心提供倚靠。 3、办公椅 采用以支承躯干为主的靠背，若同时提供腰靠，效果较好。,（二）四种座椅靠背形式,四、其他功能尺寸,1、座深 座深比坐姿尺寸中的3.9座深小一定数值，范围为360390mm，推荐为380mm。,2、坐

8、宽 单人椅坐宽宜大于4.6坐姿臀宽。国标给出的座宽数值范围为370420mm，推荐值为400mm。,3、扶手 工作椅一般不设扶手，扶手常用于办公椅和休息椅。 座椅扶手高度宜略小于坐姿尺寸中的3.5坐姿肘高。,五、GB/T147741993工作座椅一般人类工效学要求的推荐值,第四节 坐垫与靠垫,一、椅垫的生理学评价要素,椅垫性能的生理学评价：椅垫的软硬性能（也就是力学性能）；椅垫材质对于体肤的生理舒适性。,二、椅垫的软硬性能,三、椅垫的材质的生理舒适性,1、椅垫材质的皮肤触感 要求柔软而不硬挺，暖和而不僵冷，粗糙而不是光滑。 2、椅垫的微气候条件 良好的透气性，保温性能适当。,第五节 办公桌的功能尺寸,一、桌面高度,桌高座高桌椅高度差 大量测试研究表明，合理的桌椅高度差可依据坐姿人体尺寸中的3.1坐高来确定，例如： 合适的桌椅高度差坐高/3（2030）mm 办公桌：合适的桌椅高度差坐高/3 国标规定的四个规格的桌高：700mm、720mm、740mm、760mm。,二、中屉深度,作业,1.依据坐姿人体尺寸，设计一款人机座椅。 2.寻找生活中不符合人机的设计问题，利用人机原则与数据进行人机设计改良。,