工作臺(tái)椅與工具設(shè)計(jì)課件

第七章工作臺(tái)椅與工具設(shè)計(jì)第七章工作臺(tái)椅與工具設(shè)計(jì)27.1控制臺(tái)設(shè)計(jì)7.1.1控制臺(tái)的形式1.桌式控制臺(tái)2.直柜式控制臺(tái)3.組合式控制臺(tái)4.彎折式控制臺(tái)見

圖7-1控制臺(tái)（工作臺(tái)）：

是包含操縱裝置和顯示裝置的作業(yè)單元。它小到一臺(tái)便攜式打字機(jī)，大到一個(gè)房間（控制室或控制中心）。27.1控制臺(tái)設(shè)計(jì)7.1.1控制臺(tái)的形式控制臺(tái)（工作臺(tái)）3

圖7-1控制臺(tái)的形式（a）桌式控制臺(tái);（b）直柜式控制臺(tái)；（c）組合式控制臺(tái);（d）彎折式控制臺(tái)返回3圖7-1控制臺(tái)47.1.2控制臺(tái)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

控制臺(tái)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：工作臺(tái)尺寸宜人、造型美觀、方便使用、給人以舒適感。

關(guān)鍵：根據(jù)人體尺度，將控制器與顯示器布置在作業(yè)者正常的作業(yè)空間范圍內(nèi)。保證作業(yè)者能良好地觀察必要的顯示器，操作所有的控制器，以及為長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)提供舒適的作業(yè)姿勢(shì)?？刂婆_(tái)有時(shí)在操作者前側(cè)上方也有作業(yè)區(qū)，所有這些區(qū)域都必須在可視可及區(qū)內(nèi)。47.1.2控制臺(tái)設(shè)計(jì)要點(diǎn)控制臺(tái)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：5控制臺(tái)作業(yè)面

見圖7-22.顯示器面板形式

見圖7-33.控制臺(tái)上方干涉點(diǎn)高度

見圖7-4

式中h－干涉點(diǎn)高度

k－操作者眼高

H－顯示面板下端高度

d－操作者眼點(diǎn)與干涉點(diǎn)的投影距離

D－干涉點(diǎn)與顯示面板的投影距離5控制臺(tái)作業(yè)面式中h－干涉點(diǎn)高度6圖7-2推薦的控制臺(tái)作業(yè)面布置區(qū)域返回女性：P2.5長(zhǎng)：110~120cm寬：40cm6圖7-2推薦的控制臺(tái)作業(yè)面布置區(qū)域返回女性：P2.5長(zhǎng)7圖7-3顯示面板的型式返回7圖7-3顯示面板的型式返回8圖7-4控制臺(tái)干涉點(diǎn)高度返回8圖7-4控制臺(tái)干涉點(diǎn)高度返回99107.1.3常用控制臺(tái)設(shè)計(jì)坐姿低臺(tái)式控制臺(tái)

見圖7-52.坐姿高臺(tái)式控制臺(tái)

見圖7-63.坐立兩用控制臺(tái)

見圖7-75.標(biāo)準(zhǔn)控制臺(tái)見圖7-8，尺寸參閱表7-1107.1.3常用控制臺(tái)設(shè)計(jì)坐姿低臺(tái)式控制臺(tái)11圖7-5坐姿低臺(tái)式控制臺(tái)

返回男性:P40P8111圖7-5坐姿低臺(tái)式控制臺(tái)返回男12坐姿低臺(tái)式控制臺(tái)：火車駕駛室返回12坐姿低臺(tái)式控制臺(tái)：火車駕駛室返回圖7-6坐姿高臺(tái)式控制臺(tái)

返回男性:P40P8113圖7-6坐姿高臺(tái)式控制臺(tái)返回男性:14圖7-7坐立姿兩用控制臺(tái)返回男性:P40P8114圖7-7坐立姿兩用控制臺(tái)返回男性:P40P8115圖7-8一種標(biāo)準(zhǔn)控制臺(tái)的設(shè)計(jì)返回15圖7-8一種標(biāo)準(zhǔn)控制臺(tái)的設(shè)計(jì)返回16返回表7-1標(biāo)準(zhǔn)控制臺(tái)尺寸單位（CM）16返回表7-1標(biāo)準(zhǔn)控制臺(tái)尺寸單位（CM）171718輪船駕駛室中控臺(tái)機(jī)艙控制臺(tái)18輪船駕駛室中控臺(tái)機(jī)艙控制臺(tái)197.2辦公臺(tái)設(shè)計(jì)7.2.1電子化辦公臺(tái)人體尺度見圖7-9

圖7-107.2.2電子化辦公臺(tái)可調(diào)設(shè)計(jì)見圖7-117.2.3電子化辦公臺(tái)組合設(shè)計(jì)見圖7-12197.2辦公臺(tái)設(shè)計(jì)7.2.1電子化辦公臺(tái)人體尺度20圖7-9電子化辦公臺(tái)示意圖返回

要求像控制臺(tái)一樣具有合理的形狀和尺寸，以免工作人員肌肉、頸、背、腕關(guān)節(jié)疼痛等職業(yè)病。20圖7-9電子化辦公臺(tái)示意圖返回要求21圖7-10電子化辦公臺(tái)主要尺寸返回

按照人機(jī)工程學(xué)原理，電子辦公臺(tái)尺寸應(yīng)符合人體各部位尺寸。電子辦公臺(tái)按人體尺寸平均值設(shè)計(jì)的情況下，必須給予可調(diào)節(jié)的尺寸范圍。21圖7-10電子化辦公臺(tái)主要尺寸返回22圖7-11電子化辦公臺(tái)調(diào)節(jié)方式返回電子化辦公臺(tái)的調(diào)節(jié)方式有：垂直方向的高低調(diào)節(jié)、水平方向的臺(tái)面調(diào)節(jié)以及臺(tái)面的傾角調(diào)節(jié)等。采用可調(diào)節(jié)尺寸和位置的電子化辦公臺(tái)，可大大提高舒適程度和工作效率。22圖7-11電子化辦公臺(tái)調(diào)節(jié)方式返回23圖7-12辦公臺(tái)組合設(shè)計(jì)返回為了實(shí)現(xiàn)辦公室隔斷、辦公單元系列化、辦公臺(tái)易于拆裝、變動(dòng)靈活等特點(diǎn)，電子化辦公臺(tái)大多設(shè)計(jì)成拆裝靈活方便的組合式，可大大提高舒適程度和工作效率。23圖7-12辦公臺(tái)組合設(shè)計(jì)返回為了實(shí)247.3工作座椅設(shè)計(jì)主要依據(jù)坐姿的優(yōu)點(diǎn)

當(dāng)人站立時(shí)，人體的足裸、腰部、臀部和脊椎等關(guān)節(jié)部位受到靜肌力作用，以維持直立狀態(tài)，而坐時(shí)，可免除這些肌力，減少人體能耗，消除疲勞，坐姿態(tài)比站立更有利于血液循環(huán)，而且有利于保持身體的穩(wěn)定,這對(duì)精細(xì)作業(yè)更合適。在腳操作場(chǎng)合，坐姿保持身體處在穩(wěn)定的姿勢(shì)，有利于作業(yè)，因而坐姿是最常采用的工作姿勢(shì)。

目前，大多數(shù)辦公室人員、腦力勞動(dòng)者、部分體力勞動(dòng)者都采用坐姿工作。隨著技術(shù)的進(jìn)步，愈來愈多的體力勞動(dòng)者也將采取坐姿工作，因而工作坐椅設(shè)計(jì)和相關(guān)的坐姿分析日益成為人機(jī)工程學(xué)工作者和設(shè)計(jì)師們關(guān)注的研究課題。247.3工作座椅設(shè)計(jì)主要依據(jù)坐姿的優(yōu)點(diǎn)當(dāng)人站251.脊柱結(jié)構(gòu)7.3.1坐姿生理學(xué)751254腰曲前后肩靠腰靠圖6-12脊柱的形狀及組成

腰椎、骶骨和椎間盤及軟組織承受坐姿時(shí)上身大部分負(fù)荷，還要實(shí)現(xiàn)彎腰扭轉(zhuǎn)等動(dòng)作。對(duì)設(shè)計(jì)而言，這兩部分最為重要。

正常的姿勢(shì)下，脊柱的腰椎部分前凸，而至骶骨時(shí)后凹。在良好的坐姿狀態(tài)下，壓力適當(dāng)分布于各椎間盤上，肌肉組織上承受均勻的靜負(fù)荷。當(dāng)處于非自然姿勢(shì)時(shí)，椎間盤內(nèi)壓力分布不正常，產(chǎn)生腰部酸痛、疲勞等不適感。251.脊柱結(jié)構(gòu)7.3.1坐姿生理學(xué)751254腰曲前后肩靠262.腰曲弧線與坐姿舒適性直接相關(guān)的是腰曲。人體正常腰曲弧線是在松弛狀態(tài)下側(cè)臥的曲線B。從坐姿生理學(xué)角度，應(yīng)保證腰曲弧線正常。圖7-14各種不同姿勢(shì)下所產(chǎn)生的腰椎曲度—坐姿生理學(xué)262.腰曲弧線與坐姿舒適性直接相關(guān)的是腰曲。人體正常腰曲弧27—坐姿生理學(xué)3.腰椎后突和前突

圖7-15腰椎后突和前凸(a)腰椎后突;(b)腰椎前凸正常的腰弧曲線是微微前突。為使坐姿下的腰弧曲線變形最小，座椅應(yīng)在腰椎部提供所謂兩點(diǎn)支撐。

腰椎后突和過分前突都是非正常狀態(tài)，合理的腰靠應(yīng)該是使腰弧曲線處于正常的生理狀態(tài)，27—坐姿生理學(xué)3.腰椎后突和前突圖7-15腰椎后突附圖(a)辦公座椅;(b)賽車座椅附圖(a)辦公座椅;(b)賽車座椅297.3.2坐姿生物力學(xué)1.肌肉活動(dòng)度

脊椎骨依靠其附近的肌肉和腱連接，椎骨的定位借助于肌腱的作用力。一旦脊椎偏離自然狀態(tài)，肌腱組織就會(huì)受到相互壓力(拉或壓)的作用，使肌肉活動(dòng)度（活動(dòng)量）增加，招致疲勞酸痛。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在挺直坐姿下，腰椎部位肌肉活動(dòng)度高，因?yàn)檠登跋蚶笔辜∪饨M織緊張受力。提供靠背支承腰椎后，活動(dòng)力則明顯減??；當(dāng)軀干前傾時(shí)，背上方和肩部肌肉活動(dòng)度高，以桌面作為前傾時(shí)手臂的支承并不能降低活動(dòng)度。297.3.2坐姿生物力學(xué)1.肌肉活動(dòng)度302.體壓分布

圖：7-16體壓分布曲線

人體坐骨粗壯，與周圍的肌肉相比，能承受更大的壓力。而大腿底部有大量的血管和神經(jīng)系統(tǒng)，壓力過大會(huì)影響血液循環(huán)和神經(jīng)傳導(dǎo)而感到不適。所以坐墊上的壓力應(yīng)按照臀部不同部位承受不同壓力的原則來設(shè)計(jì)，即在坐骨處壓力最大，向周圍逐漸減小，至大腿部位時(shí)壓力降至最低值，這就是坐墊設(shè)計(jì)的壓力分布不均勻原則。單位：102Pa302.體壓分布圖：7-16人31

7-17座面對(duì)股骨的影響3.股骨受力分析如圖7-17（a）所示，人體結(jié)構(gòu)在骨盆下面有兩塊圓骨，稱為坐骨結(jié)節(jié)。坐姿時(shí)這兩塊面積很小的坐骨結(jié)節(jié)能支承上身的大部分重量。坐骨結(jié)節(jié)下面的座面呈近似水平時(shí)，可使兩坐骨結(jié)節(jié)外側(cè)的股骨處于正常的位置而不受過分的壓迫，因而人體感到舒服。如圖7-17（b）所示，當(dāng)座面呈斗形時(shí)，會(huì)使股骨向上轉(zhuǎn)動(dòng)，這種狀態(tài)除了使股骨處于壓迫位置而承受載荷外，還造成髖部肌肉承受反向壓迫，并使肘部和肩部受力，從而引起不舒適感，所以斗形座面應(yīng)該避免的。317-17座面對(duì)股骨的影響3.股骨受力分析324.椎間盤受力分析綜合來看，從坐姿生理學(xué)角度，應(yīng)保證腰弧曲線正常；從坐姿生物力學(xué)角度，應(yīng)保證肢體免受異常力作用。圖7-18不同坐姿時(shí)椎間盤受力分析如圖7-18（a）所示，當(dāng)坐姿腰弧曲線正常時(shí)，椎間盤上受得壓力均勻而輕微，幾乎無推力作用于韌帶，韌帶不拉伸，腰部無不舒適感。如圖7-18（b）所示人體處于前彎坐姿時(shí)，椎骨之間的間距發(fā)生改變，相鄰兩椎骨前端間隙縮小，后端間距增大。椎間盤在間隙縮小的前端受推擠和摩擦，迫使它向韌帶作用一推力，從而引起腰部不舒適，長(zhǎng)期累積作用，可造成椎間盤病變。324.椎間盤受力分析綜合來看，從坐姿生理學(xué)角附圖

合理的汽車座椅設(shè)計(jì)附圖347.3.3坐姿人體測(cè)量尺寸圖7-19對(duì)座椅設(shè)計(jì)有用的人體尺寸

坐姿人體測(cè)量尺寸是座椅靜態(tài)尺寸設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。與座椅設(shè)計(jì)相關(guān)的人體測(cè)量主要尺寸見圖7-19。347.3.3坐姿人體測(cè)量尺寸圖7-19對(duì)座椅設(shè)計(jì)有用的圖7-20不良座椅圖7-20為不良座椅：扶手過寬，座面過高、過深和左右弧度過大，靠背不支撐腰和左右弧度過大都將壓迫股骨等，從而引起疲勞和不舒適感。圖7-20不良座椅圖7-20為不良座椅：扶手367.4.1一般工作場(chǎng)所坐椅

GB/T14774-93《工作座椅一般人類工效學(xué)要求》給出了這類工作座椅設(shè)計(jì)的一般人機(jī)工程學(xué)要求、結(jié)構(gòu)形式和主要尺寸。1、座椅設(shè)計(jì)要點(diǎn)（1）結(jié)構(gòu)形態(tài)應(yīng)盡可能與坐姿工作各種操作活動(dòng)要求相適應(yīng)，使操作者在工作中保持身體舒適、穩(wěn)定并能進(jìn)行準(zhǔn)確的控制和操作。（2）座高（調(diào)節(jié)范圍360—480mm)、座面高度（無級(jí)調(diào)節(jié)或間隔20mm為一檔的有級(jí)調(diào)節(jié)）和腰靠高(165—210mm無級(jí)調(diào)節(jié))。7.4工作椅設(shè)計(jì)367.4.1一般工作場(chǎng)所坐椅7.4工作椅設(shè)計(jì)37（3）工作座椅可調(diào)節(jié)部分的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，必須易于調(diào)節(jié)，必須保證在椅子使用過程中不會(huì)改變已調(diào)節(jié)好的位置并不得松動(dòng)。（4）工作座椅各零部件的外露部分不得有傷人的尖角銳邊，各部結(jié)構(gòu)不得存在可能造成擠壓、剪鉗傷人的部位。（5）椅坐面和腰靠結(jié)構(gòu)應(yīng)使其感到安全、舒適。（6）腰靠結(jié)構(gòu)應(yīng)具有一定的彈性和足夠的剛性，腰靠?jī)A角不得超過115度。（7）工作坐椅一般不設(shè)扶手，需設(shè)扶手的必須保證操作人員作業(yè)活動(dòng)的安全。（8）其結(jié)構(gòu)材料應(yīng)耐用、阻燃、無毒。坐墊、腰靠、扶手的覆蓋層應(yīng)使用柔軟、防滑、透氣性好、吸汗的不導(dǎo)電材料制造。37（3）工作座椅可調(diào)節(jié)部分的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，必須易于調(diào)節(jié)，必須保38工作椅設(shè)計(jì)2.座椅的結(jié)構(gòu)形式圖7-21一般工作座椅結(jié)構(gòu)形式工作座椅必須具有的主要構(gòu)件：坐面、腰靠、支架。工作座椅視情況而設(shè)的輔助構(gòu)件有扶手。

座椅主要參數(shù)見表7—2。38工作椅設(shè)計(jì)2.座椅的結(jié)構(gòu)形式圖7-21一般工作座椅結(jié)構(gòu)393.主要參數(shù)坐面傾角：推薦值3—4°

腰靠?jī)A角：推薦值110°表7-2工作座椅主要參數(shù)393.主要參數(shù)坐面傾角：推薦值3—47.4.2久坐工作人員座椅

對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間操作的工種，要盡量采用坐姿，因?yàn)槿藗冊(cè)陟o坐時(shí)身體承受的張力比較小，也比較容易保持姿勢(shì)。同時(shí)有利于更好控制胳膊，可以更好保持平衡，提高安全性，還有利于血液循環(huán)。但是，坐姿極易導(dǎo)致腰部問題。久坐工作易引起腰部不適的原因在于，人們坐著的時(shí)候脊柱彎曲的程度不夠，這樣使椎間盤的壓力增大。椎間盤向后凸出，使脊柱的軟組織壓力增大，并影響神經(jīng)根部，這樣導(dǎo)致腰部疼痛。7.4.2久坐工作人員座椅對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間操作的工圖7-22在立姿和無支撐的坐姿時(shí)椎間盤所受壓力的大小圖7-22在立姿和無支撐的坐姿時(shí)椎間盤所受壓力的大小427.4.3辦公室工作座椅圖7-23辦公用座椅原型427.4.3辦公室工作座椅圖7-23辦公用座椅原型437.4.3座椅設(shè)計(jì)的新概念1.動(dòng)態(tài)座椅見圖7-25

2.前傾式座椅見圖7-263.膝靠式座椅見圖7-274.膝靠式座椅見圖7-275.膝靠式座椅見圖7-27

7.4.4其它工作座椅

1.作業(yè)用凳見附圖2.其它支撐物見附圖437.4.3座椅設(shè)計(jì)的新概念1.動(dòng)態(tài)座椅見圖7-244圖6-21動(dòng)態(tài)座椅設(shè)計(jì)返回44圖6-21動(dòng)態(tài)座椅設(shè)計(jì)返回45圖6-22座面前傾的寫字、繪圖椅返回45圖6-22座面前傾的寫字、繪圖椅返回46圖6-23膝靠式座椅返回46圖6-23膝靠式座椅返回47

圖6-24作業(yè)用凳

（a）立姿崗位用凳；（b）坐姿崗位用凳；（c）支承旋轉(zhuǎn)凳；（d）單邊支凳返回4748圖6-25作業(yè)用支承物

（a）腳踏板和擱臂墊組合；（b）腳踏板和支承凳組合；（c）回跳

凳；（d）帶轉(zhuǎn)動(dòng)支架的轉(zhuǎn)椅返回48圖6-25作業(yè)用支承物

（a）腳踏板和擱臂墊組合494950505151第七章工作臺(tái)椅與工具設(shè)計(jì)第七章工作臺(tái)椅與工具設(shè)計(jì)537.1控制臺(tái)設(shè)計(jì)7.1.1控制臺(tái)的形式1.桌式控制臺(tái)2.直柜式控制臺(tái)3.組合式控制臺(tái)4.彎折式控制臺(tái)見

圖7-1控制臺(tái)（工作臺(tái)）：

是包含操縱裝置和顯示裝置的作業(yè)單元。它小到一臺(tái)便攜式打字機(jī)，大到一個(gè)房間（控制室或控制中心）。27.1控制臺(tái)設(shè)計(jì)7.1.1控制臺(tái)的形式控制臺(tái)（工作臺(tái)）54

圖7-1控制臺(tái)的形式（a）桌式控制臺(tái);（b）直柜式控制臺(tái)；（c）組合式控制臺(tái);（d）彎折式控制臺(tái)返回3圖7-1控制臺(tái)557.1.2控制臺(tái)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

控制臺(tái)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：工作臺(tái)尺寸宜人、造型美觀、方便使用、給人以舒適感。

關(guān)鍵：根據(jù)人體尺度，將控制器與顯示器布置在作業(yè)者正常的作業(yè)空間范圍內(nèi)。保證作業(yè)者能良好地觀察必要的顯示器，操作所有的控制器，以及為長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)提供舒適的作業(yè)姿勢(shì)?？刂婆_(tái)有時(shí)在操作者前側(cè)上方也有作業(yè)區(qū)，所有這些區(qū)域都必須在可視可及區(qū)內(nèi)。47.1.2控制臺(tái)設(shè)計(jì)要點(diǎn)控制臺(tái)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：56控制臺(tái)作業(yè)面

見圖7-22.顯示器面板形式

見圖7-33.控制臺(tái)上方干涉點(diǎn)高度

見圖7-4

式中h－干涉點(diǎn)高度

k－操作者眼高

H－顯示面板下端高度

d－操作者眼點(diǎn)與干涉點(diǎn)的投影距離

D－干涉點(diǎn)與顯示面板的投影距離5控制臺(tái)作業(yè)面式中h－干涉點(diǎn)高度57圖7-2推薦的控制臺(tái)作業(yè)面布置區(qū)域返回女性：P2.5長(zhǎng)：110~120cm寬：40cm6圖7-2推薦的控制臺(tái)作業(yè)面布置區(qū)域返回女性：P2.5長(zhǎng)58圖7-3顯示面板的型式返回7圖7-3顯示面板的型式返回59圖7-4控制臺(tái)干涉點(diǎn)高度返回8圖7-4控制臺(tái)干涉點(diǎn)高度返回609617.1.3常用控制臺(tái)設(shè)計(jì)坐姿低臺(tái)式控制臺(tái)

見圖7-52.坐姿高臺(tái)式控制臺(tái)

見圖7-63.坐立兩用控制臺(tái)

見圖7-75.標(biāo)準(zhǔn)控制臺(tái)見圖7-8，尺寸參閱表7-1107.1.3常用控制臺(tái)設(shè)計(jì)坐姿低臺(tái)式控制臺(tái)62圖7-5坐姿低臺(tái)式控制臺(tái)

返回男性:P40P8111圖7-5坐姿低臺(tái)式控制臺(tái)返回男63坐姿低臺(tái)式控制臺(tái)：火車駕駛室返回12坐姿低臺(tái)式控制臺(tái)：火車駕駛室返回圖7-6坐姿高臺(tái)式控制臺(tái)

返回男性:P40P8113圖7-6坐姿高臺(tái)式控制臺(tái)返回男性:65圖7-7坐立姿兩用控制臺(tái)返回男性:P40P8114圖7-7坐立姿兩用控制臺(tái)返回男性:P40P8166圖7-8一種標(biāo)準(zhǔn)控制臺(tái)的設(shè)計(jì)返回15圖7-8一種標(biāo)準(zhǔn)控制臺(tái)的設(shè)計(jì)返回67返回表7-1標(biāo)準(zhǔn)控制臺(tái)尺寸單位（CM）16返回表7-1標(biāo)準(zhǔn)控制臺(tái)尺寸單位（CM）681769輪船駕駛室中控臺(tái)機(jī)艙控制臺(tái)18輪船駕駛室中控臺(tái)機(jī)艙控制臺(tái)707.2辦公臺(tái)設(shè)計(jì)7.2.1電子化辦公臺(tái)人體尺度見圖7-9

圖7-107.2.2電子化辦公臺(tái)可調(diào)設(shè)計(jì)見圖7-117.2.3電子化辦公臺(tái)組合設(shè)計(jì)見圖7-12197.2辦公臺(tái)設(shè)計(jì)7.2.1電子化辦公臺(tái)人體尺度71圖7-9電子化辦公臺(tái)示意圖返回

要求像控制臺(tái)一樣具有合理的形狀和尺寸，以免工作人員肌肉、頸、背、腕關(guān)節(jié)疼痛等職業(yè)病。20圖7-9電子化辦公臺(tái)示意圖返回要求72圖7-10電子化辦公臺(tái)主要尺寸返回

按照人機(jī)工程學(xué)原理，電子辦公臺(tái)尺寸應(yīng)符合人體各部位尺寸。電子辦公臺(tái)按人體尺寸平均值設(shè)計(jì)的情況下，必須給予可調(diào)節(jié)的尺寸范圍。21圖7-10電子化辦公臺(tái)主要尺寸返回73圖7-11電子化辦公臺(tái)調(diào)節(jié)方式返回電子化辦公臺(tái)的調(diào)節(jié)方式有：垂直方向的高低調(diào)節(jié)、水平方向的臺(tái)面調(diào)節(jié)以及臺(tái)面的傾角調(diào)節(jié)等。采用可調(diào)節(jié)尺寸和位置的電子化辦公臺(tái)，可大大提高舒適程度和工作效率。22圖7-11電子化辦公臺(tái)調(diào)節(jié)方式返回74圖7-12辦公臺(tái)組合設(shè)計(jì)返回為了實(shí)現(xiàn)辦公室隔斷、辦公單元系列化、辦公臺(tái)易于拆裝、變動(dòng)靈活等特點(diǎn)，電子化辦公臺(tái)大多設(shè)計(jì)成拆裝靈活方便的組合式，可大大提高舒適程度和工作效率。23圖7-12辦公臺(tái)組合設(shè)計(jì)返回為了實(shí)757.3工作座椅設(shè)計(jì)主要依據(jù)坐姿的優(yōu)點(diǎn)

當(dāng)人站立時(shí)，人體的足裸、腰部、臀部和脊椎等關(guān)節(jié)部位受到靜肌力作用，以維持直立狀態(tài)，而坐時(shí)，可免除這些肌力，減少人體能耗，消除疲勞，坐姿態(tài)比站立更有利于血液循環(huán)，而且有利于保持身體的穩(wěn)定,這對(duì)精細(xì)作業(yè)更合適。在腳操作場(chǎng)合，坐姿保持身體處在穩(wěn)定的姿勢(shì)，有利于作業(yè)，因而坐姿是最常采用的工作姿勢(shì)。

目前，大多數(shù)辦公室人員、腦力勞動(dòng)者、部分體力勞動(dòng)者都采用坐姿工作。隨著技術(shù)的進(jìn)步，愈來愈多的體力勞動(dòng)者也將采取坐姿工作，因而工作坐椅設(shè)計(jì)和相關(guān)的坐姿分析日益成為人機(jī)工程學(xué)工作者和設(shè)計(jì)師們關(guān)注的研究課題。247.3工作座椅設(shè)計(jì)主要依據(jù)坐姿的優(yōu)點(diǎn)當(dāng)人站761.脊柱結(jié)構(gòu)7.3.1坐姿生理學(xué)751254腰曲前后肩靠腰靠圖6-12脊柱的形狀及組成

腰椎、骶骨和椎間盤及軟組織承受坐姿時(shí)上身大部分負(fù)荷，還要實(shí)現(xiàn)彎腰扭轉(zhuǎn)等動(dòng)作。對(duì)設(shè)計(jì)而言，這兩部分最為重要。

正常的姿勢(shì)下，脊柱的腰椎部分前凸，而至骶骨時(shí)后凹。在良好的坐姿狀態(tài)下，壓力適當(dāng)分布于各椎間盤上，肌肉組織上承受均勻的靜負(fù)荷。當(dāng)處于非自然姿勢(shì)時(shí)，椎間盤內(nèi)壓力分布不正常，產(chǎn)生腰部酸痛、疲勞等不適感。251.脊柱結(jié)構(gòu)7.3.1坐姿生理學(xué)751254腰曲前后肩靠772.腰曲弧線與坐姿舒適性直接相關(guān)的是腰曲。人體正常腰曲弧線是在松弛狀態(tài)下側(cè)臥的曲線B。從坐姿生理學(xué)角度，應(yīng)保證腰曲弧線正常。圖7-14各種不同姿勢(shì)下所產(chǎn)生的腰椎曲度—坐姿生理學(xué)262.腰曲弧線與坐姿舒適性直接相關(guān)的是腰曲。人體正常腰曲弧78—坐姿生理學(xué)3.腰椎后突和前突

圖7-15腰椎后突和前凸(a)腰椎后突;(b)腰椎前凸正常的腰弧曲線是微微前突。為使坐姿下的腰弧曲線變形最小，座椅應(yīng)在腰椎部提供所謂兩點(diǎn)支撐。

腰椎后突和過分前突都是非正常狀態(tài)，合理的腰靠應(yīng)該是使腰弧曲線處于正常的生理狀態(tài)，27—坐姿生理學(xué)3.腰椎后突和前突圖7-15腰椎后突附圖(a)辦公座椅;(b)賽車座椅附圖(a)辦公座椅;(b)賽車座椅807.3.2坐姿生物力學(xué)1.肌肉活動(dòng)度

脊椎骨依靠其附近的肌肉和腱連接，椎骨的定位借助于肌腱的作用力。一旦脊椎偏離自然狀態(tài)，肌腱組織就會(huì)受到相互壓力(拉或壓)的作用，使肌肉活動(dòng)度（活動(dòng)量）增加，招致疲勞酸痛。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在挺直坐姿下，腰椎部位肌肉活動(dòng)度高，因?yàn)檠登跋蚶笔辜∪饨M織緊張受力。提供靠背支承腰椎后，活動(dòng)力則明顯減??；當(dāng)軀干前傾時(shí)，背上方和肩部肌肉活動(dòng)度高，以桌面作為前傾時(shí)手臂的支承并不能降低活動(dòng)度。297.3.2坐姿生物力學(xué)1.肌肉活動(dòng)度812.體壓分布

圖：7-16體壓分布曲線

人體坐骨粗壯，與周圍的肌肉相比，能承受更大的壓力。而大腿底部有大量的血管和神經(jīng)系統(tǒng)，壓力過大會(huì)影響血液循環(huán)和神經(jīng)傳導(dǎo)而感到不適。所以坐墊上的壓力應(yīng)按照臀部不同部位承受不同壓力的原則來設(shè)計(jì)，即在坐骨處壓力最大，向周圍逐漸減小，至大腿部位時(shí)壓力降至最低值，這就是坐墊設(shè)計(jì)的壓力分布不均勻原則。單位：102Pa302.體壓分布圖：7-16人82

7-17座面對(duì)股骨的影響3.股骨受力分析如圖7-17（a）所示，人體結(jié)構(gòu)在骨盆下面有兩塊圓骨，稱為坐骨結(jié)節(jié)。坐姿時(shí)這兩塊面積很小的坐骨結(jié)節(jié)能支承上身的大部分重量。坐骨結(jié)節(jié)下面的座面呈近似水平時(shí)，可使兩坐骨結(jié)節(jié)外側(cè)的股骨處于正常的位置而不受過分的壓迫，因而人體感到舒服。如圖7-17（b）所示，當(dāng)座面呈斗形時(shí)，會(huì)使股骨向上轉(zhuǎn)動(dòng)，這種狀態(tài)除了使股骨處于壓迫位置而承受載荷外，還造成髖部肌肉承受反向壓迫，并使肘部和肩部受力，從而引起不舒適感，所以斗形座面應(yīng)該避免的。317-17座面對(duì)股骨的影響3.股骨受力分析834.椎間盤受力分析綜合來看，從坐姿生理學(xué)角度，應(yīng)保證腰弧曲線正常；從坐姿生物力學(xué)角度，應(yīng)保證肢體免受異常力作用。圖7-18不同坐姿時(shí)椎間盤受力分析如圖7-18（a）所示，當(dāng)坐姿腰弧曲線正常時(shí)，椎間盤上受得壓力均勻而輕微，幾乎無推力作用于韌帶，韌帶不拉伸，腰部無不舒適感。如圖7-18（b）所示人體處于前彎坐姿時(shí)，椎骨之間的間距發(fā)生改變，相鄰兩椎骨前端間隙縮小，后端間距增大。椎間盤在間隙縮小的前端受推擠和摩擦，迫使它向韌帶作用一推力，從而引起腰部不舒適，長(zhǎng)期累積作用，可造成椎間盤病變。324.椎間盤受力分析綜合來看，從坐姿生理學(xué)角附圖

合理的汽車座椅設(shè)計(jì)附圖857.3.3坐姿人體測(cè)量尺寸圖7-19對(duì)座椅設(shè)計(jì)有用的人體尺寸

坐姿人體測(cè)量尺寸是座椅靜態(tài)尺寸設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。與座椅設(shè)計(jì)相關(guān)的人體測(cè)量主要尺寸見圖7-19。347.3.3坐姿人體測(cè)量尺寸圖7-19對(duì)座椅設(shè)計(jì)有用的圖7-20不良座椅圖7-20為不良座椅：扶手過寬，座面過高、過深和左右弧度過大，靠背不支撐腰和左右弧度過大都將壓迫股骨等，從而引起疲勞和不舒適感。圖7-20不良座椅圖7-20為不良座椅：扶手877.4.1一般工作場(chǎng)所坐椅

GB/T14774-93《工作座椅一般人類工效學(xué)要求》給出了這類工作座椅設(shè)計(jì)的一般人機(jī)工程學(xué)要求、結(jié)構(gòu)形式和主要尺寸。1、座椅設(shè)計(jì)要點(diǎn)（1）結(jié)構(gòu)形態(tài)應(yīng)盡可能與坐姿工作各種操作活動(dòng)要求相適應(yīng)，使操作者在工作中保持身體舒適、穩(wěn)定并能進(jìn)行準(zhǔn)確的控制和操作。（2）座高（調(diào)節(jié)范圍360—480mm)、座面高度（無級(jí)調(diào)節(jié)或間隔20mm為一檔的有級(jí)調(diào)節(jié)）和腰靠高(165—210mm無級(jí)調(diào)節(jié))。7.4工作椅設(shè)計(jì)367.4.1一般工作場(chǎng)所坐椅7.4工作椅設(shè)計(jì)88（3）工作座椅可調(diào)節(jié)部分的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，必須易于調(diào)節(jié)，必須保證在椅子使用過程中不會(huì)改變已調(diào)節(jié)好的位置并不得松動(dòng)。（4）工作座椅各零部件的外露部分不得有傷人的尖角銳邊，各部結(jié)構(gòu)不得存在可能造成擠壓、剪鉗傷人的部位。（5）椅坐面和腰靠結(jié)構(gòu)應(yīng)使其感到安全、舒適。（6）腰靠結(jié)構(gòu)應(yīng)具有一定的彈性和足夠的剛性，腰靠?jī)A角不得超過115度。（7）工作坐椅一般不設(shè)扶手，需設(shè)扶手的必須保證操作人員作業(yè)活動(dòng)的安全。（8）其結(jié)構(gòu)材料應(yīng)耐用、阻燃、無毒。坐墊、腰靠、扶手的覆蓋層應(yīng)使用柔軟、防滑、透氣性好、吸汗的不導(dǎo)電材料制造