拓展知识人体工程学常用家具中的人体因素1.docx

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拓展知识人体工程学常用家具中的人体因素1

专业百科——常用家具与空间尺度中的人体因素部分

常用家具中的人体因素

1.1工作面调整的高度

1、常用家具中的人体因素

1）工作面高度

作面高度指的是作业时手的活动面的高度。

工作面高度是决定人工作时身体姿势的重要因素。

不合适的工作面高度会引起作业者身体不舒适的歪斜，导致作业者腰酸背痛，使得工作效率降低和工作有效持续时间缩短。

工作面高度不等于支承面（桌面）高度，因为工件本身是有厚度的，例如，计算机的键盘一般都有25mm左右的厚度，人在操作计算机时，手其实不是在桌面上，而是在键盘面上工作。

所以，工作面通常要比支承面（桌面）高。

只有当工件的厚度可以忽略不计时，工作面高度才等于支承面（桌面）高度，例如看书、写字、制图时的工作面就等于桌面。

作业性质是决定工作面高度的主要因素，也决定了人的作业姿势。

人的基本作业姿势有三种：

站立作业、坐姿作业、坐立交替作业。

工作面高度可以由作业者的財高（立姿、坐姿）来衡量。

人的立姿肘高约是身高的63%，所以，人站立作业的工作面高度也可以间接地由人的身高来衡量。

一般情况下，人手若在身前作业，则保持肘部自然下垂，前臂收拔与上臂成直角时，最有利于技能作业的发挥。

于是，人站立作业的最佳工作面高度应在其立姿时高以下50~100mm处。

男性的平均立姿肘高约为1050mm,女性的平均立姿肘高约为980mm。

所以，男性的站立作业面高度宜为950~1000mm,女性的站立作业面高度宜为880-930mm。

但有的时候，人在站立作业时，工作面高度要远低于的立姿肘高。

如果作业面需放置工具、材料等，那么其应降到人的立姿射高以下100~150mm处；如果作体力强度大，需借助身体的重量，那么作业面高度应降到立姿肘以下150-400mm处，甚至更低，例如劈柴时的作业面。

也有的时候，人在站立作业时，工作面高度可以等于人的立姿肘高。

例如，银行和邮局的柜台面高度通常在990~1060mm之间，因为客人在柜台面写字或在柜台前等候时，其前臂可以在这个高度方便、舒适地摘在柜台面边缘以支承部分体重，从而轻松地保持上身的平衡与稳定，降低腿部肌肉的紧张度。

站立作业面高度配合适当的座面高度，能适用于坐立交替作业，例如专业绘图桌和酒吧柜台。

专业绘图桌的桌面高度一般在900〜1000mm之间，酒吧柜台的台面高度一般在1060~1140mm之间，可以方便作业者频繁变换坐姿与立姿，交替使用部分肌肉或交替解除部分肌肉的负荷，而不影响其作业或活动。

适用于坐立交替作业的作业面高度，还便于作业者取坐姿时，与身边的站立者交流，因为这时人的坐姿眼高接近于人的立姿眼高，坐姿的作业者在与身边的站立者交流时，不必抬头仰视站者，站者不必躬身低头以迎合坐者。

人以坐姿作业时，影响其作业面高度的因素有三个：

1.上身前倾时的舒适平衡；2.眼晴与视觉对象的距离.3.头一颈部与作业面的夹角。

人的视觉注意的区域决定了其头-颈部的姿势。

重要的和需要经常注意的视觉对象必须设计在舒适视野内以避免不自然的头-颈部姿势引起颈部肌肉痛疼。

调査结果显示，一般阅读、书写作业时，人的头-颈部与桌面的夹角在75度以内。

所以，一般办公桌面的高度都应略高于在人的坐姿射高，为760mm左右，这样，人的前臂可以方便、舒适地摘在桌沿以支承部分体重，从而轻松地保持上身的平衡与稳定，减轻人体背部肌肉的静态负荷，同时方便地调节视距和视角。

对于精密作业，例如绘图，作业面应上升到坐姿时高以上50~100mm处，以适应视距的要求。

对于专业打字员，其手-臂部的最佳作业姿势仍是射部自然下垂，前臂收拔与上臂成直角的姿势，打字时前臂不会支撑在桌沿，所以，打字员的桌面高度应较其坐姿財高略低或与之持平，为680mm左右。

为方便不同身材和不同习惯的人调节其上身姿势和买-颈部与桌面的夹角（视角）,可以采用高度、倾角可调的作业面。

倾斜作业面有利于保持上身自然姿势，避免弯曲过度。

肌电图和个体主观感受测量都证明了倾斜作业面的优越性。

但倾斜作业面不便于放置工具，所以应用并不广泛。

坐姿的作业面设计还应考虑作业面下方的空间。

作业面下方应有足够的空间以满足作业者必要的膝-腿部活动，坐姿时适度的膝-腿部活动有利于下肢血液循环和肌肉放松。

作业面下方空间尺度的确定可以人体腿长和坐姿大腿厚度为参照，高度一般在座面300mm以上，宽度在650mm左右，深度近于作业面深度。

此外，作业面高度应按身材较大者的尺寸设计，因为身材较小者可通过提高坐面和使用垫脚脚来适应较高的作业面，例如餐厅、理发店里的儿童"加座"，还有钢琴下的儿童脚垫。

但反过来，身材较大却无以借助来适应较低的作业面。

2）椅的尺度与形态

椅是有靠背或兼有靠背和扶手的坐具。

椅按其用途的不同而有许多种，有学者将椅分为三类:

休息椅、工作椅、多功能椅（杨2001，66）。

但其中的任一类，以下又有许多种，就工作椅为例，有理发椅、牙医的诊疗椅……本节只谈大量性休息椅和工作椅，并且也仅涉其尺度与形态，而不究其细节，因为研究椅的各个细节，通常是产品设计专业的任务。

对于建筑师而言，更有用的是1、掌握普通椅于的常规尺度，2、知道什么样形态的椅于更符合人体工程学的原理因而坐着会更舒服。

（1）椅的人体因素影响椅的尺度与形态的因素主要有：

1.人体尺寸；2、实用目的；3、健康与舒适的要求（即坐的生理学因素）4、文化传统。

人体尺寸决定了一般情况下椅的绝对尺度，例如儿童座椅的尺度就比成人座椅的要小许多。

实用目的决定了椅的尺度和形态要适其所用，例如绘图室和吧台前的座椅就比一般座椅要高。

健康与舒适的要求会影响椅的形态，即椅的各个尺度的相对关系，例如软件工程师、教师等需长时间伏案工作的人的座椅，要考虑椅的形态让使用者长时间坐姿工作时能保持效率和延缓疲劳。

强调文化传统则往往会使椅的形象的文化内涵凌驾于尺寸、实用、舒适等因素之上，例如法官的座椅，其形象的庄严感就要比舒适度重要；仿古的座椅，对历史风格的把握是衡量其设计优劣的关键。

这里只谈人体尺度和健康与舒适因素的影响。

椅有座面高度、坐面深度、坐倾角、背宽、背长、背倾角这些尺度，有扶手的椅于还有扶手内宽和扶手高度这两个因素。

这些尺度的不同组合构成了椅的各种形态。

其中，座面高度与"小腿加足高"相关，座面宽度与"坐姿臀宽"相关，座面深度与"坐深"相关，背宽、扶手内宽与人坐时的动作相关，座面倾角、背长、背倾角都直接与坐的生理学相关。

人之所以常常要坐，是因为坐着的时候可以节省约一半的体力——人坐着的时候，腿部肌肉停止了静态施力，腹部肌肉也放松了。

但坐使臀部和大腿受压，使脊柱弯曲和背部肌肉张拉；人取坐姿时，椎间盘仍要承受上身的重量，并且胸腹部收缩，妨碍到消化系统和呼吸系统的工作。

所以坐久了，人依然会不舒服，甚至不可忍受。

长期的不良坐姿，还会

导致颈推病和脊柱畸形。

人取坐姿时，体重并非均布于整个臀-腿部，而是大部分集中在两块坐骨的小范围内。

如果坐姿前倾，或者座面上翘时，则膝腘处的大腿下部也要承压。

通常，当体重主要由坐骨部分承担时，人会觉得较舒适。

人取坐姿时，尤其是前倾的坐姿，腰椎前凸的幅度会加大。

腰椎大幅前凸是一种不可能长时间保持的姿势，因为这种姿势使椎间盘的应力分布不均匀，也使背部肌肉紧张。

曾有研究者取人的卧姿为参照来研究人坐姿时的脊柱形态与背肌状态。

研究发现，人水平侧卧，胸腹部和大腿呈45度时，椎间盘的应力最小，背部的肌肉最放松。

研究者以这种姿势为中性姿势。

另有坐的实验表明，人体取髓关节与大腿呈90度的坐姿时，脊柱最接近于中性姿势（杨2001，51-56）。

可见，人坐时的舒适度与坐姿有关，坐姿客观上取决于椅的形态，而决定坐姿舒适度的椅的形态的关键因素是座面的斜度、靠背的斜度和座面与靠背的关系，即两者的夹角。

研究发现，就坐姿的舒适度而言，座面与靠背的夹角存在这样的关系：

座面的斜度愈小，要达到中性姿势，座面和靠背之间的角度必须愈大。

换言之，座面愈向后倾斜，座面和靠背之间的角度必须愈小（杨2001，58）

（2）椅的一般设计原则生理学和轿形学研究的结果，对椅的设计有如下建议（杨2001，58-59）:

（i）座椅应能方便坐姿的经常改变，能周期性地在前倾、端坐和后靠之间变换。

（ii）为避免腰椎大幅前凸和背肌紧张，靠背应安装腰垫以支撑脊柱。

（iii）工作椅应便于人保持直腰并前倾的坐姿。

（iv）休息椅的座面和靠背都应向后倾斜，因为这样可使椎间盘的应力达到最佳分布。

值得注意的是，方便坐姿改变的设计原则并不意味着活动椅或形态可调的坐椅就一定是好的坐具，因为椅的设计制选还涉及构选与工艺的问题。

如果活动椅或形态可调的坐椅其构造设计不佳，或工艺不达要求，就会导致要么人坐其中不易活动（椅的各个关节不够活络）,要么人坐其中难以保持所需要的固定

姿势（椅的各个关节不易定位），这两种情况都会引起人体不必要的施力和紧张，从而加速疲劳的出现。

（3）座面座面高度与小腿加足高相关，但还应考虑它与工作面的垂直距离，这个距离以275±25mm为宜。

一般情况下，座面离度和斜度应能让使用者两脚自然触地，且大腿基本保持水平，以避免人腿下（尤其是膝腘）有过高的压力。

座面的常规高度足430mm座面的推荐斜度为3°。

380-480mm范围内的座面高度能满足大部分人的需要。

某些用途的椅，其座面高度要比普通椅的座面高。

例如，绘图室和酒吧台等场合的座椅，其座面高度在760-780mm之间，是为了满足使用者经常性坐姿与立姿变换的需要，或者是方便坐姿者与立姿者在同一作业面上交流的需要。

座面宽度与"坐姿臀宽"相关，但是从宽为佳，因为较宽的座面能方便使用者变换坐姿。

座面宽度的最小尺寸是400mm。

座面深度应以身材较矮者为参考，若座面太深，会让使用者（尤其是小个于）难以靠背。

座面深度的常规尺寸是375~400mm。

座面安装软垫可以增加座面与使用者臀-腿部的接触面积，使臀-腿部的压力分布均勾，延缓局部疲劳的出现。

但太软太高的座塾会影响坐姿的平衡与稳定。

（4）靠背对于工作椅而言，为避免人在工作时时部碰到靠背，靠背的宽度以不大于325~375mm为宜。

靠背的斜度以靠背和座面之间的夹角在100°时为宜。

靠背在水平方向宜有弧度，该弧度应与人背部的形状相适，使背部的压力分布均匀，延缓局部疲劳的出现。

靠背应安装腰势，腰垫的位置应在人的第三腰椎与第四腰椎之间，即座面后缘上方100~180mm的位置。

弹賽靠背较固定靠背为佳，因为弹簧靠背可以随人背部的移动而移动，使得人取多个坐姿时，脊柱都能有所支撑。

（5）扶手椅的扶手可以使人的肘部和前臂支撑其上，承担部分上身的重量，以减轻脊柱的负荷。

所以，扶手的基本要求是，其位置要与人肘部和前臂的活动范围和自然姿态相适。

独立的座椅，其扶手的间距要考虑：

1、扶手不会妨碍手臂的活动；2、留出衣袋装物和手从衣袋取物所需的空间。

这样，扶手的间距应是常规的坐面宽度加至少50mm,一般在475mm以上。

成排的座椅，其扶手的间距还要考虑相邻使用者的关系，应使相邻坐着的人的肘部和前臂不会相互妨碍。

所以，这时的座面宽度和扶手内宽应以身材较高者为参考，可采用第95百分位的值。

睡觉的姿势

扶手高度通常在座面以上200mm为宜。

3）床的长宽高

床的设计有两个方面，一是尺寸，二是材料。

前者

与床最基本的使用要求有关，且会影响到室内空间的尺度后者与人的健康和舒适有关，通常是产品设计专业的任务，所以这里仅略叙床的尺寸。

人在睡觉时处于相对静止的状态，但人的睡觉姿势各个不同，且人在睡觉时都会有翻身，甚至挥手、蹬腿等动作，姿势和动作都要占有一定的空间，所以，床的尺寸不仅要考虑人的身材大小，更要考虑人在睡觉时肢体可能的活动的范围。

床按用途有单人、双人、单人双层、单人三层之分，这几种床在不同的场所，都有其不同的长、宽、高尺寸。

一般而言，床的长、宽尺寸比较检定，不同厂家生产的规格也较一致。

床的高度则会随床热的不同、使用者的习惯而有稍多的变化。