安全人机工程学课程设计-办公人员电脑桌椅的改进与设计

《安全人机工程》课程设计

题目办公人员电脑桌椅的改进与设计学院石化与能源工程学院

专业安全工程

班级 A13安工

姓名

指导老师郑娟

目录

办公人员电脑桌椅的改进与设计 (3)

1 前言 (5)

1.1 人机工程学的概念 (5)

1.2 人机工程发展历史 (6)

2 研究意义与目的 (6)

3 市场现有电脑桌椅设计上存在的问题与分析 (7)

3.1 现有电脑桌椅设计上存在的问题和缺陷 (7)

3.1.1电脑桌的作业高度问题 (7)

3.1.2电脑桌椅颜色问题 (8)

3.1.3电脑座椅的高度、舒适度问题 (8)

3.1.4电脑操作键盘的高度问题 (8)

4 电脑座椅的改进 (9)

4.1电脑桌的作业高度设计 (9)

4.2电脑桌椅颜色的改进 (9)

4.3电脑座椅的改进与设计 (10)

4.4电脑操作键盘的高度设计 (11)

5 设计总结 (12)

6【参考文献】 (13)

办公人员电脑桌椅的改进与设计

摘要：随着生活水平的不断提高，人们对产品的需求从对物理功能的需求上升到对生理功能、心理功能的需求。如何满足不同身高、体形的办公人员对办公桌椅的要求，如何提高办公桌椅的舒适性、实用性、美观性，是办公桌椅设计中需关注的问题。本文运用人机工程学的基本原理和理论，以“安全、舒适、高效、健康”的原则，结合国内多数办公桌椅的设计现状，通过对办公桌椅使用情况的详细的调查分析，参考人们坐姿下的习惯及人体构尺寸等，结合人机工程学的相关原理进行分析，从而设计出合理的办公桌椅尺寸，提出了自己的改进设想，力求使办公桌椅符合人机要求，最终设计出能符合办公人员舒适度要求的桌椅。关键词：办公桌椅人机工程学人体尺寸

Abstract：With the continuous improvement of living standards, people demand for products, up from the demand for physical function of physiological function, psychological function demand. How to satisfy different height and shape of office workers demand for office desks and chairs, how to improve the office desks and chairs are comfortable, practical, beautiful sex, is the problems needing attention in the design of office desks and chairs. In this paper, by using the basic principle of ergonomics and theories, in order to "safe, comfortable, efficient and healthy" principle, combine the domestic current situation of the majority of office desks and chairs design, based on the detailed investigation and analysis of the usage of office desks and chairs, refer to the people the habit of sitting down and the body structure size, etc., based on the relevant principle of human-machine engineering is analyzed, so as to design the reasonable size of office desks and chairs, put forward its own improvement idea, makes every effort to make the office desks and chairs can meet the demands of human, and ultimately designed to meet the requirements of the office staff comfort chairs and tables.

Keywords :Office Chair and Desk, Ergonomics, Body Size

1 前言

办公室一族包括机关工作人员、各种科研人员、白领阶层等，他们在我国社会、经济发展中起着重要作用，是建设社会主义的中坚力量。长期坐办公室的人员由于长期接触办公桌椅、电脑等保持一种姿势，如果办公桌椅设计不当，导致他们在使用过程中肌肉骨骼长期处于紧张状态，容易造成颈椎病、肩周炎、腰肌劳损、手腕病等，对他们的身体造成了极大伤害。据统计，成年人颈椎病和腰椎病的发病率已达到60%左右，而办公室职员中的发病率更高达90%以上。因此，为这个特殊群体创造一个更适合他们的环境显得尤为重要。

1.1 人机工程学的概念

人机工程学是研究人、机( 包括工业产品、建筑结构、环境规划、生活用品等) 及其环境之间相互作用的综合性学科。人机工程学运用人体测量学、生理学、心理学、生物力学以及工程学等学科的研究方法和手段，综合地进行人体结构、功能、心理以及力学等问题的研究，研究人机系统中人、机特性，人与机器以及人与环境的相互作用，人机界面设计，以及人在工作、生活中工作效率、人的舒适和安全健康等问题。其目的是实现人机系统的最大效率和追求人的安全舒适。在我国，人机工程学的应用范围日益广泛，包括在生活领域和生产领域的方方面面都具有广阔的应用前景。随着科学技术的的快速发展，人机工程学带给人们的生产生活更多的需求。人机工程学是由多门不同领域的学科互相渗透、汇聚而成的边缘学科,是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素,研究人和机器及环境的相互作用,研究在工作中、家庭生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。通常人机工程学把人——机——环境系统作为一个统一的整体来研究,以创造出最适合于人操作的机械设备和作业环境,使人——机——环境系统相协调,从而获得系统的最高综合效能。从中我们可以看出人机工程学要求任何产品和环境的设计都要以人为中心,满足人的生理和心理的需求。

1.2 人机工程发展历史

人机工程学是20 世纪中期发展起来的交叉科学，它起源于欧洲，形成于美国，发展于日本，作为一门独立学科的历史已有50 余年。现在在世界上多个国家得到了广泛的推广和应用。中国的机工程学研究是从20 世纪30 年代开始的，但系统和深入的开以放后。1980 年4 月，国家标准局成立了全国人类工效学标准化技术委员会。1984 年，国防科工委成立了国家军用人机环境系统工程标准化技术委员会。北京航空航天大学设立了人机环境专业的教学和科研；北京医科大学公共卫生学院也开展了包括坐姿作业导致的肌肉骨骼劳损的研究，同时也就涉及到作业姿势，作业环境评价等方面的人机工程学的研究。这些研究成果的应用，有力地推动了我国人机工程学研究的发展。

2 研究意义与目的

随着现代生活节奏的加快、社会竞争的日益激烈和互联网技术的兴起普及，越来越多的人长时甚至超时坐在办公桌前从事脑力工作。很多年轻人的学习、娱乐、社交活动也都在互联网上展开。然而在电脑带给人们方便快捷和高科技的同时，人们也越来越注意到它带来的许多负面影响。如在普通桌椅上操作电脑，人的手腕和前臂是悬空的，因而肌肉时刻处于紧张状态。此外电脑操作者长时间使用一种坐姿会使接触椅面的部位缺乏血液流通，并产生神经压迫感，从而造成身体的不适和精神上的疲惫。长期如此，容易诱发严重的职业病。且人们在使用电脑的时候，往往离电脑屏幕很近，大都是由于桌面宽度不够，使视距过短，容易产生视疲劳，对于视力健康不利。不论在办公室还是在家里，坐在电脑前不挪窝地连续作战是很多年轻人的习惯。“坐”，成为现代人生活的一个常态。据粗略统计，一个普通人一生坐在电脑椅或工作椅上的时间超过40000小时，一个办公人员一生坐在工作椅上的时间超过60000小时，而一个IT从业者坐在工作椅上的时间超过80000小时。根据最近健康报告分析，长时间坐在设计不合理、坐感不舒适的劣质工作椅上，会影响人体血液循环，破坏人体消化系统运作、打乱人体新陈代谢，还会威胁骨骼健康，导致颈椎病、腰椎病、肩周炎、手腕脉管炎等多种疾病。由此可见，如何从人机工程学角度出发，分析设计合理的电脑桌椅，使其符合人体的生理、心理特性，以提高办公人员在电脑作业时的舒适度和工作效率已成为非常重要的课题。

3 市场现有电脑桌椅设计上存在的问题与分析

3.1 现有电脑桌椅设计上存在的问题和缺陷

当前市场上电脑桌椅品种繁多，款式和颜色不乏新颖丰富。然而仔细分析这些产品，真正完全从人体工程学角度设计的却寥寥无几。一些进口的和仿国外品牌设计的电脑桌，虽有部分按人体工程学原理设计合理的地方，但设计的尺寸是按国外的人体尺寸照搬，也不符合我国人体的尺寸模型，使用时同样会给健康带来不良影响。长时间坐在设计不合理、坐感不舒适的劣质工作椅上，会影响人体血液循环，破坏人体消化系统运作、打乱人体新陈代谢，还会威胁骨骼健康，导致颈椎病、腰椎病、肩周炎、手腕脉管炎等多种疾病。如图1，综合市场上的电脑桌椅主要存在以下不足和缺陷：

图1市场上普通电脑座椅

3.1.1电脑桌的作业高度问题

电脑桌的作业高度偏高。按照人体工程学的理论，无论是写字台、课桌的高度，还是电脑桌上键盘与鼠标的高度，都应当与人在坐姿时的肘部等高或稍低。只有这样，才有利于人们保持正确的坐姿。根据工作性质确定不能升降的办公桌高度：男子为700～720mm，女子为680～700mm。然而，现在市场上大部分电脑桌的高度是710mm，是不能调整的，对于部分女性来讲略微偏高。每个使用者的身高不尽相同，所以必然存在不适宜的情况。作业面高度不当是引起电脑综合症的主要原因,太低则造成背部向前倾曲;太高则必须抬高肩部,引起颈肩

的不适,理想的作业面高度应使上臂自然下垂,小臂接近水平或向下略斜,避免小臂上抬状况的。

3.1.2电脑桌椅颜色问题

不同办公人员对电脑桌椅颜色有不同的喜好。不同的办公人员有不同的性格从而对各种颜色的喜好程度不同。对于电脑桌的色彩，大部分女性调查者喜爱暖色调，而大多数男性调查者喜欢冷色涮或无色调。但是现在市场是的电脑桌颜色多为黑、灰、棕色等冷色调的颜色，不能满足所有客户要求。

3.1.3电脑座椅的高度、舒适度问题

电脑椅的设计虽然有许多是设计成高度可以随意调节以用来符合不同高度人的使用，但只是单纯考虑了高度，而没有综合运用人体工程学来分析人体的坐姿曲线模型，使设计的椅面、靠背等尺寸和倾角可随坐姿的不同而进行全方位的调节。人在坐姿时，身体的脊柱会由站立时的S形向拱形变化。这是因为坐姿时骨盆向后方倾转，从而使背下端的骶骨也倾转所致。如图1"所示，这样就使得人脊柱的椎间盘受到了很大的压力，从而导致腰痛等疾病。研究表明，此时人的第三和第四腰椎间所受的压力最大，长时间的处于受压状态会导致腰痛。因此电脑椅的设计要保证椎间压力最小。另外，从人体生理特性上分析，人体在坐姿时，属于静态作业，而人体只有在不断活动中才能减少局部肌肉的持续收缩，从而减少背椎板的内压。所以，为减少身体的肌肉疲劳，电脑椅的设计应允许人体在工作中变换不同姿势，即处于相对的动态作业中。也就是说随着坐姿的变换，设计电脑椅的靠背倾角、座面倾角和座高等尺寸可相应调节。

3.1.4电脑操作键盘的高度问题

办公人员在操作键盘和鼠标时缺少必要的支撑，人的手腕、手臂处于悬空状态，极易使手腕、手臂处的肌肉群疲劳。操作键盘和鼠标时缺少必要的支撑，人的手腕、手臂处于悬空状态。操作键盘时的高度（即作业面的高度）是影响人体坐姿的重要因素，则过高或过低都不利健康。如太低，则背部过分前屈；如果太高，则必须抬高肩部，超过其松弛位置，引起肩部和颈部的不适。因此，一般情况下，使用键盘和鼠标时，小臂接近水平或略下斜。所以面对不同的使用