作业空间设计修改.ppt

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1、陕西科技大学,1,第九章 作业空间设计,陕西科技大学,2,作业空间设计概述作业空间设计中的人体因素作业姿势与作业空间设计工作场所性质与作业空间设计座椅设计,陕西科技大学,3,第一节 作业空间设计概述,一、作业空间 人在从事某项作业时，为完成该项工作，人体所必须的活动范围或空间。,人的操作活动范围机器的显示器和控制器的范围,陕西科技大学,4,1、近身作业空间 作业者在某一固定工作岗位时，考虑人体的静态和动态尺寸，在坐姿或站姿状态下，为完成作业所及的空间范围。人操作时四肢的活动范围（静态尺寸、动态尺寸）,陕西科技大学,5,2、个体作业场所 作业者周围与作业者有关的，包括设备等因素在内的作业区域。如

2、图13、总体作业空间 多个相联系的个体作业场所布置在一起构成的作业空间。如图2,陕西科技大学,6,图1,返回,陕西科技大学,7,图2,陕西科技大学,8,陕西科技大学,9,陕西科技大学,10,陕西科技大学,11,陕西科技大学,12,二、作业空间设计狭义：合理设计工作岗位空间，以保证作业者安全、舒适、高效工作。,陕西科技大学,13,广义：按照作业者的操作范围、视觉范围、作业姿势等生理、心理因素对作业对象、机器设备、工具等进行合理的空间布局，给人、物等确定最佳（合理）的流通路线和占有区域，以提高系统的可靠性、舒适性和经济性。,陕西科技大学,14,安全距离 距离危险、障碍物的距离最小距离 作业者的最小

3、活动范围,陕西科技大学,15,三、作业空间设计的一般要求 1、近身作业空间设计应考虑的因素,作业特点 人体尺寸 作业姿势 个体因素 维修活动,体力脑力，高温常温,百分位选择，考虑衣着,坐姿、立姿，坐立交替,性别、年龄、人种、体形,陕西科技大学,16,2、个体作业场所布置原则（1）重要性原则（2）使用频率原则（3）功能原则（4）使用顺序原则,陕西科技大学,17,3、总体作业空间设计的依据 组织的生产（作业）方式、工艺（过程）特点决定了总体作业空间结构。,陕西科技大学,18,陕西科技大学,19,第二节 作业空间设计中的人体因素,一、作业空间设计时人体测量学数据运用 工作空间人体尺寸（GB/T135

4、47-1992）给出的3组、17项与工作空间有关的中国成年人人体尺寸的数据。,陕西科技大学,20,工作空间立姿人体尺寸 GB/T13547-1992给出了6项工作空间坐姿人体尺寸 GB/T13547-1992给出了5项工作空间跪姿、俯卧姿、爬姿人体尺寸 GB/T13547-1992给出了6项,陕西科技大学,21,数据运用步骤：1、确定对于设计最重要的人体尺度2、确定设计对象的使用者群体，以决定必 须考虑的尺度范围 3、确定数据运用原则（极限设计，可调设计，平均设计）,陕西科技大学,22,4、选择合适的数据定位群体的百分位5、查表选择有关数据值6、对数据作适当的修正（如有必要）7、考虑测量衣着情

5、况 8、考虑人体测量学数据的静态和动态性质,陕西科技大学,23,二、人体视野范围,影剧院中，观众的“作业”空间（座位）设计,陕西科技大学,24,1.中心视力范围（直视区）。视角1.53，对该区内的事物的视觉最为清晰。,主要视力范围,陕西科技大学,25,2.瞬间视力范围，视角18，通过眼球的转动，在有限时间内能获得该区内物体的清晰形象。3.有效视力范围，视角30，利用头部和眼球的转动，在该区内注视物体时，必须集中注意力方能有足够的清晰视觉。,陕西科技大学,26,眼高,立姿眼高：从地面至眼睛的距离。（14701750mm）坐姿眼高：从座位面至眼睛的距离。（660790mm）,陕西科技大学,27,三

6、、工作体位 1.坐姿作业 2.立姿作业 3.坐、立交替的作业,陕西科技大学,28,1.坐姿作业 指身躯伸直或稍向前倾角为100150，上腿平放，下腿一般垂直地面或稍向前倾斜着地，身体处于舒适状态的体位。,陕西科技大学,29,坐姿作业的特点：,不易疲劳，持续工作时间长身体稳定性好，操作精度高手脚可以并用作业脚蹬范围广，能正确操作,陕西科技大学,30,对于以下作业应采用坐姿作业：,精细而准确的作业 持续时间较长的作业 施力较小的作业 需要手足并用的作业,陕西科技大学,31,2.立姿作业 指人站立时上体前屈角小于300时所保持的姿势。,陕西科技大学,32,1）立姿作业的优点 可活动的空间增大；手的力

7、量增大，即能输出较大的操作力；需经常改变体位的作业，立位比频繁起坐消耗能量少；在没有坐位余地的场所，以及显示器、控制器配置在墙壁上的情况，立姿更好。,陕西科技大学,33,2）立姿作业的缺点 不易进行精确和细致的作业；立姿时肌肉要做出更大的功来支持体重，容易引起疲劳；长期站立容易引起下肢静脉曲张等。,陕西科技大学,34,对于以下作业应采用立姿作业：,陕西科技大学,35,3.坐、立交替的作业 可以避免由于长期立姿操作而引起的疲劳，又可以在较大的区域内活动以完成作业，同时稳定的坐姿可以帮助作业者完成一些较精细的作业。,陕西科技大学,36,坐、立交替作业的作业面按立姿作业设计，座椅面高度应与作业面高度

8、相匹配，因此应提高座椅高度。一般使人坐在椅面上双脚刚好着地。该类座椅一般设计成可调的。,陕西科技大学,37,选择人体姿势和体位应该注意：工作场地的大小、照明条件；工作场所设备、工具、材料的安放位置；操作台或工作台的台面高度，有无合适的容膝空间；体力负荷的大小及用力方向；作业时起坐的频率等。,陕西科技大学,38,应该尽量避免的姿势,站着不动的姿势长期或经常重复地弯腰躯干扭曲并倾斜的姿势或半坐姿势经常重复地单腿支撑的姿势手臂长时间向前伸直或伸开,陕西科技大学,39,四、人的行为特征,在作业空间设计时，必须考虑人的社会和心理因素。人的心理空间要大于操作空间要求。当人的心理空间要求受到限制时，会产生不

9、愉快的消极反应或回避反应。,陕西科技大学,40,人际交往心理距离/mm,人身空间区域,1.个人心理空间,陕西科技大学,41,人们对正面要求较大，而侧面要求较少。因此，有必要通过工作场所的布局设计，使工作岗位具有足够的、相对独立的个人空间，并预先对外来参观人员的通行区域做出恰当的规划。,陕西科技大学,42,陕西科技大学,43,陕西科技大学,44,有些座椅设计的虽然考虑了人的舒适性和使用效率，但由于放置的位置和排列不当，总体使用效率并不高。,陕西科技大学,45,陕西科技大学,46,陕西科技大学,47,2.人的捷径反应和躲避行为 捷径反应指人在日常生活中，为了贪图方便，采用最便捷的途径，直接指向目标

10、的行为倾向。如伸手取物往往直接伸向物品，穿越空地走直线等。,陕西科技大学,48,当发生危险时，人类也有一些共同的躲避行为。如从众心理、左右躲避等行为。人的这种行为倾向在作业过程中常常是引起事故的原因，因此，在设计总体布局、通道、机器、堆放物时就应该提前考虑到。,陕西科技大学,49,第三节 作业姿势与作业空间设计,一、坐姿作业空间设计（一）工作面高度和宽度,坐着工作时推荐的工作面高度/mm,陕西科技大学,50,工作面宽度视作业功能要求而定:一般若单供靠肘之用，最小宽度为100mm，最佳宽度为200mm；写字用时，最佳宽度为400mm；工作面板的厚度 一般不超过50mm，以便保证大腿的容膝空间。,

11、陕西科技大学,51,（二）作业范围（1）水平作业范围 在水平方向上方便地移动手臂所形成的轨迹（覆盖的范围）,陕西科技大学,52,平面正常范围、最大范围和斯夸尔斯提出的正常范围/cm,陕西科技大学,53,（2）垂直作业范围,坐姿作业时手的垂直作业范围/mm,陕西科技大学,54,（3）立体作业范围,坐姿上肢运动范围,陕西科技大学,55,坐姿立体作业范围(),陕西科技大学,56,坐姿人体尺寸和工作面高度、座椅高度的关系示意图,陕西科技大学,57,（三）容膝、容脚空间,陕西科技大学,58,容膝空间,陕西科技大学,59,（四）椅面高度及活动空间（1）椅面高度一般略低于小腿高度（2）座椅放置空间的深度距离

12、810mm（3）座椅的扶手至侧面的距离610mm,陕西科技大学,60,（五）脚作业空间,脚作业区域,陕西科技大学,61,蹬力较大的脚操作器作业空间,陕西科技大学,62,蹬力较小的脚操作器作业空间,陕西科技大学,63,例：电脑操作的作业空间设计,陕西科技大学,64,眼-视屏手-键盘人-座椅脚-地板,陕西科技大学,65,一、眼-视屏界面,人眼与视屏的关系：人眼与视屏应保持一定距离，以保证不受电子射线的伤害。屏幕越大视距应越远，取600-700mm。,陕西科技大学,66,显示器的摆放：人在坐姿时的自然视线是与水平视线成向下的15夹角，为获得最佳的观察精度，显示器表面应与视线近似垂直。故显示器表面应稍

13、向后仰，大约1015夹角。,陕西科技大学,67,选用可调显示器 建议可调高度为180mm 可调角度为-5-+15,陕西科技大学,68,二、手-键盘界面,应使上臂自然下垂,上臂与前臂之间70-90的角度，手和前臂呈一直线，腕部向上不超过20。选择高度可调的平板放置键盘，键盘的倾斜度在5-15内可调。可设置腕垫，预防手腕疲劳综合症。,陕西科技大学,69,三、人-椅界面,采用可调座椅，使作业者保持正确坐姿。,陕西科技大学,70,四、脚-地板界面,台、椅、地三者间高度比例合适，使作业者脚能平放，大腿不上抬。,陕西科技大学,71,五、其它,光源放置合理，避免光线经显示器反射进入人眼引起眩光。桌面色彩和屏

14、幕色彩明暗对比不易太大，桌面宜采用白、浅兰、浅灰等柔和的浅色调。,陕西科技大学,72,二、立姿作业空间设计,（一）工作面高度,工作面调整的高度,陕西科技大学,73,身高,工作面高度,工作面的高度与身高的关系/cm,陕西科技大学,74,（二）作业范围,立姿作业的作业范围/,1.最有力握取 2.手操作最适宜 3.手最大操作 4.手可达最大,陕西科技大学,75,（三）工作活动间隙,立姿作业活动间隙设计参考尺寸/mm,陕西科技大学,76,（四）立姿作业空间垂直方向布局设计,立姿作业空间垂直方向布局尺寸/mm,陕西科技大学,77,三、坐立姿交替作业空间设计,工作面的高度以站立时的工作高度为准，椅子高以6

15、80780mm为宜，同时提供脚踏板，使人坐着工作时脚有休息的地方，否则人们很难工作持久。,陕西科技大学,78,坐立交替工位设计(cm),陕西科技大学,79,四、受限作业空间设计,陕西科技大学,80,受限作业的空间尺寸/mm,陕西科技大学,81,标准工具尺寸和使用方法限定的维修空间/mm,陕西科技大学,82,由上肢和零件尺寸限定的维修空间/mm,陕西科技大学,83,第四节 工作场所性质与作业空间设计,一、主要工作岗位的空间尺寸(1)工作间,工作间面积/m,陕西科技大学,84,（2）机器设备与设施间的布局尺寸,机器设备与设施布局间的尺寸/m,陕西科技大学,85,（3）办公室管理岗位和设计工作岗位,

16、办公室人员的空间尺寸,陕西科技大学,86,办公台的空间布置,陕西科技大学,87,二、辅助性工作场地的空间设计,（1）出入口,应急出口的尺寸/mm,陕西科技大学,88,（2）通道和走廊,陕西科技大学,89,通道尺寸mm,陕西科技大学,90,通道和走廊的最小空隙,陕西科技大学,91,陕西科技大学,92,楼梯,（3）楼梯、梯子和斜坡道,陕西科技大学,93,1）楼梯.最佳坡度应设计为3035角左右。,楼梯的设计参数/mm,陕西科技大学,94,2）梯子 有固定式和移动式两种。固定的梯子设计有扶手，称为登梯，坡度50-75。移动的梯子一般可折叠，使用时应使其坡度大于70，以免出现滑移。,陕西科技大学,95

17、,登梯,陕西科技大学,96,梯子的坡度决定其抬步高度和踏板深度，坡度越大，则踏板越浅，抬步高度越大，具体尺寸可参考楼梯设计参数。,陕西科技大学,97,3）斜坡道 在作业区域连接两个不同高度作业面的地面通道，经常用于装卸货物、运输重物等。,陕西科技大学,98,陕西科技大学,99,斜坡道的设计：无动力时设计坡度要小，对于手推车和运货车，坡度不能超过15。坡道设计防滑表面，并在两边安装扶手，搬运设备还要设计刹车装置。,陕西科技大学,100,不同结构的可用倾角和最佳倾角,陕西科技大学,101,三、工位器具的设计 工位器具按其结构形式可分为箱式、托板式、盘式、筐式、吊式、挂式、架式和柜式等。选用方法如下

18、：,陕西科技大学,102,（1）原材料毛坯等不需隔离放置的工件可选用箱式和架式（2）大型零部件等可选用托板式。（3）小工件、标准件等可选用盘式。（4）需清洗、电镀的工件可选用筐式。（5）细长的轴类工件可选用吊挂式、架式。（6）贵重及精密件如工具、量具可选用柜式。,陕西科技大学,103,陕西科技大学,104,挂板及挂钩,刀具车,陕西科技大学,105,钢托盘,塑料零件盒,陕西科技大学,106,（1）应使工件摆放条理有序，便于统计工件数量，并保证工件处于自身最小变形状态；（2）放置的场所、方向和位置相对固定，方便拿取，要减少物件搬运及拿取工件的次数，避免走路、弯腰等动作；,工位器具设计、布局要求,陕

19、西科技大学,107,（3）依靠人力搬运的工件器具应有适当把手和手持部位；重量大于25kg或不便使用人力搬运的工件器具应有供起重的吊耳、吊钩等辅助装置；（4）应保证拿取工件方便并有效地节省容器空间；,陕西科技大学,108,（5）放置的高度与设备等工作面高度相协调，必要时应设有自动调节升降高度的装置。堆码高度应考虑人的生理特征、现场条件、稳定性和安全。（6）按技术特征用文字、符号或颜色进行编码或标示，编码或标示应清晰鲜明，位置要醒目，同类工位器具标示应一致。,陕西科技大学,109,一、座椅设计的重要性1、坐姿作业的优点（1）减轻人的腿部的负荷（2）能量消耗较少（3）身体平衡较易控制,第五节 座椅设

20、计,陕西科技大学,110,2坐姿作业的问题,坐着办公人员的抱怨,陕西科技大学,111,下图给出了在站立时和坐下时人的脊椎的形状。在站立时，人的脊椎相对的直一些，向前凸（a）。坐下时人的脊椎后凸（b），而且在腰椎以下要承受较大的压力。,2坐姿作业问题原因,陕西科技大学,112,a）b）腰椎的前凸和后凸 a）腰椎的前凸 b）腰椎的后凸,陕西科技大学,113,二、座椅的结构（1）椅面（2）腰靠（3）支架,陕西科技大学,114,座椅的主要参数,陕西科技大学,115,三、座椅设计原则（1）座椅尺寸与使用者的人体尺寸相适应。（2）座椅设计应符合人体生物力学原理。（3）座椅要尽可能设计得使人活动方便，操作省

21、力，体感舒适。（4）座椅要设计得牢固、稳定，防止坐者倾翻、滑倒。,陕西科技大学,116,四、座椅主要部分的设计要求（1）椅面高度(坐高）比“小腿加足高”略低一点。根据我国人体尺寸的测量数据，成年人使用的座椅面高度不宜超过40cm。,陕西科技大学,117,（2）坐深 以“臀膝距”尺寸作为参考，可取男性第5百分位数的3/4。按照我国成人的人体尺寸测量数据，坐位深度可取3843cm。可以把座椅靠背设计成前后调节的。,陕西科技大学,118,（3）坐宽 按大身材人的体宽尺寸设计。以“坐姿臀宽”尺寸作为参考，可取女性的第95百分位数。坐宽不宜小于40cm。对左右连接的座位，应参照“坐姿两肘间宽”的第95百

22、分位数进行设计，不宜小于50cm。,陕西科技大学,119,（4）靠背 1）靠背分类 低靠背（腰靠）可取上下高1525cm，左右宽3040cm。在双手运动范围较大的操作椅上使用。,陕西科技大学,120,中靠背 上下高度可取40cm，支撑腰椎部和胸椎下半部。使人的腰背部受到一定支撑，比较省力。如教室、办公室、会议室等的座椅,陕西科技大学,121,高靠背 指高度达到肩部的靠背，其形状可设计成与脊柱自然弯度相似，坐起来省力，用于电影院、音乐厅、汽车等场合。,陕西科技大学,122,全靠背 高靠背加上头部位置。应用于飞机机舱、长途客车以及躺椅等主要供休息用的座位设计中。,陕西科技大学,123,2）靠背角。

23、指靠背与椅面的夹角。可在95110度范围内选取；办公用椅以100度为宜，休息椅为110度。,陕西科技大学,124,3）靠背形状 设计成与脊柱的自然弯曲状相适应，在腰椎倚靠的部位适度隆起。,陕西科技大学,125,（5）扶手 扶手高度参考“坐姿肘高”，宽度不小于10cm。（6）坐垫 设置坐垫，使坐者的体重压力能较均匀地分布在椅面上，如图所示。,陕西科技大学,126,臀区体重分布图（等压线上的数值单位为gcm2）,陕西科技大学,127,显示器终端用椅的尺寸范围,陕西科技大学,128,年老体弱患者设置床位,病情较重,需吸氧患者,呼吸道感染患者重点消毒,行动不便,用药出现尿频患者,行动不便,病情较轻 年轻患者,例：医院输液区域规划,陕西科技大学,129,Work SpaceOut-of-Reach RequirementsClearance Requirements,