人因工程第12章作业空间设计

1、1 第十二章 作业空间设计 人因工程学机械工业出版社 2 主要内容： 第一节第一节 作业空间设计概述作业空间设计概述 第二节第二节 作业空间设计中的人体因素作业空间设计中的人体因素 第三节第三节 作业姿势与作业空间设计作业姿势与作业空间设计 第四节第四节 工作场所性质与作业空间设计工作场所性质与作业空间设计 第五节第五节 座椅设计座椅设计 人因工程学机械工业出版社 3 第一节第一节 作业空间设计概述作业空间设计概述 一、作业空间设计的有关概念一、作业空间设计的有关概念 二、作业空间设计的一般要求二、作业空间设计的一般要求 人因工程学机械工业出版社 4 第一节第一节 作业空间设计概述作业空间设计

2、概述 一、作业空间设计的有关概念一、作业空间设计的有关概念 1.作业空间作业空间 （1）近身作业空间）近身作业空间 （2）个体作业场所）个体作业场所 （3）总体作业空间）总体作业空间 2作业空间设计作业空间设计 人因工程学机械工业出版社 5 第一节第一节 作业空间设计概述作业空间设计概述 二、作业空间设计的一般要求二、作业空间设计的一般要求 （一）近身作业空间设计应考虑的因素（一）近身作业空间设计应考虑的因素 （1）作业特点）作业特点 （2）人体尺寸）人体尺寸 （3）作业姿势）作业姿势 （4）个体因素）个体因素 （5）维修活动）维修活动 （二）作业场所布置原则（二）作业场所布置原则 （1）重要

3、性原则）重要性原则 （2）使用频率原则）使用频率原则 （3）功能原则）功能原则 （4）使用顺序原则）使用顺序原则 （三）总体作业空间设计的依据（三）总体作业空间设计的依据 人因工程学机械工业出版社 6 平均执行时间/min 20 15 10 5 0 低 中 高 频率 重要性 功能 使用顺序 原则的适用性 图12-1面板布置原则与作业执行时间的关系 人因工程学机械工业出版社 7 第二节第二节 作业空间设计中的人体作业空间设计中的人体 因素因素 一、作业空间设计时人体测量学数据运用一、作业空间设计时人体测量学数据运用 （1）确定对于设计至为重要的人体尺度 （2）确定设计对象的使用者群体，以决定必须

4、考虑 的尺度范围 （3）确定数据运用原则 （4）选择合适的数据定位群体的百分位 （5）查找表选择有关数据值 （6）如有必要，对数据作适当的修正 （7）考虑测量衣着情况 （8）考虑人体测量学数据的静态和动态性质 人因工程学机械工业出版社 8 第二节第二节 作业空间设计中的人体作业空间设计中的人体 因素因素 二、人体视野及所及范围二、人体视野及所及范围 （一）视野（一）视野 （二）主要视力范围（二）主要视力范围 （三）眼高（三）眼高 （四）视觉运动规律（四）视觉运动规律 人因工程学机械工业出版社 9 视野是指人的头部和眼球固定不动的情况下，眼 睛观看正前方物体时所能看得见的空间范围，常以 角度来表

5、示。视野的大小和形状与视网膜上感觉细 胞的分布状况有关，正常人两眼的视野大致相同。 在水平面内的视野是：双眼视区大约60以内的区 域，辨别字的视线角度为1020；分辩字母的视 线角度为530，在各自视线范围以外，字和字母 模模糊糊，趋于消失。对于特定的颜色的辨别，视 线角度为3060。最敏锐的视力是在标准视线每 侧1的范围内。 （一）视野（一）视野 人因工程学机械工业出版社 10 垂直平面的视野：以标准视线水平为0基准,则最大 视区为视平线以上50和视平线以下70。颜色辨别界 限为视平线以上30，视平线以下40。 实际上人的自然视线是低于标准视线的，一般状态下， 站立时自然视线低于水平线40，

6、坐着时低于水平线 15；在站姿松弛时，自然视线偏离标准线30，在坐 姿松弛时，自然视线偏离标准线38。最佳观看展示 物的视区在低于标准线30的区域里。 （一）视野（一）视野 人因工程学机械工业出版社 11 根据对物体视觉的清晰度，一般把视野分成三个主要视力范围根据对物体视觉的清晰度，一般把视野分成三个主要视力范围 区：区： 1. 1.中心视力范围（直视区）。人们通常所说的视力，是指视中心视力范围（直视区）。人们通常所说的视力，是指视 网膜中心窝处的视力，又称中心视力。网膜中心窝处的视力，又称中心视力。1.51.533，其特点是对，其特点是对 该区内的事物的视觉最为清晰。该区内的事物的视觉最为清

7、晰。 2.2.瞬间视力范围，视角瞬间视力范围，视角1818，其特点是通过眼球的转动，在有限，其特点是通过眼球的转动，在有限 的时间内就能获得该区内物体的清晰形象。的时间内就能获得该区内物体的清晰形象。 3.3.有效视力范围，视角有效视力范围，视角1818，其特点是利用头部和眼球的转动，其特点是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。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。 （二）主要视力范围（二）主要视力范围 人因工程学机械工业出版社 12 有时，对被观察物体并不要求获得十分细致的 清晰程度，所以注意力不必集中，视力也不紧 张。此外，视力

8、范围与被观察的目标距离有关。 目标在560mm处最为适宜，低于380mm时会 发生目眩，超过760mm时，细节看不清楚。当 观察目标需要转动头部时，左右均不宜超过45， 上下也均不宜超过30。 （二）主要视力范围（二）主要视力范围 人因工程学机械工业出版社 13 人眼具有视觉特性，在目视工作中人眼的适应性至关重要。 人眼适应性与人眼的高度及显示器、控制器的位置有关。 显示器、控制器的配置应当满足人的视觉特性的要求。配 置不当将引起作业者的视觉疲劳，从而导致作业的效率降 低，安全和可靠性也无法保障。 立姿眼高是从地面至眼睛的距离，在一般工业人口中，眼 高的范围约为（147175）mm。坐姿眼高是

9、从座位面至 眼睛的距离，其范围约为（660790）mm。两组数据值 均为正常衣着和身体姿势状态。这些尺寸是目视工作必须 适应的眼高范围。 （三）眼高（三）眼高 人因工程学机械工业出版社 14 （四）视觉运动规律（四）视觉运动规律 （1）眼睛沿水平方向运动比沿垂直方向运动快而且不 易疲劳；一般先看到水平方向的物体，后看到垂直方 向的物体。因此，很多仪表外形设计成横向长方形。 （2）视线的变化习惯于从左到右，从上到下和顺时针 方向运动。所以仪表刻度方向设计应遵循这一规律。 （3）人眼对水平方向尺寸和比例的估计比对垂直方向 尺寸和比例的估计要准确得多，因而水平式仪表的误 读率（28）比垂直式仪表的误

10、读率（35）低。 人因工程学机械工业出版社 15 （4）当眼睛偏离视中心时，在偏离距离相等的情 况下，人眼对左上限的观察最优，依次为右上限、 左下限、而右下限最差。视区内仪表的布置应考虑 这一点。 （5）两眼的运动是协调的、同步的。在正常情况 下不可能一只眼睛转动而另一只眼睛不动；在一般 操作中，不可能一只眼睛视物而另一只眼睛不视物。 因而通常都以双眼视野为设计依据。 （四）视觉运动规律（四）视觉运动规律 人因工程学机械工业出版社 16 第二节第二节 作业空间设计中的人体因素作业空间设计中的人体因素 三、工作体位三、工作体位 （一）决定工作体位和姿势的因素（一）决定工作体位和姿势的因素 （二）

11、工作体位（二）工作体位 1.坐姿作业 2.立姿作业 3.坐、立交替的作业 人因工程学机械工业出版社 17 （一）决定工作体位和姿势的因素（一）决定工作体位和姿势的因素 操作者在作业过程中，通常采用坐姿、立姿、坐立交替相操作者在作业过程中，通常采用坐姿、立姿、坐立交替相 结合姿势，也有一些作业采用跪姿和卧姿。在作业中使用结合姿势，也有一些作业采用跪姿和卧姿。在作业中使用 良好的作业姿势可使作业者时刻处于轻松的状态。在确定良好的作业姿势可使作业者时刻处于轻松的状态。在确定 作业姿势时，主要考虑以下因素：作业姿势时，主要考虑以下因素： 1.1.作业空间的大小和照明条件；作业空间的大小和照明条件； 2

12、.2.作业负荷的大小和用力方向；作业负荷的大小和用力方向； 3.3.作业场所各种仪器、机具和加工件的摆放位置；作业场所各种仪器、机具和加工件的摆放位置； 4.4.作业台高度及有没有容膝空间；作业台高度及有没有容膝空间； 5.5.操作时的起坐频率等因素。操作时的起坐频率等因素。 人因工程学机械工业出版社 18 1.1.坐姿作业坐姿作业 坐姿是指身躯伸直或稍向前倾角为坐姿是指身躯伸直或稍向前倾角为10100 015150 0，上腿平放，下，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。位。 坐姿作业具有以下特点：不易疲劳

13、，持续工作时间长；身体坐姿作业具有以下特点：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，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。能正确操作。 人体最合理的作业姿势就是坐姿作业。对于以下作业应采用人体最合理的作业姿势就是坐姿作业。对于以下作业应采用 坐姿作业：坐姿作业：精细而准确的作业；持续时间较长的作业；施力精细而准确的作业；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。较小的作业；需要手、足并用的作业。 （二）工作体位（二）工作体位 人因工程学机械工业出版社 19 2.立姿作业 立姿通常是指人站立时上体前屈角小于

14、300时所保 持的姿势。立姿作业的优点及缺点如下： （1）立姿作业的优点 可活动的空间增大；需经常改变体位的作业，立 位比频繁起坐消耗能量少；手的力量增大，即人 体能输出较大的操作力；减少作业空间，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。 （二）工作体位（二）工作体位 人因工程学机械工业出版社 20 （2 2）立姿作业的缺点）立姿作业的缺点 不易进行精确和细致的作业；不易转换操作；立姿不易进行精确和细致的作业；不易转换操作；立姿 时肌肉要做出更大的功来支持体重，容易引起疲劳；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。长期站

15、立容易引起下肢静脉曲张等。 对于需经常改变体位的作业；工作地的控制装置布对于需经常改变体位的作业；工作地的控制装置布 置分散，需要手、足活动幅度较大的作业；在没有置分散，需要手、足活动幅度较大的作业；在没有 容膝空间的机台旁作业；用力较大的作业；单调的容膝空间的机台旁作业；用力较大的作业；单调的 作业，应采用立姿操作。作业，应采用立姿操作。 （二）工作体位（二）工作体位 人因工程学机械工业出版社 21 3.3.坐、立交替的作业坐、立交替的作业 某些作业并不要求作业者始终保持立姿或坐姿，在作业某些作业并不要求作业者始终保持立姿或坐姿，在作业 的一定阶段，需交换姿势完成操作。这种作业姿势称为坐、的

16、一定阶段，需交换姿势完成操作。这种作业姿势称为坐、 立交替的作业姿势。立交替的作业姿势。 采用这种作业姿势既可以避免由于长期立姿操作而引起的采用这种作业姿势既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。的坐姿可以帮助作业者完成一些较精细的作业。 坐、立交替作业的作业面按立姿作业设计，座椅面高度应坐、立交替作业的作业面按立姿作业设计，座椅面高度应 与作业面高度相匹配，因此应提高座椅高度。一般使人坐与作业面高度相匹配，因此应提高座椅高度。一般使人坐 在椅面上双脚刚好

17、着地。该类座椅一般设计成可调的。在椅面上双脚刚好着地。该类座椅一般设计成可调的。 （二）工作体位（二）工作体位 人因工程学机械工业出版社 22 （三）人的行为特征（三）人的行为特征 前面讨论的是人进行正常作业所必须的物理空间。前面讨论的是人进行正常作业所必须的物理空间。 实际上，人对作业空间的要求，还受社会和心理实际上，人对作业空间的要求，还受社会和心理 因素影响。一般来说，人的心理空间要大于操作因素影响。一般来说，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，会空间要求。当人的心理空间要求受到限制时，会 产生不愉快的消极反应或回避反应。因此，在作产生不愉快的消极反应或回避反

18、应。因此，在作 业空间设计时，必须考虑人的社会和心理因素。业空间设计时，必须考虑人的社会和心理因素。 1.个人心理空间个人心理空间 2.人的捷径反应和躲避行为人的捷径反应和躲避行为 人因工程学机械工业出版社 23 接触类型接触类型心理距离心理距离 亲密距离亲密距离450 个人距离个人距离4501200 社交距离社交距离12003500 公共距离公共距离35009000 表表 12-1人际交往心理距离人际交往心理距离/mm 图12-2人身空间区域 1.个人心理空间个人心理空间 （三）人的行为特征（三）人的行为特征 人因工程学机械工业出版社 24 1.个人心理空间个人心理空间 人们对正面要求较大，

19、而侧面要求较少。因此，有必要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。做出恰当的规划。 有些座椅设计的虽然考虑了人的舒适性和使用效率，但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。例由于放置的位置和排列不当，总体使用效率并不高。例 如长排放置的多人座椅，中间不加分隔，即使落座者旁如长排放置的多人座椅，中间不加分隔，即使落座者旁

20、 边有空位人们通常也不愿意坐上去，如果加上扶手或隔边有空位人们通常也不愿意坐上去，如果加上扶手或隔 开座椅，就可以提高座椅利用率。开座椅，就可以提高座椅利用率。 （三）人的行为特征（三）人的行为特征 人因工程学机械工业出版社 25 2.2.人的捷径反应和躲避行为人的捷径反应和躲避行为 人的捷径反应是指人在日常生活中，为了贪图方人的捷径反应是指人在日常生活中，为了贪图方 便，采用最便捷的途径，直接指向目标的行为倾便，采用最便捷的途径，直接指向目标的行为倾 向。如伸手取物往往直接伸向物品，穿越空地走向。如伸手取物往往直接伸向物品，穿越空地走 直线等。直线等。 当发生危险时，人类也有一些共同的躲避行

21、为。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，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、堆放物时就应该在设计总体布局、通道、机器、堆放物时就应该 提前考虑到。提前考虑到。 （三）人的行为特征（三）人的行为特征 人因工程学机械工业出版社 26 第三节第三节 作业姿势与作业空间设计作业姿势与作业空间设计 一、坐姿作业空间设计一、坐姿作业空间设计 （一）工作面高度和宽度（一）工作面高度和宽度 工作类型工作类型对男性的推荐高度对男性的推荐高度

22、对女性的推荐高度对女性的推荐高度 精密工作精密工作90011008001000 轻作业轻作业740780700740 用力作业用力作业680650 表表11-2 坐着工作时推荐的工作面高度坐着工作时推荐的工作面高度/mm 人因工程学机械工业出版社 27 工作面宽度视作业功能要求而定工作面宽度视作业功能要求而定: : 一般若单供靠肘之用，最小宽度为一般若单供靠肘之用，最小宽度为100100mmmm，最最 佳宽度为佳宽度为200200mmmm； 仅当写字用时，最佳宽度为仅当写字用时，最佳宽度为400400mmmm； 工作面板的厚度一般不超过工作面板的厚度一般不超过5050mmmm，以便保证大以便保

23、证大 腿的容膝空间腿的容膝空间。 一、坐姿作业空间设计一、坐姿作业空间设计 人因工程学机械工业出版社 28 一、坐姿作业空间设计一、坐姿作业空间设计 （二）作业范围（二）作业范围 （1）水平作业范围）水平作业范围 图12-3平面正常范围和最大范围，以及斯夸尔斯提出的正常范围/cm 人因工程学机械工业出版社 29 一、坐姿作业空间设计一、坐姿作业空间设计 （二）作业范围（二）作业范围 （2）垂直作业范围垂直作业范围 图图12-4坐姿作业时手的垂直作业范围坐姿作业时手的垂直作业范围/mm 人因工程学机械工业出版社 30 一、坐姿作业空间设计一、坐姿作业空间设计 （二）作业范围（二）作业范围 （3）

24、立体作业范围）立体作业范围 图图12-5 坐姿上肢运动范围坐姿上肢运动范围 人因工程学机械工业出版社 31 图12-6坐姿立体作业范围() 图12-7坐姿人体尺寸和工作面高度、 座椅高度的关系示意图 一、坐姿作业空间设计一、坐姿作业空间设计 人因工程学机械工业出版社 32 一、坐姿作业空间设计一、坐姿作业空间设计 （三）容膝、容脚空间（三）容膝、容脚空间 尺寸部位尺寸部位最小尺寸最小尺寸最大尺寸最大尺寸 容膝孔宽度容膝孔宽度5101000 容膝孔高度容膝孔高度640680 容膝孔深度容膝孔深度460660 大腿空隙大腿空隙200240 容腿孔深度容腿孔深度6601000 表表12-3 容膝空间

25、尺寸容膝空间尺寸/mm 人因工程学机械工业出版社 33 一、坐姿作业空间设计一、坐姿作业空间设计 （四）椅面高度及活动余隙（四）椅面高度及活动余隙 （1）座椅的椅面高度一般略低于小腿高度，以便使）座椅的椅面高度一般略低于小腿高度，以便使 全部脚掌着地支撑下肢重量，方便下肢移动，减少全部脚掌着地支撑下肢重量，方便下肢移动，减少 臀部压力，避免椅子前沿压迫大腿。臀部压力，避免椅子前沿压迫大腿。 （2）座椅放置空间的深度距离（台面边缘到固定壁）座椅放置空间的深度距离（台面边缘到固定壁 面的距离），至少应在面的距离），至少应在810mm以上，以便作业者以上，以便作业者 起身与坐下时移动椅子。起身与坐下

26、时移动椅子。 （3）座椅放置空间的宽度距离应保证作业者能自由）座椅放置空间的宽度距离应保证作业者能自由 的伸展手臂，座椅的扶手至侧面的距离应大于的伸展手臂，座椅的扶手至侧面的距离应大于 610mm。 人因工程学机械工业出版社 34 一、坐姿作业空间设计一、坐姿作业空间设计 （五）脚作业空间（五）脚作业空间 图12-8 脚作业空间 人因工程学机械工业出版社 35 图图 12-9蹬力较大的脚操作器作业空间蹬力较大的脚操作器作业空间 图图12-10蹬力较小的脚操作器作业空间蹬力较小的脚操作器作业空间 一、坐姿作业空间设计一、坐姿作业空间设计 人因工程学机械工业出版社 36 二、立姿作业空间设计二、立

27、姿作业空间设计 （一）工作面高度（一）工作面高度 图 12-11工作面调整的高度 人因工程学机械工业出版社 37 工作类型工作类型对男性的推荐高对男性的推荐高 度度 对女性的推对女性的推 荐高度荐高度 精密工作精密工作100-11095-105 轻度工作轻度工作90-9585-90 重工作重工作75-9070-85 表表12-4 立姿工作时推荐的工作面高度立姿工作时推荐的工作面高度/cm 二、立姿作业空间设计二、立姿作业空间设计 人因工程学机械工业出版社 38 身高 作业面高度 图图12-12 作业面的高度与身高的关系作业面的高度与身高的关系/cm 二、立姿作业空间设计二、立姿作业空间设计 人

28、因工程学机械工业出版社 39 二、立姿作业空间设计二、立姿作业空间设计 （二）作业范围（二）作业范围 图 12-13 立姿作业的作业范围/ 人因工程学机械工业出版社 40 二、立姿作业空间设计二、立姿作业空间设计 （三）工作活动余隙（三）工作活动余隙 余隙类型余隙类型最小值最小值推荐值推荐值 站立用空间站立用空间 （工作台至身后墙壁的距离）（工作台至身后墙壁的距离） 760760910910 身体通过的宽度身体通过的宽度510510810810 身体通过的深度身体通过的深度 （侧身通过的前后间距）（侧身通过的前后间距） 330330380380 行走空间宽度行走空间宽度305305380380

29、 容膝空间容膝空间200200 容脚空间容脚空间150150150150 过头顶余隙过头顶余隙2030203021002100 表表12-5 立姿作业活动余隙设计参考尺寸立姿作业活动余隙设计参考尺寸/mm 人因工程学机械工业出版社 41 二、立姿作业空间设计二、立姿作业空间设计 （四）立姿作业空间垂直方向布局设计四）立姿作业空间垂直方向布局设计 控制器种类控制器种类推荐值推荐值 报警装置报警装置18001800 极少操纵的手控制器和不抬重要的显示极少操纵的手控制器和不抬重要的显示 器器 1600160018001800 常用的手控制器、显示器、工作台面等常用的手控制器、显示器、工作台面等700

30、70016001600 不宜设计控制器不宜设计控制器500500700700 脚控制器脚控制器0 0500500 表表 12-6 立姿作业空间垂直方向布局尺寸立姿作业空间垂直方向布局尺寸/mm 人因工程学机械工业出版社 42 三、坐立姿交替作业空间设计三、坐立姿交替作业空间设计 图图12-14坐立交替工位设计坐立交替工位设计(cm) 在设计坐在设计坐-立交替的立交替的 工作面时，工作面的工作面时，工作面的 高度以站立时的工作高度以站立时的工作 高度为准，椅子高以高度为准，椅子高以 680780cm为宜，为宜， 同时提供脚踏板，同时提供脚踏板， 使人坐着工作时脚有使人坐着工作时脚有 休息的地方，

31、否则人休息的地方，否则人 们很难工作持久。们很难工作持久。 人因工程学机械工业出版社 43 四、其它作业姿势的作业空间设计四、其它作业姿势的作业空间设计 1.受限作业空间设计受限作业空间设计 图12-15 受限作业的空间尺寸/mm 人因工程学机械工业出版社 44 四、其它作业姿势的作业空间设计四、其它作业姿势的作业空间设计 2.维修空间设计维修空间设计 图图12-16标准工具尺寸和使用方法限定的维修空间标准工具尺寸和使用方法限定的维修空间/mm 人因工程学机械工业出版社 45 图 12-17由上肢和零件尺寸限定的维修空间/mm 四、其它作业姿势的作业空间设计四、其它作业姿势的作业空间设计 人因

32、工程学机械工业出版社 46 第四节第四节 工作场所性质与作业空间设计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一、主要工作岗位的空间尺寸 (1)工作间工作间 作业性质作业性质 作业面积作业面积 坐姿工作人员坐姿工作人员1212 不以坐姿为主人不以坐姿为主人 员员 1515 重体力作业者重体力作业者1818 表表 12-7 工作间面积工作间面积/m 人因工程学机械工业出版社 47 一、主要工作岗位的空间尺寸一、主要工作岗位的空间尺寸 （2）机器设备与设施间的布局尺寸机器设备与设施间的布局尺寸 间距间距 设备类型设备类型 小型小型中型中型大型大型 加工设备间距加工设备间距0.70.71

33、122 设备与墙、柱设备与墙、柱 间距间距 0.60.60.70.70.90.9 操作空间操作空间0.60.60.70.71.11.1 表表 12-8机器设备与设施布局间的尺寸机器设备与设施布局间的尺寸/m 人因工程学机械工业出版社 48 一、主要工作岗位的空间尺寸 （3）办公室管理岗位和设计工作岗位）办公室管理岗位和设计工作岗位 最小面最小面 积积/m/m 活动空间活动空间 /m/m 最低高度最低高度 /m/m 管理人员管理人员55151533 设计人员设计人员66202033 表表 12-9办公室人员的空间尺寸办公室人员的空间尺寸 人因工程学机械工业出版社 49 图12-18 办公台的空间

34、布置 人因工程学机械工业出版社 50 二、辅助性工作场地的空间设计二、辅助性工作场地的空间设计 （1）出入口 出口形状出口形状 尺尺 寸寸 最小最小最佳最佳 矩形矩形405405610610510510710710 正方形正方形460460560560 圆形圆形560560710710 表表12-10 应急出口的尺寸应急出口的尺寸/mm 人因工程学机械工业出版社 51 二、辅助性工作场地的空间设计二、辅助性工作场地的空间设计 （2）通道和走廊）通道和走廊 图 12-19 各种情况下通道的尺寸/ 人因工程学机械工业出版社 52 图12-20 通道和走廊的最小空隙 人因工程学机械工业出版社 53

35、二、辅助性工作场地的空间设计二、辅助性工作场地的空间设计 （3）楼梯、梯子和斜坡道楼梯、梯子和斜坡道 1）楼梯）楼梯 2）梯子）梯子 3）斜坡道）斜坡道 （4）平台和护栏）平台和护栏 人因工程学机械工业出版社 54 坡度抬步高度 /mm 踏脚板深度 /mm 30160280 35180260 40200240 45220220 50240200 1）楼梯）楼梯. .楼梯的斜度应设计为楼梯的斜度应设计为3035角左右，坡角左右，坡 度在度在20以下应设计为坡道，以下应设计为坡道，50以上应该使用梯子以上应该使用梯子。 表表 12-11 楼梯的设计参数楼梯的设计参数 二、辅助性工作场地的空间设计二

36、、辅助性工作场地的空间设计 人因工程学机械工业出版社 55 2 2）梯子）梯子 常用的梯子有移动式和固定式两种，固定的梯子常用的梯子有移动式和固定式两种，固定的梯子 一般设计有扶手，称为登梯，其坡度为一般设计有扶手，称为登梯，其坡度为50507575 之间。移动的梯子一般可折叠，使用时应使其坡之间。移动的梯子一般可折叠，使用时应使其坡 度大于度大于7070，以免出现滑移。梯子的坡度决定其抬，以免出现滑移。梯子的坡度决定其抬 步高度和踏板深度，坡度越大，踏板越浅，而抬步高度和踏板深度，坡度越大，踏板越浅，而抬 步高度也越大，具体尺寸可参考楼梯设计参数。步高度也越大，具体尺寸可参考楼梯设计参数。

37、二、辅助性工作场地的空间设计二、辅助性工作场地的空间设计 人因工程学机械工业出版社 56 3）斜坡道斜坡道 坡道是在作业区域连接两个不同高度作业面的地面坡道是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。斜坡道的通道，经常用于装卸货物、运输重物等。斜坡道的 设计要考虑的是人的力量和安全性，一般对于手推设计要考虑的是人的力量和安全性，一般对于手推 车和运货车，斜度不能超过车和运货车，斜度不能超过1515，无动力时设计坡道，无动力时设计坡道 要缓一些。坡道也要设计防滑表面，并在两边安装要缓一些。坡道也要设计防滑表面，并在两边安装 扶手，搬运设备还要设计刹车装置。扶手，

38、搬运设备还要设计刹车装置。 二、辅助性工作场地的空间设计二、辅助性工作场地的空间设计 人因工程学机械工业出版社 57 （4）平台和护栏）平台和护栏 1）平台平台 在生产中，经常需要将作业人员升至一定高度进行在生产中，经常需要将作业人员升至一定高度进行 作业，这时就需要建立围绕工作区域或在工作区域作业，这时就需要建立围绕工作区域或在工作区域 的相关部分建立连续工作面，这种工作面叫平台。的相关部分建立连续工作面，这种工作面叫平台。 平台的设计要求负荷要大于实际负荷，并与相邻工平台的设计要求负荷要大于实际负荷，并与相邻工 作设备表面的高度差小于作设备表面的高度差小于 5050mmmm，平台的尺寸应大

39、平台的尺寸应大 于于910910700700mmmm，空间高度大于空间高度大于18001800mmmm，此外，此外， 还要在平台面板四周装踢脚板，高度应大于还要在平台面板四周装踢脚板，高度应大于150150mmmm。 二、辅助性工作场地的空间设计二、辅助性工作场地的空间设计 人因工程学机械工业出版社 58 二、辅助性工作场地的空间设计二、辅助性工作场地的空间设计 2）护栏）护栏 图12-21 护栏的合理设计 当作业者的工作当作业者的工作 平台高于地面平台高于地面 200mm时，或为时，或为 保证作业者远离保证作业者远离 危险部位时，都危险部位时，都 应该设计合理的应该设计合理的 护栏以保证作业

40、护栏以保证作业 者的安全。者的安全。 人因工程学机械工业出版社 59 图 12-22 栏杆与防护物的间距关系/cm 人因工程学机械工业出版社 60 第四节第四节 工作场所性质与作业空间设计工作场所性质与作业空间设计 三、工位器具的设计三、工位器具的设计 （一）工位器具的选用（一）工位器具的选用 （二）工件器具设计要求（二）工件器具设计要求 （三）工位器具的使用和布置要求（三）工位器具的使用和布置要求 人因工程学机械工业出版社 61 工位器具按其用途可分为通用和专用两种：通用的工位器具工位器具按其用途可分为通用和专用两种：通用的工位器具 一般适用于单件小批生产；专用的工位器具一般适用于成批一般适

41、用于单件小批生产；专用的工位器具一般适用于成批 生产。生产。 工位器具按其结构形式可分为箱式、托板式、盘式、筐式、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：（吊式、挂式、架式和柜式等。选用方法如下：（1）原材料）原材料 毛坯等不需隔离放置的工件可选用箱式和架式。（毛坯等不需隔离放置的工件可选用箱式和架式。（2）大型）大型 零部件等可选用托板式。（零部件等可选用托板式。（3）小工件、标准件等可选用盘）小工件、标准件等可选用盘 式。（式。（4）需要酸洗、清洗、电镀或热处理的工件可选用筐）需要酸洗、清洗、电镀或热处理的工件可选用筐 式。（式。（5）

42、细长的轴类工件可选用吊挂式、架式。（）细长的轴类工件可选用吊挂式、架式。（6）贵重）贵重 及精密件如工具、量具可选用柜式。及精密件如工具、量具可选用柜式。 （一）工位器具的选用（一）工位器具的选用 人因工程学机械工业出版社 62 （1 1）周转运输首先应考虑工件存放条件、使用的工序和存）周转运输首先应考虑工件存放条件、使用的工序和存 放数量，需防护部位及使用过程残屑和残液的收集处理等，放数量，需防护部位及使用过程残屑和残液的收集处理等， 并要求利用和现场定置管理。并要求利用和现场定置管理。 （2 2）应使工件摆放条理有序，并保证工件处于自身最小变）应使工件摆放条理有序，并保证工件处于自身最小变

43、 形状态，防止磕砸划伤部位应采用加垫等保护措施。形状态，防止磕砸划伤部位应采用加垫等保护措施。 （3 3）应便于统计工件数量。）应便于统计工件数量。 （4 4）要减少物件搬运及拿取工件的次数，一次移动工件数）要减少物件搬运及拿取工件的次数，一次移动工件数 量要多，但同时应对人体负荷、操作频度和作业现场条件量要多，但同时应对人体负荷、操作频度和作业现场条件 加以综合考虑。加以综合考虑。 （5 5）依靠人力搬运的工位器具应有适当把手和手持部位）依靠人力搬运的工位器具应有适当把手和手持部位。 （二）工件器具设计要求（二）工件器具设计要求 人因工程学机械工业出版社 63 （6 6）重量大于）重量大于2

44、525kgkg或不便使用人力搬运的工位器具应或不便使用人力搬运的工位器具应 有供起重的吊耳、吊钩等辅助装置，需用叉车起重的应有供起重的吊耳、吊钩等辅助装置，需用叉车起重的应 在工位器具底部留有适当的插入空间，起吊装置应有足在工位器具底部留有适当的插入空间，起吊装置应有足 够的强度并使其分布对称于重心，以便起重抬高时按正够的强度并使其分布对称于重心，以便起重抬高时按正 常速度运输不至于发生倾复事故。常速度运输不至于发生倾复事故。 （7 7）应保证拿取工件方便并有效地节省容器空间。应）应保证拿取工件方便并有效地节省容器空间。应 按拿取工件时的手、臂、指等身体部位伸入形式，留出按拿取工件时的手、臂、

45、指等身体部位伸入形式，留出 最小入手空间。最小入手空间。 （8 8）工位器具的尺寸设计要考虑手工作业时人的生理）工位器具的尺寸设计要考虑手工作业时人的生理 和心理特征，及合理的作业范围。和心理特征，及合理的作业范围。 （二）工件器具设计要求（二）工件器具设计要求 人因工程学机械工业出版社 64 （9 9）对需要身体贴近进行作业的工件器具，应）对需要身体贴近进行作业的工件器具，应 在其底部留有适当的放脚空间。在其底部留有适当的放脚空间。 （1010）工位器具不得有妨碍作业的尖角、毛刺、）工位器具不得有妨碍作业的尖角、毛刺、 锐边、凸起等，需堆码放置时应有定位装置以防锐边、凸起等，需堆码放置时应有

46、定位装置以防 滑落。带抽屉的工位器具在抽屉拉出一定行程的滑落。带抽屉的工位器具在抽屉拉出一定行程的 位置应设有防滑脱的安全保险装置。位置应设有防滑脱的安全保险装置。 （二）工件器具设计要求（二）工件器具设计要求 人因工程学机械工业出版社 65 （1 1）放置的场所、方向和位置一般应相对固定，）放置的场所、方向和位置一般应相对固定， 方便拿取，避免因寻找而产生走路、弯腰等多于方便拿取，避免因寻找而产生走路、弯腰等多于 动作。动作。 （2 2）放置的高度应与设备等工作面高度相协调，）放置的高度应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，以保持必要时应设有自动调节升降高度的装置

47、，以保持 适当的工作面高度。适当的工作面高度。 （3 3）堆码高度应考虑人的生理特征、现场条件、）堆码高度应考虑人的生理特征、现场条件、 稳定性和安全。稳定性和安全。 （4 4）带抽屉的工位器具应根据拉出的状态，在其）带抽屉的工位器具应根据拉出的状态，在其 两侧或正面留出手指、手掌和身体的活动距离。两侧或正面留出手指、手掌和身体的活动距离。 （三）工位器具的使用和布置要求（三）工位器具的使用和布置要求 人因工程学机械工业出版社 66 （5 5）为便于使用和管理，应按技术特征用文字、）为便于使用和管理，应按技术特征用文字、 符号或颜色进行编码或标示，以利于识别。符号或颜色进行编码或标示，以利于识

48、别。 （6 6）编码或标示应清晰鲜明，位置要醒目，同类）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。工位器具标示应一致。 （三）工位器具的使用和布置要求（三）工位器具的使用和布置要求 人因工程学机械工业出版社 67 第五节第五节 座椅设计座椅设计 一、座椅设计的重要性一、座椅设计的重要性 1.坐姿作业的优点坐姿作业的优点 （1）减轻人的腿部的负荷）减轻人的腿部的负荷 （2）能量消耗较少）能量消耗较少 （3）身体平衡较易控制）身体平衡较易控制 人因工程学机械工业出版社 68 第五节第五节 座椅设计座椅设计 一、座椅设计的重要性一、座椅设计的重要性 2坐姿作业的问题 部位部位百分百

49、分 比比 (%) 头疼头疼14 脖子疼或肩膀脖子疼或肩膀 疼疼 24 腰疼腰疼56 大腿疼大腿疼19 膝盖和小腿疼膝盖和小腿疼29 表表 12-12 坐着办公人员的抱怨坐着办公人员的抱怨 人因工程学机械工业出版社 69 为什么坐着工作看起来舒服，而又有这样高的为什么坐着工作看起来舒服，而又有这样高的 比例的抱怨呢比例的抱怨呢? ? 这是因为坐着工作时，人的这是因为坐着工作时，人的 脊椎的压力发生了根本的转变。脊椎的压力发生了根本的转变。 图图12-2312-23给出了在站立时和坐下时人的脊椎的形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，向前状。在站立时，人的脊椎相

50、对的直一些，向前 凸（图凸（图12-2312-23a a）。）。坐下时人的脊椎后凸（图坐下时人的脊椎后凸（图12-12- 2323b b），），而且在腰椎以下要承受较大的压力。而且在腰椎以下要承受较大的压力。 2坐姿作业问题原因 人因工程学机械工业出版社 70 a） b） 图12-23 腰椎的前凸和后凸 a）腰椎的前凸 b）腰椎的后凸 人因工程学机械工业出版社 71 实验表明实验表明, ,在坐、立两种不同姿势下，人的第三根腰椎与在坐、立两种不同姿势下，人的第三根腰椎与 第四根腰椎之间的压力，以站立时的压力为第四根腰椎之间的压力，以站立时的压力为100%100%，直着，直着 坐着时，压力为坐着时

51、，压力为140%140%，弯着身子坐下时，压力为，弯着身子坐下时，压力为190%190%， 增加了近一倍。人的脊椎在短时间内是能够承受高于空手增加了近一倍。人的脊椎在短时间内是能够承受高于空手 直立时所产生的压力的。坐着工作的人长所累月地使脊椎直立时所产生的压力的。坐着工作的人长所累月地使脊椎 超负荷运行超负荷运行, ,脊椎之间的脊椎盘慢慢地失去了弹性，功能脊椎之间的脊椎盘慢慢地失去了弹性，功能 开始下降，在严重的情况下，脊椎盘之内的液汁甚至被挤开始下降，在严重的情况下，脊椎盘之内的液汁甚至被挤 出脊椎盘，使脊椎的功能彻底丧失。不正确的坐姿，不合出脊椎盘，使脊椎的功能彻底丧失。不正确的坐姿，不

52、合 适的椅子更加快了这种速度适的椅子更加快了这种速度. . 2坐姿作业的问题坐姿作业的问题 人因工程学机械工业出版社 72 第五节第五节 座椅设计座椅设计 二、座椅的基本类型和结构二、座椅的基本类型和结构 （1）专用工作椅专用工作椅 （2）多用座椅）多用座椅 （3）休息椅）休息椅 图 12-24 座椅的基本结构 人因工程学机械工业出版社 73 表表12-13 座椅的主要参数座椅的主要参数/mm 参数参数符号符号数值数值 坐高坐高a360480 坐宽坐宽b400 坐深坐深c380 腰靠长腰靠长d330 腰靠宽腰靠宽e250 腰靠厚腰靠厚f40 腰靠高腰靠高g165210 圆弧半径圆弧半径R550

53、 倾覆半径倾覆半径r195 椅面倾角椅面倾角304 靠背倾角靠背倾角110 人因工程学机械工业出版社 74 三、座椅设计原则三、座椅设计原则 （1 1）座椅的尺寸应与使用者的人体尺寸相适应。在设计座椅）座椅的尺寸应与使用者的人体尺寸相适应。在设计座椅 前，要明确设计的座椅供谁坐用。要把使用者群体的人体尺前，要明确设计的座椅供谁坐用。要把使用者群体的人体尺 寸测量数据作为确定座椅设计参数的重要依据。寸测量数据作为确定座椅设计参数的重要依据。 （2 2）座椅设计应尽可能使就坐者保持自然的或接近自然的）座椅设计应尽可能使就坐者保持自然的或接近自然的 姿势，且要使坐者必要时可以在坐位上不时变换自己的坐

54、姿。姿势，且要使坐者必要时可以在坐位上不时变换自己的坐姿。 （3 3）座椅设计应符合人体生物力学原理。座椅的结构与形）座椅设计应符合人体生物力学原理。座椅的结构与形 态要有利于人体重力的合理分布和有利于减轻背部与脊柱的态要有利于人体重力的合理分布和有利于减轻背部与脊柱的 疲劳与变形。疲劳与变形。 第五节第五节 座椅设计座椅设计 人因工程学机械工业出版社 75 三、座椅设计原则三、座椅设计原则 （4 4）座椅要尽可能设计得使坐用者活动方便，操作省力，）座椅要尽可能设计得使坐用者活动方便，操作省力， 体感舒适。体感舒适。 （5 5）座椅要设计得牢固、稳定，防止坐者倾翻、滑倒。）座椅要设计得牢固、稳

55、定，防止坐者倾翻、滑倒。 第五节第五节 座椅设计座椅设计 人因工程学机械工业出版社 76 四、座椅主要部分的设计要求四、座椅主要部分的设计要求 （1）椅面高度。椅面高度应设计得比）椅面高度。椅面高度应设计得比“小腿加足高小腿加足高”略略 低一点，可避免就坐者的大腿紧压在椅面前缘上，椅面前低一点，可避免就坐者的大腿紧压在椅面前缘上，椅面前 缘以低于小腿加足高缘以低于小腿加足高5 cm左右比较适宜。或者以座椅使用左右比较适宜。或者以座椅使用 者群体者群体“小腿加足高小腿加足高”的第的第5百分位数值作参照，使椅面百分位数值作参照，使椅面 高度稍低于这一测量值。这样可以避免发生腿短的人坐着高度稍低于这

56、一测量值。这样可以避免发生腿短的人坐着 时足碰不着地面的现象。根据我国人体尺寸的测量数据，时足碰不着地面的现象。根据我国人体尺寸的测量数据， 成年人使用的座椅面离地高度不宜超过成年人使用的座椅面离地高度不宜超过40cm。 第五节第五节 座椅设计座椅设计 人因工程学机械工业出版社 77 第五节第五节 座椅设计座椅设计 （2）深度与宽度）深度与宽度 座椅的深度要设计成使人的腰背自然地倚靠在靠座椅的深度要设计成使人的腰背自然地倚靠在靠 背上时椅面前缘不会抵到小腿。设计座椅深度一背上时椅面前缘不会抵到小腿。设计座椅深度一 般以般以“臀膝距臀膝距”尺寸作为参考。取第尺寸作为参考。取第5百分位数百分位数

57、的的 3/4作为设计依据。这样，可使短腿者就坐时能倚作为设计依据。这样，可使短腿者就坐时能倚 着靠背而不会使膝部压在椅缘上。按照我国成人着靠背而不会使膝部压在椅缘上。按照我国成人 的人体尺寸测量数据，坐位深度以取的人体尺寸测量数据，坐位深度以取3540cm为为 宜。为了使坐位深度能适合各种身材的人使用，宜。为了使坐位深度能适合各种身材的人使用， 最好把座椅靠背设计成前后可以调节的。最好把座椅靠背设计成前后可以调节的。 人因工程学机械工业出版社 78 （2）深度与宽度）深度与宽度 坐位宽度要按大身材人的体宽尺寸设计。一般坐位宽度要按大身材人的体宽尺寸设计。一般 以女性成人臀部测量的第以女性成人臀

58、部测量的第9595百分位数测量值作百分位数测量值作 为设计坐位宽度的依据。我国成人使用的座椅为设计坐位宽度的依据。我国成人使用的座椅 面宽度不宜小于面宽度不宜小于4040cmcm。对左右连接排列成行对左右连接排列成行 的坐位，要适当增大宽度，这时应参照坐姿的坐位，要适当增大宽度，这时应参照坐姿 “两肘间宽两肘间宽”的第的第9595百分位数进行设计。不宜百分位数进行设计。不宜 小于小于5050cmcm。 第五节第五节 座椅设计座椅设计 人因工程学机械工业出版社 79 （3）坐位面倾角）坐位面倾角 不同用途的座椅，坐面倾角应有不同的要求。不同用途的座椅，坐面倾角应有不同的要求。 供休息用的座椅，椅

59、面一般后倾供休息用的座椅，椅面一般后倾200左右。音左右。音 乐厅、讲演厅、会议室等场合使用的座椅，乐厅、讲演厅、会议室等场合使用的座椅， 椅面可设计成椅面可设计成50150。对办公座椅的椅面倾。对办公座椅的椅面倾 角，一般以后倾角，一般以后倾30左右为宜。左右为宜。 第五节第五节 座椅设计座椅设计 人因工程学机械工业出版社 80 （4）靠背 1 1）靠背尺寸。靠背按其高度尺寸可以分为四类：低靠背、中）靠背尺寸。靠背按其高度尺寸可以分为四类：低靠背、中 靠背、高靠背和全靠背。靠背、高靠背和全靠背。 低靠背只支撑腰部，因而又称为腰靠。低靠背一般取上下高低靠背只支撑腰部，因而又称为腰靠。低靠背一般取上下高 15152525cmcm，左右宽左右宽30304040cmcm。腰靠的位置最好放置在第腰靠的位置最好放置