【《基于人机工程学的高校教室课桌椅设计》11000字（论文）】

第5页共5页基于人机工程学的高校教室课桌椅设计1绪论人机工程学,是一门泛指研究技术在诸如人体测量学,心理学和人体动力学这些学科中的作用。它是设计与环境之间的协作,同时考虑到人们的生理和心理特征,从而使人们可以在舒适,健康的状态下工作和生活。换句话说,它是一门研究人-机-环境关系以提高整个系统效率的新的前沿科学。课桌椅与学生的学习和生活密不可分。学生应经常坐在座位上阅读和学习很长时间。因此,合理舒适的桌椅对他们尤为重要。但是,目前学校中使用的大多数课桌椅设计都不合理,整体结构不符合人体工程学原理。在学习过程中,学生容易出现疲劳,背部疼痛,颈部疼痛和其他症状,这从长远来看会影响健康,视力和学习效率。因此,有必要设计符合人机工程学的舒适健康、美观实用的高校教室课桌椅,从而为学生营造高效、健康的学习生活环境。本文以XX大学S学院为例,从人机工程学的角度,对高校教室课桌椅的使用人群进行了具体的分析,并依据使用人群的生理和心理特征,结合人体尺寸给出了优化设计方法。2高校教室课桌椅使用人群的具体分析2.1高校教室课桌椅使用人群的基本特征目前,使用课桌椅的人群主要有大学生、少量硕士、博士生,年龄段集中在18到25岁之间。作为生活在当今美好时代的年轻人,他们追求个性,有自己的人生观和价值观。他们倡导新趋势,对未来充满期待和好奇,同时也充满着野心。他们热情,关注周围一切新奇的事物。他们会因为一直保持不变的环境而产生厌倦,对颜色有自己的喜好,并且大多数人喜欢鲜艳的颜色。此外,从1980年起,中国正式出台了独生子女的政策。随着高等院校规模的不断扩张,学生中单身子女比例迅速提升,独生子女已经逐渐成为了大学生就业的主体。因此,对于独生子女这个群体性格特点的深入探讨,对于高校班级课堂教师桌椅的研究和设计都具有重要的借鉴性和参考价值。独生子女留守家庭的学生主要性格特点包括:(1)积极主动;(2)思维跳跃、高智商;(3)心理情绪不稳定;(4)具有竞争性;(5)性格鲜明;(6)缺乏自主性等。近年来,大学生人数迅速增加。1999年初,党中央、国务院根据"科教兴国"的重大战略布局部署,作出了进一步控制扩大今年我国高等教育各类专业学校招生计划数量和培养规模的重要战略决策。明确了2005年高等教育招生人数总量和入学率已经基本达到15%的发展目标,为加快推进当代我国高等教育的科学大众化持续发展改革开辟了全新道路。随着扩招政策的实施,我国高等教育取得了长足的进步。近年来,招生规模以每年12%以上的速度增长。最近,国家教育发展研究中心(nationaleducationdevelopmentresearchcenter)的专家表示,2009年我国普通高等教育的在校学生人数已经达到2979万,整体规模已经上升至全国第一。到2020年,这个数字将会逐年增加至3550万,平均每年的经济收入约为50万左右。预计到2020年,这个数字会逐步增加至3550万。平均每年就会有50万人次的增长。因此,面对如此具有鲜明特征、在用户规模如此之大的情况下,高校教室课桌椅的设计遵循“以人为本”的原则尤为重要。下面我将从人体尺寸和人体机能可能产生的病症,以及使用人群生理状况、心理特征等几个方面对"人"的因素进行具体论述。2.2课桌椅设计的人体尺寸依据为了满足大学生的健康、安全和舒适需求,桌椅的设计必须充分考虑人的生理和心理特点。在人体生理特征中,最基本、最核心的是人体尺寸数据。大学生的人体尺寸是高校教室桌椅设计的科学依据。众所周知,改革和重新开放以来,中国的国民经济发展实现了多年持续高速的稳增长,人民的经济生活和社会文化享受水平也在不断地逐步得到极大提高。与上世纪一代的人相比,新世纪时期的我国大学生在生理体型和精神心理素质上都已经有了显著的较大改善。然而,桌椅的设计制造和人体设计主要仍然是基于1988年代初颁布的日本国家标准gggb10000-88《中国成年人人体尺寸》。这个统计数据主要是对于在我国80年代中期进行的大量小规模普查样本中的人体高度测量,当时位于中国的女性成年人和男性(18-25岁)的平均身高体重和最低身高分别为1686mm,成年人和妇女(18-25岁)的平均身高体重分别为1580mm,如表2-1所示。从1987年到现在,中国社会在其过去的20年里已经发生了巨大的进步。显然,原始资料并没有完全符合当代大学生的整体性特征。跟据国家教育部、卫生部2002年的一项联合研究报告:从1995年到2002年,我国12-17岁以上青少年的平均身高和体重显著提高:其中男生的平均身高每年增加69毫米,体重每年增加5.5公斤;女生的身高比之前提升55毫米,体重比之前增加4.5公斤。由此可以看出,21世纪新时期大学生的个性化人体尺寸会得到较大的改善,作为设计高校课桌椅基础的人体尺寸标准也需要更新和修改。表2-1《中国成年人人体尺寸》身高百分位数据单位：mm男（18-25岁）女（18-25岁）P1P5P10P50P90P95P99P1P5P10P50P90P95P99155415911611168617641789183014571494151215801647166717092.3高校课桌椅使用人群的作业疲劳和常见病2.3.1高校课桌椅使用人群的作业疲劳疲劳主要指导着人类的生理和社会活动发生改变的一种现象:其中包括功能性的改变、物质性的改变、意识疲劳以及工作效率的改变。所谓疲劳,是指人体无法平衡分解代谢和合成代谢。疲劳是身体和精神效率的暂时削弱,伴随着疲劳等主观症状。疲劳大致可以分为三类:肌体疲劳,精神性疲劳和微量生物性疲劳。疲劳可以通过自觉症状来证实。日本产业卫生协会疲劳研究协会为您提供以下疲劳的自觉症状清单。根据分类的方法,疲劳是由身体因素、心理因素和感觉因素组成，如表2-2所示。表2-2疲劳自觉症状身体因素心理因素感觉因素头重思考不集中头痛周身酸痛说话发烦肩头酸腿脚发懒心情焦躁腰痛打哈欠精神涣散呼吸困难头脑不清晰对事物反应平淡口干舌燥困倦小事想不起来声音模糊双眼难睁做事差错增多目眩动作笨拙对事物放不下眼皮跳筋肉跳脚下无主动作不准确手或脚抖想躺下休息没有耐性精神不好结合本课题,大学生利用课桌椅进行学习的过程可以看作是一种作业形式,大学生与课桌椅构成了一个人机系统。在使用桌椅的整个过程中,学生都在进行长期的脑力劳动和形式单调的工作。由于这些桌椅的结构和设计并未完全符合机械和工程科学的技术要求,如桌椅的尺寸和空间太小、工作空间太大过小等问题,会直接导致大多数学生的工作技术能力下降和劳累的症状,比如身体酸痛、视觉疲劳、思考不清楚、思想意识不集中、缺乏耐心、腰疼痛等,身体紧张,甚至精神痛苦。2.3.2课桌椅使用人群的常见病症大学生在选择使用公共桌椅时,主要分为两种坐姿:前倾、俯视式的阅读和写字;上身后俯卧仰听或者是讲。但由于使用的桌椅设计尺寸不合理,会造成人身伤害和疼痛。主要受伤的部位是腰、颈、肩、背和近视眼。大学生长期在校使用一些设计不合理的公共桌椅,可能会造成以下几种常见疾病:腰椎损伤:大学生学习时,经常长时间保持固定姿势,腰椎间盘压力增大,会导致腰椎损伤。长此以往,严重者会导致腰肌劳损和椎间盘退变。颈部肌肉伤害:当你上课时,长或短一段时间伏在你的桌子上继续阅读或者写字,脖子长或短一段时间一直向前,颈部和肩的颈部肌肉始终一直保持在紧张坚硬的放松状态,这样就可能会直接严重造成你的腰椎和背部颈柱弯曲,增加背部和颈部的压力。它最终会引起颈椎软组织劳损和椎间盘损伤,即颈椎病。在严重的病情情况下,颈神经受到严重的压迫,引起一系列的放射性疼痛和头昏。肩伤:由于很多大学生经常都需要在校书写笔记,过高的课桌温度会严重限制他们手臂的活动,使得肩膀发生弯曲或者是前倾,还严重地影响了颈部,造成了肩颈部的肌肉疲劳。当上臂向后倾时,上臂一般朝前伸展。保持自己上臂伸展至正确位置的主要肌群就是斜方肌,而且在斜方肌群中一直保持着紧张,导致了肩部酸痛。该种症状往往与颈部的症状一起并存,故又被称为肩颈综合征。背部损伤:大学生坐、读、写、前倾时,上半身重心前倾,需要将双腿支撑在地面上,这样可以减少大腿与椅子前缘之间的身体压力,缓解背部肌肉紧张。但是,如果椅子的高度太高,腿就得不到支撑,导致上半身压力过大,背部肌肉紧张,背部长时间容易受伤。近视:据调查,中国学生近视率已由1998年的世界第四位上升到目前的第二位。大学生在课桌上学习时,桌椅尺寸不合理,导致身体前倾过大,眼睛与桌面的距离很小。长期以来,会引起眼睛不适,加深人们的视觉疲劳,对眼睛健康危害很大,容易引起近视。2.4高校课桌椅使用人群的心理特征2.4.1认知特性该项目的基础性设计目的就是通过建模技术来规划各种人与物之间的联系,为使用者提供知识与行动相结合的条件。通过充分了解使用者的感觉和特点,就能够明确地设计应用对象-个体关系和使用者在人机交互界面上的目标和方法,为实现使用者的感觉和操纵提供良好的动作条件,提供直观的动作指导。图2-1显示了认知过程。人的感知和行动之间有某种本质的联系:知识和行动的统一。如果设计的操作符合这个特点,用户可以更自由地形成技能动作。比如大学生上课用的课桌椅,主要是给学生学习用的。一般来说,它们包括听、说、读、写等一系列动作。从美学的角度来分析,课桌椅设计可以充分满足我国高校学生心理情感性需要,能够保证学生听、说、读、写的自由,因此这种设计能够满足用户的心理需求。心理特征包括心理过程特征和个体心理特征,如图2-2所示。由于高校桌椅研究的具体群体特征是"以人为本"和群体服务,因此本文重点研究群体情感与情绪、个性、需求与动机。图2-1认知过程示意图图2-2心理特性1）情绪与情感情感是人们对于客观事物的一种具有特别多样性的反映。情绪与情感主要受到三个因素的限制:环境、生理状况及认知的过程。认知的过程具有重要的关键性。按照情绪的状态分可以划分为心理、激情和压力。情绪性是指在人类社会进步与发展的过程中所产生并逐渐形成的一种高级社会性的情绪。人类对于社会的情感大致可以总结为一种道德情怀、理性情怀与美感。2）性格性格是指每个人在面对客观事件时的态度以及在社会上的行为不同于别人的安全感和稳定心理特点的一种综合体现。一些学者把自己的人格划分为平静、活泼、急躁、轻浮和沉闷。大学生朝气蓬勃,属于积极向上的类型。3）需求与动机需求是人们参与社会实践行动的根本依据,动机性就是促进人们参与社会实践的根本。动机主要是由于需要所产生的,需要性就是个人在生活中感觉到一定不足并且努力工作所得到的一种内在状态,是机体本身的需求或外部生产环境等条件对于机体的一种反映。什么需要决定什么动机。马斯洛在《中国现代工业设计研究》一书中提出了需求的层次,如图2-3所示。他们还认为,人的整体心理素质需求一般可以详细划分大致为四种:人的生理需求、安全性的心理需求、社会性的心理需求、尊敬性的心理需求和自我实现的心理需求,这些都必须是由低到低从高地综合进行。简言之,自我实现的需求越强烈,目标就越高,对安全、健康和舒适的需求就越敏感。图2-3马斯洛的需要层次发展模式2.4.2色彩的心理效应色彩设计在室内环境的设计中扮演着重要角色,它起着改变或者创造特定风格的角色,它往往会给每个人们以不同的视觉偏好而产生一定的情趣和感官上的享受。一个人在走向某个空间的最初几秒钟里,75%的时候都会有一种印象深刻地表现出自己对于颜色的理解,然后他就理解了形状。所以,色彩的第一印象被认为是整个人机和环境体系中一个不可忽略的重大影响。根据高校学习者桌椅具体的使用情况和环境,桌椅的颜色设计应该严格遵循一些基本的原则,能够更好地为学习者服务于其整体的空间和环境,使学生达到最合理的视觉体验和心理效果,具体如下：1）整体统一规律：对明度、色相、饱和度的理解和混色原理；2）人对色彩的感受和心理感受：冷与暖的感觉，兴奋与抑制，向前与向后的感觉，轻松与压抑的感觉，轻与重的感觉，软与硬的感觉，膨胀色与收缩色等；3）满足室内空间的各种功能需求：例如高校的多媒体教室,通常采用黑色的法兰绒作为窗帘进行遮光,因此透光困难。但是长达一段时间的教师往往会发现大部分学生的上课注意力并不集中,甚至毫无精神地打采。通过反馈,学生反映因为教室里全是黑绒布而心烦意乱。很快紫色的窗帘就挂上了。在课堂上,学生会变得专注,形成良好的教学氛围。3XX大学S学院课桌椅使用现状分析3.1现有课桌椅的数据测量3.1.1现有课桌椅的实物图根据国家标准GB/T3976-2002《学校课桌椅功能尺寸》规定，高等院校课桌椅包括两种类型，即固定课桌椅和非固定课桌椅。实物图如图3-1和图3-2所示。根据XX大学S学院课桌椅的常用形式，我分别选取了多媒体教室的固定课桌椅和普通教室的非固定课桌椅来进行研究。图3-1固定型课桌椅图3-2非固定型课桌椅3.1.2课桌椅实测数据由于本课题的需要，因此用卷尺对课桌椅的相关参数进行测量，最终确定固定型课桌椅的主要尺寸参数如表3-1、表3-2所示，非固定型课桌椅的主要尺寸如表3-3所示。表3-1固定型座椅实测数据单位：mm坐高坐宽坐深靠背宽度靠背高度座椅440475375490385表3-2固定型课桌实测数据单位：mm桌深桌高桌宽桌下净空高抽屉净空高抽屉净空深课桌椅距离课桌4007751650585155295180表3-3非固定型课桌椅实测数据宽度深度高度课桌1150361745桌洞1150361155脚踏杆//193（离地）椅子334351395靠背334靠背角度110°4403.2现有课桌椅存在的主要人机学问题通过对高校所有校园课桌椅的各种使用设计状态情况进行调查分析,发现:高校目前所有的校园课椅和桌椅各种使用功能椅的类型和各种尺寸的使用设计不合理,导致了高校学生的学习坐姿和活动舒适度相对较低,容易导致形成高校学生频繁的课间变换学习姿势,腰酸背疼,眼睛疲劳,影响学生注意力和学生心理上的波动,直接程度影响关系到高校学生的身心健康和无法提高师生学习的工作效率;此外,高校现在校园的课桌椅使用设计中也仍然存在着一些新的问题,比如使用功能上的存在缺陷、颜色单一等。高校各个学科招生班级在课桌椅中可能存在的主要人机工程和教学设计方面的常见问题分析总结包括以下内容：1）座椅的高度设计不合理，让学生无法自然伸展。由于我国大学生需要很多年时间来保持一种固定的姿态进行学习,因此座位的设计必须坚持其稳定性。合理的椅面高度应能够使得就坐人员的大腿与水平接近,小腿与脚掌自然保持垂直,脚掌均匀地平放到一个地面上,此时将小腿支撑到一个地面上,可减轻对大腿的压力和背部肌肉紧张,从而达到上身的平衡和稳定。如果座位太高或者过低,都会对我们的大学生身体造成损伤,阻碍学习的顺利高效。2）座椅倾斜度设计不合理，会导致就坐者大腿麻木。通常，前缘倾斜的椅子的倾斜角被定义为正值，反之为负值。通过对高校课桌椅的观察，发现椅子的前边缘总是磨损，而椅背却不变,说明了就坐人员的大腿在长时间的前倾位置下所承受的很多压力。很多大学生在伏案学习时,由于座椅面高度和座位上的倾斜角度不合理,不得不先后向前倾、屈膝、低头,导致整个身体疲劳、酸痛,长久以后再走下去还可能会引起颈椎病、腰肌劳损等严重的并发症。3）座椅靠背的设计不舒适，身体酸痛，腰酸背痛。在座椅的设计中,靠背的形状、倾斜度和尺寸的设计非常重要。大学生在接下来的上课或者是学习的过程中,除了保持一种前倾式阅读和写作的姿态,就是回首、听、说的姿势。当背部朝后方向倾斜时,背部是否能够很好地支撑躯干,承受一定的重量和负荷,减轻了对臀部、腰椎和下肢进行血液循环的影响和压力;身体的向后支护也能使学生保持良好的眼睛视野,让学生不用抬起头去观察黑板或电脑,减少颈椎不适。新国标GB/T3976-2002《学校课桌椅功能尺寸》中已经明确规定了坐椅的靠背在其坐姿位置为靠背点上方向后倾斜,并与坐姿位置垂直面形成60°-120°的角度(即坐姿位置为靠背倾角);上下边缘相互加工而成弧形;在坐垫背下边缘与座垫表面后边缘之间应留出间隙。这里的坐垫是指座位的靠背在坐垫中线上方向前的最小凸点,是用来计算坐垫在靠背上下边缘高度的依据,使靠背在肩胛下角下支撑在下背部位置。4）左右同学相距太近，坐着时没有任何扶手,臂膀也没有任何支撑。扶手的主要作用包括:通过支撑手臂,使机械保持一个相对稳定的运行状态;它们可以被用来作为一种改变自己的坐姿和从电脑桌上站立后再起来的工具;它还能够对相邻学生之间产生一种生理上和心智上的分流。对于我们这些高校的大学生来说,每天都会花大量的精力和时间在课堂上或者伏案中进行学习,座椅的利用率很高,所以座椅的设计应该以座位的稳定性和对身体的支撑来考虑,座椅的设计需要充分考虑到坐姿两肘间宽度的设置,而且需要科学地根据大学生个体人身尺寸设置坐姿两肘间宽度的大小来决定。5）课桌椅水平间距不合理，书写和进出都不方便。桌椅之间的水平距离指从桌子近边缘开始往下画起的竖直线到椅子的前缘水平距离。这种大小空间的选择及其设置直接关系到了大学生们在日常使用公共桌椅的情况,也就是决定他们坐姿和舒适度的重要因素。这个课堂存在的问题主要是针对高校的多媒体课堂教室里其中的各种固定型课堂桌椅,非固定型课堂桌凳之间的高度和水平差异都是完全可以自行调节的,一般都是出现在普通教室,室内空间充足,没有太多的限制。在传统的多媒体课堂中,由于其室内空间相当有限,教室的建筑容量很大,绝不多数的桌椅都被固定到了地面上。此时,必须严格科学地考虑到大学生实际需求,使得人机环境系统、课堂桌椅、多媒体教室达到和谐统一。6)在高校课桌椅设计中,色彩问题也需要考虑。色彩在整个生活产品形象中,首先被作用于人们的视觉经验,起到"先发制人"的效应。若色彩处理得当,可以充分协调或弥补外表上的一些缺陷,让使用者获得愉悦的身体感觉,从而事半功倍。相反,如果颜色处理不好,不仅可能会严重影响产品的实际使用功能,破坏了产品的总体美感,而且易严重破坏了人们的生活情绪,使得人们觉到枯燥、无聊、冷漠和压抑,分散了用户的兴趣和注意力,大大减少了操作效率。因此,对于高等院校的学生办公室和桌椅设计来说,色彩的设计无疑是一个必须被忽略的重大问题,而色彩的正确选择也至关重要。总之,在课堂的设计上,既要充分保证高等院校的课桌凳单一颜色的美观,又必须充分保证各类色彩与学生的教室环境、图书馆的环境相适应。一般来说,桌椅的外形设计应该是色彩鲜艳,精神饱满,轻松愉悦。4固定型课桌椅的分析与改进4.1座椅尺寸的设计学生座椅的设计要注意其稳定性。人体的体重应均匀地分布到座椅的表面,设计上不宜过于舒适,以免学生注意力不集中、懒惰。阀座的表面要具备适当的硬度,这将可以帮助在坐骨结节的各个区域中均匀地分配其重量和压力。同时座位的设计要求是结构简单,可以节约材料,有利于保证地板的清洁。4.1.1椅面高度椅子适当的高度要使坐着的人们大腿接近水平,腿自然保持垂直,脚底要平放在一个地面上。椅面一定要太高,否则当低矮个子的人在身体或小腿上悬空时,大腿就会被坐在椅子的前缘挤压,坐着的人会感觉不舒服。如果长一段时间以这种的方式在座椅上坐着,腿部的血液循环就会被阻塞,导致麻木和肿胀。如果坐在座位上地面太低,高个子在坐着时骨盆后倾,正常的腰椎曲线会变直,背部的肌肉负担增加,容易导致引起腰酸背疼痛。因而将椅面的高度可以用低矮身材者的小腿上再添加一个足高数值进行设计(请参见图表4-1)。此高程应以380~400mm左右为宜。4.1.2椅面宽度一把椅子必须有足够的宽度才能容纳强壮的男人。单人在使用时所选择的座椅一般都是按照男女性的臀宽和尺寸第95百分位的数值来进行设计的,冬天的穿衣需求也要考虑。教室内相邻摆放的固定型课桌椅,往往是以肘间距的上限值作为其设计标准,以避免拥挤和压迫。同时,考虑到了扶手臂的宽度。若椅面的宽度超出了一定长度,肘部需要向两侧延伸以便于寻求支持。这样就造成了肩部的疲劳。所以椅面宽度应为400～45Omm。扶手椅的正对方位扶手宽度一般为500~550mm(见表4-1)。表4-1坐姿人体尺寸单位：mm性别百分位数测量项目男（18～60岁）女（18～55岁）5509555095小腿加足高383413448342382405坐深421457494401433469臀宽282306334290317346坐姿两肘肩宽3714224893484044784.1.3椅面深度椅面的深度一般是指椅面前后之间的一定距离,其深度和大小必须满足三个基本条件:臀部完全支撑,腰部从背向下支撑,椅面前缘和小腿之间应该有适宜的距离,以确保他们的大腿和肌肉免受外界的挤压,小腿才能够自由地活动。如果一个坐姿的深度远远超过了身材较矮小的一般学生的大腿长度(请参阅下表4-1中的坐深),座面前缘就会出现一个压迫在膝盖和骨盆口处的一个对压力敏感的部位,时间久了就会不舒适。因此,座椅深度的设计基本上是建立在一个座椅最深层次的第5百分位(参见表4-1)。这样,身材矮小的一些学生站起来很舒服,而一些身材较高的一些学生,只要他们的臀部和体格都能够得到一些支撑,就不会对他们的大腿造成任何的压力疲劳。一般来说,椅子的表面深度应该控制在400mm左右。4.1.4靠背人正坐,脚掌放在地面上时,如果躯干得不到支撑,背部肌肉就会紧张,很容易易疲劳。为了缓解背部肌肉紧张,必须使躯干得到支撑,最常用的方法就是使用靠背。背部的高度和宽度与坐姿的肩部高度和宽度有关。对于身体上有两个支撑平面的后仰,一个应该是肩膀和腰部,另一个也应该是后仰。对于身体上只有一个支撑表面的后仰人身,必须在前俯或后仰人身上进行支撑,后俯或前仰人身体上突出的部位应该是压在后仰人身上的凹陷区,以便于保证其身体的充足支撑。为了支撑背部的重量,腰部枢轴应该略高于这个尺寸。所以背部的高度应该是350-400mm。靠背的宽度以第95百分位的数值(请参见表4-2)即403mm左右为宜。座椅的靠背角度指的是座椅表面和坐垫靠背之间的距离。应设定为95°～100°为宜。表4-2人体测量尺寸单位：mm性别百分位数测量项目男（18～60岁）女（18～55岁）5509555095坐姿肩高557598641518556594肩宽3443754033203513774.2课桌尺寸4.2.1课桌高度课桌的高度应接近或略高于学生的肘部高度。一旦我们确定了坐椅的位置和高度,肘部是否高就取决于坐椅的位置。所以我们的课桌和椅子必须有一定的高度。学生的课桌主要是作为做笔记和摆好的课本,其高度的布局和设计理念应该是使得学生在进行做笔记的同时能够舒适地紧紧依靠自己的手臂和肘。如果你的桌面太低,要注意保持自己身体正常腰部曲线,就要悬臂写字。这时,虽然笔的体积和重量很轻,但是由于手臂的肌肉要求能够同时承受着支撑手臂自己的体积和支撑着笔的体积,使得个别人的体积和肌肉极其容易发生疲劳。如果要求你把手肘紧紧地贴在桌面上,就会弯曲腰弓背,造成你的腰部不适。如果你的桌子太高,桌面的前缘被压在了一个前臂上,或者是你的手臂与肩膀之间外展的角度太大,会对你造成不适。在选择课桌的高度时,要综合考虑两个因素:一是在教师的凳子高度不固定时,通常按照集体坐姿和肘部高度的最大上限值来进行设计,这样就可以促使学生把手臂和肘部紧紧地靠住,减少了学生在写字时的疲劳;其次,在椅面高不变的条件下,采用集体式坐姿增加大腿厚度的上限,允许膝盖上下移动。学生选择摆放电子书包的位置时候,要注意充分考虑从上下桌子上面的边缘然后向下延伸到上桌子边缘之间的一定距离。如果如上这样分析则则椅面高度也应设定为400mm,如表4-3所示,第95百多公分位的学生坐姿垫和大腿坐垫厚度也应设定为151mm,着装和座椅修正的重量均应增加13mm(详细见设计表4-4),同时座椅应适当充分考虑照顾到学生膝部上下边缘运动的功能需要,取170～180mm,桌面上下边缘的固定距离也应设定为150mm,则整体课桌高度以720～730mm之间设定为宜。表4-3人体测量尺寸单位：mm性别百分位数测量项目男（18～60岁）女（18～55岁）5509555095肘至坐椅面高228263298215251284坐姿大腿厚112130151113130151前臂长216237258193213234表4-4正常人着装身材尺寸和穿鞋修正量单位：mm项目尺寸修正量修正原因坐姿高3裤厚肩宽13衣坐姿臀宽13衣肩高10衣（坐高3及肩高7）大腿厚134.2.2桌面宽度桌面的宽度一般根据学生的前臂长度和手的长度下限来设计，一般为350-400mm。4.2.3课桌前后排的间距这个测量距离的标准设计通常都是以坐深和人体大腿肌肉厚度之间的上下临界值距离作为主要测量依据,这样就更加准确便于了解到人们的日常进出,一般设计范围大约为550-600mm。4.2.4桌面长度以稍大于坐宽，即以500～550mm左右为宜。5非固定型课桌椅的分析与改进5.1座椅尺寸5.1.1座椅的高度舒适的位置坐姿要求是使一个坐者的大腿接近水平,小腿与身体之间应该保持一定的垂直,脚底平放在地上。为了有效避免大腿过压,椅面的高度也应该是被设计成一个个子比较矮的年轻女生大学学习小腿时所加足高的数值,也就是说一个女性学习小腿时所加足高的第50百分位数值,也就是即382mm,而高校gbt(中文国标建议)的椅面尺寸为410±10mm。根据表3-3,桌椅的实际测量值是395mm,实际值和理想值有一定的偏差,所以这个尺寸最终调整为415mm。5.1.2座椅的深度座椅的深度一般以坐深作为参考尺寸，以第5百分位数值为依据。成年男性坐深第5百分位为421mm,女性为401mm，从表3-3可知，座椅的深度为334mm，实际值与理想值偏差过大，根据人机工程学的设计要求，将椅面深度改为360mm。5.1.3座椅的宽度对于座椅来说，合理的座椅宽度应考虑到人体臀部的充分支撑、姿势的变化以及人体的厚度，以适应更多人的座椅宽度。宽度设计通常基于第95百分位值。椅子的最小宽度为400mm加上衣服和口袋之间50mm的距离。根据表3-3，实际测量的座椅宽度为351mm。根据人体工程学的设计要求，座椅表面的宽度应增加到400mm。5.1.4座椅的靠背背部的高度分为低背、中背和高背。中背可以在一定程度上支撑人的腰背，省力。背部的大小与臀部、从地面到肩膀的高度和肩宽有关。所以男生肩高第95百分位的数值641mm应该作为靠背最大高度，所以靠背高度应该提高到600mm。一般认为座椅靠背可以在95°～110°范围内调节。如果靠背与椅子表面之间的夹角小于90°，腹部会被压迫；反之，如果夹角太大，会使人懒惰，降低警觉性。因此，选择104°的尺寸作为改进之后的座椅靠背角度。5.2课桌尺寸5.2.1课桌的高度由于学生的身体参数不同，身高设计需要采用95%数值设计。心理修正量是为了消除空间压抑和恐惧感，或为了审美等心理因素而增加的尺寸修正量。根据国家标准，男性坐姿大腿厚度第95百分位值为151mm，加上衣服尺寸修正值为13mm，膝盖上下活动空间为12mm，椅子高度为415mm，桌孔高度为180mm，桌面活动度为20mm。这样，心理矫正比正常位置高出5-10厘米，使眼睛贴近手术对象，便于观察。所以桌面的高度可以提高到151+13+12+415+180+20+10=800mm，从而保证大腿的膝部空间。。5.2.2桌面宽度（学生手臂横向活动范围）适当的桌面宽度可以为学生提供舒适的写作环境，提高学习效率，缓解疲劳，方便学生放置书本以外的东西。课桌的宽度设计一般都有所改进，学生前臂长192mm，手长178mm，加上衣服修正量5mm，心理修正量5mm。教材和文具的摆放要结合大学生的功能需求。根据表3-3，桌子宽度的实际测量值为361mm，因此桌面宽度提高到192+178+5+5=380毫米。5.2.3桌下净空高桌下的间隙需要给学生提供适当的膝部空间，让学生可以变换姿势缓解疲劳。膝盖容纳空间使用的人体数据是坐姿大腿厚度加小腿加足高，即椅面高度，为435mm，坐姿大腿厚度使用国家标准男性坐姿大腿厚度151mm的第95百分位值，尺寸修正为13mm，所以最终值为435+151+13=600mm，合理范围为600mm-650mm，而测量值为590mm，另外心理修正量取合理范围的中间值25mm，所以容膝空间改进为62