《职业卫生与职业医学》课件-第二章 职业生理、职业心理与职业工效学第三节 职业工效学

职业卫生与职业医学预防医学专业教学资源库系列课程第三节职业工效学第二章职业生理、职业心理与职业工效学公共卫生与健康管理学院主讲教师:王蔚第三节职业工效学第一部分肌肉与骨骼的特性第二章职业生理、职业心理与职业工效学公共卫生与健康管理学院主讲教师:王蔚定义：职业工效学(occupationalergonomics)是人类工效学应用的重要分支，以解剖学、心理学、生理学、人体测量学、工程学、社会学等多学科的理论知识为基础，以职业人员为中心，研究人-机器-设备环境之间的相互关系，旨在实现人在工作中的健康、安全、舒适，同时保持最佳工作效率。人适机机适人人-机-环境整体人优化第一部分肌肉与骨骼的特性第三节

职业工效学职业工效学定义生物力学：是将力学与生物学的原理和方法有机地结合起来，研究生命过程中不断发生的力学现象及其规律的科学。人体运动系统肌肉：劳动时肌肉做功的效率与负荷大小有关。骨骼：主要功能是支持、运动和保护。软骨具有较好的弹性和韧性。关节：是骨与骨之间的连接。按照关节运动轴的多少，可以分为单轴关节，如肱尺关节；双轴关节，如肱桡关节；三轴关节，如肩关节。第一部分肌肉与骨骼的特性第三节

职业工效学一、肌肉骨骼的力学特征第三节职业工效学第二部分姿势、负荷与合理用力第二章职业生理、职业心理与职业工效学公共卫生与健康管理学院主讲教师:王蔚立姿状态人体运动比较灵活，便于用力，适合从事体力劳动，特别是较重的体力劳动或活动范围较大的工作。坐姿状态身体比较稳定，宜于从事精细工作。在保持坐姿时，下肢无需承担支撑身体重量的任务，处于相对放松的状态，此时劳动者能够借助足部或膝部来完成某些特定操作，如机动车驾驶。第二部分姿势、负荷与合理用力第三节

职业工效学二、工作姿势与负荷在采用工作姿势时需注意尽可能使操作者的身体保持自然的状态。0102030405避免头部、躯干、四肢长时间处于倾斜状态或强迫体位。使操作者不必改变姿势即可清楚地观察到需要观察的区域。操作者的手和前臂避免长时间高出肘部。如果操作者的手和足需要长时间处于正常高度以上时，应提供合适的支撑物。第二部分姿势、负荷与合理用力第三节

职业工效学二、工作姿势与负荷根据生物力学基本原理，合理运用体力，可以减少能量消耗，减轻疲劳程度，降低慢性肌肉骨骼损伤的发病率，提高工作效率。合理用力方法：肢体力矩与能量消耗第二部分姿势、负荷与合理用力第三节

职业工效学三、合理用力适当利用动力链管理重心保持对称用力借助外力第三节职业工效学第二章职业生理、职业心理与职业工效学公共卫生与健康管理学院主讲教师:王蔚第三节职业工效学第三部分人机系统与作业空间第二章职业生理、职业心理与职业工效学公共卫生与健康管理学院主讲教师:王蔚人机系统构成第三部分人机系统与作业空间第三节

职业工效学生产劳动过程中，人和机器(包括设备和工具)组成一个统一的整体，共同完成生产任务，称作人机系统。一、人机系统-人机系统概念办公室工作人员的座椅和姿势第三节

职业工效学一、人机系统-工作站设计与布局1.可调节座椅靠背；2.良好的腰椎支撑保持生理曲度；3.座椅高度可调；4.大腿、膝盖无额外压力；5.垫脚；6.下肢有足够空间；7.前臂基本保持水平；第三部分人机系统与作业空间办公室工作人员的座椅和姿势第三节

职业工效学8.腕部伸、屈、移位尽可能小；9.显示器的高度和角度使头部保持舒适的姿势；10.键盘在肘部高度，鼠标靠近键盘和胸部支撑；11.桌子高度可调节；12.多屏显示屏可转动。一、人机系统-工作站设计与布局第三部分人机系统与作业空间劳动者与作业器具在一定的空间共同完成任务，人、机所占的空间称为作业空间。包括坐姿、立姿、坐立交替作业3种作业第三节

职业工效学二、作业空间-作业空间类型第三部分人机系统与作业空间

坐姿是指身躯伸直或稍向前倾角为10～15°，上腿平放，下腿垂直地面或稍向前倾斜着地，身体处于舒适状态的体位。坐姿作业的空间设计，需要注意以下几点：工作面高度和宽度作业范围容膝空间椅面高度及活动余隙脚作业空间第三节

职业工效学二、作业空间-坐姿作业第三部分人机系统与作业空间工作面高度和宽度

设计坐姿作业面高度时，需确保劳动者上臂舒适放松，下臂接近水平或略下斜，因此作业面的高度应该设计为在工作时肘部所处的高度。工作类型对男性的推荐高度（cm）对女性的推荐高度（cm）精密工作90-11080-100轻度工作74-7870-74重工作6865不同工作类型坐姿作业推荐的工作面高度第三节

职业工效学二、作业空间-坐姿作业工作面第三部分人机系统与作业空间作业范围

坐姿作业空间的大小，主要受上肢活动范围，特别是功能性臂长的限制。坐姿作业水平面作业范围坐姿作业抓握作业范围第三节

职业工效学二、作业空间-坐姿作业作业范围第三部分人机系统与作业空间容膝空间

容膝空间是下腿的活动空间，以确保劳动者工作时腿部可自由活动

容膝空间尺寸要求尺寸部位最小尺寸（cm）最大尺寸（cm）尺寸部位最小尺寸（cm）最大尺寸（cm）容膝孔宽度51100

大腿空隙2024容膝孔高度6468容腿孔深度66100容膝孔深度4666

第三节

职业工效学二、作业空间-坐姿作业容膝空间第三部分人机系统与作业空间椅面高度及活动余隙座椅椅面高度宜稍低于小腿高度，使劳动者双脚能够完全贴合地面，稳定支撑下肢重量，既方便腿部灵活移动，又能有效缓解臀部压力。座椅放置空间的深度距离应在81cm以上，以便为劳动者起身、落座时挪动椅子预留充足空间。座椅放置空间的宽度距离，为保证作业者能自由地伸展手臂，扶手至侧面的距离应大于61cm。脚作业空间第三节

职业工效学二、作业空间-坐姿作业椅面高度及活动余隙第三部分人机系统与作业空间脚作业空间与灵活的手部操作相比，脚部发力更强劲，所需活范围小，但难以完成精细动作。因此脚部操作多应用于踏板类设备。通常脚作业空间位于身体前侧且座高以下的区域，其舒适的作业空间取决于身体尺寸与动作的性质。第三节

职业工效学二、作业空间-坐姿作业脚作业空间第三部分人机系统与作业空间第三节

职业工效学二、作业空间-立姿作业概念立姿通常是指人站立时上体前屈角小于30°时所保持的姿势。若长期保持立姿，可致下肢静脉曲张等健康隐患。适用于需要频繁变换体位、工作场所的控制装置分布较为分散、缺乏足够容膝空间，以及需要较大用力的作业。第三部分人机系统与作业空间立姿作业的空间设计，需要注意以下原则：（1）工作面高度立姿作业面高度的设计要素与坐姿相似，设计的基本原则与坐姿作业面高度设计相同。立姿作业的工作面高度第三节

职业工效学二、作业空间-立姿作业空间第三部分人机系统与作业空间（2）作业范围在立姿作业场景下，各类操作装置的空间布局应严格遵循人体工效学原理，如图所示，当劳动者处于立姿且躯干保持静态稳定时，其手臂在正前方的活动范围大圆弧为手臂的最大能及范围，小圆弧表示前臂的正常活动范围，而阴影区为最有利的活动范围。立姿作业的作业范围第三节

职业工效学二、作业空间-立姿作业空间第三部分人机系统与作业空间融合了立姿与坐姿的双重优势，既能有效缓解长期站立引发的身体疲劳，又可借助立姿的大范围活动高效完成任务，同时依托稳定坐姿实现精细操作。需要注意以下原则：第三节

职业工效学二、作业空间-交替作业概念第三部分人机系统与作业空间第三节

职业工效学高度以站立作业的高度为基准，座椅高度以68～78cm为宜。03配备脚踏板，为坐姿作业时的双脚提供稳固支撑。04参照立姿作业标准规划，确保座椅高度与作业面相适配。01采用高度可调式座椅，使操作者落座后双脚能够自然平稳着地。02原则二、作业空间-交替作业概念第三部分人机系统与作业空间劳动者有时还需采用跪姿、俯卧姿、爬姿等一些特殊姿势进行作业。为了保证劳动者的正常作业，应根据作业特点和人体尺寸确定作业空间的最低尺寸要求，同时考虑不同季节、不同着装等要求对操作的影响。第三节

职业工效学二、作业空间-其他作业第三部分人机系统与作业空间第二章职业生理、职业心理与职业工效学公共卫生与健康管理学院主讲教师:何泉燕第三节职业工效学第四部分

人体测量的类型是一门用测量方法研究人体格特征的科学，通过对人体的整体测量和局部测量，探讨人体的类型、特征、变异和发展规律。第三节职业工效学第四部分人体测量的类型01人体测量学(anthropometry)即人体的各种参数，主要包括人体静态尺寸、动态尺寸、力量、比例、角度、重心、功能范围以及描述人体三维形态的特征点坐标数据等。02人体测量的内容项目男女项目男女身高16781570胸宽280260上臂长313284胸厚212199前臂长237213肩宽375351大腿长465438最大肩高431397小腿长369344臀宽306317眼高15681454坐姿臀宽321344肩高13671271坐姿两肘肩宽42240403人体测量的类型（1）静态测量：是被测者在静止状态下进行的测量，测量体位通常取站立或坐姿，测量的是人体各部分的固定尺寸。03人体测量的类型（2）动态测量：是被测者在规定的运动状态下进行的测量，测量的是人体或某一部分空间运动尺寸，即活动范围。直接测量法（接触测量法）：采用传统人体测量仪，根据体表标志直接对人体上选定部位的尺寸和围度进行测量。间接测量法（非接触测量法）：采用激光、全息摄影、计算机等现代技术，把受试者全身不同部位从不同角度扫描或摄录下来，然后再用软件进行处理，间接计算出数据。03人体测量的方法（1）人体形态参数的测量人体力学参数有多种。比如人体重心（包括各个体段重心）的测量使用的主要方法有：尸体解剖法、重心板法、水浸法、数学物理模型法、y射线测量法、CT法和三维立体摄影法等。03人体测量的方法（2）人体力学参数的测量人体测量目前常用的仪器有20多种，主要有人体测高仪、卷尺、直角规、弯角规、活动直角规、附着式量角器、三角平行规、测骨盘、可调节坐高椅、体重计等。03人体测量的方法（3）测量仪器第二章职业生理、职业心理与职业工效学公共卫生与健康管理学院主讲教师:何泉燕第三节职业工效学第五部分

人体尺寸的应用人体测量项目很多，在分析计算时，对于每一个项目都要进行统计分析，分别计算出不同百分位数的人体尺寸，以满足不同设计需要。一般从小到大计算出1%、2%、5%、10%……直到99%的数值。第三节职业工效学第五部分人体尺寸的应用01人体尺寸的百分位数适合于90%的人：最常见的设计是使产品适合于90%的人，要求产品适合第5百分位数至第95百分位数的人。单限值设计：根据某一人体尺寸的百分位数值作为上限值或下限值作为产品设计依据，比如门的高度。一般设计：通常以第50百分