教室桌椅设计概要

人因工程课程设计

人机工程学座椅设计

姓名：***

学号：***********

班级：产品造型设计1班

西安工程大学教室桌椅改良设计

背景

目前西安工程大学临潼校区的教室桌椅普遍存在设计不合理问题，桌椅是学生一天的学习生活中使用最多的学习“工具”，一套设计不合理的桌椅，长期坐着会使人肌肉松弛，行动变得迟缓，也影响到人的消化和呼吸功能，并会引起各种疾病，轻者背部肩部肌肉酸痛，重者引起局部损伤、腿部血液循环问题，而合理适用的工具可以减少学习疲劳和提高学习效率，这也是人机工程的共识。

“人性化设计”,即是任何人性化的产品都是以满足人的需要为目的的。同理,在教室桌椅的设计上也应该以使用者的需要作为基本的出发点。本设计目的就是通过一则基于人机工程学的教室桌椅设计,阐述人机工程学中人性化产品的设计理念,将人的因素放在首要位置,重点是人、桌椅和环境之间相互影响、相互依存的思想。以“为人而设计“的崇高理想来指导教室桌椅的设计,让人文关怀充满设计。

一丶教室桌椅现状分析

1、西安工程大学临潼校区教学楼桌椅存在尺寸

设计不合理现象，给上课的学生带来了很多不便，同学们抱怨反应的方面主要有：

⑴、相邻两个座位间距过窄，活动不方便，特别是在写字的时候，双臂不能舒适自由的进行活动，不能以最佳的姿势写字，不仅对书写的内容的精确度及美观度有所影响，并且长时间在这样的条件下写作极易引起双臂及眼睛的疲劳，还会使注意力下降，学习效率降低；其次，如果是在炎热的夏天并且是一百多人的大课，由于人体本身就在不断的释放热量再加上相邻两人距离过近，会让学生在本就异常炎热的夏季倍感闷热，心情烦躁；所以适当增加相邻两个座位之间的距离是非常有必要的。

⑵、座椅靠背与桌面的与座椅靠背平行的垂直切面之间的距离让人感觉宽窄不一，合适的距离会使人在桌面书写时感到方便舒适，过宽的话身体会不自觉的稍往前倾，以寻求最舒适的距离在桌面进行书写，距离过窄身体没有足够的空间寻求最舒适的姿势，并且最不方便的是大腿部部分，因为距离过短膝盖在桌洞的下方，如有需要双腿没有空间交叠，而大部分学生有“跷二郎腿”的下意识习惯，这样的设计不能满足学生的需求。

（3）椅背和桌面容易被涂鸦，也容易弄脏，影

响同学们的心情，产生烦躁的不良心情，影响学习效率。

3、实验课桌椅的测量尺寸（单位mm）

图1 左视

图2俯视图

二、基于人机工程学的设计分析

1教室桌椅设计原则

⑴桌椅的尺寸应与使用者的人体尺寸相适应，。因此在设计桌椅椅前，首先要明确设计的桌椅要供大学生在上课教室使用。

⑵应尽可能使就坐者保持自然的或接近自然的姿势，并且要使就坐者可以不时变换自己的坐姿。

⑶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，有利于减轻背部与脊柱

的疲劳和变形。

⑷坐姿工作面的高度主要由人体参数和作业性质等因素决定，并根据作业要求进行设计。

⑸应使坐用者活动方便，操作省力，舒适。

⑹牢固、稳定。防止坐者倾翻、滑到。

2座椅主要部分的测量尺寸分析及设计

⑴椅面高度（座椅面至地面的高度）

舒服的坐姿是大腿近乎水平以及两脚被地面所支持。为了避免大退下有过高的压力（一般发生在大腿的前部），椅面高度应设计得比“小腿加足高”略低一点，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五厘米左右比较适宜，或者以座椅使用者群体“小腿加足高”的第5百分位数值做参照，使椅面高度稍低于这一测量值。成年男性“小腿加足高”第5百分位数为38.3cm，成年女性34.2cm，而高等院校椅面GBT（国标推荐）尺寸为41±1cm。如表1所示，实验桌椅实际测量值为35.0cm，实际值与理想值的偏差较大，所以这一设计是不符合人因工程学原理的，需要进行改进。考略本校男女生比例情况以及以上各因素，将此尺寸调整为41.0cm。

⑵座椅的深度

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，一般以“臀膝距”尺寸为参考，取第5百份位数的3/4为依据，这样使短腿者膝盖不会压在椅缘上。成年男性“臀膝距”第5百分位为51.5cm,女性为49.5cm，取3/4后，分别为38.63cm,37.13cm, 可得实验座椅的深度为42cm,实际值于理想值偏差过大，应人机工程学的设计要求将椅面深度改进为36cm。

⑶座椅的宽度

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95百分位数为依据。最小的椅子宽度是40cm再加上5cm的衣服和口袋装物的距离。对于有靠手的座椅，两靠手之间的距离最小是50cm。不会妨碍手臂的运动。成人女性臀部测量的第95位百分数为34.6cm,加上5cm的衣服和口袋装物的距离，理想值为39.6cm，实验座椅实际测量宽度为43.8cm，将椅面的宽度改进为40.0cm。

⑷座椅面倾角

座椅面倾角由于用途不同设计要求不同，休息椅

后倾20°左右；音乐厅、讲演厅、会议厅为5°~15°；办公座椅一般后倾3°左右为宜。我认为教室坐椅的面倾角应与办公座椅的面倾角一致，以3°左右为宜，而实际上我校的座椅为曲率不大的离线型，在设计上更为符合人体的结构尺寸需求。

⑸靠背

中靠背，上下40cm左右，适用面较广。中靠背除了低靠背具有的支撑腰椎部的功能外，还可以支撑到胸椎下半部，使人的腰背部受到一定支撑，比较省力，比起低靠背更舒适，比起高靠背更经济，实际测量值与理想值之间有5cm的偏差，可不进行调整。

②靠背角指靠背与椅面的夹角。靠背角的大小对坐姿和脊柱、背肌的负荷程度有重要影响。一般认为座椅的靠背可在95°~110°范围内选取。办公用椅以100°左右为宜，阅读用椅子则为101°~104°最好，休息用椅靠背角的最佳范围是105°~110°。实验桌椅的实际测量值是102.23°，学生座椅就是阅读座椅，是比较符合标准的，所以选用GBT尺寸104°进行改进。

3课桌主要部分的测量尺寸分析及设计