教室学生用课桌椅分析及设计

教室学生用课桌椅分析及设计

1 前言

学生用课桌椅在学生平时的学习中占有很重要的地位，日常工作都离不开它。利用率也比较高，所以学生用的桌椅更应该符合人机尺寸，这样不仅可以使他们养成良好的坐姿习惯，也可以提高效率，降低职业病的发病率。学生用桌子、椅子可谓是家具中的代表，不容忽视的学生书桌椅更加倍受关注，且也已今非昔比。

书桌椅的设计则更要讲究人体工学原理，使他们养成良好的坐姿习惯，不良的坐姿和家具所带来的不舒适，会影响学生健康发育。

抱着这种思想，我展开了对学生书桌椅的深入研究和设计。

2 市场调查分析

2.1.学生书桌椅的重要性

众所周知，学生生活的大部分时间是在书桌椅前度过的。学生每天伏案学习时间长，同时又处于身体发育的关键时期，坐姿不正确轻者会引起脖颈不舒服，头脑发昏，视物模糊，四肢无力，疲劳困乏等症状，重者引起近视、驼背、脑血管痉挛及脊柱弯曲异常等疾病，脊柱弯曲异常又会影响心肺血液循环、呼吸和消化功能，使肺活量减少，将极大影响学生的学习兴趣，在其心理上投下阴影，若长期处于颈部过度前倾不良姿势，颈肌可因负荷过重而出现劳损，引起颈肌紧综合症．甚至患颈椎病的危险性增高。这些危害都必须引起我们的关注。

书桌椅是培养学生良好坐姿的重要外界环境，它与脊柱弯曲异常综合症及近视眼的发生有密切的关系，也是影响学习作业能力及身体功能的一个重要因素。

因而书桌椅的设计，一定要符合人体工学的原理，

2.2学生书桌椅目前现状

2.2.1 实际条件分析

2010年中国多功能学生课桌椅行业发展迅速，国生产技术不断提升。国多功能学生课桌椅企业为了获得更大的投资收益，在生产规模和产品质量上不断提升。但是来自国际金融危机、外部政策环境恶化、相关行业发展受限等众多不利因素使得多功能学生课桌椅行业在2010年的市场状况及价格走势备受关注。

2.2.2 使用情况

学校方面，我国卫生部规定学校桌椅高度必须要符合课桌椅卫生标准。课桌椅的高度与学生身高不相配的情况十分普遍。由于资金有限，有些个别学校不可能大规模更换桌椅，只能逐步淘汰旧桌椅，所配发的桌椅基本尺寸通常是统一的。

另外，由于各型号规定的使用者围比较宽泛，财力富裕的学校，实际配发过程中，为图省事，通常每个年级都配给同一型号的桌椅，长年以来，某个年级使用的桌椅型号一直不变，尺寸并未随着学生身高增长而变化，连专门负责课桌椅生产、配发的人员也都产生了标准是按年级制订的错觉。桌椅不断更换，尺寸一直不变的现象也由此产生。

2.2.3消费现状

A.观念

中国人的消费观念“人生在世、吃喝二字”，从这句俗语就能看出中国人的消费观的特点来，传统的中国人比较实在，花钱花得踏实，买东西讲究物美价廉，从来不买中看不中用的东西。中国人一有钱了，首先想到的是吃得好一点，在传统意识里，中国人认为吃得好便是最大幸福,因此它是制约课桌椅发展的一个因素。

2.3宏观市场环境分析

在国市场上，我国是全世界人口最多的，每年对课桌椅的需求不段增加，强硬的消费需求拉动对课桌椅的设计与发展起到不可估量的作用。近年来，对教育事业的支出也越来越多，党和越来越重视教育，人们素质的提高等等种种因素都能推动它快速的发展。

2.4 微观市场环境分析

近年来，家具市场上的色彩亮丽，随着我国居民生活水平的提高,人们对住宅的消费观念发生了根本性的变化.城镇居民的居住环境正在逐步改善,住房装修,购置新家具已成为一种时尚.

2.5发展前景

最新的一项城市家具市场调查表明，中具业的年增长在22.45％左右，比整体的国民总产值增长（8％）高的多。1998年的总产值高达700多亿元人民币。国市场规模也达到500多亿元；到2003年总产值达到2000亿人民币，国市场规模也达到1485.2亿元人民币。

设计是21世纪的主题，而环境设计则是其重中之重。

2.6 市场调查结论

基于对学生书桌椅的资料收集和深入的市场调查研究。（具体问卷见附表）

得出以下结论和设计取向：

通过调查可知：专业教室的桌椅利用率比较高，调查者对于一些基本的功能和尺寸能够满意。但是对于很多的功能和尺寸还是不能够满足他们的需要，还有很多平时根本用不到的功能，不但浪费材料而且还会占用空间，造成没必要的浪费。需要增加一些放置其他学习用品的空间，

2.6.1、发展新趋势

市场定位：

1.外在简洁化

简洁的设计，蕴多功能

2.设计安全性

安全第一。尺寸合理性

人体工程学原理的应用很是重要。实用耐用性

3.稳固环保性

书桌椅应该重视它的质量，同时还要提倡环保，注重材质的选择。

4.色彩的鲜明性

以简单、明快的格调、色彩、

5. 组合的多样性

6. 表面装饰的多变性

7. 结构的变换性

2.6.2期判标准

目前国生产的课桌椅都是为普通大学生设计的课桌椅，没有为专门的美术类和设计类学生而设计的桌椅，设计类学生除了上一些美术理论课程以外，主要从事大量的实际课程中的动手训练，例如绘制一些平面图，色彩图，效果图，工程图等等，结合画板或标准画纸的要求，必须采用一人一桌或一人两桌。

设计类学生课桌除了要放常耀的书本以外，还要放置一些色彩画，素描，图纸等尺寸比较大的纸，针对这个需求，我们在课桌中可以设计一两个抽屉，一个柜子，大的抽屉可平放半开图画纸，小的抽屉可以平放A4图纸，柜子可放置书本。

设计类学生在做作业时经常要进行拷贝或者使用道具雕刻，裁制一些制作材料，一般的拷贝台是独立的，体积较大且使用不够方便，通常的木质桌面又容易划坏。因此，针对这些情况，我们在进行设计时，考虑既要把桌子当成拷贝台，且使用较为方便，只需在桌肚里放一只小手电筒即可起到靠背的作用，同时又可以随意刻线。最后几种方案选择了在桌面镶嵌钢化玻璃，这样，既增加了桌子的拷贝功能又可以不损坏桌面，如玻璃损坏后又可以轻易换一块。这也是“设计专用座椅”设计的创新和独到之处。

3 书桌椅的设计

3.1对现有美术类专用课桌椅的分析

3.1.1优点：这两类型（图1图2）的产品操作简单，方便实用，体积较小，不会占住很大的空间，都是可调节型，可以根据自己的身高来调节桌子的高度，容脚出都有搁置物品的地方。

缺点：调节时本身比较重，绘图是没有能摆放画具的地方，这会让绘图时的人很不舒服。

图3

3.1.2优点：（图3）桌面面积比较宽，能同时进行各种不同的工作，比如摆放电脑，绘图，还能看书写等。有桌洞，能放置一些必要的文件或其他东西，绘图时的升降面的操作是手摇式的，比较稳定，比较简单。

缺点：有电脑但放置机箱的地方没有，桌子过于简单，分类不够，没有脚踏板，手摇式

的操作速度很慢，比较费劳力。总体来说已经

接近我们的要求。

图四

图五

3.1.3优点：（图4，图5）造型比较美观，用不锈钢和木材搭配，中间夹带着一点布料，柔软而有弹性，让人坐着舒服，还不浪费材料，更换起来也比较方便。椅子可以折叠，善于利用空间。

缺点：高度不可调节，稳定性不太好

图7 图8

3.2造型设计

设计方案1、设计方案2、设计方案3

由于(如图6，图7，图8)。这几种方案中是由浅至深的过程，有有点有缺点，优点就是简单明了，不做多的装饰，缺点很多，有些功能还不能实现。所以吸取其可贵的地方。

3.3人机分析

3.3.1教室空间分析：教室总长9米，宽6.2米，讲台的宽度是1.2米，第一桌子和讲台的距离是0.6.

讲台与第一排桌子的距离为600，讲台的最宽为1320，桌子与桌子间的过道宽为99%男性最大肩宽486，衣服的修正尺寸13 过道宽为1242而讲台与第一桌了宽为99%的男性最大肩宽486，另外加在13的衣服修正尺寸（486+13）*2=998（过道）6200-（998*2+300（0心理修正））=3904，3904/3=1301>1300 ,9000-715*5-(486+243)*5-1200-600=-20 刚好合适.这样桌子的长与宽度和人的活动区，在这个围是得用了空间，又能实现专业教室课桌椅功能，又不感到不适，人机分析结论：此布局符合人机工程学。

图9

3.3.2课桌椅人机分析：

3.3.2.1桌面的分析：根据图（9）可知水平作业面主要在坐姿作业场合采用，它必须位于作业者舒服的手工作业空间围，对于正常作业区域，作业者应能在小臂正常放置而上臂处于自然悬垂状态下舒服地操作，对最大作业区应使在臂部伸展状态下能够操作，且这种作业状态不会持续很久。

图10

作业时，肘部也在移动，小臂的运动与之相关联，在此水平作业围，小臂前伸较小，从而能使肘关节处受力减小，考虑到作业面上有放东西，根据图（1）可知基本上都能勾得到，所以桌面长宽是比较合理的。

设计的思路：我们的桌子是要放电脑的，我们以液晶电脑为例，普通的液晶显示器的底座的直径为180mm，键盘的宽度为150mm，一本标准的《人机工程学》3版的的教科书的长度是260mm,考虑到显示屏摆放的安全，在显示屏底座后加上100mm的修正值，这样180+150+260+100=690mm，所以桌面的宽度必须在690mm以上，这样才能同时容下这些东西。所以我设计的桌子的桌面为720mm。（图10）

椅面：图椅面作为ⅡB型产品，应以P95女性的坐姿臀宽为下限值，P95的臀宽是382mm，加衣服的修正值13mm 为395mm，经测量椅面的长度360mm，所以设计稍微有点偏小。

图11

3.3.2.2桌高=坐高+座椅差=（360~480）+（p50男性坐高÷3-（20~30））=420+（303-25）=698mm加鞋高修正量38Mm等于736mm，经测量桌高760mm，设计合理。（图11）

图12

座椅的高度Ⅲ型产品设计尺寸，用P50男女的小腿加足高加修正值的平均值，即（413+30+382+30）/2=427.5mm，经过测量的凳子的高度是435，设计的也是合理的。

图13

但是这个椅子只能满足我们一般工作状态下的需求，当我们绘画时就只能站着，所以是很不人机的，所以我把一个椅子设计成两面都能坐，一个正常的为430mm，另一面设计成550 mm，也就是说把正常用的椅子的宽度设计成550mm，只要把椅子翻过90度，它就可以当成我们绘画时的椅子。(图13)

椅深：即椅座前后的宽度。测得的坐深是260mm，而P1的女性的坐深是388mm,而其他的人群的坐深要大于这个值，所以这个设计有偏小。但是综合考虑到这是学校的座椅，凡是都是以经济性为原则，虽然测得的坐深有点短，但这样设计还是可以的。

椅距离：一般做人侧与椅前线之间前后水平距离，以为宜。总之，学校的课桌椅，应该根据学生的身高情况，配备相适应的课椅型号。

图14

3.3.2.3桌面倾斜角度的分析

分析：首先做为设计学科，作图有几种方式，所以倾斜角度的有无，大小是很有必要的，实际当台面倾斜（12°和24°）时，人的姿势较自然躯干的移动幅度小，与水平作业面相对，

疲劳不适感会减小，绘图桌桌面一般是倾斜的，如果桌面水平或太低，因头部倾角不能超过30°，绘图者就必须身体前屈。(图14)根据《人机工程学》3版书P171页，为了适应不同的使用者，绘图桌面应设计成可调式，角度为0°—75°，我们测得的角度是0°—60，所以应该是比较合理的，我沿用了这个度数。

图15

图16

我设计的桌面和画板的最大角度为75°,最低可到5°，调节自如，但是为了其稳定性，为他定格成最大60°，在人的最佳视角区类，减少人眼过度使用过度疲劳。支撑画板的设计只要固定画板的一边，就能把整个画板稳定起来。学校里设计的桌子有两块桌板，一块是支撑画板用的，一块是隔离桌洞的。

3.3.2.4课桌桌洞的分析

分析：据图所知当人坐在坐位上保持不动，不管你的头部怎么移动都看不到桌洞里面的东西，已经处在视野界限以外，这就只能从侧面弯下腰才把头放在桌面以下才能看的到，不方便大家使用。（图15）

图17

腿部活动区、脚踏杆的分析

分析：桌洞下缘隔板的高度的分析，他属于ⅡA型产品，即只需P95的男性的小腿加足高+鞋的修正值的高度来计算，448+151+30=629mm，而实际测得的高度是575mm，小于计算值632mm，所以是偏矮的。考虑到教室课桌椅的使用性，充分利用没一个空间，此时我设计的桌洞下缘高为630mm，就是刚好用计算出来的值作为依据，这样来说高个子人的腿也会放的下去。

图18

3.3.2.5脚踏杆的高度

我们用相反的方法来分析，3用P5女性的小腿加足高来计算，（图17）342+113+33=488mm，如果用P5的女性计算出来的值比测的要高，那其他的人也就会高，而实际脚踏杆到隔板的最长的距离我们用勾股定理算出来AB2+BC2=AC2得出最长的AC大概是450mm，要小于P5女性的值，因为脚踏杆离地面的高度是195mm，所以脚踏杆太高。经计算如果把脚踏杆往后移到400的位置即BC等于410的时候算出AC为560，而P95男性的膝高是532加修正值得560，刚好合适。所以我把该桌子脚踏杆的位置刚好设计在560mm上，这样高个子人的大腿就不会被隔板挡住，符合人机设计。

图19

通过分析得出改进方案：

1，我们可以改变桌面的材质，可用透明材料，能清晰的看到桌洞里的每一个东西。

2，调整桌洞的位置和形式，可以把它做成抽屉的形式放在左边，中间用隔板隔开，分成几段，再分类。

3，可以做成是以一个角为旋转轴，做0°到360°的旋转的一个活动桌洞。

4，还可以有其他方式……

图19是我设计的课桌桌洞的高度，设计为计算得出的尺寸630，比较合理的。

图17为桌脚的设计，是把前面的两个脚设计到中间靠前一点的位置，这样方便人群左右转动，不会被桌脚挡而把椅子往后移的麻烦。

3.4环境分析：

学生书桌椅的标准尺寸参考

图3手臂尺寸

课桌椅型号学校教室

第一种办法第二种办法

2号1、2、3号高中一、二、三各年级

教室

笔筒直径50

笔筒深度100

书本放置台长300

书本放置台宽100

书本放置台深120

脚踏梁宽50

脚踏梁长550

单位：毫米

3.5功能设计

其次是书桌椅的功能设计和外观设计。

图20-5课桌椅效果图（一般工作状态图）

对于学生阶段的书桌椅来说，则应注重造型可变等趣味性以提高其思维能力与动手能力。图20-6课桌椅效果图（绘图时工作状态）

图21

3.6 色彩设计

1，色彩影响心理。

2，色彩影响造型

书桌椅的设计。其构成要素可分为外形、结构、材料、功能，色彩应分属外形构成要素，

3，我的色彩应用 5

主要运用黄色和蓝色，主体色彩和谐统一，没有明显的色彩对比，不会给人带来视觉上的疲劳。

图22 图23

3.7细节

主要是体现它的结构，主要是用手把每个连接件拧紧来固定画板，节省空间，可以调整画板的角度，画板可以随时去掉，不占地方，起到环保作用，用一个类似于机械手的装置来完成取代一块桌板，减少了材料，而且金属是可回收的，再次利用。（见图22，23）图中黄色区域是连接桌面的零件，可以活动，也可以松紧，红色区域是支撑画板的金属杆，同时也起到调节画板角度的作用，绿色区域是夹画板的零件，上面的松紧装置起到稳定画板的作用。

3.8 材料分析

选择绿色环保材料，防止室空气污染。这些无毒的材料各有特点，但也要在保证坚固、实用（如图24）的前提下，才能成为最好

图24书桌椅底部

我的桌椅设计采用无毒、安全、环保的硬质塑料和自然木质材质，结实、安全、无异味。同时外部采用UV喷涂工艺，这就从根本上避免了胶中有害物质对孩子造成的损伤。

3.9产品特色分析

图25

桌椅面采用硬质塑料压制和自然木质材质精细加工而成，不锈钢管桌椅腿具有稳定，抗压等特点，与旁边的隔挡板形成一个隔离区，更多的体现了要多利用私人空间，充分利用桌椅中的立体空间。

尤其是椅子的设计，给人一种新鲜感，传统的椅子在不能满足需要的时候就只是靠增加一个椅子来解决。而它的恰到好处是通过人工的翻转达到要求。该款椅子只要是接触地面的地方都有橡胶，因为是经常性的翻转，所以能很好的保护椅子不过度受损。（图25）翻转的原因是在一般工作和绘画工作时所需要的高度不一样，这就是根据这点来设计的。它的新鲜感也可能给大家带来一丝乐趣。

4 设计小结

设计是以人为本的，为人服务，一切从人的需要出发。

目前设计专业的课桌椅并未从实际应用出发，而是沿用了普通大学生的课桌椅，如尺寸的设计并未考虑常用画纸的摆放问题，也没有考虑到绘画的一些特殊要求等等。因此，我们在设计设计类学生的专用课桌时，除考虑一般大学生的人体尺寸要求以外，还要考虑设计类学生的特殊需要。在通过大量的实践调查和研究，得出了一些设计依据。

总得来说设计的容比较充实，想法也比较独特，比较新颖，完善了电脑放置位置的问题，腿部活动区偏小的问题，学习用品或其他一些小物件的放置位置问题，还有一般写作情况和绘画之间高差的问题，整体空间的布局得到改善，利用了一些伸缩机构，达到空间的冲利用，脚杆设计在整个桌子边缘的中心，这样人在椅子上转身出去的时候不会碰到脚等等，

但是还是有欠缺的地方，固定画板的稳定性需要再考虑，还有桌洞的设计和键盘的放置地点，有待完善。

倾听，岁月吹奏长笛，叮咚流韵，悠悠靡音。午夜乘鸾云游，虔念飘洋过海，痴缠驻守天籁，心灵驿站舒馨。

静看月色，锦瑟未央，娇羞情窦初开，醉饮一阙诗经蒹葭。蝶舞翩翩，漫渡凌云，不胜凌波。踏波无浪，携手聚集灵气，惠风庭前守望。

月光盈照，心池微醉，诗意芳华，缠绕穹空，悠然蜗居栖息。一弯柔情似水，秋水无痕。素风掠过心苑，犹如怡景，纤尘不染竹篱。

心事平静安享，唏嘘红尘踏歌，恬淡悠远，听一天马行空。信鸽滑翔，风翅逍遥，音律穿越，坐拥不老青春。芳菲西楼浣韵，丝织金色笑语，笛箫琴瑟，植于心谷漾溢，盎然灵仙之气。

风舞天涯极光，月下袅娜，醉醒守望蔓坨。心路溪谷，一簇芬芳妖娆，跫音，捕捉千里之外。杳杳讯息，铺展羁旅，心境驾舟，红尘泅渡，渡口歌者，匆匆驶过天籁。

盈盈月盘，金枝玉叶为媒，凌波旅途迢迢，轻摇浅阶相遇。杯盏，斟下一弯月镰，拂去忧愁烦恼，与云雾朦胧醉卧，与影对饮，翠幽。

独坐春夜，静观夏夜，旖旎秋夜，缱绻冬夜，夜夜，坐拥与你，衣袂飘飘。醉花荫处，一笺风语痴迷，沉香，沁脾。那一弯春溪泉涌，吟唱过往清风，心情澄澈释放，思绪执手填词。聆听青春嫣然。

梦中一道霓虹，化为亘古琴音。相约午夜，缱绻风景，旖旎浪漫。扯下一苑芳草，萋萋蔓绿，感怀飘然轮回。登程人生，若即若离，云水禅心，未央别具一格。

岁月如斯，了然于胸，与你秉烛执手，问情生命。编辑记忆，跋涉心灵轨迹，如梦鼾声，柔感情怀。走出尘世喧嚣，缘结地老天荒。待，小荷风情初窦，与天地之生灵，吟咏。

卷壁苍夜，浅笑一弯碧月。谱一阙红尘神曲，载渡。寄语晨时星光，盈照，小鸟伊人，浮光霓裳，晓风过隙，情泻千里，凌霄悄然寄挂。

袅袅炊烟，一宛悠然，馨暖徜徉，花前月下徘徊，天涯无痕。阡陌碧波，幸福瑶池，花枝摇曳，奏一曲天籁吟韵。诗书充盈，短笛横吹，歌赋旖旎，坐拥，永恒岁月……

倾听，岁月吹奏长笛，叮咚流韵，悠悠靡音。午夜乘鸾云游，虔念飘洋过海，痴缠驻守天籁，心灵驿站舒馨。

静看月色，锦瑟未央，娇羞情窦初开，醉饮一阙诗经蒹葭。蝶舞翩翩，漫渡凌云，不胜凌波。踏波无浪，携手聚集灵气，惠风庭前守望。

月光盈照，心池微醉，诗意芳华，缠绕穹空，悠然蜗居栖息。一弯柔情似水，秋水无痕。素风掠过心苑，犹如怡景，纤尘不染竹篱。

心事平静安享，唏嘘红尘踏歌，恬淡悠远，听一天马行空。信鸽滑翔，风翅逍遥，音律穿越，坐拥不老青春。芳菲西楼浣韵，丝织金色笑语，笛箫琴瑟，植于心谷漾溢，盎然灵仙之气。

风舞天涯极光，月下袅娜，醉醒守望蔓坨。心路溪谷，一簇芬芳妖娆，跫音，捕捉千里之外。杳杳讯息，铺展羁旅，心境驾舟，红尘泅渡，渡口歌者，匆匆驶过天籁。

盈盈月盘，金枝玉叶为媒，凌波旅途迢迢，轻摇浅阶相遇。杯盏，斟下一弯月镰，拂去忧愁烦恼，与云雾朦胧醉卧，与影对饮，翠幽。

独坐春夜，静观夏夜，旖旎秋夜，缱绻冬夜，夜夜，坐拥与你，衣袂飘飘。醉花荫处，一笺风语痴迷，沉香，沁脾。那一弯春溪泉涌，吟唱过往清风，心情澄澈释放，思绪执手填词。聆听青春嫣然。

梦中一道霓虹，化为亘古琴音。相约午夜，缱绻风景，旖旎浪漫。扯下一苑芳草，萋萋蔓绿，感怀飘然轮回。登程人生，若即若离，云水禅心，未央别具一格。

岁月如斯，了然于胸，与你秉烛执手，问情生命。编辑记忆，跋涉心灵轨迹，如梦鼾声，柔感情怀。走出尘世喧嚣，缘结地老天荒。待，小荷风情初窦，与天地之生灵，吟咏。

卷壁苍夜，浅笑一弯碧月。谱一阙红尘神曲，载渡。寄语晨时星光，盈照，小鸟伊人，浮光霓裳，晓风过隙，情泻千里，凌霄悄然寄挂。

袅袅炊烟，一宛悠然，馨暖徜徉，花前月下徘徊，天涯无痕。阡陌碧波，幸福瑶池，花枝摇曳，奏一曲天籁吟韵。诗书充盈，短笛横吹，歌赋旖旎，坐拥，永恒岁月……