1、作业空间设计作业空间设计1、基本概念l 作业空间 人、机器设备、工装及被加工物所占的空间。人、机器设备、工装及被加工物所占的空间。l（1）近身作业空间作业者在某一固定工作岗位时，考虑人体的静态和动态尺寸，在坐姿或站姿状态下，为完成作业所及的空间范围。l（2）个体作业场所作业者周围与作业者有关的，包括设备等因素在内的作业区域。l（3）总体作业空间多个相联系的个体作业场所布置在一起构成的作业空间。一、作业空间的概念一、作业空间的概念 l作业空间l作业空间包含三种不同的空间范围l作业接触空间l作业活动空间l安全防护空间人体在规定的位置上进行作业时（如操纵机器、维修设备等）,必须触及的空间，即作业范围
2、，或称为作业接触空间。人们为完成劳动任务的大部分工时主要在这个范围内度过。一、作业空间的概念一、作业空间的概念 l作业空间l作业空间包含三种不同的空间范围l作业接触空间l作业活动空间l安全防护空间人体在作业时或进行其他活动时（如进出工作岗位、在工作岗位进行短暂的放松与休息等），人体自由活动所需要的范围，即作业活动空间。一、作业空间的概念一、作业空间的概念 l作业空间l作业空间包含三种不同的空间范围l作业接触空间l作业活动空间l安全防护空间为了保障人体安全，避免人体与危险源（如机械转动部位等）直接触所需要的安全防护空间。2作业空间设计 按照作业者的操作范围、视觉范围以及作业姿势等一系按照作业者的
3、操作范围、视觉范围以及作业姿势等一系列生理、心理因素对作业对象、机器设备、工具等进行列生理、心理因素对作业对象、机器设备、工具等进行合理的空间布局，给人、物等确定最佳（合理）的流通合理的空间布局，给人、物等确定最佳（合理）的流通路线和占有区域，以提高系统的可靠性、舒适性和经济路线和占有区域，以提高系统的可靠性、舒适性和经济性。（广义）性。（广义）合理设计工作岗位空间。（狭义）合理设计工作岗位空间。（狭义）2、作业空间设计的一般要求1）近身作业空间设计应考虑的因素）近身作业空间设计应考虑的因素（1）作业特点（2）人体尺寸（3）作业姿势（4）个体因素（5）维修活动 平均执行时间平均执行时间/min
4、20151050低低 中中 高高频率频率重要性重要性功能功能使用顺序使用顺序原则的使用水平原则的使用水平 面板布置原则与作业执行时间的关系面板布置原则与作业执行时间的关系2）作业场所布置原则）作业场所布置原则（1）重要性原则（2）使用频率原则（3）功能原则（4）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 组织的生产（作业）方式、工艺（过程）特点组织的生产（作业）方式、工艺（过程）特点决定了总体作业空间结构（即多个个体作业场所的决定了总体作业空间结构（即多个个体作业场所的空间结构）。空间结构）。l作业空间设计就是要从根本上解决两个“距离”问题。l一是“安全距离”，是为了
5、防止碰到某物(一般指较危险的物品)而设计的障碍物距离作业者的尺寸范围；l二是“最小距离”，也就是确定作业者在工作时所必需的最小活动范围。二、作业空间设计的人体因素l1、人体测量学数据的运用l2、视觉要求l3、行为影响l4、工作体位1、人体测量学数据的运用（1 1）确定对于设计至为重要的人体尺度）确定对于设计至为重要的人体尺度（2 2）确定设计对象的使用者群体，以决定必须考虑的尺度范）确定设计对象的使用者群体，以决定必须考虑的尺度范围围 （3 3）确定数据运用原则）确定数据运用原则 （人体设计原则，可调设计原则，（人体设计原则，可调设计原则，平均设计原则）平均设计原则）（4 4）如有必要，选择合
6、适的数据定位群体的百分位）如有必要，选择合适的数据定位群体的百分位 （5 5）查找表选择有关数据值）查找表选择有关数据值（6 6）如有必要，对数据作适当的修正）如有必要，对数据作适当的修正 （7 7）考虑测量衣着情况）考虑测量衣着情况 （8 8）考虑人体测量学数据的静态和动态性质）考虑人体测量学数据的静态和动态性质 2、视觉要求l视野l视距 l眼高l运动规律水平视野：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。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。垂直视野：以标准视线水平为0基准，则最大视区为视平线以上60和视
7、平线以下70。颜色辨别界限为视平线以上30，视平线以下40。自然视线：低于标准视线，站立时自然视线低于水平线40，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。2、视觉要求l视野l视距 l眼高l运动规律正常作业中，通常采用3876 cm的视距范围。目标在560cm处最为适宜，低于380cm时会发生目眩，超过76cm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。2、视觉要求l视野l视距 l眼高l运动规律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
8、约为（147175）mm。坐姿眼高是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。2、视觉要求l视野l视距 l眼高l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）比垂直式仪表的误读率（35）低。2、视觉要求l视野l
9、视距 l眼高l运动规律（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。3、行为影响l个人心理空间 l人的行为惯性 个人心理空间l个人心理空间是指围绕一个人并按其心理要求的尺寸设定的空间。l通常把心理空间分为四个范围，l紧身区紧身区(亲密距离亲密距离)、l近身区近身区(个人距离个人距离)、l社交区社交区(社交距离社交距离)、l公共区公共区(公
10、共距离公共距离)l人际交往的距离除了与个人心理有关之外，还与亲密程度、性别、文化、民族、季节和环境条件有关系。l人体对不同方向的距离要求不同。通常情况下，受人直视或从背后接近被试者所造成的不安感大于可视而非直视条件下的接近。即当有人从正面接近某个个体时，在较远处该个体就会感到不安；当从后面接近时，在该个体已感知的情况下，感受到侵犯的距离稍短些；从侧面接近时，感到不安的距离会更短。人们要求的正面空间相对于侧面空间要大。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。例如长排放置的多人座椅，中间不加分隔，即使落座者旁边有空位人们通常也不愿意坐上去，如果
11、加上扶手或隔开座椅，就可以提高座椅利用率。人的行为惯性l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向。如伸手取物往往直接伸向物品，穿越空地走直线等。l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、堆放物时就应该提前考虑到。4、工作体位l决定工作体位和姿势的因素l工作体位l1.坐姿作业 l2.立姿作业l3.坐、立交替的作业决定工作体位和姿势的因素l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。在作业中使用良
12、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：l 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；l 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；l 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；l 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；l 5.操作时的起坐频率等因素。操作时的起坐频率等因素。工作体位工作体位l1、坐姿作业、坐姿作业 l 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100150，上腿平放，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
13、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位。的体位。l坐姿作业具有以下特点：不易疲劳，持续工作时间长；身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；脚蹬范围体稳定性好，操作精度高；手脚可以并用作业；脚蹬范围广，能正确操作。广，能正确操作。l 人体最合理的作业姿势就是坐姿作业。对于以下作业应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：精细而准确的作业；持续时间较长的作业；采用坐姿作业：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。施力较小的作业；需要手、足并用的作业。l2、立姿作业、立姿
14、作业l 立姿通常是指人站立时上体前屈角小于立姿通常是指人站立时上体前屈角小于300时所保持的姿时所保持的姿势。立姿作业的优点及缺点如下：势。立姿作业的优点及缺点如下：l（1）立姿作业的优点）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，的场所，以及显示器、控制器配置在墙壁上的情况，立姿更好。立姿更好。l（2）立姿作
15、业的缺点）立姿作业的缺点l 不易进行精确和细致的作业；不易转换操作；立姿时肌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；长期站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。立容易引起下肢静脉曲张等。l 对于需经常改变体位的作业；工作地的控制装置布置分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；在没有容膝空间散，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；单调的作业，应采用的机台旁作业；用力较大的作业；单调的作业，应采用立姿操作。立姿操作。l3.坐、立交替
16、的作业l 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。这种作业姿势称为的一定阶段，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。坐、立交替的作业姿势。l 采用这种作业姿势既可以避免由于长期立姿操作而引起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，同时的疲劳，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。稳定的坐姿可以帮助作业者完成一些较精细的作业。l 坐、立交替作业的作业面按立姿作业设计，座椅面高度坐、立交替作业
17、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。一般使应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着地。该类座椅一般设计成可调人坐在椅面上双脚刚好着地。该类座椅一般设计成可调的。的。二、作业空间设计的基本原则二、作业空间设计的基本原则 l为了使作业空间设计得既经济合理，又能给作业人员的操作带来舒适和方便，作业空间设计时一般应遵守以下原则：l1总体布局和局部协调l2着眼于人，落实于设备首先应总体考虑生产现场的总体布局，避免在某个局部的空间内安排得过于密集，造成劳动负荷过大。然后再进行各局部之间的协调。二、作业空间设计的基本原则二、作业空间设计的
18、基本原则 l为了使作业空间设计得既经济合理，又能给作业人员的操作带来舒适和方便，作业空间设计时一般应遵守以下原则：l1总体布局和局部协调l2着眼于人，落实于设备作业空间设计要着眼于人，落实于设备。即以人为主体进行设计，首先考虑人的需要，为人创造舒适的作业条件，再把有关的作业对象（机器、设备和工具等）进行合理的排列布置。其中考虑人的活动特性时，必须考虑人的认知特点和人体动作的自然性、同时性、对称性、节奏性、规律性、经济性和安全性。在应用有关人体测量数据设计作业空间时，必须至少在90%的操作者中具有适应性、兼容性、操纵性和可达性。三、作业姿势l1、作业姿势的作用l2、常见不正确的姿势l3、常见作业
19、姿势l4、选择的姿势原则正确的人体姿势和体位可以减少静态疲劳，有利人的身体健康和工作质量，并提高劳动生产率。反之，作业姿势不舒适，就会导致过分的疲劳，年长日久，可能引起劳损（如驼背、腰肌劳损和肩肘腕综合症等），成为职业病的起因。三、作业姿势l1、作业姿势的作用l2、常见不正确的姿势l3、常见作业姿势l4、选择的姿势原则1）站着不动的姿势（特别对女性）；2）长期地或经常重复地弯腰（指脊背弯曲角超过15）；3）躯干扭曲并倾斜的姿势或半坐姿势；4）经常重复地单腿支撑的姿势；5）手臂长时间前伸直或伸开等。三、作业姿势l1、作业姿势的作用l2、常见不正确的姿势l3、常见作业姿势l4、选择的姿势原则生产活
20、动中常见的作业姿势一般可以分为坐姿、立姿、坐立交替姿势、卧姿和蹲姿等。三、作业姿势l1、作业姿势的作用l2、常见不正确的姿势l3、常见作业姿势l4、选择的姿势原则1）工作场地的大小、照明条件与视觉；2）体力负荷的大小及用力方向；3）工作场所各种物质（包括必需的工具、加工材料等）的安放位置；4）控作台或工作台的台面高度，有无合适的容膝空间；5）作业时起坐的频率。一、坐姿作业空间一、坐姿作业空间 1坐姿作业的特点l优点l宜采用坐姿的作业最合理的作业姿势是坐姿作业。因此，必须坐着工作的，就一定要保证坐着工作。可以坐着工作的，就应该争取坐着工作。一、坐姿作业空间一、坐姿作业空间 1坐姿作业的特点l优点
21、l宜采用坐姿的作业1）持续时间较长的静态作业。坐姿时，支持身体的力较小，腿上消耗的能量和负荷较小，血液循环畅通，可减少疲劳和人体能量的消耗。2）精密度要求高而又要求仔细的作业。坐姿时，当设备振动或移动，人体有较大的稳定度和平衡度。3）需要手足并用，并对一个以上踏板进行控制的作业。坐姿时，双脚容易移动，且可借助座椅支撑对脚控制器施以较大力量。2坐姿作业空间布局设计l坐姿作业空间主要包括工作台、工作座椅、人体活动余隙和作业范围等的尺寸和布局等，坐姿作业设计用到的人体参量如表所示。坐姿作业空间设计参数（毫米）符号人体测量项目男女男女混合男子百分位数女子百分位数第 5第 50第 95第 5第 50第
22、95B坐姿身高958901958858908958809855901D坐姿眼高749695695749793847695739783F坐姿肩高557518518557598641518556594G胸厚245239245186212245170199239H坐姿肘间宽371348348371422489348404478I坐姿大腿厚151151151112130151113130151J前壁前展长323292292323351378292318345K上肢前展长612554554612664716554602653M坐姿肘高298284298228263298215251284N坐姿窝高448
23、4054483834134483423824051）j、k 为推算值，其余为实测值。2）着装时的修正值为：男高、眼高、肩高、肘高加6毫米，穿鞋时再加30毫米，胸厚加10毫米。肩宽加14毫米，臂膝距加20毫米。3）身体放松坐姿修正值为：身高、眼高减44毫米。1）坐姿工作面的高度l 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。从人体参数方面看，一般用坐面高度加1/3坐高或坐姿时肘高减25毫米来确定工作面高度。一般固定的工作面高度是按照坐高或坐姿肘高的第95百分位数值设计的。对于这种固定的工作面，在工作面高度不适合某些人的身高时，可以正确选择坐面和脚垫（踏板）的最佳高度来调整。1）坐姿工作面
24、的高度l 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。从作业性质来说，作业需要的力越大，则工作面高度就应越低；作业要求视力越强，则工作面的高度就应该越高。a对视力强度、手臂活动精度和灵巧性要求很高的作业，如钟表组装,台面高度一般选为88020毫米，眼睛到被观察物体的距离为120-250毫米，能区分直径小于0.5毫米的零件;1）坐姿工作面的高度l 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。从作业性质来说，作业需要的力越大，则工作面高度就应越低；作业要求视力越强，则工作面的高度就应该越高。b对视力强度要求较高的工作，如微型机械和仪表的组装，精确复制和画图等,台面高度一般选为840
25、20毫米，眼睛到被观察物体的距离为250-350毫米，能区分直径小于l毫米的零件；1）坐姿工作面的高度l 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。从作业性质来说，作业需要的力越大，则工作面高度就应越低；作业要求视力越强，则工作面的高度就应该越高。c一般的作业要求，如一般的钳工、坐着的办公工作等,台面高度一般为74020毫米，眼睛到被观察物体的距离小于500毫米，能区分直径小于10毫米的零件；1）坐姿工作面的高度l 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。从作业性质来说，作业需要的力越大，则工作面高度就应越低；作业要求视力越强，则工作面的高度就应该越高。d精度要求不高、需
26、要较大力气才能完成的手工作业，如包装、大零件安装、打字机上打字等,台面高度一般为68020毫米，作业者眼睛到被观察物体的距离大于500毫米。1）坐姿工作面的高度l 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。从作业性质来说，作业需要的力越大，则工作面高度就应越低；作业要求视力越强，则工作面的高度就应该越高。E视力要求不高的作业，如操作机械等,台面高度一般为60020毫米，作业者眼睛到被观察物体的距离大于400毫米。工作面高度与工作性质和身高的关系 l如果工作面可调，图给出了工作面高度与身高和作业活动性质的关系。工作面宽度l工作面宽度视作业功能要求而定。l单供肘靠之用l仅当写字面用l作办
27、公桌用l作实验台用最小宽度为100毫米，最佳宽度为200毫米；最小宽度为305毫米，最佳宽度为405毫米；最佳宽度为910毫米；视需要定。为保证大腿容隙，工作面板厚度一般不超过50毫米。2）容膝空间 l在设计坐姿用工作台时，必须根据脚可达到区在工作台下部布置容膝空间，以保证作业者在作业过程中，腿脚能有方便的姿势。符号尺度部位尺寸最小最大A容膝孔宽度5101000B容膝孔高度640680C容膝孔深度460660D大腿空隙200240E容腿孔深度66010003）座椅的设计(1)座椅设计的一般原则l坐姿改变了以脚支撑全身的状况，有利于发挥脚的作用。但是坐姿不正确，座椅设计不合理，会给身体带来损害。
28、座椅设计要充分考虑对人的生理影响，设计时应遵循以下一般原则：lA.给操作人员在操作时提供身体支撑；lB.座椅的尺寸要适当，其高度和位置可以调整到适合各种身材的人使用；lC.座椅应能够支撑身体，以避免不良的姿势，同时身体的重量能够均衡地分布在椅面上；lD.在不影响手的个别动作时，座椅应有扶手，同时也有脚踏板。3）座椅的设计(2)座椅的尺寸设计lA.座面高度lB.座深lC.座宽lD.座面倾角lE.靠背的高和宽lF.靠背与座面夹角lG.座垫高度lH.扶手高度椅面高度应根据坐姿腘窝高和坐姿时高的第95百分位设计，矮身材人可通过脚踏板（脚垫）调整。按我国人体尺寸椅面高度宜取42020毫米。座椅最好设计成
29、高度可调，以适应不同身材操作者需要，调节范围为工作台下270-290毫米，此时上半身操作姿势最方便。3）座椅的设计(2)座椅的尺寸设计lA.座面高度lB.座深lC.座宽lD.座面倾角lE.靠背的高和宽lF.靠背与座面夹角lG.座垫高度lH.扶手高度正确的设计应使臀部得到全面的支撑，腰部得到靠背的支撑，座面前缘与小腿间留有适当距离，保证小腿可自由活动，坐深应按350400mm选取。座椅放置的深度距离（工作台边缘至固定壁面的距离），至少应在810毫米以上，以便容易向右移动椅子，方便作业者的起立与坐下。3）座椅的设计(2)座椅的尺寸设计lA.座面高度lB.座深lC.座宽lD.座面倾角lE.靠背的高和
30、宽lF.靠背与座面夹角lG.座垫高度lH.扶手高度座宽应满足臀部就坐所需要的尺度，使人能自如地调整坐姿。一般可取400500mm。3）座椅的设计(2)座椅的尺寸设计lA.座面高度lB.座深lC.座宽lD.座面倾角lE.靠背的高和宽lF.靠背与座面夹角lG.座垫高度lH.扶手高度因为工作时身体前倾，若倾角过大，会因为身体前倾而使脊椎拉直，破坏正常的腰椎曲线，所以座椅座面倾角一般小于3。3）座椅的设计(2)座椅的尺寸设计lA.座面高度lB.座深lC.座宽lD.座面倾角lE.靠背的高和宽lF.靠背与座面夹角lG.座垫高度lH.扶手高度靠背的作用是保持脊椎处处于自然形状的放松姿势。靠背可分为腰靠和肩靠
31、，作业场所的座椅大部分属于腰靠。靠背的最大高度可达480 630mm，最大宽度350480mm。支撑腰部以下的骼骨部分能增加舒适感，靠背下沿与座面之间最好留有一定的空间(7080mm以上），以容纳向后挤出的臀部肌肉。靠背的横截面可以是一个半径大于1000mm的圆弧。3）座椅的设计(2)座椅的尺寸设计lA.座面高度lB.座深lC.座宽lD.座面倾角lE.靠背的高和宽lF.靠背与座面夹角lG.座垫高度lH.扶手高度靠背与座面夹角若小于90，则腹部受压迫；夹角太大会降低人的警觉状态。一般可取95105。3）座椅的设计(2)座椅的尺寸设计lA.座面高度lB.座深lC.座宽lD.座面倾角lE.靠背的高和
32、宽lF.靠背与座面夹角lG.座垫高度lH.扶手高度一般坐垫的高度是25mm。太软太高的坐垫，易造成身体不稳，反易产生疲劳。3）座椅的设计(2)座椅的尺寸设计lA.座面高度lB.座深lC.座宽lD.座面倾角lE.靠背的高和宽lF.靠背与座面夹角lG.座垫高度lH.扶手高度扶手不宜太高，以免引起肩部酸痛。休息扶手高度一般取200230mm,两扶手的间距可取500600mm，运输工具中两扶手间距可取400500mm。工作座椅的扶手至侧面固定壁面的距离最小为610毫米，以利作业者自由伸展胳膊等。4）坐姿作业范围（1）水平面作业范围l水平面作业范围l最大平面作业范围l正常平面作业范围指人坐在工作台前，以
33、肩峰点为铀心，在水平面上运动手臂形成的轨迹范围。为适应至少90%以上的人群，肩峰点位置由1/2胸厚g（取第95百分位数）和1/2肩宽h（取第5百分位数）的交点确定。4）坐姿作业范围（1）水平面作业范围l水平面作业范围l最大平面作业范围l正常平面作业范围手向外伸直画成的圆弧范围称最大平面作业范围。主要由上肢前展长k决定。台面上最远点的距离为600mm。4）坐姿作业范围（1）水平面作业范围l水平面作业范围l最大平面作业范围l正常平面作业范围手臂自然弯曲画成的圆弧范围为舒适平面作业范围，主要由前臂前展长j决定。台面上最远点的距离为400mm。K和i均取第5百分位数。（2）垂直面作业范围l垂直面作业范
34、围l最大作业范围l正常作业范围垂直面作业范围是上肢以肩峰点为轴心，在矢状面内上下运动手臂所形成的轨迹范围。垂直面中的肩峰点位置，是以坐标位表面为基准，由坐姿肩高f（取第5百分位数）确定的。（2）垂直面作业范围l垂直面作业范围l最大作业范围l正常作业范围在垂直面中，最大作业范围最高点的垂高为（n+m+k），而舒适作业范围的最高点的垂高为（n+m+j）。其中，n为臀高，m为座面高。（3）坐姿空间作业范围l 由水平面作业范围和垂直面作业范围构成的坐姿空间作业范围的舒适区域介于肩与肘之间，此时，手臂的活动路线最短最舒适，能迅速而准确地进行操作。二、立姿作业空间二、立姿作业空间 1立姿作业的特点 l优点
35、l宜采用立姿的作业l缺点立姿作业时，作业者可变换位置，减少疲劳和厌烦；无需任何容膝空间等重要优点。二、立姿作业空间二、立姿作业空间 1立姿作业的特点 l优点l宜采用立姿的作业l缺点1）需要经常改变体位的作业。立姿时消耗能最少些；2）常用的控制器分布在较远区域、需要手足有较大运动幅度的作业。立姿时作业者可以走动，可以看见或使用坐姿作业者够不到的部件；3）需要用力较大的作业。立势时手臂力量较大，易于操作大操纵杆。二、立姿作业空间二、立姿作业空间 1立姿作业的特点 l优点l宜采用立姿的作业l缺点不易进行精确而细致的工作；不易转换操作；立姿时支持体重，易引起疲劳；下肢负担较重，长期站立易引起下肢静脉曲
36、张等。2立姿作业空间布局设计l立姿作业空间主要包括工作台、作业范围和工作活动余隙等的尺寸和布局，其设计用到的人体参量如表所示。立姿作业空间设计参数 符号人体测量项目男女男女混合男子百分位数女子百分位数第 5第 50第 95第 5第 50第 95A身高177516591775158316781775148415701659C眼高148613711371147415681664137114541541E肩高128111951195138113671455119512711350G胸厚245239245186212245170199239H肘间宽371348348371422489348404478
37、J前壁前展长323292292323351378292313345K上肢前展长612554554612664716554602653L肘高1096102310969541024109689996010231）j.k为推算值，其余为实测值。2）身高、眼高、肩高、肘高修正值加30毫米。3）身体放松站立修正值为：身高、眼高等减19毫米。4）着装时的修正值为：胸厚加10毫米，以工代臀膝距加20毫米。1）立姿工作面的高度 l 立姿工作面的高度不仅跟身高有关，还与作业时施力的大小，视力要求和操作范围等很多因素有关。立姿工作面高度应按身高和肘高的第95百分位数设计。对男女共用的工作面高度按男性的数值设计。1
38、）立姿工作面的高度 l 立姿工作面的高度不仅跟身高有关，还与作业时施力的大小，视力要求和操作范围等很多因素有关。a精密工作，靠肘支承的工作（如书写、画图等），台面高度为10501150毫米；1）立姿工作面的高度 l 立姿工作面的高度不仅跟身高有关，还与作业时施力的大小，视力要求和操作范围等很多因素有关。b的台面高度为1130毫米，为虎心钳固定在工作台上的高度；1）立姿工作面的高度 l 立姿工作面的高度不仅跟身高有关，还与作业时施力的大小，视力要求和操作范围等很多因素有关。c要求灵巧的工作，轻手工工作（如包装、安装等），台面高度为9501000毫米；1）立姿工作面的高度 l 立姿工作面的高度不仅
39、跟身高有关，还与作业时施力的大小，视力要求和操作范围等很多因素有关。d要求用力大的工作（如刨床，重钳工等），台面高度为800950毫米。工作面的宽度视需要而定。2）工作活动余隙 l活动余隙一般应满足以下要求：l1）站立用空间l2）身体通过的宽度l3）身体通过的深度l4）行走空间宽度l5）容膝容足空间l6）过头顶余隙站立用空间（作业者身前工作台边缘至身后墙壁之间的距离），不得小于760毫米，最好能达到910毫米以上；2）工作活动余隙 l活动余隙一般应满足以下要求：l1）站立用空间l2）身体通过的宽度l3）身体通过的深度l4）行走空间宽度l5）容膝容足空间l6）过头顶余隙身体通过的宽度（身体左右两
40、侧间距），不得小于510毫米，最好能保证在810毫米以上；2）工作活动余隙 l活动余隙一般应满足以下要求：l1）站立用空间l2）身体通过的宽度l3）身体通过的深度l4）行走空间宽度l5）容膝容足空间l6）过头顶余隙身体通过的深度（在局部位置侧身通过的前后间距），不得小于330毫米，最好能满足380毫米；2）工作活动余隙 l活动余隙一般应满足以下要求：l1）站立用空间l2）身体通过的宽度l3）身体通过的深度l4）行走空间宽度l5）容膝容足空间l6）过头顶余隙行走空间宽度（供双脚行走的凹进或凸出的平整地面宽度），不得小于305毫米，一般须在380毫米以上；2）工作活动余隙 l活动余隙一般应满足以下
41、要求：l1）站立用空间l2）身体通过的宽度l3）身体通过的深度l4）行走空间宽度l5）容膝容足空间l6）过头顶余隙立姿作业虽不需要容膝容足空间，但提供了容膝容足空间，可以使作业者站在工作台前能够曲膝和向前伸脚。一方面站着舒适，另一方面使身体可能靠近工作台，扩大上肢在工作台上的可及深度。容膝空间最好有200毫米以上，容足空间最好达到150150毫米以上；2）工作活动余隙 l活动余隙一般应满足以下要求：l1）站立用空间l2）身体通过的宽度l3）身体通过的深度l4）行走空间宽度l5）容膝容足空间l6）过头顶余隙过头顶余隙(地面至顶板的距离)。一般过头顶余隙就是房高，有的是在机器旁建的操纵控制室高度。
42、如果过头顶余隙过小，就产生压迫感，影响作业的耐久性和正确性。过头顶余隙最小应大于2030毫米，最好在2100毫米以上，在此高度下不应有任何构件通过。3）临时座位l立姿工作比较容易疲劳。条件允许时，应提供临时座位供作业者工间短时休息。临时座位不应该影响立姿作业自由走动和操作。4）立姿作业范围l立姿作业的水平面作业范围与坐姿时相同，垂直面作业范围的设计如图所示。4）立姿作业范围l确定垂直面作业范围的肩峰点由肩高e的第5百分位数、1/2胸厚g的第95百分位数和1/2肩宽h的第5百分位数共同决定的。和坐姿一样，为了使作业范围适应90%以上的人群，上肢前展长k、前臂前展长j和站姿眼高c均取第5百分位数。
43、这样，立姿时最大作业范围的最高点由（e+k）确定。舒适作业范围的最高点由（l+k）确定。三、坐三、坐立姿交替作业空间立姿交替作业空间 1坐立姿交替作业的特点l 为了克服坐姿、立姿作业的缺点，在工作岗位上经常采用坐立姿交替作业的方式。这种作业方式的优点是能使作业者在工作中变换体位，从而避免由于身体长时间处于一种体位而引起的疲劳。例如，长时间的坐姿作业会引起心理性疲劳，改成立姿适当走动，有助于维持工作能力，而长时间的立姿作业会产生肌肉疲劳，坐下来就可以消除。2坐立姿作业空间布局设计 l 人体参量选用原则l工作面高度l工作座椅的坐面高l座椅的注意事项坐立姿作业空间设计时人体参量与选用原则是：在设计立
44、姿作业空间的人体测量项目参数的基础上，增加了坐姿腘窝高n和大腿厚i这两个坐姿作业的设计参数。2坐立姿作业空间布局设计 l 人体参量选用原则l工作面高度l工作座椅的坐面高l座椅的注意事项坐立交替作业的工作面高度及水平面和垂直面的最大作业范围和舒适作业范围，均与单独采用立姿作业的设计结果相同。2坐立姿作业空间布局设计 l 人体参量选用原则l工作面高度l工作座椅的坐面高l座椅的注意事项坐立交替作业的坐面高不同于坐姿作业时的坐面高。它是由立姿时的工作面高度减去工作台面板厚度和大腿厚度i的第95百分位数所确定的。2坐立姿作业空间布局设计 l 人体参量选用原则l工作面高度l工作座椅的坐面高l座椅的注意事项
45、1）椅子应该可移动，以便在立姿操作时可将它移开；2）椅子高度应该可调，以适应不同身高者的需要；3）坐姿作业时应提供脚垫，否则，会因工作座椅坐面过高，造成座面前缘压迫大腿。踏板中心位置高度应为座面高度减去坐姿腘窝高n的第95百分位数，以保证容膝空间适应90%以上的人群众。若踏板高度可调，可调范围取20-230毫米。四、其它姿势的作业空间四、其它姿势的作业空间 l 在工厂里，有大量的工人从事机器设备安装维修工作。当进入设备和管路布置区域或进入设备和容器的内部时，由于空间的限制，作业人员往往只能采取蹲姿、跪姿和卧姿等。因此，必须在设备的设计和布局时就事先留出这些作业的所需空间。1检修通道的布局与最小
46、尺寸 l检修通道具体包括二个方面，一是到达各检修点的可达性问题；二是在各检修点的可操作性问题。解决可达性问题，就是根据可能的通行姿势设计合理的检修通道。检修通道应采用最容易使所需的零部件、人的身体、工具等顺利通过的形状。在确定具体尺寸时，应考虑人体携带零部件和工具所需的工作余隙，还应考虑操作人员在通道内的视觉要求。检修通道应位于正常安装时易于接近的设备表面或直接进入最便于维修的地方。同时应处于远离高压电或危险转动部件的安全区。否则应采取有效的安全措施。一般设置一个大的检修通道，比设置多个小的检修通道好。人体形态尺寸对各种通行方式的最小空间尺寸要求 序号通行方式尺 度尺 寸最 小最 好着防寒服1
47、单人正面通过宽高560 1600610 1860810 19102双人并行通过宽高1220 16001370 18601530 19103双人侧身通过宽高760 1600910 1860910 19104方形垂直入口边长边长459 159560 560810 8105圆形垂直入口直径 560 6106矩形水平入口宽高535 380610 510810 8107圆形爬行管道直径 635 760 8108方形爬行管道边长边长635 635760 760810 8101检修通道的布局与最小尺寸 l检修通道具体包括二个方面，一是到达各检修点的可达性问题；二是在各检修点的可操作性问题。安装与维修机器设备
48、时，若检修点的作业空间不能使人的肢体施展，就会以不合理的方式用力，损伤肌肉骨骼组织，或因把持不住工具、零部件等而造成物体失落，影响工作效率，甚至砸伤人体。2其它姿势最小作业空间尺寸全身进入的各种姿势所需的最小作业空间尺寸，应根据有关人体测量项目的第95百分位数进行设计，具体尺寸如表所示。其它姿势的最小作业空间 作业姿势尺度标记尺 寸最小值选取值着防寒服时蹲坐作业 高度 宽度1207092130100屈膝作业 高度 宽度12090102130110跪姿作业 宽度 高度手距地面高度110145 12070130150 爬着作业 高度长度801509095160俯卧作业（腹朝下）高度 长度45245
49、5060仰卧作业（背向下）高度 长度5019060195652002其它姿势最小作业空间尺寸l 如果安装维修作业中，只需用手或手指伸入某个区域内部，这时，必须在设备上设计出最佳轮廓外形的检查孔、检查窗或开门等。五、安全防护空间距离安全防护空间距离安全防护空间距离防止人体触及危险部位的间隔人体免受非触及有害因素影响的间隔(如超声、辐射及尘毒)机械防护安全距离人体与带电导体间的安全距离机械防护安全距离Sd(mm)主要取决于人体尺寸L(mm)或最大可及范围Rm(mm)。其次，为了保证人体不会触及危险区域的界面，还须在L或 Rm的基础上加上一个附加量(即安全余量)KL或KRm。即Sd=(1K)L 或
50、Sd=(1K)RmSd公式的说明Sd=(1K)L 或 Sd=(1K)Rm在计算不允许身体触及的最小安全距离时用加号，在计算限制身体通过的最大安全间隙时用减号。Sd公式的说明Sd=(1K)L 或 Sd=(1K)Rm附加量的大小需考虑经济因素。参照国内外资料，附加量系数K可按表选取。身 体 有 关 部 位K身高等大尺寸0.03上、下肢等中等尺；大腿围度0.05手、指、足面高、脚宽等小尺寸；头胸等重要部位0.10Sd公式的说明Sd=(1K)L 或 Sd=(1K)Rm人体尺寸或最大可及范围的选取，应采用第99百分位上男女二者中较大的数值作为最小安全距离的设计依据，采用第1百分位上男女二者中较小的数值作
