电脑桌人机学分析与设计

1、组长：王磊组长：王磊组员：组员：董树伟董树伟 于文涛于文涛 杜明睿杜明睿 陶野陶野第三组第三组前言前言 无论是工作、学习还是娱乐，电脑都是不可或缺的工具。因此无论是工作、学习还是娱乐，电脑都是不可或缺的工具。因此不少用户在不少用户在配置自己的电脑时，总是配置自己的电脑时，总是会精会精挑细挑细选。选。但是却往往忽视了选购电脑桌的重要但是却往往忽视了选购电脑桌的重要性。不少人性。不少人家里用普通家里用普通的书桌和坐椅来代替，结果时间一长，经常会腰酸脖的书桌和坐椅来代替，结果时间一长，经常会腰酸脖子痛，身体疲劳不说还影响子痛，身体疲劳不说还影响视力。视力。 当前市场上电脑桌品种繁多，款式和着色不乏新

2、颖丰富。然而仔细分析这当前市场上电脑桌品种繁多，款式和着色不乏新颖丰富。然而仔细分析这些产品，真正从人因工程学角度设计的却寥寥无几。一些进口的和仿国外品些产品，真正从人因工程学角度设计的却寥寥无几。一些进口的和仿国外品牌设计的电脑桌，虽有部分按人因工程学原理角度设计合理的地方，但设计牌设计的电脑桌，虽有部分按人因工程学原理角度设计合理的地方，但设计的尺寸是按国外的人体尺寸照搬，也不符我国人体的尺寸模型，使用时同样的尺寸是按国外的人体尺寸照搬，也不符我国人体的尺寸模型，使用时同样会给健康带来不良影响会给健康带来不良影响。目前，目前，由劳动卫生部门提供的一份调查显示，北京由劳动卫生部门提供的一份调

3、查显示，北京劳动卫生职业病防治研究所从劳动卫生职业病防治研究所从2005年到年到2008年，连续年，连续3年对电信行业、电视年对电信行业、电视台、报社激光照排车间电脑作业人员进行了有关调查，台、报社激光照排车间电脑作业人员进行了有关调查，30%左右被调查者不左右被调查者不同程度地患有颈肩腕综合症，视力普遍下降。因此，电脑桌的设计对人的健同程度地患有颈肩腕综合症，视力普遍下降。因此，电脑桌的设计对人的健康有很大影响。康有很大影响。 随着随着现代现代的科技的突飞猛进的科技的突飞猛进，社会也在不断进步，社会也在不断进步，人们，人们开始注意到生活的开始注意到生活的质量质量，人们要求使用设备要人们要求使

4、用设备要更加的人性化，这就使得更加的人性化，这就使得人因工程学在人因工程学在我们的生我们的生活中大规模的活中大规模的运用。人因工程学使得我们运用。人因工程学使得我们拥有拥有更更高的生活环境高的生活环境。 关键词关键词：电脑桌电脑桌 人因工程学人因工程学 人性化人性化 (1)79的调查者对现在所使用的电脑桌不太满意，有的调查者对现在所使用的电脑桌不太满意，有52的人认为桌面高度偏高，这让使用者不得不仰视显示器，的人认为桌面高度偏高，这让使用者不得不仰视显示器，易产生颈部肌肉疲劳。易产生颈部肌肉疲劳。84的人认为桌面设计得过窄，一方的人认为桌面设计得过窄，一方面保证不了操作者看视屏的视距，使眼睛过

5、于疲劳，时间一面保证不了操作者看视屏的视距，使眼睛过于疲劳，时间一长容易引起近视，另一方面对于经常要使用电脑桌来学习的长容易引起近视，另一方面对于经常要使用电脑桌来学习的大学生来说，过窄的桌面，造成他们的使用空间不够。大学生来说，过窄的桌面，造成他们的使用空间不够。 (2)有有39的人认为键盘托盘长度刚好只够放键盘，使鼠标只的人认为键盘托盘长度刚好只够放键盘，使鼠标只能放在桌面上进行操作，此时如果键盘高度使用起来是合理能放在桌面上进行操作，此时如果键盘高度使用起来是合理的，那使用鼠标的高度就太高，同时，有的，那使用鼠标的高度就太高，同时，有67的人认为他们的人认为他们在操作键盘和鼠标时肘部缺少

6、必要的支撑，使手腕和手臂处在操作键盘和鼠标时肘部缺少必要的支撑，使手腕和手臂处于悬空状态，极易造成肌肉群疲劳。于悬空状态，极易造成肌肉群疲劳。 (3)62的调查者认为电脑主机箱位置过低，每次进行各种的调查者认为电脑主机箱位置过低，每次进行各种操作时总要弯下腰去，使用极不方便，此外，放主机箱的位操作时总要弯下腰去，使用极不方便，此外，放主机箱的位置太闭塞，不利于空气流通及主机散热。置太闭塞，不利于空气流通及主机散热。 (4)78的调查者会把常用物品放在电脑桌上，而现有的的调查者会把常用物品放在电脑桌上，而现有的电脑桌功能过于单一，缺少必要的收纳功能，而对于有电脑桌功能过于单一，缺少必要的收纳功能

7、，而对于有电脑配件多的用户来说，电脑桌显得电脑配件多的用户来说，电脑桌显得“小小”，放不下其，放不下其它设备，比如音箱、电话等配件就没有专门的放置地点。它设备，比如音箱、电话等配件就没有专门的放置地点。有时有时用到书的时候，我们不得不离开位子寻找，往往导用到书的时候，我们不得不离开位子寻找，往往导致寻找时间过多，降低工作效率。致寻找时间过多，降低工作效率。 。(5)调查显示，对于电脑桌的色彩，调查显示，对于电脑桌的色彩，72的女性调查者喜的女性调查者喜爱暖色调，而爱暖色调，而90男性调查者喜欢冷色涮或无色调；材男性调查者喜欢冷色涮或无色调；材质方面，大部分调查者偏向环保材质，造型风格偏向时质方

8、面，大部分调查者偏向环保材质，造型风格偏向时尚风格。尚风格。(6)此外，还有此外，还有82的调查者认为电脑桌的走线位置设计的调查者认为电脑桌的走线位置设计不合理；而随着笔记本电脑越来越走向平民化，更多的不合理；而随着笔记本电脑越来越走向平民化，更多的大学生开始使用大学生开始使用笔记本电脑笔记本电脑，现有的电脑桌根本，现有的电脑桌根本不能满不能满足足他们的他们的需求需求，这些都是需要设计者解决的问题。，这些都是需要设计者解决的问题。(7)有许多家庭都是大人和孩子共用一台计算机，有许多家庭都是大人和孩子共用一台计算机，但电脑桌和椅子只有一套。显示器的高度、但电脑桌和椅子只有一套。显示器的高度、键盘

9、的位置和椅子的高度都是固定的。这种键盘的位置和椅子的高度都是固定的。这种配置如果长期使用，会影响孩子视力和骨骼配置如果长期使用，会影响孩子视力和骨骼的健康发育。的健康发育。1.您家现在使用的电脑桌是宽屏还是普通屏？2.您认为电脑桌是什么材质的比较好？3.觉得现在的电脑桌还存在哪些问题？4、家庭电脑桌的功能，您最希望具备哪些功能？第一、作业面的高度不合理。第一、作业面的高度不合理。第二、显示器的高度、角度与视距不合理。第二、显示器的高度、角度与视距不合理。第三、缺乏合理的支撑第三、缺乏合理的支撑。第四、人第四、人眼的视距不合理眼的视距不合理第五、电脑桌的长度不够合理第五、电脑桌的长度不够合理第六

10、、键盘第六、键盘板的不合理板的不合理第七、储存架的不合理第七、储存架的不合理第八、色彩材料的不合理第八、色彩材料的不合理现有产品市场调研书房中使用的电脑桌书房中使用的电脑桌书架和电脑桌的结合式书架和电脑桌的结合式单独的电脑桌单独的电脑桌各种电脑桌市场关注度（柱状图体现）各种电脑桌市场关注度（柱状图体现）a.按电脑桌的种类分51015202530组合电脑桌转角电脑桌床上电脑桌人体工学电脑桌玻璃电脑桌滑车板电脑桌b.按电脑桌的功能分05101520253035有书架有抽屉有书架有附加桌子有抽屉有柜子c按用户需求分0510152025303540古典风格稳重风格古典风格欧式风格稳重风格简约风格项目项

11、目百分位数百分位数 男（男（尺寸）尺寸）女（尺寸）女（尺寸）尺寸平均值尺寸平均值设计依据设计依据坐高坐高50908855881.5电脑桌高度电脑桌高度设计依据设计依据坐姿眼高坐姿眼高50798739768.5坐姿肘高坐姿肘高50263+413251+382654.51 电 脑 桌 高电 脑 桌 高度设计依据度设计依据2 容 膝 空 间容 膝 空 间设计依据设计依据地面到键盘地面到键盘高度高度小腿加足高小腿加足高50坐姿大腿厚坐姿大腿厚度度95151151151坐姿膝高坐姿膝高95532493512.5人体坐姿尺寸参考（单位：人体坐姿尺寸参考（单位：mm项目项目 男（尺寸）男（尺寸）女（尺寸）女

12、（尺寸）尺寸平均值尺寸平均值设计依据设计依据最大最大肩宽肩宽469438453.5电脑桌宽度设电脑桌宽度设计依据计依据臀宽臀宽 334346340坐姿坐姿两肘两肘间宽间宽489378433.5电脑桌长度设电脑桌长度设计依据计依据坐姿坐姿臀宽臀宽355382368.5人体水平尺寸参考（单位：人体水平尺寸参考（单位：mm） 电脑桌的高度不当电脑桌的高度不当是引起电脑综合症的主要原因，太低则造成背是引起电脑综合症的主要原因，太低则造成背部向前倾屈；太高则必须抬高肩部，引起颈肩的不适，理想的作部向前倾屈；太高则必须抬高肩部，引起颈肩的不适，理想的作业面高度应使上臂自然下垂，前臂接近水平或向下咯斜，避免

13、小业面高度应使上臂自然下垂，前臂接近水平或向下咯斜，避免小臂上举状况的发生，避免静肌负荷。同时臂上举状况的发生，避免静肌负荷。同时,桌面的高度影响到显桌面的高度影响到显示器的摆放高度，进而影响到人眼的观察角度，从人因工程学角示器的摆放高度，进而影响到人眼的观察角度，从人因工程学角度分析，显示器的最佳摆放高度应是它的上沿不高于人坐姿时眼度分析，显示器的最佳摆放高度应是它的上沿不高于人坐姿时眼睛的水平视线，它的中心应在水平视线以下睛的水平视线，它的中心应在水平视线以下l0o20o,比较合适。比较合适。考虑人在屏幕时，一般视线与屏幕相垂直时比较舒服，还可以减考虑人在屏幕时，一般视线与屏幕相垂直时比较

14、舒服，还可以减少反光对眼睛的伤害，所以显示器一般后倾少反光对眼睛的伤害，所以显示器一般后倾10o15o。显示器一。显示器一般都放在桌面的，所以显示器的放置就决定了桌面高度。显示器般都放在桌面的，所以显示器的放置就决定了桌面高度。显示器的上缘或屏幕文字最上端应与人的水平视线等高或略低，过高时的上缘或屏幕文字最上端应与人的水平视线等高或略低，过高时需要不时仰头，使颈部伸展而过低时又要颈部倾斜而加大了屈颈需要不时仰头，使颈部伸展而过低时又要颈部倾斜而加大了屈颈力矩，使人在相同时间内更易疲劳，并引起颈部不适。表力矩，使人在相同时间内更易疲劳，并引起颈部不适。表1 给出给出的我国男女坐姿时人眼的高度，取

15、功能修正值，着装修正取为的我国男女坐姿时人眼的高度，取功能修正值，着装修正取为3mm，放松坐姿时眼高修正值取为，放松坐姿时眼高修正值取为40mm。若采用。若采用17 英寸显示屏，英寸显示屏，取显示器屏幕下部边框的厚度大约在取显示器屏幕下部边框的厚度大约在100mm 左右。则桌面高度左右。则桌面高度= 坐姿眼距地高坐姿眼距地高+ 着装修正着装修正- 姿势修正姿势修正- 屏幕边长屏幕边长- 屏幕下部边框厚屏幕下部边框厚度，男性从第度，男性从第5 百分位到百分位到95 百分位，则大约桌面的高度范围变化百分位，则大约桌面的高度范围变化人的横向视野大于纵向视野。人的横向视野大于纵向视野。最有效的视野区为

16、以水平线向上为最有效的视野区为以水平线向上为30o，向下为，向下为40o，以鼻为中心左右各，以鼻为中心左右各15o的范围内，其中以在的范围内，其中以在3o以内以内为最佳视觉区。人眼的最佳视线在站立时往往低于水平线为最佳视觉区。人眼的最佳视线在站立时往往低于水平线10o，在，在坐势时则为坐势时则为15o。从从1132 - 305 + 3- 40 - 100 = 690、1295 - 305 + 3 - 40 - 100 = 853，即，即690 853mm；女性为；女性为1037 - 305 + 3 - 40 - 100 = 595、1189 - 305 + 3 - 40- 100 = 747，

17、即，即595 747 mm。人眼与视屏应保持一定距离人眼与视屏应保持一定距离，以保证不受电子射线的伤害。屏面的，以保证不受电子射线的伤害。屏面的大小在水平方向和垂直方向与人眼成不大于大小在水平方向和垂直方向与人眼成不大于30的夹角，屏幕边长约的夹角，屏幕边长约为为305mm，此时的视距最小为，此时的视距最小为( 305 2tan15 )569mm。屏幕越大。屏幕越大视距应越远，一般情况下取为视距应越远，一般情况下取为710 760mm。手与键盘、鼠标的关系手与键盘、鼠标的关系 最自然的手的姿势是手左右对称，处于正中线的位置，见最自然的手的姿势是手左右对称，处于正中线的位置，见图图1 中间图所示

18、，左侧图产生了掌侧曲和尺侧偏，右侧图产生中间图所示，左侧图产生了掌侧曲和尺侧偏，右侧图产生了背侧曲和挠侧偏，使手偏离了正常的位置，容易引起重复性了背侧曲和挠侧偏，使手偏离了正常的位置，容易引起重复性积累损伤疾病如腱鞘炎、滑膜炎等。在使用键盘或鼠标过程中，要积累损伤疾病如腱鞘炎、滑膜炎等。在使用键盘或鼠标过程中，要使手保持正常自然的姿势，上臂应自然放松，垂直向下，使手保持正常自然的姿势，上臂应自然放松，垂直向下，上臂与小臂之间呈略大于上臂与小臂之间呈略大于90 的角度，放置鼠标的位置高度不的角度，放置鼠标的位置高度不易过高，有利于保持手腕的顺直（易过高，有利于保持手腕的顺直（ 见图见图2 左侧图

19、，避免产生背左侧图，避免产生背侧曲见图侧曲见图2 右侧），这也是为什么键盘高度要在肘高以下的原右侧），这也是为什么键盘高度要在肘高以下的原因。在移动鼠标时，应由上臂带动手腕来移动，避免纯的手腕因。在移动鼠标时，应由上臂带动手腕来移动，避免纯的手腕转动，更应避免转动幅度过大，造成尺侧偏和挠侧偏。另外还转动，更应避免转动幅度过大，造成尺侧偏和挠侧偏。另外还要避免手腕直接和桌沿相接触，使腕道内的腱鞘发炎、肿大压迫腕要避免手腕直接和桌沿相接触，使腕道内的腱鞘发炎、肿大压迫腕部神经，可知，键盘和鼠标的高度合适，有利于保持正确的作业部神经，可知，键盘和鼠标的高度合适，有利于保持正确的作业姿势，降低职业病的

20、发生率。另外在使用键盘或鼠标时，手在进行姿势，降低职业病的发生率。另外在使用键盘或鼠标时，手在进行运动时，最好给予支撑，大的运动要提供肘部支撑，小的运动要提运动时，最好给予支撑，大的运动要提供肘部支撑，小的运动要提供前臂支撑，手指运动要提供腕部支撑。形成腕管综合症（鼠标手）供前臂支撑，手指运动要提供腕部支撑。形成腕管综合症（鼠标手）因此，由以上分析可知，键盘和鼠标的高度合适，有利于保持正确因此，由以上分析可知，键盘和鼠标的高度合适，有利于保持正确的作业姿势，降低职业病的发生率。另外在使用键盘或鼠标时，手的作业姿势，降低职业病的发生率。另外在使用键盘或鼠标时，手在进行运动时，最好给予支撑，大的运

21、动要提供肘部支撑，小的运在进行运动时，最好给予支撑，大的运动要提供肘部支撑，小的运动要提供前臂支撑，手指运动要提供腕部支撑。在进行文字输入时动要提供前臂支撑，手指运动要提供腕部支撑。在进行文字输入时最好有肘部的支撑，否则肘部悬空，需要耸肩用力，同时伴有头、最好有肘部的支撑，否则肘部悬空，需要耸肩用力，同时伴有头、眼、手、指的细小频繁运动，时间长了会使颈、肩、背、腰、手臂、眼、手、指的细小频繁运动，时间长了会使颈、肩、背、腰、手臂、手腕、手的肌肉疲劳与疼痛。所以应有支撑肘部托板，让双臂放置手腕、手的肌肉疲劳与疼痛。所以应有支撑肘部托板，让双臂放置在身体两侧的支肘板上，可以使上身自然放松、缓解疲劳

22、、减少疼在身体两侧的支肘板上，可以使上身自然放松、缓解疲劳、减少疼痛。并且可根据不同的工作性质变换身体姿势，采取不同的坐姿。痛。并且可根据不同的工作性质变换身体姿势，采取不同的坐姿。上述尺寸的选择既可以基于平均原则，适合于大多数人。在电脑桌上述尺寸的选择既可以基于平均原则，适合于大多数人。在电脑桌设计时，可以采用可调原则，使键盘高度、桌面高度都可在一定范设计时，可以采用可调原则，使键盘高度、桌面高度都可在一定范围内调节，以适应不同身高的需求。围内调节，以适应不同身高的需求。对电脑桌使用的作业环境研究对电脑桌使用的作业环境研究光源放置要避免光线经显示器反射进入人眼引起眩光。周围环境与光源放置要避

23、免光线经显示器反射进入人眼引起眩光。周围环境与电脑屏幕的亮度对比不应过大，防止对比眩光的产生。电脑屏幕的亮度对比不应过大，防止对比眩光的产生。 对电脑桌设计的色彩研究对电脑桌设计的色彩研究 电脑桌的颜色，自然与主人的喜好有关，不过也应保持其与电脑桌的颜色，自然与主人的喜好有关，不过也应保持其与室内环境的色彩协调。不但要满足人生理的需求。还要满室内环境的色彩协调。不但要满足人生理的需求。还要满足人的审美需求。由于电脑屏幕较亮，若工作性质要求视足人的审美需求。由于电脑屏幕较亮，若工作性质要求视线要在屏幕与桌面文件间来回转换，为了避免眼睛因明暗线要在屏幕与桌面文件间来回转换，为了避免眼睛因明暗适应带

24、来的误差和注意力的分散，桌面色彩和屏幕色彩明适应带来的误差和注意力的分散，桌面色彩和屏幕色彩明度对比不易太大，否则易引起视觉疲劳，桌面宜采用白、度对比不易太大，否则易引起视觉疲劳，桌面宜采用白、浅兰、浅灰灰等柔和的浅色调，这也与目前的家居环境或浅兰、浅灰灰等柔和的浅色调，这也与目前的家居环境或办公环境的浅色调相协调办公环境的浅色调相协调 材质选用材质选用 材料主要选择环保无毒的天然实木为主，尽量避免了现代材料材料主要选择环保无毒的天然实木为主，尽量避免了现代材料释放有害气体，桌面的架子支撑选用不锈钢材料，有很好的承重释放有害气体，桌面的架子支撑选用不锈钢材料，有很好的承重效果。效果。计算公式计算公式:桌面的高度桌面的高度+底座高度底座高度+(显示器面板高度显示器面板高度2)cosl5o=坐姿眼高坐姿眼高+小腿加足高小腿加足高+着装着装修正量一姿势修正量一视距修正量一姿势修正量一视距tanl5o视距取视距取710mm，显示器后倾的角度和眼睛观察显示器的角度均