安全人机工程- 课件 项目五 作业空间

安全人机工程

第五章作业空间一、作业空间的概念二、作业空间设计的基本原则三、作业空间基本类别四、坐姿作业空间五、立姿作业空间六、坐-立姿交替作业空间七、其它姿势的作业空间作业空间事故案例（有限空间）2013年10月29日，房山供暖所城西供暖厂在房山西外环，1名工人进入一号井检查供暖管道排气情况时晕倒，经抢救无效死亡。死亡原因为缺氧窒息。2013年9月12日，北京金锁民利管道清洁有限公司在车公庄大街北礼士路60号楼北侧，1名工人进入污水井巡查晕倒，公司负责人下井施救时也晕倒。下井工人后经抢救无效死亡，死亡原因为硫化氢气体中毒。有限空间，是指封闭或者部分封闭，与外界相对隔离，出入口较为狭窄，作业人员不能长时间在内工作，自然通风不良，易造成有毒有害、易燃易爆物质积聚或者氧含量不足的空间。作业空间事故案例（有限空间）一、作业空间的概念

作业空间作业空间包含三种不同的空间范围作业接触空间作业活动空间安全防护空间在工作系统中，人、机、环境三个基本要素都占有用一定的空间，并有机地结合在一起。这些空间的总和，就叫作业空间。一、作业空间的概念

作业空间作业空间包含三种不同的空间范围作业接触空间作业活动空间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，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

作业空间作业空间包含三种不同的空间范围作业接触空间作业活动空间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

作业空间作业空间包含三种不同的空间范围作业接触空间作业活动空间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。二、作业空间设计的基本原则

（1）考虑人员姿态的稳定性和灵活性。-有限空间工作（2）应给人员提供一个尽量安全、稳固和稳定的基础借以施力。-打钻工作（3）工作空间的设计应考虑人体尺寸、姿势、肌肉力量和动作的因素。例如，应提供充分的作业空间，使工作者可以使用良好的工作姿态和动作的完成任务；允许工作者调整身体姿势，灵活进出工作空间。-修车工（4）避免可能造成长时间静态肌肉紧张并导致工作疲劳的身体姿态，应允许工作者变换身体姿态。-站岗工作三、作业空间基本类别坐姿作业立姿作业坐立姿交替作业四、坐姿作业空间1．坐姿作业的特点优点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。例如司机、裁缝、精密仪器维修工等

1．坐姿作业的特点宜采用坐姿的作业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坐姿作业空间主要包括工作台、工作座椅、人体活动空间和作业范围等的尺寸和布局等。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前臂前展长323292292323351378292318345K上肢前展长612554554612664716554602653M坐姿肘高298284298228263298215251284N坐姿窝高448405448383413448342382405

1）坐姿工作面的高度

坐姿工作面的高度主要由人体坐姿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第95百分位数值设计的。对于固定的工作面，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。坐高坐面高度加1/3坐高或坐高减25毫米来确定工作面高度

1）坐姿工作面的高度从作业性质来说，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880±20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b：对视力强度要求较高的工作，如微型机械和仪表（投影仪）的组装，精确复制和画图等,台面高度一般选为840±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c：一般的作业要求，如电脑程序员、坐着的办公工作等,台面高度一般为740±20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d：精度要求不高、需要较大力气才能完成的手工作业，如包装、大零件安装等,台面高度一般为680±20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e：视力要求不高的作业，如操作机械等,台面高度一般为600±20毫米，作业者眼睛到被观察物体的距离大于400毫米。2）工作面宽度工作面宽度视作业功能要求而定。单供肘靠之用仅当写字面用作办公桌用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。

3）容膝空间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6601000a4）坐姿作业范围-（1）水平面作业范围水平面作业范围最大平面作业范围正常平面作业范围指人坐在工作台前，以肩峰点为轴心，在水平面上运动手臂形成的轨迹范围。4）坐姿作业范围-（1）水平面作业范围水平面作业范围最大平面作业范围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。（1）水平面作业范围水平面作业范围最大平面作业范围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。（2）垂直面作业范围垂直面作业范围最大作业范围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，是由坐姿肩高f确定的。五、立姿作业空间

优点立姿作业时，作业者可变换位置，减少厌烦；无需任何容膝空间等重要优点。1．立姿作业的特点1．立姿作业的特点宜采用立姿的作业1）需要经常改变体位的作业。立姿比频繁起坐时消耗能最少些；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。1．立姿作业的特点缺点不易进行精确而细致的工作；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张等。2．立姿作业空间布局设计立姿作业空间主要包括工作台、作业范围和工作活动空间等的尺寸和布局，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371348348371422489348404478J前壁前展长323292292323351378292313345K上肢前展长612554554612664716554602653L肘高109610231096954102410968999601023

1）立姿工作面的高度

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）立姿工作面的高度a精密工作，靠肘支承的工作（如书写、画图等），台面高度为1050～1150毫米；b的台面高度为1130毫米，精密度要求稍低的工作；

1）立姿工作面的高度c要求灵巧的工作，轻手工工作（如快递分拣、包装、一般仪器安装等），台面高度为950～1000毫米；

1）立姿工作面的高度d要求用力大的工作（如刨床，重钳工等），台面高度为800～950毫米。

2）工作活动余隙活动余隙一般应满足以下要求：①站立用空间站立用空间（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）工作活动余隙活动余隙一般应满足以下要求：②身体通过的宽度身体通过的宽度（身体左右两侧间距），不得小于510毫米，最好能保证在810毫米以上；

2）工作活动余隙活动余隙一般应满足以下要求：③行走空间宽度行走空间宽度（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）工作活动余隙活动余隙一般应满足以下要求：④容膝容足空间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450毫米以上，容足空间最好达到150×150毫米以上；

2）工作活动余隙活动余隙一般应满足以下要求：⑤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。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。

4）立姿作业范围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。六、坐—立姿交替作业空间

1．坐—立姿交替作业的特点目的：为了克服坐姿、立姿作业的缺点。优点：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；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工作面高度工作座椅的坐面高座椅的注意事项坐—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工作座椅的坐面高坐—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-工作台面板厚度和大腿厚度所确定的。2．坐—立姿作业空间布局设计座椅的注意事项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。七、其它姿势的作业空间

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尺寸检修通道具体包括2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。可达性-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单人正面通过宽×高560×1600610×1860810×19