基于人因学的大学生电脑桌椅优化的策略分析
基于人因学的大学生电脑桌椅优化的策略分析 随着社会的发展和电脑的普及，人们在电脑前工作、 学习和娱乐的时间越来越长，电脑桌、椅也成为书房、办公 室等场所的必备家具。然而，电脑在带给人们工作方便和生 活愉悦的同时，也给人们带来了许多负面影响。电脑长期使 用者往往会因长时间操作电脑，出现手腕、肘、颈椎、腰椎 等处的肌肉疼痛以及眼睛疲劳，部分快节奏高精度的作业还 会造成精神上的紧张与疲劳[1]。作为电脑使用最多的群体 之一，大学生科学、卫生地使用电脑受到社会各界的关注。有学者[2]认为，电脑桌椅结构尺寸方面的问题甚至会造成 使用者不良操作习惯的养成，加大生理伤害的潜在风险，这 使人们越来越重视电脑桌椅的合理设计。笔者针对当前电脑 桌椅存在的问题，提出了符合人因学原理的电脑桌椅设计建 议，并应用SOLIDWORKS软件建立了电脑桌椅原型。
1 现有电脑桌椅使用问题分析 当前市场上电脑桌椅品种繁多，款式新颖，颜色丰富， 但真正从人因学角度设计的却比较少见，针对大学生需求设 计的健康型电脑桌椅更是寥寥无几。国内学者[3-6]针对课 桌椅、电脑桌椅的分析发现，现有电脑桌椅在设计上存在如 下问题：
（1）大部分电脑桌缺少必要的支撑，使用者手腕、手 臂处于悬空状态，极易使手腕、手臂处的肌肉群疲劳。
（2）对电脑桌桌面的研究不足，传统的桌面形状无较大变化。从人因学的角度分析发现，现有的桌面形状（尤其 是最常见的矩形桌面）存在极大的缺陷。由于桌面形状不合 理，人体支撑方式不适，导致人的坐姿不正。
（3）桌面放置显示器的位置偏高或偏低。位置偏高时， 人仰着脖子看屏幕，引起颈部肌肉疲劳；
位置偏低时，人低 头或不自觉地身体前倾看屏幕，保证不了视距和良好的坐姿。
（5）作业面（键盘托盘板面）和桌面边缘处垂直，夏 日长时间操作电脑将损伤使用者前臀支撑处的皮肤。对女性 使用者而言，前臀支撑处的皮肤容易变粗糙。
（6）电脑桌的键盘托板高度不合理，易造成使用者疲 劳，且托板幅面尺寸偏小，使用不便。
（7）电脑椅的设计没有综合运用人因学分析人体坐姿 曲线模型，椅面、靠背等尺寸和倾角不能随坐姿的不同进行 全方位调节。
电脑桌椅存在的常见问题，在大学生群体使用电脑桌椅 的过程中同样存在。而且大学生群体对电脑桌椅有特殊需 求：在操作电脑的同时需要伏案书写和记录；
长时间在电脑 前学习，有缓减背部和颈部疲劳的需求。
2 电脑桌椅对人体颈部、腰部支撑分析 电脑显示器的轻薄化为电脑桌留出更多空间，在一定程 度上满足了大学生群体伏案书写、记录的需求。而要减轻使 用者的背部和颈部疲劳，则需对电脑椅进行人体颈部和腰部 支撑分析。2.1 颈部支撑分析 2.2 腰部支撑分析 3 基于人因学的大学生电脑桌椅优化设计 电脑桌的设计一般要考虑桌面宽、桌面深、桌面高、键 盘托板宽、键盘托板高、键盘托板前段凹槽口宽和键盘托板 前段凹槽深。而电脑椅，作为专用椅，其设计一般要考虑椅 面高度、椅面宽度、椅面深度、椅面倾角、椅背高和宽、椅 背倾角和扶手高度七个方面。根据常见电脑桌椅存在的问题， 结合大学生的特殊需求以及相关国家标准（GB/T3326-1997， GB10000-88等）的要求，笔者基于人因学的设计原理，提出 了对电脑桌椅进行优化设计的建议。在进行电脑桌设计时， 考虑到用户操作电脑时会抬起手臂，离开扶手，手腕和肩部 容易产生疲劳。根据人因学原理作业面（键盘、鼠标操作平 面）高度应低于肘高50 mm，取5～95人体百分位数，男性取 值范围为561～696 mm，女性取值范围为507～639 mm[2]。
此外，随着电脑技术的发展，显示器的“瘦身”，桌面的深 度也随之“瘦身”[2]。但是，考虑大学生群体的特殊需求， 设计时，在满足视距要求的同时，应当考虑留出一部分空间 作为学生伏案记录的空间。电脑椅设计尺寸，根据国家标准 结合坐姿理论和5～95人体百分位进行取值，对大学生群体 而言，设计中特别强化椅子对颈部和腰部支撑的需求。
4 结束语 当代大学生无论是学习、娱乐，还是生活，都离不开电脑，而且使用电脑的时间越来越长。因此，电脑桌椅在设计 时，除了要考虑其功能外，还应确保大学生能够健康、舒适 地使用电脑。笔者提出的电脑桌椅设计方案，充分考虑了大 学生对电脑桌椅的使用需求，有助于减轻大学生在电脑操作 过程中产生的疲劳感，防止由于长期使用电脑造成“肩颈腕” 综合征。本研究目前的设计方案是以颈部、腰部支撑的力学 分析和相关人因设计原理为依据，对相关设计参数缺乏必要 的实验和仿真，将在今后的研究中进一步完善。
参考文献 [1] 陈漪，叶喜.基于人体工程学的电脑桌设计[J].家具 与室内装饰，2008（3）：20-21. [2] 曹云飞，段海燕，穆亚平.基于人机工程学学生电脑 桌设计[J].包装工程，2008（9）：123-125，148. [3] 苏垣，袁惠青.健康型电脑桌的设计原则[J].家具与 环境，2000（2）：62-63. [4] 胡怡恬.电脑桌椅的人机工程学设计[J].科技天地， 2011（20）：91-92. [5] 李萌，陈书琴.高校学生寝室家具的人性化设计创意 研究[J].包装工程，2013（22）：115-118，122. [6] 孙珊珊.浅谈学校课桌椅设计[J].艺术与设计，2011 （8）：134-135.