课桌椅课桌椅,身高调查及合理课桌椅设计相关

近年来，学生身高呈不断增加的走势，而课桌椅设计的不造成学生学习坐姿不正确，以而导致学生近视眼的发生、脊椎颈椎弯曲等理由。对大学生身高的调查，用曲线拟合预测大学生身高增加走势，以人体工学角度出发，设计大学生生理、心理健康需求的课桌椅。
词 大学生；课桌椅；人机工学
中图分类号：G647文献标识码：A文章编号：1671-489X(2012)15-0003-04
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据各项调查，人类的平均身高在呈不断增加的走势。的进步，对生活、学习用品舒适、，能人类生长的等理由越来越。据卫生部、教育部联合调查，我国学生近视发病率达60%，居世界位；患病人数达6 000万，人数居世界之首。，小学生近视率为3

2.5%，初中生为59.4%，高中生为77.3%，大学生为80%。

经过长时间的观察与探讨，近视理由更多与看书写字的课桌椅有关。调查问卷，到学生感觉现有课桌椅不舒适，连续坐1小时就有腰酸背疼等不舒适的感觉。活动空间过小，活动范围受很大的限制。课桌椅的不，造成学生学习坐姿的不正确，也就造成眼睛与桌面的距离不正确，以而导致近视眼的发生，导致学生脊椎、颈椎出现弯曲等理由，无形中养成坐姿不正确等坏习惯。另外，座椅不舒服也让学生精神，影响听课、学习的效率。
故将浅析大学生的身高增加走势，以人机工学的角度浅析现有课桌椅，以设计出大学生生理、心理需求的课桌椅。
2 大学生身体情况调查与浅析

2.1 大学生身高增加走势浅析

在北京科技大学全体本科生范围内发放调查问卷，并将回收的数据整理、统计、浅析，。
1）学生身体北高南低的走势。身高的增加，体重也相应增加。以长江为分界线，将本校学生分为南方学生和北方学生。经统计，北方学生的平均身高比南方学生高出2～2.5 cm。按籍贯分，身高由南向北呈上升走势，且随身高的增加，体重也有相应的增加（见图1）。
2）1985～1990年6个年份出生的学生的身高的比例，学生的身高“越长越高”的走势，即1985～1990年出生的学生的平均身高有逐渐增加的走势（见图2）。将所调查的学生按出生年份分类，经过数据统计，近几年学生的身高呈增加的走势。据教育部发布的2004年学生体质健康检测公告，本年学生的身高比2002年相比继续呈增加走势，7～12岁男、女学生身高平均增加0.85 cm和0.6 cm；13～18岁男、女学生身高平均增加0.37 cm和0.43 cm。
调查的数据，Excel拟合出1985年出生后的男女平均身高在未来的进展走势。，男生的身高增加走势y=1.152ln(x)+171.77曲线（见图3），女生的身高增加走势y=1.0554ln(x)+159.96曲线（见图4）。以图3、图4中，未来男女生的平均身高将会持续上升，男生的平均身高到177 cm趋于平稳，而女生的平均身高到16

4.7 cm趋于稳定。

3）80%的学生学校现有课桌椅使用不舒适，教室的课桌椅间距过大，过小，进出不方便等理由。

2.2 实际测量人体参数

人机工程学原理，设计的课桌椅，还要测量出的身体参数。在各身高段找出男女生各5名，测量身高、肩高、肘高、坐姿时小腿加足高（腘高）、坐姿时膝高、臀一腘距等与课桌椅设计的人体参数（见表1），用于确定课桌椅的尺寸。
将测量的数据与查阅的比较，人的身材比例与日本人，而与欧美人有的差别。与欧美人相比，人呈躯干较长、四肢较短的特点。白人赤足下的小腿高约为身高的25%，日本人约为24%[3]。
3 课桌椅设计
的课桌椅无论在视觉、感觉上都能它的舒适性。，“极限设计原则”和“平均尺寸原则”，在桌椅的造型、材质、颜色3个展开设计。

3.1 造型要素

桌椅的造型设计追随它的使用功能，无论怎样的造型突破，它都离不开两个“面”的支撑作用，即椅面和桌面的支撑作用。，，在设计桌椅的中围绕这两个面展开造型设计；，考虑人坐下去椅面和椅背使坐者的脊椎与身体保持平衡及自然，较好地适应人体的生理结构和特性。
到的人体测量，人的身体比例上为躯干较长、下肢较短。调查，男生身高在178 cm的人数约占18%，且图3，男生的平均身高将逐渐接近177 cm，并趋于平稳。综合标准身高为180.0 cm的1号课桌椅及标准身高为172.5 cm的2号课桌椅[4]，重新给定一组课桌椅的尺寸（见表2），使得课桌椅现有未来学生的使用需求。
下面设计[5]。
1）座面高h4。合适的座高应使大腿保持，小腿垂直，双脚平放在上。座面高过高或过低均使人产生疲劳感，故座面高一般按低身材的人群设计。
经过测量统计，大学生腘高平均为431.15 mm，男生的腘高平均为443.80 mm，女生的腘高平均为418.50 mm，而学校男生人数众多，且穿鞋后腘高会至少增加1～2 cm，故确定座面高为430 mm。
2）座面宽b3。座面宽应臀部就坐所需的，使人能自如地调整坐姿。女性群体的臀宽大于男性群体，故以女性尺寸为上限设计。而大学教室内的座椅均为排椅，故座面宽应以两肘间距离为设计基准，确定座面宽为450 mm。
3）座面深t4。体压分布不均衡原则，身体的重量应由臀部、坐骨结节承担。正确的设计应使臀部全面的支撑，腰部靠背的支持，座面前缘与小腿间留有的距离，保证小腿可自由活动。测量，大学生的平均臀一腘距约为480 mm，确定座面深度为410 mm。
4）座面倾角、形状。座面与面夹角称为座面倾角。坐板纵向曲线主张横放“～”字形，即上弓在前，下弓在后，目的学生就坐时适应臀部曲线，前倾写字时可适应大腿曲线。座面倾角定为2°～4°。
5）靠背的高、宽和靠背倾角j。靠背的作用是保持脊柱自然形态的轻松姿势。设计靠背的在腰部，确定靠背点距座面高为210 mm。这样既能地支持腰部，又能使腰部自由转动。靠背的托肩部可设计成平面或接近于平面的大圆弧面。座面上方与靠椅背下部之间应有凹入或留有一开口，以使背部下方骶骨和臀部有的后凸空间。
靠背与座面之间的角度设定具有两种目的，一是防止坐姿的人体向前滑动，二是引导腰弯部位依靠在靠背上。靠背与座面的夹角若小于90o，则腹部受压迫；夹角太大，会降低人的警觉。
6）扶手h5。扶手的作用是支持手臂的重量，也起坐支持点。当坐在座椅上时，加在座面上的重量大约为人体自重的85%，整个身体的重心是在靠“肚脐”稍下的位置。，栏杆等尺寸不高于尺寸就有危险。经过大量测量，人坐姿时肚脐距的距离约为550～600 mm，故确定椅子扶手距的为630 mm。
7）桌椅高差、桌面高h1、桌面深t1、桌面倾角i。桌面的选择[6]最好是当上臂垂直时，肘部与桌面近缘在同一面上，即桌椅高差等于坐姿肘高，加任何常数。可确定桌面为740 mm。这样使眼睛与桌面的距离大于30 cm，既能防止近视，又能防止脊椎变形。

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对于阶梯教室，为了保持课桌椅的使用及桌椅的高差一致，可将课桌做成740 mm及740 mm+台阶两种型号的课桌。经测量，高校教室台阶为一般100 mm，故可将课桌定位740 mm与840 mm两种型号。
大学生使用的课本最大尺寸以A4居多，大约为297 mm，故桌面深确定为350 mm。桌面板在书写时的最佳角度为10°左右，故可将桌面倾角确定为8°～10°。
8）桌椅距离w2。课桌椅距离可分为椅座距离和椅靠距离。椅座距离：为桌近缘向下所引之垂线与椅坐前缘之间的距离。当椅深为大腿长的3/4时，正距离和零距离都使就坐学生保持良好的读写姿势。读写时桌椅之间有2～4 cm的负距离最为适宜。椅靠距离：为桌近缘与椅靠之间的距离。为了读写时桌近缘不致使压迫胸部，又能靠背，就坐时学生胸部与桌近缘有3～5 cm的自由距离。
9）桌面宽b

1、扶手宽。桌面宽应大于两肘间宽度，以学生学习时要求的空间范围。

3.2 要素

设计的这套桌椅使用的为钢管和PP塑料。，桌面、椅面、椅子的靠背等PP塑料，支撑钢管。PP塑料密度小，易于着色，电绝缘性和耐化学腐蚀性优良，力学性能和耐热性在通用热塑性塑料中最高，耐疲劳性好，表面刚度和抗划痕特性很好，低。这些特性很好地解决教室桌椅的易磨、易划等理由。该的卫生性能较好，无毒无味，是国内绿色环保类产品。
设计的椅子中空吹塑制成，与传统的木质椅面相比，坐更为舒服，在很大的上缓解了学习的压力，于学生的身心健康。冬暖夏凉的人性化设计提高学习兴趣。一次性注塑形成，生产的程序更为简单化，产品耐、抗老化、抗氧化，方便清洁，可自动无声恢复，方便起座、出入。

3.3 颜色要素

课桌椅的设计要求色彩明朗、精神饱满、多彩。浅析，绿色是希望的象征，安定情绪，又降低眼内压力，减轻视觉疲劳。所以确定桌椅的板材浅绿色，与之相搭配，钢管浅灰色。
4 课桌椅匹配率浅析
确定的课桌椅的桌面高为74 cm，介于1号、2号课桌椅的桌面高之间，且相差不大。而对1号、2号课桌椅所适用的学生身高范围为165 cm，可知，身高在165～185 cm范围内的学生适用于所设计的课桌椅，此课桌椅的标准适用身高为175 cm。
课桌椅的分配率计算公式：
对不同身高分段人数的统计（图5），计算课桌椅分配率约为6

3.88%，大人群的需求，故此案例可行。

据大学生身高浅析预测可知，未来男生平均身高将逐渐接近177 cm，并趋于平稳；女生平均身高将逐渐接近于165 cm，并趋于平稳。故此案例给出的课桌椅尺寸将同样能于未来的大学生的需求。
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人机工程学设计出的课桌椅以人体工学的原理出发，保持人体脊椎的自然挺直及视觉角度，自觉地保持了学习的视距，以而地防止近视眼的发生，也地防止了脊椎劳损。学生的生理需求和心理需求，即舒适需求和审美需求，为学生减轻学习任务繁重给身体上的压力，产品的人性化。
文献
郑荣领,翟黎东,樊舒非.我国青少年近视的目前状况与防治[J].健康教育,2006,8(3):3-4.
陆剑雄,黄河,张福昌,等.人类工程学在家具设计上的运用[J].家具,2005(2):22-27.
[3]小原二郎.学校用家具に人间こ学[J].学校保健探讨,1990,32(11):510-515.
[4]质量监督检验检疫总局.GB/T 3976－2002 学校课桌椅功能尺寸[S].2002
[5]陈峰,徐琴.座椅的人因工程浅析[J].科技信息,2007,10(29):29-31.
[6]国际标准化组织.家具：教育机构用桌椅:功能尺寸（ISO 5970-1979）[S].1979.

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