1、第十章第十章 作業空間作業空間 第十章第十章 作業空間作業空間第一節第一節 作業空間設計的基本原則作業空間設計的基本原則 在工作系統中，人、機、環境三個基本要素是相互關聯而存在的。每一個要素都根據需要占用一定的空間，并按優化系統功能的原則，使這些空間有機地結合在一起。這些空間的總和，就叫做作業空間。 作業空間包含了三種不同的空間范。 一、人體在規定的位置上進行作業時（如操縱機器、維修設備 等）,必須觸及的空間，即作業范圍，或稱為作業接觸空間。 人們為完成勞動任務的大部分工時主要在這個范圍內度過。 第十章第十章 作業空間作業空間二、人體在作業時或進行其他活動時（如進出工作崗位、在工作崗位進行短暫

2、的放松與休息等），人體自由活動所需要的范圍，即作業活動空間。 三、為了保障人體安全，避免人體與危險源（如機械轉動部位等）直接觸所需要的安全防護空間。在進行工作場地和器設備的設計與布局時，必須充分考慮作業空間的安全人機工程學設計問題。第十章第十章 作業空間作業空間 作業空間設計，從大的范圍來講，就是組織生產現場，把所需要的機器、設備和工具，按照生產任務、工藝流程的特點和人的操作要求進行合理的空間布置，給能量、物質和人員確定一個最佳的流通路線和占有區域，避免沖突，提高工作系統總休上的可靠性和經濟性。從小的范圍來講，就是合理設計工作崗位。以保證作業者在工作位置上便于工作，保證操作活動的準確高效，并以

3、最低的體力強度和心理強度獲得最高的勞動生產率，同時，又能確保勞動者的安全和健康。 一般應遵守以下原則： 1根據生產任務和人的作業要求，首先應總體考慮生產現場的適當布局，避免在某個局部的空間范圍內，把機器、設備、工具和人員等安排得過于密集，造成空間勞動負荷過大。然后再進行各局部之間的協調。在作業空間設計時，總體與局部的關系是相互依存和相互制約的。第十章第十章 作業空間作業空間 2作業空間設計要著眼于人，落實于設備。即結合操作任務要求，以人員為主體進行作業空間的設計。也就是首先要考慮人的需要，為操作者創造舒適的作業條件，再把有關的作業對象（機器、設備和工具等）進行合理的排列布置。否則往往會使操作者

4、承受額外的心理上的和體力上的負擔，其結果不僅降低工作效率，而且往往不經濟、也不安全。考慮人的活動特性時，必須考慮人的認知特點和人體動作的自然性、同時性、對稱性、節奏性、規律性、經濟性和安全性。在應用有關人體測量數據設計作業空間時，必須合格證至少在90%的操作者中具有適應性、兼容性、操縱性和可達性 第十章第十章 作業空間作業空間 作業空間設計的內容比較多，這里主要研究：作業空間設計中人的因素；工作場所的性質對作業空間的要求；作業姿勢與作業空間布局設計；安全防護空間距離；控制臺與工作座椅設計等。 第二節第二節 作業場所空間布置作業場所空間布置 一、主要工作崗位的空間尺寸一、主要工作崗位的空間尺寸

5、1工作間操作崗位 為了使操作人員在工作時行動自如，避免產生不良的心理障礙和身體損傷，最小工作間的地面面積不得小于8m2。每個操作人員在工作崗位上的自由活動面積不得小于1.5m2，并且自由活動場地的寬度不得小于1m。每個操作作者最佳的工作活動面積為4m2。如果出于操作原因，在某些崗位上不能保證1.5m2的自由活動面積，應為該操作崗位附近提供一個同樣大的活動面積。 第十章第十章 作業空間作業空間 對于每一個在工作間長時間工作的人來說，都有一個基本的空間要求。這個基本空間對主要坐著工作的人，應不小于12m3；對主要不是坐著的人，應不小于15m3；對重體力勞動者，應在18m3以上。不得因追求產量、增加

6、設備而把實際空間降到最小空間尺寸以下。若在自然通風的工作間中除了長時間工作的人員以外，還有并非暫時停留的其他人員，則每個增添人員必須有10m3的最小空間。 第十章第十章 作業空間作業空間機器設備與設施之間的布局的基本要求為：（1）加工設備間距（以活動機件達到最大范圍計算），小型設備不小于0.7m；中型設備不小于1m；大型設備（運輸線視同）不小于2m；（2）設備與墻、柱間距（以活動機件達到最大范圍計算），小型設備不小于0.7m；中型設備不小于0.8m；大型設備不小于0.9m；第十章第十章 作業空間作業空間（3）操作空間（設備間距在外）；小型設備不小于0.6m；中型設備不小于0.7m；大型設備（運

7、輸線視同）不小于1.1m；（4）高于2m的運輸線需有牢固護罩。第十章第十章 作業空間作業空間2辦公室管理崗位 從辦公室的職能管理活動來看，基本是兩種類型：集中辦公（集體粉公）和獨立式辦公（分散辦公）。從辦公室的平面布置形式分：有大空間式、空間分隔式和獨間式等。顯然，大空間式和空間分隔式適合于集中式辦公，獨間式適合于獨立式辦公。從我國目前情況看，這兩種形式都大量存在。由于辦公室自動化的迅速發展，大空間分隔式，特別是空間分隔式，將是辦公室主要的發展形式。 第十章第十章 作業空間作業空間 對辦公室管理工作的性質、管理工作人員的主要心理特性與行為方式和作業環境的影響的綜合研究結果表明，在集體辦公情況下

8、，每個工作人員占用的最小面積為5m2，空間為15m3，最低高度為3m。 3設計工作崗位 科研部門為了把研究成果轉化為產品，企業為了產品更新換代求得生存和發展，都十分重視設計工作。設計工作需要設計人員細心，精力集中，因此，應該提供更好的作業環境，極力避免他人的干擾或碰撞。從人機工程學角度出發，對設計工作崗位，推薦每個工程師的最小活動面積為6m2，空間為20m3，最低高度為3m。從心理學角度考慮，還應該避免桌子順序排列或面對面地排列等布置方式。 第十章第十章 作業空間作業空間二、輔助性工作場地的空間尺寸二、輔助性工作場地的空間尺寸 在作業空間中，有一些場地并不是工作崗位上作業活動本身所需要的，但它

9、的存在對作業活動的連續性和有效性，卻是十分重要的和不可缺少的。 第十章第十章 作業空間作業空間1出入口 封閉的工作區域首先應有供日常通行的常規出入口，允許預期的人員車輛和貨物不受限制地通過。出入口的位置不應使進出人員意外地起動控制器或堵塞通往控制器的通道。出入口的寬度和高度應視具體情況（如是否進出車輛及車輛和負荷的大小等）確定。僅供人員進出的出入口，最小高度不得低于2100毫米，最小寬度不得窄于810860毫米。出入口一般應避免采用門檻，除非為防風雨或通風而非用不可。 第十章第十章 作業空間作業空間 其次，封閉的工作場所必須提供輔助入口，以及各種需要的應急出口。應急出口應有便于里邊人員迅速撤出

10、的足夠空間，包括必須攜帶必要裝備或必須穿臃腫防護服的人員，而且不應該存在損傷人員或損壞他們所帶設備的危險。應急出口的尺寸如表9-1所示。應急出口應設計得人員用手或腳一觸即開。如果需要人員用把手或按鈕打開，則操縱力應小于220牛頓。 第十章第十章 作業空間作業空間表表9-19-1 應急出口的尺寸應急出口狀態尺 寸最小最佳矩形門窗開口405 610510 710方形門窗開口460560圓形門窗開口5607102通道與走廊 在每一個車間里往往都存在著一條或幾條主通道，然后由若干支通道或走馬觀花廊與工作區域或工作崗位相連。無論是主通道還是走廊，在設計時都應考慮到該第十章第十章 作業空間作業空間工作區域

11、內預定的人流、物流的高峰負荷量、流動方向及該區域的出入口數量和尺寸。 對僅供人通行的人行道和走廊來說，其尺寸相對可小些。但為了使人們通過不受限制，應在人體測量數據基礎上，為穿臃腫防護服和攜帶裝備的人員留出足夠的余第十章第十章 作業空間作業空間 隙。例如，按人體測量尺寸，一個人可以費點力氣通過510毫米寬的走廊。然而考慮了著裝等因素，單人或單向通行的走廊寬度至少應為760毫米。 但車間里的許多通道，人員流動往往是雙向進行的。有的通道既走人又運貨，還通汽車；有的通道兩側緊挨著工作崗位等，因此，通道的實際寬度要視貨物的尺寸、運輸工具的大小和安全需要來具體確定,一般應比人行道和走廊留出更大余隙。第十章

12、第十章 作業空間作業空間寬度AB通道20001500貨物22001500手推車25001500運輸汽車30001800 通道寬度3樓梯、扶梯和斜坡道 現代企業一般都有高大的設備或廠房，許多人的工作位置離地面都有一定的高度，為了最快最有效地進入或通過這第十章第十章 作業空間作業空間不同結構的許用許用傾角和最佳傾角些工作區域，應該設置樓梯、扶梯和斜坡道。選擇樓梯、扶梯和斜坡道的主要依據是結構的傾角，而這個傾角又依賴于可利用的空間和結構的限制。 第十章第十章 作業空間作業空間 樓梯、扶梯和斜坡道設計不僅要結實，能同時承受得住人員的重量及其所能攜帶工具重量的總重量，并加上適當的安全系數，還要不導電、防

13、裂、防滑、防化學腐蝕等，沒有可能損傷人員的邊棱、凹坑、毛刺等。為了保證人員安全、方便地通過，在尺寸上，應以第5至第95百分位的人體參量作為設計依據，并加上著裝裝備等功能修正量等。 1 1）扶梯）扶梯 第十章第十章 作業空間作業空間 工廠里常有很多扶梯，因為扶梯便于行走，通過時也較快較安全，建造也方便。但人員攜帶物質或工具上下扶梯是危險的。為了確保平衡和快速運動，人員必須騰出雙手抓住扶手，因此，用扶梯時，應提供一人可以通過的余隙。如需同時往來，則應提供并排獨立的上下扶梯，兩扶梯相鄰側至少應間隔150毫米（建議間隔200毫米），并各有各的扶手。 第十章第十章 作業空間作業空間 豎梯不應作為通道使用

14、。應避免使用攜帶式直爬梯，要采用更穩固的、可使用護欄、安全帶、索具或其它保護措施的固定梯。第十章第十章 作業空間作業空間 當幾層作業平面由梯子連接時，各層梯子應錯開位置，以使用戶不會摔落到下一層地面上。為安全起見，各層均應設置保護性樓梯平臺及護欄。在使用梯子可能引起危險的場合（如不可避免地低頭以防可能的撞擊等），應做適當的標記。 第十章第十章 作業空間作業空間2 2）樓梯）樓梯 現代化的生產大樓或辦公大樓都很高大，為了避免樓梯梯段過長，每層樓在2.443.66米高度范圍至少應有一個平臺，并建議每1020個臺階有一個平臺。樓梯臺階間距應當均等。當人們需要攜帶大于9千克的物品登樓梯時，或需登的樓梯

15、不止兩層高時，應該使用最大臺階寬度和最小臺階間距。 第十章第十章 作業空間作業空間 3 3）斜坡道）斜坡道 在工作場所，常采用斜坡道裝卸貨物，如用人力將器材從一個高度滑到（或拉上）另一個高度。這時，斜坡道的尺寸必須考慮人的力量和安全性。斜坡道一般應用于20o以下的斜坡上。對于7o20o間的斜坡，考慮綜合利用斜坡道和樓梯。如果斜坡道用作人行道，除了應裝設扶手，在斜坡道全長上還應有至少寬50毫米、間隔150毫米的防滑條。 第十章第十章 作業空間作業空間4平臺和護欄1）平臺 生產中，常要求作業人員升至設備的最佳（或至少可以忍受）操作距離之內進行作業，就需要采用平臺圍繞工作區域或在工作區域相關部分之間

16、提供連續的工作面。平臺不僅設計負荷應大于實際使用負荷，還應與其相鄰的設備表面協調一致，使平均整合度在50毫米之內，應避免產生大于150毫第十章第十章 作業空間作業空間 米的間隙、平臺尺寸至少應寬610毫米，長910毫米，凈空高度應大于1800毫米。考慮到人不僅要能作業，還要有一定的自由活動度，建議臺寬最好在700毫米以上。為了防止平臺上的工具、折卸的零部件等從邊緣掉下去砸傷下方的人員或設備，乎臺面板四周應裝踢腳板，其高度不得小于150毫米。 第十章第十章 作業空間作業空間 當護欄或走廊高度高出地面200毫米時，為防止作業人員從高處工作位置或地板開口掉下去，在所有敞開側都必須裝設護攔。護攔的扶手

17、高度應根據第95百分位的人體垂心高度和可能攜帶的最大負荷量對重心高度的影響確定、其數值應大于1050毫米。護攔可采用網狀結構。采用非網狀結構形式時，護攔的立柱間距應小于1000毫米，橫桿間距應小于380毫米。從而可以防止作業人員穿越護攔中間空隙掉下去。扶手直徑最小為30毫米，最大為75毫米，一般可取35毫米。 2）護欄第十章第十章 作業空間作業空間 安全人機工程學十分重視對人體的作業姿勢研究。認為人體的作業姿勢必須符合人的身心特點和安全衛生要求。同時認為不同的作業姿勢必須有相應的作業空間尺寸和人機界面布置與之匹配。試驗表明，正確的人體姿勢和體位可以減少靜態疲勞，有利人的身體健康和工作質量，并提

18、高勞動生產率。反之，作業姿勢不舒適，就會導致過分的疲勞，年長日久，可能引起勞損（如駝背、腰肌勞損和肩肘腕綜合癥等），成為職業病的起因。 第三節第三節 作業姿勢與作業空間布置作業姿勢與作業空間布置 第十章第十章 作業空間作業空間 生產活動中的作業姿勢一般可以分為坐姿、立姿、坐立交替姿勢、臥姿和蹲姿等。其中最多的是坐姿作業。作業時，具體選擇的人體姿勢和體位主要取決于下列各點： （1） 工作場地的大小、照明條件與視覺； （2） 體力負荷的大小及用力方向； （3） 工作場所各種物質 （包括必需的工具、加工材料等）的安放位置； （4） 控作臺或工作臺的臺面高度，有無合適的容膝空間； （5） 作業時起坐的

19、頻率等。第十章第十章 作業空間作業空間 在決定工作場地的作業空間布局設計時，從生理學的觀點出發，應該避免或者盡可能把下列不方便或不正確的人體姿勢減到最少： （1） 站著不動的姿勢（特別對女性）； （2） 長期地或經常重復地彎腰（指脊背彎曲角超過15o）； （3） 軀干扭曲并傾斜的姿勢或半坐姿勢； （4） 經常重復地單腿支撐的姿勢； （5） 手臂長時間前伸直或伸開等。 第十章第十章 作業空間作業空間 毫無疑問，正確的作業空間的布局設計是維持正確作業姿勢的條件，而不良的作業空間其后果都會反映在不良的作業姿勢上。因此，從工作任務的特點來分析對操作動作的要求和選擇最佳的作業姿勢，并以此出發去設計工作崗

20、位的作業空間，是一種十分有效的方法和途徑。 坐著的作業姿勢常指身軀伸直或稍向前傾10o15o角，上腿平放，下腿一般垂直地或稍向前傾斜著地，身體處于舒適的體位。 第十章第十章 作業空間作業空間 對勞動效果的分析研究表明，人體最合理的作業姿勢就是坐姿作業。因此，必須坐著工作的，就一定要保證坐著工作。可以坐著工作的，就應該爭取坐著工作。下列作業宜采用坐姿作業。 一、坐姿作業空間一、坐姿作業空間 第十章第十章 作業空間作業空間1）持續時間較長的靜態作業。此時需要支持身體的力較小，腿上消耗的能量和負荷較小，血液循環暢通，可以減少疲勞和人體能量的消耗。 2）精密度要求高而又要求仔細的作業。因坐姿情況下，當

21、設備振動或移動時，人體具有較大的穩定度和較好的平衡度。 3）需要手足并用，并對一個以上踏板進行控制的作業。坐姿時，雙腳容易移動，且可借助座椅支撐對腳控制器施以較大力量。 第十章第十章 作業空間作業空間2坐姿作業空間布局設計 坐姿作業空間主要包括工作臺、工作座椅、人體活動余隙和作業范圍等的尺寸和布局等。 第十章第十章 作業空間作業空間符號人體測量項目男女男女混合男子百分位數女子百分位數第 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5575185185575986

22、41518556594G胸厚245239245186212245170199239H坐姿肘間寬371348348371422489348404478I坐姿大腿厚151151151112130151113130151J前壁前展長323292292323351378292318345K上肢前展長612554554612664716554602653M坐姿肘高298284298228263298215251284N坐姿窩高448405448383413448342382405第十章第十章 作業空間作業空間 1）坐姿工作面的高度 坐姿工作面的高度主要由人體參數和作業性質等因素決定。從人體參數方面，一般

23、用坐面高度加三分之一坐高或坐姿時高減25毫米來確定工作面高度。從作業性質來說，作業需要的力越大，則工作面高度就應越低；作業要求視力越強，則工作面的高度就應該越高。 圖圖10-710-7 坐姿工作面高度第十章第十章 作業空間作業空間a臺面高度為88020毫米，作業者眼睛到被觀察物體的距離為 120-250毫米，能區分直徑小于0.5毫米的零件。適合對視力強度、手臂活動的精度和靈巧性要求都很高的作業，如鐘表組裝；b臺面高度為84020毫米，作業者眼睛到被觀察物體的距離為250-350毫米，能區分直徑小于l毫米的零件，適合對視力強度 第十章第十章 作業空間作業空間要求較高的工作，如微型機械和儀表的組裝

24、，精確復制和畫圖等；c臺面高度為74020毫米，作業者眼睛到被觀察物體的距離小于500毫米，能區分直徑小于10毫米的零件，適合于一般的作業要 求，如一般的鉗工工作、坐著的辦公工作等；d臺面高度為68020毫米，作業者眼睛到被觀察物體的距離大于500毫米，適合于精度要求不高、需要較大力氣才能完成的手 工作業，如包裝、大零件安裝、打字機上打字等。 第十章第十章 作業空間作業空間2）容膝空間 在設計坐姿用工作臺時，必須根據腳可達到區在工作臺下部布置容膝空間，以保證作業者在作業過程中，腿腳能有方便的姿勢。 第十章第十章 作業空間作業空間 3）椅面高度及活動余隙 坐姿作業離不開工作座椅。座椅應使作業者在

25、長期坐著工體時，感到具有生理上舒適、操作上方便、容易維持軀干的穩定和變換姿勢、能減少疲勞和提高工效等作用效果。工作座椅需占用的空間，不僅包括座椅本身的幾何尺寸，還包括了人體活動需要改變座椅位置等余隙要求。 第十章第十章 作業空間作業空間二、立姿作業空間二、立姿作業空間 1立姿作業的特點立姿通常指人站立時上體前屈角小于30o時所保持的姿勢（前屈角大于30o為前屈姿勢）。以下作業選用立姿作業優于坐姿作業： （1）需要經常改變體位的作業。站著頻繁的起坐消耗能最少些； （2）常用的控制器分布在較遠區域、需要手足有較大運動幅度的作業。因站姿時作業者可以走動，可以看見或使用坐姿作業者夠不到的部件； 第十章

26、第十章 作業空間作業空間（3）需要用力較大的作業。立勢時手臂力量較大，易于操作大操縱桿。 立姿作業的缺點在于：不易進行精確而細致的工作；不易轉換操作；立姿時肌肉要作出更多的功以支持體重，故易引起疲勞；下肢負擔較重，長期站立易引起下肢靜脈曲張等等。 第十章第十章 作業空間作業空間1）立姿工作面的高度 a臺面高度為10501150毫米，適用于精密工作，靠肘支承的工作（如書寫、畫圖等）；b臺面高度為1130毫米，虎心鉗固定在工作臺上的高度；c臺面高度為9501000毫米，適用于要求靈巧的工作，輕手工工作（如包裝、安裝等）；d臺面高度為800950毫米，適用于要求用勁大的工作（如刨床，重的鉗工工作等）

27、。 第十章第十章 作業空間作業空間 2）工作活動余隙 立姿作業時，人的活動性比較大。為了保證作業者操作自由、動作舒展，必須使站立位置有一定的活動余隙。有條件時，可以適當大些，場地較小時，應按有關人體參量的第95百分位數加上著冬季防寒服時的修正值進行設計，一般應滿足以下要求：（1）站立用空間（作業者身前工作臺邊緣至身后墻壁之間的距離），不得小于760毫米，最好能達到910毫米以上； 第十章第十章 作業空間作業空間（2）身體通過的寬度（身體左右兩側間距），不得小于510毫米，最好能保證在810毫米以上；（3）身體通過的深度（在局部位置側身通過的前后間距），不得小于330毫米，最好能滿足380毫米；

28、（4）行走空間寬度（供雙腳行走的凹進或凸出的平整地面寬度），不得小于305毫米，一般須在380毫米以上；第十章第十章 作業空間作業空間（5）容膝容足空間。立姿作業雖不需要，但提供了容膝容足空間，可以使作業者站在工作臺前能夠曲膝和向前伸腳。一方面站著舒適，另一方面使身體可能靠近工作臺，擴大上肢在工作臺上的可及深度。容膝空間最好有200毫米以上，容足空間最好達到150150毫米以上；（6）過頭頂余隙 （地面至頂板的距離）。一些崗位的過頭頂余隙就是樓層的高臺，但許多大型設備常在機器旁建立比較 矮小的操縱控制室，空間尺寸十分有限。 第十章第十章 作業空間作業空間 3）立姿作業范圍 立姿作業的水平面作業

29、范圍與坐姿時相同，垂直面作業范圍的設計。 三、坐三、坐立姿交替作業空間立姿交替作業空間 1坐立姿交替作業的特點 為了克服坐姿、立姿作業的缺點，在工作崗位上經常采用坐立姿交替作業的方式。這種作此方式的優點在于，能使作業者在工作中變換體位，從而避免由于身體長時間處于一種體位而引起的肌肉疲勞。 第十章第十章 作業空間作業空間2坐立姿作業空間布局設計 坐立姿作業空間設計用人體參量與選用原則，是在設計立姿作業空間的人體測量項目參數的基礎上，增加了坐姿腘窩高和大腿厚這兩個坐姿作業的設計參數 。第十章第十章 作業空間作業空間第四節第四節 安全防護空間距離安全防護空間距離 安全距離有二：一是防止人體觸及機械危險部位的間隔，二是使人體免受非觸及機械性有害因素影響的間隔。其中后者(如超聲波危害，電離輻射和非電離輻射危害，冷凍危害，以及塵毒危害等)安全距離的確定，主要取決于危害源的強度和人體的生理耐受閾限。前者機械防護安全距離的確