电脑桌设计

电脑桌设计 目 录 摘 要 ...................................................... II 前 言 ....................................................... 1 一 当前电脑桌的调查与结论 .................................... 3 1.1通过问卷调查总结出的结果 ........................................... 3 1.2舒适型电脑桌的设计要点 ............................................. 3 二 设计的实际研究 ............................................. 6 2.1针对现今大学生使用电脑桌问进行的三个分析 ......................... 6 2.2根据调查得到的设计关键 ............................................. 7 三 方案的提出，最终方案的确定 ................................. 8 3.1从四方面考虑，设计出的两个草案 ..................................... 8 3.2筛选后的方案 ...................................................... 10 3.3最终方案的人机分析、结构特点、材料颜色 ............................ 10 四 设计确定 .................................................. 13 五 设计尺寸图 ................................................ 14 结束语 ....................................................... 16 参考文献 ..................................................... 17 摘 要 现代社会人们对设计要求已不仅限于单个产品的造型和色彩。人们更多的关注产品的实用性和功能性。对产品造型方面的要求也趋于简洁大方和形体的流线型设计。随着各类新材料层出不穷，极大地推动了产品设计朝更好的使用功能、更符合人机学原则、更合理的经济效益和更佳的美学特征的方向发展。今天，在物质丰富的情况下，制造商都在寻求如何使消费者在众多的商品能发现自己并且忠诚于自己的产品，而唯一的方法就是永远以顾客的需求为上，这就必须得做到产品的舒适性。 关键词:电脑 电脑桌椅 舒适性 造型 前 言 设计不合理的电脑桌会导致腰背疼、颈肌疲劳或劳损、手肌腱鞘炎和视力下降。北京劳动卫生职业病防治研究所从1996年到1998年，连续三年对电信行业、电视台、报社激光照排车间电脑作业人员进行的调查显示，30,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。香港物理治疗学会曾调查290名中学生使用电脑的情况，结果发现约占40,的学生发生骨骼肌肉系统疼痛症，包括腰背疼、颈肌疲劳或劳损、手肌腱鞘炎等。美国康奈尔大学的一项研究明，由于学校的计算机工作站的设计很少或根本未考虑肌肉骨骼的发育，40,的小学生面临坐姿不正的危险。 电脑桌有以下不足: 第一、作业面的高度不合理 按照人体工程学的理论，无论是写字台、课桌的高度，还是电脑桌上键盘与鼠标的高度，都应当与人在坐姿时的肘部等高或稍低，只有这样，才有利于人们保持正确的坐姿。以日本为例，1971年以前，日本办公桌的标准高度采用74cm。由于屡发种种职业病，日本于1971年全面修订了办公用具的标准，分别规定了70cm与67cm为男用与女用办公桌的标准高度，从而在很大程度上减少了疲劳的产生。也许有人认为，日本人比中国人矮(平均约2cm)，不足为据。但是，据资料，英国男子平均身高约为1(78m，而英国推荐的桌面高度也仅为71cm。再来看看我们的电脑桌、写字台、课桌，一般的高度均为75,76cm，显然是太高了。 第二、显示器的高度、角度与视距不合理 显示器的上方应不高于坐姿的眼睛水平视线，显示器的下方应不低于水平视线向下40度角的方向，显示器的中心应在水平视线以下10度角,20度角上下。显示器表面应保持一定的斜度以与人的视线相垂直。由此看来，不应当把卧式主机垫在显示器的下面，这样显示器的位置就过高了。眼睛与显示器的距离一般应提倡在70cm左右，即为一臂距离。如果因电脑桌的不足或电脑放置的不当使电脑系统达不到以上参数，对人的视力健康就会产生不良影响。 第三、缺乏合理的支撑 当人在操作电脑时，多是采取前倾的坐姿，这样人的腰背部就脱离了椅子的靠背，手臂离开了椅子扶手，只剩下椅面支撑人的臀部，造成一种不稳定的状态。人们一般采用手掌支撑的方式来保持身体稳定。但这种支撑不但稳定性不好，很容易形成过度前倾，产生弯腰驼背的不良后果，而且需要腰部和背部的肌肉处于静态施力的紧张状态，从而加重了肌肉的负担，容易造成腰背肌劳损。所以，许多计算机操作人员都承受着腰和背的疼痛。操作电脑时由于缺乏对肘部的支撑，肘部处于悬肘操作的姿势，而上臂与前臂又需要保持一定角度的固定姿势，肩背部、手臂、手腕处的肌肉都处于一种静态施力的紧张状态，这就容易引起疲劳。 那么合理的电脑桌是什么样的呢,合理的电脑桌应改变传统的矩形模式，提供合理的肘部支撑。现在有一种健康型的带有折叠式支肘板的电脑桌，它可以给操作者提供合适的肘部支撑。左、右两块支肘板都打开时，桌面(或键盘的托板)靠近人体的一侧变成了凹形结构，腰部可以进入桌边的凹入部位，两肘可以支撑在支肘板上，此时上臂放松地处于人体两侧的自然下垂位置，前臂支撑在支肘板并桌面上，处于向前向内斜放的水平位置，手掌的负担大大减轻了。 从坐姿的角度讲，利用肘部支撑代替手掌支撑，提高了支撑的稳定性，从而提高了坐姿的稳定性，不但极大地避免了弯腰驼背，而且使腰背部的肌肉可以适当放松，减少了操作电脑时常见的腰背部疼痛现象。不仅可以采用通常的直立坐姿或稍向前倾的坐姿，还可以采用稍向后倾的坐姿，倚靠在座椅的靠背上，以减轻疲劳。这种设计还可以确保眼睛同显示器保持一定距离，减轻视觉疲劳。 带有折叠式支肘板的电脑桌是一种健康型的电脑桌，对于使用者的健康极为有益。这种桌面结构还可以用在课桌、写字台、工作台上，用于读写字、打字等其他桌面作业。现在，我国利用电脑上网、玩游戏、学习的中小学生越来越多，使用合理的电脑桌成为当务之急。在信息时代，我们不能拒绝电脑，但我们可以对设计不合理的电脑桌说“不”～ 一 当前电脑桌的调查与结论 1.1通过问卷调查总结出的结果 设计好的电脑桌一定要做好调查，因此我做了一份调查问卷，里面包括了大部学生所面临的问题，我对在校的30名大学生进行了调查，结果表明: 颜色 有30,得人喜欢用深褐色的电脑桌，他们认为这样看起来不太脏能保持一点清洁，60,的同学认为黄色的比较好看，而只有10,的同学购买有机玻璃的电脑桌与白色的电脑桌。 样式 有87,的同学喜欢用放在地板上的电脑桌，他们认为放在地板上比较方便，而13,的人用放在床上的，这样就少占用了地下的空间，方便了其它的同学，不过也占用了床上的不少空间。 大小 几乎全部的同学都认为电脑桌占用了他们宿舍的大部分可用的空间，只留有很小的空间作其它的事或放其它的物品。有54,的同学用小巧的电脑桌，这样可以节省宿舍内的空间，46,的同学用较大的而且功能较多的电脑桌，他们认为这样可以在电脑桌上放一些物品，比方说:放书、放水杯等，这样个人的空间相对就大了一点 舒适度 几乎所有的人都承受着腰和背的疼痛有时候脖子也很累，他们认为这样下去很容易形成过度前倾，产生弯腰驼背的不良后果，而且需要腰部和背部的肌肉处于静态施力的紧张状态，从而加重了肌肉的负担，容易造成腰背肌劳损。 1.2舒适型电脑桌的设计要点 看的见显示器 闭眼放松10分钟，您会发现脑袋下垂了约20度，所以多数电脑桌设计成显示器向上倾斜一些，但是这样做并非十全十美:他们忘记了让您靠向椅背休息一下了～如果您这么做了就会发现画面太远而且变形，而此时头颈反而正处在舒服的位置。我并 3 不反对这种倾斜设计，但是如果您也经常观看影片，或者不想失去画面的面积或者正确空间感的话，显示器水平居中会比较好。 倾斜的另一个问题是可能导致镜像存在，因为一般夜里房间上方较亮，造成显象管玻璃折射。闭上左眼看世界，您会发现右眼因竭力而徒劳地对焦距(或说是测距离)很快变得劳累，显示器有镜像就是有两个不同距离的画面存在，同样会让双目不知所措。因此，多数显示器都在夸自己的防眩涂层无折射，但考虑到涂层通常会因摩擦和灰尘而变得光滑而失效，显示器置于左侧或右侧也不合适。 在上还在下 主机应在桌上还是桌下,以上有利防尘，以下比较安静，以上便于使用，以下更加好看，个人以为，主机与显示器接近不利散热，倒利于电磁干扰，不好。 如何便于拆卸 我没看中任何一款现有产品的原因就是这个:不适合电脑拆拼族。我想一个可移动的底座比较好，有把手便于拖动，下面垫块地毯而不是装轮子以便保持稳定，事实上在光滑的地板上它非常方便。另外不能使用桌面过线盒(新型办公桌上常见)，否则线太短会把五脏六腑都拉出来的 如果考究一点的话，可以考虑抽屉键盘的式样，将主机置于一块有轨道的底板上，当然底座要足够长以防止坠落。 防尘 在一个从不上机箱盖板的时代(或者说季节)，需要一块屏障格开主机与好动的双脚，因此这台电脑桌会象写字台。另外，在整套桌椅下再铺块1.5x1.2(m)的地毯以吸尘(约120元)。 抽屉式键盘 又是一个我没有采用的通用设计，如前所述，它不一定适合家庭，主要是占据了空间使您无法翘二郎腿，--除非您不是二郎腿爱好者。键盘置于桌上的意义在于体现了"部件少动，肢体多动"的原则，假如您与电脑共处10小时，身体可能会作出一百种姿势来交替放松肌肉，所以您必须给自己足够的活动空间。 但是键盘下置确实有其科学道理，因此是否使用抽屉键盘完全视个人情况而定，多数情况家用电脑以鼠标输入为主，因为往往忙于上网或游戏。如果您选择抽屉键盘，记住它的好处在于它的高度，您在打字时小臂应处在接近水平的姿势。 我设计了一种升降式的键盘架来折中二者的优点，问题是活动结构都有两个缺点:一、不够坚固和稳定。二、线缆可能受扭或拉力。 看不见鼠标 既然使用鼠标较多，那就是它应处于"人体工学"的位置，所以这张电脑台的鼠标在台下，将肘置扶手上，小臂水平可捉到鼠的地方。不要抽屉式样，那是种不稳定结构。另外，在扶手上放一块毛巾可避免压迫到肘血管和筋脉，这样手和小臂就都处于"放"而不是"吊"的状态了。 记得初中生物吗,肢体在任何一个姿态时，都有部分肌肉在收缩，部分放松，即使睡眠时也不例外。因此连续保持某一姿势就会感到相应的肌肉酸痛，右臂长久操作鼠标必然会劳累，保持直角而不是v形的姿势就能大大延缓这种疲劳。 80%的鼠标死于什么疾病,根部的电缆扭动过多而使内芯折断，这个部位饱受压、扭、折、拉的摧残，因为没有电脑桌会去固定鼠标线，而鼠标恰恰是灵活地满地跑而且可能从高空坠落的部件，所以要在挡板上开孔，穿过鼠标线后以软木固定，鼠标后留一段s型的尾巴，这样线缆扭动的范围可控制在45度以内，鼠标又不会跑出支撑面以外。 怎样避免cpu烧毁 当然开头所述cpu烧毁与驱动盘间的关系不一定存在，但是确实需要在就手处有足够多的抽屉，以便分开放置零部件、硬工具、软工具。 脚的体操 音箱线、网线、电话线可能在桌后通过，在电脑桌与墙壁间置一块三合板以保护这些线缆和墙壁，这块板不是固定的因为有些人只有用力蹬墙才会觉得爽。还有，电脑桌下放一个软垫脚凳会起到事半功倍的效果。 长宽高 去掉显示器的底座，这样17寸彩显上边沿齐目高时，桌下可得到最大的空间，由此电脑桌的高度定为80，长宽按照一般写字台的比例，不要认为桌面越宽大越好，因为电缆必须横越这些距离。由于这基本上是个人体工学的问题，确定尺寸时要注意自己的身材。 圆边 桌面、鼠标台的边缘应挫斜面或镶半圆线条以保证使用时的舒适。 5 二 设计的实际研究 2.1针对现今大学生使用电脑桌问题进行的三个分析 介于大多数大学生面临的问题，我打算设计出一款适合大学生自己的电脑桌。首先我做了一些研究，我就住在八人间宿舍内，也有电脑桌对宿舍内的空间很是了解，八个人的电脑桌占据了很大的空间，这是一个亟待解决的问题。而且对大学生的调查说明他们上网时间长了感到很累，腰酸背痛的，所以根据现今状况我从三个方面进行了分析: 显示器与人眼的人机分析 人机工程学的原理上讲显示器的上方应不高于坐姿的眼睛水平视线，显示器的下方应不低于水平视线向下40度角的方向，显示器的中心应在水平视线以下10度角,20度角上下。显示器表面应保持一定的斜度以与人的视线相垂直。眼睛与显示器的距离一般应提倡在70cm左右，即为一臂距离。如果因电脑桌的不足或电脑放置的不当使电脑系统达不到以上参数，对人的视力健康就会产生不良影响。 坐姿的人机分析 还有就是缺乏合理的支撑。当人在操作电脑时，多是采取前倾的坐姿，这样人的腰背部就脱离了椅子的靠背，手臂离开了椅子扶手，只剩下椅面支撑人的臀部，造成一种不稳定的状态。 电脑桌高度的分析 高度--桌面最高不宜超过70厘米，由于电脑桌设计不合理，腰背痛、颈肌疲劳或劳损、手肌腱鞘炎和视力下降等疾病正危害着从事与电脑有关的工作人员。 由劳动卫生部门提供的一份调查显示，北京劳动卫生职业病防治研究所从1996年到1998 年，连续3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，30,左右被调查者不同程度地患有颈肓腕综合症，视力普遍下降。 据专家介绍，无论是写字台、课桌的高度，还是电脑桌上键盘与鼠标的高度，都应与人在坐姿时的肘部等高或稍低。而显示器的上方也不应高于坐姿的眼睛水平视线，否则将造成视力下降。 在日本，1971年以前的办公桌标准高度采用74厘米。由于屡发种种职业病，日本于1971 年全面修订了办公用具的标准，分别规定了70厘米与67厘米为男用与女用办公桌的标准高度，从而大大减少了疲劳的产生。在英国，目前推荐桌面高度也仅为71厘米。而在我国，电脑桌、写字台、课桌的高度一般均较高。 有关专家建议生产商降低电脑桌的高度，最好能在电脑桌上设计一个折叠式的支肘板。消费者在购买时也可以要求定做尺寸稍低的电脑桌。角度--眼睛与屏幕呈俯角15度为佳。 有研究指出，每人每个月在电脑前工作超过25个小时，便可能出现“电脑视力并发症” 的症状:眼睛疲劳及发红、假性色盲、散光及近视、注意力不集中等。这些都是长期使用电脑可能引发的眼睛问题。 因此专家建议，眼睛与电脑屏幕的距离依个人情况有所不同，但一般以50—100公分为最佳范围。屏幕应旋转在眼睛的俯角15度为好;光源则应置于上方。以避免反射光直接进入眼球。此外，电脑与环境中的光线对比不宜太大，这样眼睛才不易疲劳。 设计的产生 因此我认为设计的第一个关键，是要尽量减少电脑桌所占用的空间，而不影响它自身的功能，特别是在八人间宿舍内要实用。设计的第二个关键，注意两个高度，即键盘托板的高度(当键盘托板为作业面时，其关系着人体坐姿方面的健康程度)，以及桌面的高度(因为显示器是放在桌面上的，桌面高度就决定了视线与水平线之间的角度);是作业面上应当设置折叠式支肘板(它可以减少骨骼肌肉系统的疲劳)。 2.2根据调查得到的设计关键 电脑桌整体结构稳定，不会出现不平衡的情况，电脑桌的桌面足够宽大。结实的桌面能够将计算机安全稳定地固定在桌面上。配有专门放置配件的架子。 桌面高度、键盘的放置、电源电缆走线等符合人机工程的要求。放置打印机的地方能够使人方便的操作。键盘小桌面在桌面下，可以抽出，节约空间，同时键盘前保留了足够的空间，用来支撑手腕，这样在操作时会比较舒适顺畅。 电脑椅可以旋转，坐垫柔软，靠背有符合人机的倾斜度。 电脑桌与椅子在材料、颜色、造型上形成整体的风格，相互协调统一。 7 三 方案的提出，最终方案的确定 3.1从四方面考虑，设计出的两个草案 确定方案 方案一 图3-1 方案草图一 这个方案主要有两个改良之处，其一是给电脑桌底部增加滚轮装置，便于电脑桌的移动，另一个特点是增加了放置打印机的专属装置，而且这个装置可以上下伸缩，若没配有打印机，就可以将这个装置放下去与电脑桌面平齐。 方案二 图3-2方案草图二 这个方案将桌面设计成有弧度的，更加符合人机学原理，人操作起来会比方正的 桌面感到更加舒适方便。 9 3.2筛选后的方案 通过全方位的分析，最后综合考虑，我设计的电脑桌椅草图如下: 图3-3 最终方案草图 3.3最终方案的人机分析、结构特点、材料颜色 桌面的造型采用直线与弧线相结合，直线部分靠墙可以增加稳定性，弧线部分朝内弯，且弧度的设计符合人机学原理。直线与弧线的完美结合，既避免了直棱直角，增加美感，同时弧度又不是太大，容易加工，既美观舒适又经济节约。 电脑桌椅的尺寸设计是通过查阅大量人机学原理后计算出来的，它们都符合人机学原理，所以人操作过程中会更加方便、舒适。 电脑桌上增设了专门放置打印机等配件的地方。 电脑椅可以旋转，坐垫柔软，靠背有符合人机的倾斜度。 桌腿的设计采用了直线型与弧线完美结合，给人钢中带柔，柔里见钢的感觉。 电脑桌与椅子在材料、颜色、造型上形成整体的风格，相互协调统一。 一、人机分析 通过查阅参考文献([3] 丁玉兰. 人机工程学. 北京:北京理工大学出版社，2005)，做出人机分析，确定产品主要尺寸(单位:mm)如下: 桌面高度不宜过高也不能太低，因此需要选用中身材百分位(50,)来计算桌面的高度。 桌面高度:1678×7/17，30(功能修正量)，50(心理修正量)，取774; 桌面长度:450(键盘长度)，80(修正量)，180(主机箱宽度)，40(修正量)，150(桌腿空间)，取900; 桌面宽度:400(显示器厚度)，100(功能修正量)，100(心理修正量)，取600; 桌下空间的设计应选用大百分位来计算。因为如果桌下空间满足大个子也必然适合小个子人，假设选小百分位计算，空间太小，大个子就会感到空间不够，产生压抑感。 桌下空间:1775×1/3，50(修正量),取640; 上层小桌面距桌面距离:400(显示器高度)，60(修正量)，取466; 放置主机箱板长:460(主机箱长度)，100(修正量)，取560。 注:以上电脑主机箱、显示器、键盘的尺寸是通过到市场上进行了大量的调查后得到的数据，它们基本上都是比较大一点的尺寸，所以只要能满足这些尺寸的需要就必然适合其它小一点的电脑。 11 二、结构尺寸 图4-7 结构简图 具体说明如下表: 表3-1电脑桌椅结构尺寸(单位: mm) 桌面长度 900 桌面宽度 600 桌面厚度 24 主机板板长 560 主机板板宽 240 主机板板厚 16 键盘板板长 710 键盘板板宽 560 键盘板板厚 16 小桌面长 500 小桌面宽 240 小桌面厚 16 桌下横杆长 750 桌下横杆宽 36 桌下横杆厚 20 桌腿高度 750 桌腿半径 18 桌腿定位 见图2-8 座高 450 座宽 420 座深 400 座面倾角 5? 腰靠高 350 腰靠倾角 110? 其它木板厚度均为16 剩余具体尺寸见图2-7 三、材料颜色 电脑桌主要部分由原木制作，支撑部位由钢管制成，颜色不做改变，都为材料原色。电脑椅也为钢木结构，坐垫为皮质。 四 设计确定 综合考虑我将设计思路一作为这次设计的方案，我主要从颜色、尺寸大小、结构、人机工程原理及功能上来介绍一下我所设计的产品。 一、电脑桌颜色 由于大部分同学比较喜欢黄色木纹的颜色，所以我设计的电脑桌的桌面与键盘托板的颜色选用了黄色木纹，而电脑桌的其它部位都采用了金属的材料，所以就采用的不锈钢做为下面的颜色 二、电脑桌的尺寸 鉴于宿舍内空间有限，我设计的电脑桌桌面的总长度为65cm，宽度为50cm，高度为76cm。整体的尺寸是根据人机工程学的原理来定的，在上网时我们的眼睛最好与显示器的屏幕保持在70cm之外，这个电脑桌的尺寸不会占用太大的空间。 三、电脑桌的结构 电脑桌是由金属与木制两种材质组成，而在两个可折叠式支肘板上，采用了一点皮革来增加肘部的舒适性，下面用了几个中空的钢管来放主机，不过除了放主机以外，还可以在上面放一些书等别的东西。电脑桌结构简单却很实用，而且看上去十分的美观。两个可折叠式支肘板有木板与柔软的材料与皮革组成，在木板上挖上一个槽，在槽的里面放上几个小的弹簧，在弹簧放上可折叠式支肘板，当抽出可折叠式支肘板时，支撑肘的木板就会弹出来刚好与键盘的面平齐，而不会因为高低不平使上臂不舒服。 四、人机工程分析 电脑桌的人机工程主要体现在两个可折叠式支肘板上，在放键盘的托盘靠近人体的一方中间挖空，把两个可折叠式支肘板在不用的时候可以放进去。左、右两块支肘板都打开时，可以给操作者提供合适的肘部支撑。两肘可以支撑在支肘板上，此时上臂放松地处于人体两侧的自然下垂位置，前臂支撑在支肘板的桌面上，处于向前向内 13 斜放的水平位置，手掌的负担大大减轻了，人机工程的原理在两个可折叠式支肘板上得到了充分的运用。 五、电脑桌的功能 在电脑桌的功能方面与一般的电脑桌没有太大的区别，主要区别就在于键盘上，在键盘上加了两个可折叠式支肘板。 五 设计尺寸图 电脑桌的尺寸是根据规定的人体尺寸所设定的，尺寸图如下: 坐姿人体尺寸参考(单位:mm) 项目 百分位数 男(尺寸) 女(尺寸) 尺寸平均值 设计依据 坐高 50 908 855 881.5 电脑桌高度 设计依据 坐姿眼高 50 798 739 768.5 电脑桌高度 设计依据 坐姿肘高 50 263 251 654.5 1电脑桌高度设计依据 小腿加足高 50 413 382 654.5 2容膝空间设计依据 (地面到键盘高度) 95 151 151 151 坐姿大腿厚度 坐姿膝高 95 532 493 512.5 人体水平尺寸参考(单位:mm) 项目 男(尺寸) 女(尺寸) 尺寸平均值 设计依据 电脑桌宽 最大肩宽 469 438 453.5 度设计依据 臀宽 334 346 340 坐姿两肘间电脑桌长 489 378 433.5 宽 度设计依据 坐姿臀宽 355 382 368.5 15 结束语 本设计在李金展老师的悉心指导和严格要求下业已完成,从课题选择、方案论证到具体设计和调试,无不凝聚着老师的心血和汗水，在三年的学习和生活期间,也始终感受着导师的精心指导和无私的关怀,我受益匪浅.在此向李老师表示深深的感谢和崇高的敬意。 不积跬步何以至千里,本设计能够顺利的完成,也归功于各位任课老师的认真负责,使我能够很好的掌握和运用专业知识,并在设计中得以体现.正是有了他们的悉心帮助和支持,才使我的毕业工作顺利完成,在此向全体老师表示由衷的谢意.感谢他们四年来的辛勤栽培。 参考文献 [1] 李彬彬(设计心理学(北京:中国轻工业出版社(2001( [2] 李乐山(设计调查(北京:中国建筑工业出版社(2007( [3] 丁玉兰(人机工程学(北京:北京理工大学出版社(2005( [4] 程能林(产品造型材料与工艺(北京:北京理工大学出版社(1991( [5] 方晨(3ds max 7中文版教程(上海:上海科学普及出版社(2006( [6] 何晓佑(产品设计程序与方法—产品设计(1)(北京:中国轻工业出版 2000( 社( [7] 沈法(现代产品设计(河南:河南美术出版社(2003( 17