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基金项目：黑龙江省自然科学基金项目（C200915）和东北林业大学研究生创新项目（ST1P10）
摘要：本文根据人体工学原理，通过问卷调查统计分析了人体办公动作对办公家具各部位的接触频率，提出了在不同办公家具设计中应用抗菌饰面板的一些建议。为在办公家具设计中科学、经济和合理的应用抗菌饰面板提供了参考。
关键词：抗菌；家具；设计
1前言
抗菌型饰面板作为近年来兴起的一类环境功能型人造板，其制造成本要高于普通饰面板，成本的提高主要来自加入抗菌剂的费用以及制造过程中增加了抗菌剂与树脂混合工序。将抗菌型饰面板应用于家具设计时，为了有利于抗菌型家具的推广和发展，如何降低成本是一个现实问题。因此，本文以常用办公家具（办公桌、文件柜和抽屉柜）为例，调查了办公动作与家具表面接触频率，研究了不同办公家具部件采用抗菌饰面板的优先次序，从而为抗菌家具设计在满足功能的前提下，合理使用抗菌饰面板和普通饰面板，最大可能地降低家具制造成本提出建议。
2人体办公动作与家具表面接触的调查
2.1人体办公动作分析
依据人体工学原理，人体办公动作属于人体动作空间的研究范围。人体动作空间主要可以分为肢体活动范围和人体活动空间两类。肢体活动范围是指人体处于静态时，肢体围绕着躯体做各种动作时，由肢体的活动所策划出的限定范围即是肢体活动范围。人体活动空间是指人体处于动态时全身的动作范围，即人的肢体在躯体的帮助下究竟可以伸展到何种程度。人们工作时由于姿势不同，其作业域也相应不同。在对办公动作的研究中主要涉及了其中的坐（计算机操作、阅读、书写等）、立（文件取、放，台面整理等）、蹲（文件取放）方面的动作，确定的常见办公动作如图1所示，参考人体工程学理论，可确定人体手臂在桌面最大工作范围约为1500×500mm，站姿状态下手臂高度上的工作范围约为700～2000mm，蹲姿状态下手臂高度上的工作范围约为0～1200mm。
2.2办公家具表面接触强度的调查
在表面抗菌型办公家具的设计中，要考虑不同的办公动作会接触到不同家具部位及面积，根据2.1节确定的办公动作和动作范围，设定可能接触到的办公家具的表面区域如图2所示，其中：a-办公桌工作台中间；b-办公桌工作台两侧；c-办公桌工作台前端；d-办公桌旁板；e-办公桌抽屉拉手周围；f-办公桌下方内侧板件；g-文件柜上层拉手周围；h-文件柜下层拉手周围；i-文件柜旁板；j-抽屉柜拉手周围；k-抽屉柜面板；l-抽屉柜旁板。
图2常用办公家具接触区域示例
通过问卷调查的方法，设计出一份《办公家具使用过程中人体接触频率调查问卷》，将接触频率设定为五个级别（极高、高、一般、低和极低），被调查人根据自身平时办公时的动作和状态，选择图2中所示的办公家具接触部位填写接触频率级别。调查问卷数量共发放100份，主要针对大学教师、学生和事业单位职工等需长期伏案工作学习、对办公家具利用率较高的群体进行调查。回收的问卷要分别统计各类办公家具部位五个接触频率级别的人数，这五个等级量化值分别为5、4、3、2、1，应用公式（1）计算各家具部位的接触频率强度值S，用接触频率强度值来表征具体家具部位在日常办公时的接触频率高低。
3结果与讨论
由图3数据可知，办公桌工作台中间部分的接触频率强度值达到4.6，这说明人体办公动作与办公桌工作台的接触频率是极高的。人们主要在这一区域操作电脑、阅读、书写、午睡，也是最容易滋生细菌，造成交叉传染的部位。办公桌抽屉拉手周围，强度值为3.45，说明办公桌抽屉或活动抽屉柜拉手和拉手周围板件的接触频率也很高，根据人体工学原理，坐姿状态下手容易触碰的抽屉利用率更高，因此接触频率强度也更高。办公桌工作台两侧部分，强度值为2.96，人们主要在这一部分放置书籍、材料、办公用品及杂物（台灯、花盆、音箱等），并且需要经常查阅、挪动和更换，也会经常接触到家具表面。办公桌工作台前端部分接触频率强度值为2.38，低于平均接触强度2.5，这表明这部分接触频率较低，利用率不高，但实际工作中这一区域经常放置电脑电源、插座、电线等，这也造成局部温度增高或静电吸附，容易积累灰尘和细菌。办公桌下方内部两侧板件，强度值为2.21，这一部分的接触频率主要和不同个体的人体尺寸有关，部分个体身高较高，腿部尺寸较长，在工作过程中腿部会不可避免的经常接触办公桌下方的板件。办公桌旁板由于超出了坐姿状态下的人体活动空间，主要是通过清洁、搬动或谈话等动作才能接触到，因此强度值较低为1.83。
文件柜上层拉手部分强度值3.36，这表明接触频率高，下层书柜拉手部分强度值2.77，与上层拉手部分相比，接触频率要低一些，这也说明了人们在工作过程中更趋向于使用文件柜、抽屉柜的上层部分。文件柜的旁板部分强度值为1.72，接触频率很低。
抽屉柜面板部分值为2.73，这一部分的利用率也是根据个人习惯不同，有的个体习惯在这一部分放置资料、文件、书籍以及杂物，抽屉柜面板的高度符合人体工学，便于取放，又可以分担一部分对办公桌桌面的占用，也属于利用率较高的部分。抽屉柜的拉手部分值为2.36，相对于办公桌的抽屉部分接触强度低，这可能是由于抽屉柜放置的位置较办公桌自带抽屉的位置有一定距离，使用起来动作较大，因此利用率不如办公桌抽屉高。抽屉柜侧板部分强度值1.7，工作中接触频率较低。
4结论
根据以上分析，对办公桌、文件柜和抽屉柜设计时应用抗菌饰面板提出以下建议：
（1）由于办公桌工作台面、工作台两侧以及工作台前端都属于接触频率较高区域，考虑到整块板材分为抗菌与非抗菌区会增加工序及生产成本，因此建议办公桌工作台面整体均采用抗菌饰面板。办公桌抽屉面板也需要采用抗菌材料；办公桌下面侧板，可以采用抗菌材料，或在造型设计上进行改进，避免触碰减少细菌传播的几率；其它部位不需要采用抗菌材料。
（2）文件柜上层部分饰面板以及贮存物品的横隔板也应使用抗菌材料，因为这部分经常与人体直接或间接接触，细菌滋生和传播的几率较大；而顶板和旁板等部分可不应用抗菌材料。
（3）抽屉柜设计，由于抽屉柜面板经常被用来放置杂物，利用率较高，所以与人体的接触频率也较高，故这一部分采用抗菌材料。另外，抽屉柜的抽屉拉手周围部分的板件也均采用抗菌材料，旁板部分应用普通材料。
参考文献：
[1] Jingbo Liu，Peng Li.The Application of Antibacterial Materials in Furniture and Interior Decoration.Applied Mechanics and Materials[J].2011：7178， 11041108.
[2] 乔志成.现代办公家具设计[D].沈阳工业大学，2008（3）.
[3] 王金凤.家具设计中人机工程学应用研究[D].天津工业大学，2007（12）.
[4] 陶毓博，李鹏.家具与室内计算机辅助设计技术[M].北京：科学出版社，2012（1）.
作者简介：陶毓博（1973—），女，黑龙江人，博士，东北林业大学材料科学与工程学院副教授，主要研究方向：家具设计与制造。
摘要：本文根据人体工学原理，通过问卷调查统计分析了人体办公动作对办公家具各部位的接触频率，提出了在不同办公家具设计中应用抗菌饰面板的一些建议。为在办公家具设计中科学、经济和合理的应用抗菌饰面板提供了参考。
关键词：抗菌；家具；设计
1前言
抗菌型饰面板作为近年来兴起的一类环境功能型人造板，其制造成本要高于普通饰面板，成本的提高主要来自加入抗菌剂的费用以及制造过程中增加了抗菌剂与树脂混合工序。将抗菌型饰面板应用于家具设计时，为了有利于抗菌型家具的推广和发展，如何降低成本是一个现实问题。因此，本文以常用办公家具（办公桌、文件柜和抽屉柜）为例，调查了办公动作与家具表面接触频率，研究了不同办公家具部件采用抗菌饰面板的优先次序，从而为抗菌家具设计在满足功能的前提下，合理使用抗菌饰面板和普通饰面板，最大可能地降低家具制造成本提出建议。
2人体办公动作与家具表面接触的调查
2.1人体办公动作分析
依据人体工学原理，人体办公动作属于人体动作空间的研究范围。人体动作空间主要可以分为肢体活动范围和人体活动空间两类。肢体活动范围是指人体处于静态时，肢体围绕着躯体做各种动作时，由肢体的活动所策划出的限定范围即是肢体活动范围。人体活动空间是指人体处于动态时全身的动作范围，即人的肢体在躯体的帮助下究竟可以伸展到何种程度。人们工作时由于姿势不同，其作业域也相应不同。在对办公动作的研究中主要涉及了其中的坐（计算机操作、阅读、书写等）、立（文件取、放，台面整理等）、蹲（文件取放）方面的动作，确定的常见办公动作如图1所示，参考人体工程学理论，可确定人体手臂在桌面最大工作范围约为1500×500mm，站姿状态下手臂高度上的工作范围约为700～2000mm，蹲姿状态下手臂高度上的工作范围约为0～1200mm。
2.2办公家具表面接触强度的调查
在表面抗菌型办公家具的设计中，要考虑不同的办公动作会接触到不同家具部位及面积，根据2.1节确定的办公动作和动作范围，设定可能接触到的办公家具的表面区域如图2所示，其中：a-办公桌工作台中间；b-办公桌工作台两侧；c-办公桌工作台前端；d-办公桌旁板；e-办公桌抽屉拉手周围；f-办公桌下方内侧板件；g-文件柜上层拉手周围；h-文件柜下层拉手周围；i-文件柜旁板；j-抽屉柜拉手周围；k-抽屉柜面板；l-抽屉柜旁板。
图2常用办公家具接触区域示例
通过问卷调查的方法，设计出一份《办公家具使用过程中人体接触频率调查问卷》，将接触频率设定为五个级别（极高、高、一般、低和极低），被调查人根据自身平时办公时的动作和状态，选择图2中所示的办公家具接触部位填写接触频率级别。调查问卷数量共发放100份，主要针对大学教师、学生和事业单位职工等需长期伏案工作学习、对办公家具利用率较高的群体进行调查。回收的问卷要分别统计各类办公家具部位五个接触频率级别的人数，这五个等级量化值分别为5、4、3、2、1，应用公式（1）计算各家具部位的接触频率强度值S，用接触频率强度值来表征具体家具部位在日常办公时的接触频率高低。
3结果与讨论
由图3数据可知，办公桌工作台中间部分的接触频率强度值达到4.6，这说明人体办公动作与办公桌工作台的接触频率是极高的。人们主要在这一区域操作电脑、阅读、书写、午睡，也是最容易滋生细菌，造成交叉传染的部位。办公桌抽屉拉手周围，强度值为3.45，说明办公桌抽屉或活动抽屉柜拉手和拉手周围板件的接触频率也很高，根据人体工学原理，坐姿状态下手容易触碰的抽屉利用率更高，因此接触频率强度也更高。办公桌工作台两侧部分，强度值为2.96，人们主要在这一部分放置书籍、材料、办公用品及杂物（台灯、花盆、音箱等），并且需要经常查阅、挪动和更换，也会经常接触到家具表面。办公桌工作台前端部分接触频率强度值为2.38，低于平均接触强度2.5，这表明这部分接触频率较低，利用率不高，但实际工作中这一区域经常放置电脑电源、插座、电线等，这也造成局部温度增高或静电吸附，容易积累灰尘和细菌。办公桌下方内部两侧板件，强度值为2.21，这一部分的接触频率主要和不同个体的人体尺寸有关，部分个体身高较高，腿部尺寸较长，在工作过程中腿部会不可避免的经常接触办公桌下方的板件。办公桌旁板由于超出了坐姿状态下的人体活动空间，主要是通过清洁、搬动或谈话等动作才能接触到，因此强度值较低为1.83。
文件柜上层拉手部分强度值3.36，这表明接触频率高，下层书柜拉手部分强度值2.77，与上层拉手部分相比，接触频率要低一些，这也说明了人们在工作过程中更趋向于使用文件柜、抽屉柜的上层部分。文件柜的旁板部分强度值为1.72，接触频率很低。
抽屉柜面板部分值为2.73，这一部分的利用率也是根据个人习惯不同，有的个体习惯在这一部分放置资料、文件、书籍以及杂物，抽屉柜面板的高度符合人体工学，便于取放，又可以分担一部分对办公桌桌面的占用，也属于利用率较高的部分。抽屉柜的拉手部分值为2.36，相对于办公桌的抽屉部分接触强度低，这可能是由于抽屉柜放置的位置较办公桌自带抽屉的位置有一定距离，使用起来动作较大，因此利用率不如办公桌抽屉高。抽屉柜侧板部分强度值1.7，工作中接触频率较低。
4结论
根据以上分析，对办公桌、文件柜和抽屉柜设计时应用抗菌饰面板提出以下建议：
（1）由于办公桌工作台面、工作台两侧以及工作台前端都属于接触频率较高区域，考虑到整块板材分为抗菌与非抗菌区会增加工序及生产成本，因此建议办公桌工作台面整体均采用抗菌饰面板。办公桌抽屉面板也需要采用抗菌材料；办公桌下面侧板，可以采用抗菌材料，或在造型设计上进行改进，避免触碰减少细菌传播的几率；其它部位不需要采用抗菌材料。
（2）文件柜上层部分饰面板以及贮存物品的横隔板也应使用抗菌材料，因为这部分经常与人体直接或间接接触，细菌滋生和传播的几率较大；而顶板和旁板等部分可不应用抗菌材料。
（3）抽屉柜设计，由于抽屉柜面板经常被用来放置杂物，利用率较高，所以与人体的接触频率也较高，故这一部分采用抗菌材料。另外，抽屉柜的抽屉拉手周围部分的板件也均采用抗菌材料，旁板部分应用普通材料。
参考文献：
[1] Jingbo Liu，Peng Li.The Application of Antibacterial Materials in Furniture and Interior Decoration.Applied Mechanics and Materials[J].2011：7178， 11041108.
[2] 乔志成.现代办公家具设计[D].沈阳工业大学，2008（3）.
[3] 王金凤.家具设计中人机工程学应用研究[D].天津工业大学，2007（12）.
[4] 陶毓博，李鹏.家具与室内计算机辅助设计技术[M].北京：科学出版社，2012（1）.
作者简介：陶毓博（1973—），女，黑龙江人，博士，东北林业大学材料科学与工程学院副教授，主要研究方向：家具设计与制造。