缓解VDT作业者人体疲劳的产品设计研究

刘博雅 邓嵘

摘要：目的以人机工学理论为基础，揭示当下VDT作业者产生疲劳的原因，探究解决此类疲劳问题。方法通过对VDT作业者作业模式的典型案例分析，从人、产品及环境三个方面的因素综合考量产生疲劳的原因，再以人机工学理论为依据，从产品设计的角度提出解决此类人体疲劳方法的设计机会及未来展望。结论VDT作业早已成为人类日常工作的重要载体，解决其产生的人体疲劳可以通过与作业者产生直接关系的产品入手。本文提出了在满足功能性的前提下，以解决人体疲劳为重心对此类产品进行再设计的设计思路，同时也为此类产品领域的健康设计提供了理论依据。

关键词：产品设计 健康设计 VDT作业 人体疲劳

引言

现如今，生活健康已经成为了人们越来越关注的话题。随着城市化进程的不断推进和科技日新月异的发展，人们逐渐从体力劳动中解放出来，越来越多的人们投入到的电脑桌前进行伏案工作。然而长时间的伏案工作会使人们经常感到劳累疲倦，身体各个部位也出现了机能性疼痛，甚至引发许多疾病，而这些疾病也更有年轻化发展的趋势。随着生活节奏的加快，社会竞争压力的增大，由久坐而引发的生活亚健康现象益突出，成为了我们不容忽视的健康问题，因此，寻找缓解久坐族身体疲劳的方法至关重要。文章分析VDT作业趋势，并通过人、产品、环境三者之间的联系分析疲劳产生成因和解决方法，并以人机工程学原理为基础对未来解决方案进行展望。

一、以健康为中心的工作趋势以及VDT的发展

健康，指一个人在身体及精神和社会层面都处于良好的状态。20世纪80年代，英国皇家工业设计师Alan Tye先生在其演讲中说到，“日常生活中使用的产品是为了提高人们的健康能力，从这个意义上说我们应当重新理解产品设计”。由此健康工业设计的概念被提出并开始受到关注，健康工业设计理论提出在符合人体自然运动规律基础上，以健康的使用为原则，关注产品设计能否帮助人们的身体进入健康常态。健康在当今的社会已经成为人们关注的重点，同时健康设计也正在成为产品设计的导向。比如在职场中，越来越多的企业将工作氛围优化，力求为员工提供更加健康舒适的工作环境，这也是在保持员工健康的基本要求。在美国，超过70%的雇主为他们的员工购买健康管理计划，而每年在医疗中的支出已经超过10亿美金；在我国，社会医疗保险的支出也是十分惊人的，同时，这也是我国不断提升对员工管理的重要措施，毕竟只有有了好的身体才能提高生产力。

VDT（Visual DisplayTerminal，或者叫作视觉显示终端）是指计算机显示器，而单一的显示器只是计算机的输出界面，现在VDT还由主机、键盘等其他硬件组成，不管是单一的显示器如监控器还是电脑都算作VDT的范畴之内，而使用最广泛的当属电脑终端。VDT作业与传统作业相比较，具有更加高效、准确、快速的特点，极大地简化了人们的工作流程，提高了效率。

在使用电脑工作的企业中，VDT作业者每天都会与电脑打交道，并且其中占工作时间的比例近乎高达90%，这样长时间高强度的作业不仅对员工的身体机能造成损害，还会大大影响工作效率，为此已经有很多用户选择缓解因长时間工作而产生身体机能损耗的产品，诸如市面上主流的保护腰部的座椅靠背，其用途便是缓解因久坐而产生的腰部酸痛，随着这类健康问题的产生，不仅人们自我保护的意识、以健康为中心的工作意识提高，解决这类问题的相关产品也在不断推出。可以说，21世纪人类对于健康的意识已经提高到了一个新的层次，以健康为中心必然成为现在乃至将来的工作趋势。

二、VDT作业及其对人的生理影响

VDT作业与传统桌面作业有很大的差别，VDT作业其自身有着特有的属性，最显著的特点表现在作业者注视的不再是文稿，而是一种自发光并呈现任务的荧光屏。作业者的视线也不再是向下看，而是近乎于平视的状态，并目视线还需要在文稿、键盘和荧光屏之间不断地移动。由于显示器、键盘、鼠标等工具的相对固定性，操作者并非能像传统作业那样自由更换坐姿。不同类型的VDT作业对作业者身体各部位的影响也有所不同，人机会话型VDT作业者腰部疲劳感的发生率高于肩、颈等部位，数据录入型VDT作业者腰、背、肩等部位疲劳感的发生率较高。

（一）VDT作业的几个特征

基数大：早在20世纪70年代初期，随着计算机的普及，VDT广泛应用于各行各业。至1987年，美国有1.5千万台VDT投入使用，1990年增加到7千万台，2000年增加到1亿台。瑞典2000年报道，68%和63%的男子和妇女在日常工作中使用计算机。德国的劳动人口中有45%左右的人使用计算机处理公务，而在整个欧盟有47%的工作属于白领工作。

效率高：VDT自诞生以来不断地冲击着人们的日常生活，在办公领域的发展可谓是跨越式的，与效率极高的VDT作业相比人们摒弃了传统的纸质作业，仅仅通过简单的点击鼠标，使用键盘录入信息便可执行大量的指令在现在直至未来，VDT的高度发展将会是必然的，人们通过这种高效率的作业方式不断改变着工作与生活方式。

时间久：作业者在使用VDT作业时由于高强度的集中精力，往往在电脑面前一座就是几个小时，并且随着社会压力的增大，企业中加班的现象司空见惯，人们对于在VDT前的长时间工作已经习以为常，但这对于职场健康形成了巨大的挑战，在以VDT办公的平台中，视觉、骨骼肌等都在长时间的作用下发生着病理上的变化。

机械性：VDT作业者所进行的作业限制极大，仅在几平的空间内进行工作，在高效工作时，工作环境仅仅简化到了人-电脑0桌椅三者，活动性较差，机械式的指尖动作将人禁锢在了电脑桌前，VDT作业者被迫把更多的精力投入到视频显示终端上。

（二）VDT作业所产生的人体疲劳

近代研究表明，久坐不动容易诱发多种疾病，尤其是在办公室里面的白领人士，不同的VDT作业者在进行作业时多少都会产生不适感。人体的疲劳表现是多种多样的，按照发生部位不同，疲劳可以分为体疲劳、脑疲劳和混合疲劳。而不正确的坐姿是产生人体疲劳的重要因素，由于长时间的机械式的作业，导致坐姿不当，从而引发于颈肩、腰椎、眼部等部位的不适。久坐时，人体的重量会较集中地压在腰骶部，这种压力分布不均衡易引起腰背肌肉劳损并疼痛，长期如此甚至可致椎间盘组织弹性减退和脊柱骨质增生。而对于肠胃而言，久坐引起肠胃蠕动减慢，除了消化液分泌相对减少影响消化外，还会引起和加剧腹胀和便秘等消化系统病症。VDT作业导致的人皮疲劳已经程严重化趋势发展，而国内对解决此类疲劳的重视程度还远远不够。

三、VDT作业中人、产品、及环境三者之间的关系

我们不难发现，在VDT作业者进行作业时，与人直接产生关系的是电脑、桌、椅子三者，这三者对作业者生理产生直接影响，而周围的环境的改变更多起到的是对人心理上的影响。人作为作业的主体，其作业的姿势、时间、精神状态等因素都会对人体疲劳的产生起到影响作用，相较于产品，则可以通过更加客观科学的方式来改善人的作业质量，譬如防辐射电脑屏幕的设计师针对作业者眼睛的疲劳而设计站立式电脑桌则是为了改善人久坐的作业状态而设计的，很明显，产品本身在人-产品-环境三者之间起到了最为重要的作用，其设计的好坏可以更加直观地展现在人体疲劳的缓解中。

四、解决VDT作业者人体疲劳的方法展望

（一）人体疲劳的缓解方法

人体疲劳的主要原因是久坐而产生的坐姿不当，根据久坐所产生的不同症状采取不同的缓解方式，坐姿不当所产生的人体疲劳症状主要分布于人体视觉，肩颈，腰部，三大方面，其中，对于肩颈以及腰部的影响最为明显。人体疲劳缓解主要通过两个方面来达到，即主动与被动，主动方面可以看作个人改变身体状态，被动则是通过外部产品的作用来改变。在生理本能中，人坐在椅子上，并非都是静止不动的，而是不断地在作调整姿势的细微动作，以消除脊柱部位的不正常压力，这种特征成为坐姿行为。同时，个人的间隔性休息，通过间隔一段时间起身进行肢体的活动来达到缓解疲劳的目的。另外，站立作业也是一种缓解方法，研究表明站立工作相比于坐下状态工作有着一定的优势，在站立时，人的脊椎相对的直一些。在被动方面，抛开现阶段的座椅背部靠垫以及颈部缓解仪器类产品，我们发现，许多经过设计的桌椅家具都是通过改变人体姿势来进行调节，是用被动缓解的方式达到主动缓解效果的方式。如跪椅，由于人在日常工作中坐在常规椅子上时，脊柱过分弯曲，受力與腰部，使得长久下来会造成腰部酸痛，同时不自觉地耸肩会造成肩部的损伤，跪椅就是通过改变工作姿势，将力量分布在腿上，这样使背部脊柱达到自然弯曲形态，达到缓解疲劳的作用。

但是在实际看来，由于作业者自身的工作状态等原因，通过人本身的活动来缓解疲劳是远远不够的，使用外界的产品或是家具来进行被动的调整很有必要。

（二）相关产品的应用

经过调研发现，解决VDT作业疲劳的产品主要分为两大方面，第一方面是附属性产品，诸如保护腕部的鼠标垫、健康座椅靠背、便携肩部按摩器、座椅下踩踏器材等，这类产品需要用户本身进行主动使用，从而缓解疲劳；第二类为人机工学桌椅，这类产品科学性与专业性都很强，其缓解疲劳的方式也更加适合VDT作业者，但是制作成本更高，随着职场中人们对于个人健康的重视程度越来越高，促使了力公环境及力公家具的发展，不少办公家具企业也在推出新的产品来满足人们的需求，如震旦、永艺等，现在市场上办公产品出现了两极分化的局面，价格便宜但功能性弱与价格昂贵功能性强两大类产品，然而由于我国的国情问题，人们对于办公家具的认识不够彻底，在成本方面较大的控制使得现阶段大部分人所使用的力公家具多为前者，并不能很好地缓解人体疲劳。随着生产技术的提高与人们思维方式的转变，后者将会成为未来人们的首选对象。

（三）办公产品的发展方向

设计需要符合自然运动的人的规律，产品的使用应当为用户的健康考虑，办公产品的设计将会以人的运动规律为基础，以健康为主旨为大方向进行发展。

办公桌椅作为使用载体，直接影响着VDT作业者的人体疲劳程度，办公座椅的发展也茌朝着更加科学的方向发展，但是VDT作业者在进行作业时静态的缓解方法始终不能够完全解决人体疲劳，当下检测技术已经成熟普及，这类技术在进入办公领域尚处于尝试阶段，将检测与调节作为办公产品的全新设计方向能为科学合理地改善人们工作时的坐姿及改善人体疲劳提供有效的解决方案。并且随着科技的发展，“智能”这一词早已不是噱头，生活中无不充斥着智能产品，智能化进入办公系统当中已经成为现实，科技为人服务，同样，智能化是为了更好地帮助人来活动，办公桌椅作为最重要的办公产品，其智能化的发展将会成为趋势，检测、改善的功能将会为人所用，更加符合人体工程学的结构与活动方式将被设计出来。现国外的部分厂家已经进军智能桌椅系统，虽然尚处于初期发展阶段，但办公家具的智能化已经成为未来发展必不可挡的趋势。

在检测技术的成熟下，将检测与调整作为办公桌椅智能化的方向将会是未来一个全新的出发点，力公座椅与作业者臀部及背部产生直接接触，能够有效地检测诸如坐时、坐姿等客观数据，将这类数据进行整合分析，对当下VDT作业者的不正确坐姿进行主动调整而达到缓解人体疲劳的目的。同时，桌面的高低与倾斜角度同样对作业者的疲劳值有着直接的影响，在大数据的支持下，分析出当下作业者的作业状态并进行调整同样能够解决人体疲劳。桌与椅既可以单独对作业者进行调整，也可以作为一套产品系统共同作用，所组成的新型办公系统相辅相成，但也对相应的技术提出了新的挑战。

结语

21世纪人们越来越关注自己的生活健康，VDT作为当今主流的工作形态已经成为今后全行业发展必然趋势，VDT带给我们人类社会的变化突飞猛进，但是其在给我们的生活带来极大便利的同时，催生出的健康问题也正在被人们所关注，人们不断地寻求着更加高效的解决此类健康问题的方式。办公系统的设计在满足功能性与舒适度前提下正在不断地向更为人机更为科学的方向靠拢。在社会发展的推动下，工作环境的优化与产品的技术革新不断刺激着人们的生活工作观念，从早期的满足基础功能的办公桌椅到如今提升人们工作舒适度的转变可以看出，人们的思想在更新；由坐到站的缓解疲劳方式的转变让人们了解到解决此类问题的多样性。随着生产技术的提高与人们思维方式的转变加之人机工程学的不断推动，以办公家具检测与调节为手段来缓解人体疲劳的方式将会呈现出广阔的发展前景和机遇。