人因工程之座椅分析

1、人体工程学与座椅设计人体工程学与座椅设计本作品纯属个人 第一页，共29页。座椅设计坐姿分析坐姿分析座椅设计座椅设计座椅设计实例座椅设计实例作业作业第二页，共29页。坐姿分析坐姿分析坐姿的优点和缺点坐姿的优点和缺点坐姿矫形学生理坐姿矫形学生理肌肉活动度肌肉活动度第三页，共29页。可可免除免除站立时人体的足踝、膝部、臀部和脊椎等站立时人体的足踝、膝部、臀部和脊椎等关节部位受到关节部位受到静肌力静肌力，减少减少人体人体能耗能耗，消除疲劳消除疲劳坐姿比站立更坐姿比站立更有利于血液循环有利于血液循环有利于有利于保持身体的稳定保持身体的稳定，这对精细作业更适，这对精细作业更适在脚操作场合，坐姿保持身体处在

2、在脚操作场合，坐姿保持身体处在稳定稳定的姿的姿势，有利于作业。势，有利于作业。优优 点点第四页，共29页。限制了人体活动范围限制了人体活动范围，尤其是需要上肢出力的场合，往，尤其是需要上肢出力的场合，往往需要站立作业，而频繁的起坐交替也会导致废劳。往需要站立作业，而频繁的起坐交替也会导致废劳。长期维持坐姿也会影响人体安康，招致腹肌松弛，脊长期维持坐姿也会影响人体安康，招致腹肌松弛，脊椎非正常弯曲，以及对某些内脏器官造成损害，如消椎非正常弯曲，以及对某些内脏器官造成损害，如消化器官与呼吸器官化器官与呼吸器官坐姿太久也会造成下肢肿胀，静脉压力增坐姿太久也会造成下肢肿胀，静脉压力增加大腿部分受到压力

3、，增加血液回流阻力，加大腿部分受到压力，增加血液回流阻力，引起不适感。引起不适感。第五页，共29页。1. 正常的姿势下，脊柱的腰椎部分前凸，而至骶骨时那么后正常的姿势下，脊柱的腰椎部分前凸，而至骶骨时那么后凹。在良好的坐姿状态下，压力适当地分布于各椎间盘上，凹。在良好的坐姿状态下，压力适当地分布于各椎间盘上，肌肉组织上承受均匀的静负荷。肌肉组织上承受均匀的静负荷。第六页，共29页。 2. 当处于非自然姿时，椎间盘内压力分布不正常，形成的压当处于非自然姿时，椎间盘内压力分布不正常，形成的压力梯度，严重的会将椎间盘从腰椎之间挤出来，压迫中枢神力梯度，严重的会将椎间盘从腰椎之间挤出来，压迫中枢神,产

4、生腰部酸痛、疲劳等不适感。产生腰部酸痛、疲劳等不适感。第七页，共29页。躯干完全挺直的坐姿使脊椎严重弯曲，因椎间盘躯干完全挺直的坐姿使脊椎严重弯曲，因椎间盘上压力不能正常分布，身体上部的负荷加在腰椎上压力不能正常分布，身体上部的负荷加在腰椎部，引起不适，因此部，引起不适，因此90度角的靠背椅是不良的设度角的靠背椅是不良的设计计良好的坐姿：腰与大腿成良好的坐姿：腰与大腿成135度，腰椎部有支撑度，腰椎部有支撑躯干前倾的姿势会使本来前凸的腰椎拉直甚至反向后凹，躯干前倾的姿势会使本来前凸的腰椎拉直甚至反向后凹，这种姿势因此也极不舒适，影响了胸椎和颈椎的正常弯这种姿势因此也极不舒适，影响了胸椎和颈椎的

5、正常弯曲，使颈、背部疲劳曲，使颈、背部疲劳第八页，共29页。 F E D C B AG第九页，共29页。 脊椎骨根据其附近的肌肉和脊椎骨根据其附近的肌肉和腱连接，椎骨的定位正是借腱连接，椎骨的定位正是借助于肌腱的作用力。一旦脊助于肌腱的作用力。一旦脊椎偏离自然状态，肌腱组织椎偏离自然状态，肌腱组织就会受到互相压力就会受到互相压力(拉或压拉或压)的作用，使肌肉活动度增加，的作用，使肌肉活动度增加，招致疲劳酸痛。招致疲劳酸痛。第十页，共29页。在挺直坐姿下，腰椎部位肌肉活动度高，因为腰椎前向拉在挺直坐姿下，腰椎部位肌肉活动度高，因为腰椎前向拉直使肌肉组织紧张受力。直使肌肉组织紧张受力。提供靠背支承

6、腰椎后，活动力那么明显减小；提供靠背支承腰椎后，活动力那么明显减小；躯干前倾时，背上方和肩部肌肉活动度高，以桌面作为躯干前倾时，背上方和肩部肌肉活动度高，以桌面作为前倾时手臂的支承并不能降低活动度。前倾时手臂的支承并不能降低活动度。第十一页，共29页。C 大于大于90度的靠背可防止骨盆的旋转，增加坐姿稳定性度的靠背可防止骨盆的旋转，增加坐姿稳定性 且使坐姿更接近自然状态且使坐姿更接近自然状态根据矫形学原理和肌肉活动度分析可得出以下根据矫形学原理和肌肉活动度分析可得出以下结论：结论：A 躯干挺直或前倾的坐姿很容易引起疲劳躯干挺直或前倾的坐姿很容易引起疲劳B 设置适当的靠背可使疲劳降低设置适当的靠

7、背可使疲劳降低第十二页，共29页。设计原那么和分类设计原那么和分类设计细那么设计细那么第十三页，共29页。6. 椅垫必须有足够的垫料和适当的硬度，使其有助于体重压力椅垫必须有足够的垫料和适当的硬度，使其有助于体重压力均匀地分布于坐骨结节区域均匀地分布于坐骨结节区域1. 座椅的形式与尺度及其功用有关座椅的形式与尺度及其功用有关2. 座椅的尺度必须参照人体测量学数据确定座椅的尺度必须参照人体测量学数据确定3. 身体的主要重量应由臀部坐骨结节承担身体的主要重量应由臀部坐骨结节承担4. 座椅前缘处，大腿与椅子之间压力应尽量减小座椅前缘处，大腿与椅子之间压力应尽量减小5. 腰椎下部应提供支承，设置适当的

8、靠背以降低背部紧张度腰椎下部应提供支承，设置适当的靠背以降低背部紧张度第十四页，共29页。休息为目的的安乐椅休息为目的的安乐椅作业场所的工作椅作业场所的工作椅多用椅多用椅第十五页，共29页。设计重点在于使人体得到最大的舒适感，消除身体的设计重点在于使人体得到最大的舒适感，消除身体的紧张与疲劳。合理的设计应使人体的压力感减至最小。紧张与疲劳。合理的设计应使人体的压力感减至最小。第十六页，共29页。稳定性是主要因素，腰部应有适当的支持，重量要均匀分布于座稳定性是主要因素，腰部应有适当的支持，重量要均匀分布于座垫垫(或座面或座面)上，同时要适当考虑人体的活动性，操作的灵敏性与方上，同时要适当考虑人体

9、的活动性，操作的灵敏性与方便等。便等。第十七页，共29页。这类座椅以多种功能为设计重点。它可能与桌子配合，可能是工这类座椅以多种功能为设计重点。它可能与桌子配合，可能是工作、休息兼用，也可能是作为备用椅可以折叠收藏起来。作、休息兼用，也可能是作为备用椅可以折叠收藏起来。第十八页，共29页。座高座高 靠背的宽度与高度靠背的宽度与高度座宽座宽 靠背角度靠背角度座深座深 扶手高扶手高座面倾角座面倾角 椅垫椅垫第十九页，共29页。1. 适当的座高应使大腿保持程度，小腿垂直，双脚平放于地面。适当的座高应使大腿保持程度，小腿垂直，双脚平放于地面。2. 座面不能过高，否那么小腿悬空时，大腿受椅面前缘座面不能

10、过高，否那么小腿悬空时，大腿受椅面前缘压迫，使坐者感到不适，长时间这样坐着血液循环受阻，压迫，使坐者感到不适，长时间这样坐着血液循环受阻，小腿麻木肿胀。因此，座高一般按低身材人群设计，建小腿麻木肿胀。因此，座高一般按低身材人群设计，建议座面前缘应比人体膝窝高度低议座面前缘应比人体膝窝高度低35cm，且有半径为，且有半径为2.55cm的弧度。的弧度。3. 座面亦不能太低，否那么腿长的人骨盆后倾，正常的腰椎曲线座面亦不能太低，否那么腿长的人骨盆后倾，正常的腰椎曲线被拉直，致使腰酸不适。被拉直，致使腰酸不适。第二十页，共29页。 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 27 18 1

11、0座面上的间隔座面上的间隔 cm产生的压力产生的压力 kg正常的坐姿正常的坐姿双腿穿插时双腿穿插时第二十一页，共29页。休息椅应使腿能向前方伸展，以放松肌肉，也有助休息椅应使腿能向前方伸展，以放松肌肉，也有助于身体的稳定于身体的稳定工作椅工作椅使人以较直立的姿势坐于其上，双脚平放于使人以较直立的姿势坐于其上，双脚平放于地面，故其地面，故其座高比休息椅稍大座高比休息椅稍大当作业面固定时，椅高当作业面固定时，椅高上限应根据身材较矮的作业上限应根据身材较矮的作业者的要求来确定者的要求来确定，因为工作椅的高度显然与作业面，因为工作椅的高度显然与作业面高度有关，工作椅最好高度可调，以适应不同作业高度有关

12、，工作椅最好高度可调，以适应不同作业者者第二十二页，共29页。座宽必须能包容身材粗壮的人。对单人使用的座椅，参座宽必须能包容身材粗壮的人。对单人使用的座椅，参考尺寸是臀宽，以女性群体尺寸上限为设计根据，考尺寸是臀宽，以女性群体尺寸上限为设计根据，对成排相邻放置的座椅，如剧场观众椅，那么座宽应以对成排相邻放置的座椅，如剧场观众椅，那么座宽应以肘间距的群体上限位为设计基准，以防止拥挤压迫感。肘间距的群体上限位为设计基准，以防止拥挤压迫感。座宽亦不能太大，如长时间坐姿作业，双臂应得到应座宽亦不能太大，如长时间坐姿作业，双臂应得到应有的支承，如座宽太大，那么肘部必须向两侧伸展以有的支承，如座宽太大，那

13、么肘部必须向两侧伸展以寻求支承，这样会引起肩部疲劳。寻求支承，这样会引起肩部疲劳。第二十三页，共29页。采用座面适当前倾设计的工作椅会更合适于工作，采用座面适当前倾设计的工作椅会更合适于工作，尤其是办公室工作，比方对写字和绘图用椅的设计，尤其是办公室工作，比方对写字和绘图用椅的设计，当要求座高较高时，对于倾斜式绘图桌用椅，前倾当要求座高较高时，对于倾斜式绘图桌用椅，前倾角应到达角应到达15度以上，假如背靠角为度以上，假如背靠角为90。，那么相当。，那么相当于座面与靠背夹角为于座面与靠背夹角为l05度，这是坐姿的最小舒适角度，这是坐姿的最小舒适角度，靠背对于脊椎部还能起适度的支持作用，肌肉度，靠背对于脊椎部还能起适度的支持作用，肌肉紧张较小，背部压力在椎骨上分布也较均匀。紧张较小，背部压力在椎骨上分布也较均匀。第二十四页，共29页。座椅设计实例休息用椅座椅设计实例休息用椅座椅侧面轮廓每格座椅侧面轮廓每格100 100 mm第二十五页，共29页。座椅设计实例多功能座椅座椅设计实例多功能座椅座椅侧面轮廓每格座椅侧面轮廓每格100 100 mm第二十六页，共29页。因为人体背部处于自然形态时最舒适，此时腰因为人体背部处于自然形态时最舒适，此时腰椎部分前凸，座椅设计要从座面与靠背之间的椎部分前凸，座椅设计要从座面与靠背之间的角度和适当的腰椎支持来尽力保证。成年人腰角度和适当的腰椎支持来尽