针对中年女性的躺椅人体工程学设计课程

32/32人机工程学课程设计设计题目针对中年女性的躺椅人体工程学设计院（系、部）工程机械专业工业设计班25010801设计者杨鹏指导老师张伟社2012年03月02日目录1背景与调研····························································22中年女性的心理特点····················································33市场上一些躺椅的差不多尺寸··············································44坐具的差不多尺度与要求··················································54.1工作用坐具··················································64.2休息用坐具··················································85中国女性的差不多尺寸···················································106中年女性对色彩的喜好··············································147设计方案····························································158效果图······························································169设计心得体会························································17参考文献·································································17背景及调研：躺椅为清代出现的具有新样式与功能用途的家具之一，我国封建社会末期工艺与技艺不断提高，人们对生活质量越来越重视，生活用具分类越来越细，家具也相应生产出一些像躺椅如此的新品种。躺椅还有许多不称，“睡前椅”、“暖椅”、“逍遥椅”、“春椅”“皇妃椅”等，差不多上对某个式样的躺椅的不同称谓。折叠式躺椅：它是一种利用关节活动原理进行折叠设计，通过各种折叠方式能够折叠收放的躺椅。它方便有用，存放方便。折叠躺椅要紧由带有后脚框架的躺椅椅框架、靠背框架、前脚框架、扶手横杆构成，折叠躺椅靠背框架转动活接在座椅框架后面，扶手横杆一端活接在靠背框架侧杆上，另一端与前脚框架上端活动连接在一起，前脚框架两侧杆中部活接在座椅框架的中部两侧，在折叠后脚框架和前脚框架之间的下面部分设有一支撑框架，支撑框架一端能够活接在前脚框架上，折叠也能够活接在后脚框架上，相应的能够在后脚框架上设有定位横杆，也能够在前脚框架上设有定位横杆，对应定位横杆的支撑框架的自由端设有与定位横杆相配的卡口。折叠躺椅与已有技术相比，具有结构简单，折叠后体积小包装容易，折叠椅打开后靠背可调节的优点。躺椅的用途：由于躺椅较传统的椅子更能让人放松，处于半睡的状态得到全身的放松和休息。因此被广泛应用于医院陪护椅、午休椅、户外休闲椅等。而折叠躺椅更由于其方便有用，折叠灵活，占用空间小，携带方便等特点,更是被广泛应用于旅行休闲，办公室午睡等方面。一些紧急自然灾难时，它还具有不可替代的快速安置灾民的作用。材料：现代的躺椅所用的材料是：红木、竹、藤、铝合金、牛津布、帆布、特斯林布等。图1目前市场上存在的躺椅的种类中年女性的心理特点：中年女性心理压力要紧体现在三方面：其一，职业角色与家庭角色的矛盾。工作单位要求所属成员具有敬业、进取和开拓精神；家庭里她们却被要求成为温柔、贤惠专门本份的妻子、母亲。这种不同角色的反差所引起的冲突，必定会对她们心理产生阻碍。其二，社会生活与家庭生活的矛盾。传统上，中年女性被要求在家庭生活中担负比男人更多的责任，因此她们在社会上与男性竞争时，不得不背上沉重的包袱，从而加大了压力。其三，过高期望与这一期望难以实现的矛盾。许多中年女性事业心较强，对自己的期望值比较高。然而，由于社会性不的差异，有些人常常遇到挫折，使期望难以实现，以致出现心理障碍。这些矛盾使中年女性处于一个极不稳定的情绪，即我们常讲的“更年期”这些过重的生活压力可能使中年女性往往有一种莫名的疲劳感，自觉躯体虚弱无力，即便多休息也不易缓解。此外，还容易出现头晕、偏头痛、痛经、月经不调等症状。有过重心理压力的女性，可能有长期或频繁发作的烦闷、不快和失眠，或出现暴躁易怒、焦虚、无故悲伤和失落感，有的甚至因此造成夫妻冲突和离异等家庭不幸。没有食欲或食欲过盛，心跃过快，头痛或颈背部肌肉紧张，难以入睡或噩梦频频。不能呼吸，皮肤过敏或湿疹，吸烟或饮酒过量，注意力难以集中，感知功能减退（如视力，听力衰退）；动作技能下降；经历和学习能力下降；考虑，理解和信息加工技能虽有所改善，但由于经验，思维日益变得刻板起来，为琐碎小事而与家人、同事争吵。市场上一些躺椅差不多尺寸：图2躺椅的差不多尺寸详细介绍:产品尺寸(cm):156×60×79

外箱尺寸(cm):88×39×62/4pcs

面料:双层透气材料

管件(cm):φ25,φ19

装箱数:1280pcs/40HQ图3躺椅的差不多尺寸产品名称:折叠两用躺椅产品型号:LRA-101-C2详细介绍:产品尺寸(cm):156×60×79

外箱尺寸(cm):88×39×62/4pcs面料:600D

管件(cm):φ25,φ19装箱数:1280pcs/40HQ坐具的差不多尺度与要求图5所示为人体不同姿态与腰椎变化的关系。当人坐下来时，腰椎就专门难保持原来的自然状态、而是随着不同的坐姿经常改变其曲度。图中姿势b（人体侧卧、L下肢稍加弯曲时）是腰椎处于最接近站立时呈自然状态的腰椎曲线a。而曲线L是人体坐姿和下肢稍曲时，腰椎处于最自然的状态，也即休息最有效的状态。因此，在设计椅子或沙发时，应当使靠背的形状和角度接近于适应人坐姿时的腰椎曲线，接近于曲线b。图4人体各种姿势与坐卧家具类型图5姿势与腰的关系立姿2．立姿并倚靠某一物体3．坐凳状态，可作制图、读书等使用的小型椅子4．坐面、靠背支撑着人体，可作一般性工作、用餐、5．较舒适的姿势，椅子有扶手，用于用餐、读书等6．专门舒适的姿势，属沙发类的休息用椅7．躺状休息用椅8．完全休息状态用床机器操作等工作用坐具一般工作用坐具的要紧品种有凳、靠背椅、扶手椅、圈椅等，它的要紧用途是既可用于工作，又利于休息。工作用椅可分为作业用椅、轻型作业椅、办公椅和会议椅等。（1）坐高（没有靠背）的坐高是指坐面与地面的垂直距离；椅坐面常向后倾斜或做成凹形曲面，通常以坐面前缘至地面的垂直距离作为椅坐高。坐高是阻碍坐姿舒适程度的重要因素之一、坐面高度不合理会导致不正确的坐姿，同时坐的时刻稍久，就会使人体腰部产生疲劳感。通过对人体坐在不同高度的凳子上其腰椎活动度的测定（图6）能够看出凳高为400mm时，腰椎的活动度最高，即疲劳感最强。稍高或稍低于此数值者，其人体腰椎的活动度下降，舒适度也随之增大，这意味着凳子比400mm稍高或稍低都可不能使腰部感到疲劳，在实际生活中人们喜爱坐矮板凳从事活动的道理就在于此，人们在酒吧间坐高凳活动的道理也相同。关于有靠背的坐椅，其坐高既不宜过高，也不宜过低，它与人体在坐面上的体压分布有关。不同高度的椅面，其体压分布情况有显著差异，坐感也不尽相同，它是阻碍坐姿舒服与否的重要因素。坐椅面是人体坐时承受臀部和大腿的要紧承受面，通过测试，不同高度的坐椅面的体压分布（如图6）所示，可看出臀部的各部分分不承受着不同的压力，椅坐面过高，两足不能落地，使大腿前半部近膝窝处软组织受压，时刻久了，血液循环不畅，肌腱就会发胀而麻木；假如椅坐面过低，则大腿碰不到椅面，体压分布就过于集中，人体形成前屈姿态，从而增大了背部肌肉负荷，同时人体的重心也低，所形成的力距也大，如此使人体起立时感到困难（图7）。因此，设计时应力求幸免上述情况的出现，并寻求合理的坐高与体压分布，依照坐椅的体压分布情况来分析，椅坐高应小于坐者小腿窝到地面垂直距离，使小腿有一定的活动余地。因此，适宜的坐高应当等于小腿窝高加25~35mm鞋跟高后，再减10~20nm为适宜。图6不同坐高与体压分（g/cm2）（2）坐深：要紧是指坐面的前沿至后沿的距离。它对人体舒适度阻碍也专门大，如坐面过深，则会使腰部的支撑点悬空，靠背将失去作用，同时膝窝处还会受到压迫而产生疲劳。同时，坐面过深，还会使膝窝处产生麻木的反应，同时也难起立（图8）。因此，坐面深度要适度，通常坐深小于人坐姿时大腿水平长度，使坐面前沿离开小腿有一定的距离，以保证小腿的活动自由（图9）。我国人体的平均坐姿大腿水平长度为男性445mm、女性425mm，因此坐深可依此值减去椅坐前缘到膝窝之间应保持的大约60mm空隙来确定，一般讲来选用380~420mm之间的坐深是适宜的。关于一般工作椅，在正常就坐情况下，由于腰椎到骨盆之间接近垂直状态，其坐深能够浅一点，而关于一些倾斜度较大，专供休息的靠椅，因坐时人休腰椎到骨盆也呈倾斜状态，因此坐深就要略加深，也可将坐面与靠背连成一个曲面。（3）坐宽：依照人的坐姿及动作，椅子的坐面往往呈前宽后窄，前沿宽度称坐前宽，后沿宽度称坐后宽。椅坐的宽度应当能使臀部得到全部的支承，同时有适当的活动余地，便于人能随时调整其坐姿。肩并肩坐的联排椅，宽度应能保证人的自由活动，因此，应比人的肘至肘宽稍大一些。一般靠背椅坐宽不小于380mm就能够满足使用功能的需要；对扶手椅来讲，以扶手内宽作为坐宽尺寸，按人体平均肩宽尺寸加上适当余量，一般不小于460mm，其上限尺寸应兼顾功能和造型需要，如就餐用的椅子，因人在就餐时，活动量较大，则可适当宽些。坐宽也不宜过宽，以自然垂臂的舒适姿态肩宽为准。（4）坐面曲度：人坐在椅、凳上时，坐面的曲度或形状也直接阻碍体压的分布，从而引起坐感受的变异，如图10所示。从图中可知，左力的体压分布较好，右方的欠佳，坐感不良。其缘故是左边的压力集中于坐骨支承点部分，大腿只受轻微的压力；而右边的则有相当的压力要内腿部软组织来承受。尽管从坐面外观来看，大概右边的舒适感比左边为好，但实际情况恰恰相反，因此坐椅也不宜过软，因为，坐垫愈软，则臀部肌肉受压面积愈大，而致坐感不舒服。因此，设计时应注意尽量使腿部的受压降低到最低限度。由于腿部软组织丰富，无合适的立承位置，不具备受压条件（有股动脉通过），故椅坐面宜多选以半软稍硬的材料，坐面前后也可略显微曲形或平坦形，这有利于肌肉的松弛和便于起坐动作。（5）座面倾斜度：一般坐椅的坐面是采纳向后倾斜的，后倾角度以3°~5°为宜。但对工作用椅来讲，水平坐面要比后倾斜坐面好一些。因为当人处于工作状态时，若坐面是后倾的，人体背部也相应向后倾斜，势必产生人体重心随背部的后倾而向后移动、如此一来，就不符合人体在工作时重心应落于原点趋前的原理，这时，人在工作时为提高效率，就会尽力欲图保持重心向前的姿势，致使肌肉与韧带呈现极度紧张的状态，不多时刻，人的腰、腹、腮等处就开始感到疲劳，引起酸痛。因此，一般工作用椅的坐面以水平为好，甚至也可考虑椅面向前倾斜。如通常使用的绘图凳面是前倾的；一般情况下，在一定范围内，后倾角越大，休息性越强，但不是没有限度的，尤其是关于老年使用的椅子，倾角不能太大，因为会使老年人在起坐时感到吃力。（6）椅靠背：人若笔直地坐看，躯干得不到支撑，背部肌肉也就显得紧张，渐呈疲劳现象，因此，就需要用靠背来弥补这一缺陷。椅靠背的作用确实是要使躯干得到充分的支承，通常靠背略向后倾斜，能使人体腰椎获得舒适的支承面，同时，靠背的基部最好有一段空隙，利于人坐下时，臀肌不致受到挤压。在靠背高度上有肩靠、腰靠和颈靠三个关键支撑点。肩靠应低于肩胛骨（相当于第9胸椎，高约460mm），以肩胛的内角碰不到椅背为宜。腰靠应低于腰椎上沿，支撑点位置以位于上腰凹部（第2~4腰椎处，高为18~250mm）最为合适。颈靠应高于颈椎点，一般应不小于660mm。图7坐面高度不适例图8人体与坐面深度图9坐面深度不适例（g/cm2）图10坐面曲度与体压分布图休息用坐具休息用坐具的要紧品种有躺椅、沙发、摇椅等。它的要紧用途确实是要充分地让人得到休息，也确实是讲它的使用功能是把人体疲劳状态减至最低程度，使人获得中意的舒适效果。因此，关于休息用椅的尺度、角度、靠背支撑点、材料的弹性等的设计要给予精心考虑。（1）坐高与坐宽：通常认为椅坐前缘的高度应略小于膝窝到脚跟的垂直距离。据测量，我国人体那个距离的平均值，男性为4l0mm，女性为360~380mm。因此，休息用椅的坐高宜取330~380mm较为合适（不包括材料的弹性余量）。若采纳较厚的软质材料，应以弹性下沉的极限作为尺度准则。坐面宽也以女性为主，一般在430~450mm以上。（2）坐倾角与椅夹角：坐而的后倾角以及坐面与靠背之间的夹角（椅夹角或靠背夹角）是设计休息用椅的关键，由于坐面向后倾斜一定的角度，促使躯体向后倾，有利人体重量分移至靠背的下半部与臀部坐骨结节点，从而把体重全部抵住。而且，随着人体不同休息姿势的改变，坐面后倾角及其与靠背的夹角还有一定的关联性，靠背夹角越大，坐面后倾角也就越大，如图11所示。一般情况下，在一定范围内，倾角越大，休息性越强，但不是没有限度的，尤其是关于老年使用的椅子，倾角不能太大，因为会使老年人在起坐时感到吃力。通常认为沙发类坐具的坐倾角以4°~7°为宜，靠背夹角（斜度）以l06°~112°为宜；躺椅的坐倾角可在6°~15°之间，靠背夹角可达112°~120°。随着坐面与靠背夹角的增大，靠背的支撑点就必须分不增加到2~3个，即第2与第9胸椎（即肩胛骨下沿）两处，高背休息椅和躺椅还须增高至头部的颈椎。其中以腰椎的支撑最重要。（如图12所示）（3）坐深：休息用椅由于多采纳软垫做法，坐面和靠背均有一定程度的沉陷，故坐深可适当放大。轻便沙发的坐深可在480~500mm之间；中型沙发在500~530mm之间就比较合适；至于大型沙发可视室内环境作适当放大。假如坐面过深，人坐在上面，腰部接触不到靠背，结果支撑的部位不是腰椎，而是肩胛骨，上身被迫向前弯曲，造成腹部受挤压，使人感到不适和疲劳。（4）椅曲线：休息用椅的椅曲线是椅坐面、靠背面与人体坐姿时相应的支撑曲面（图13）。它是建立在坐面体压分布合理的基础上，通过如此的整体曲面来完成支撑人体各部位的任务，并将使用功能与造型美专门好地结合在一起，使人们唤起一种美与力的意象。按照人体坐姿舒适的曲线来合理确定和设计休息用椅及其椅曲线，能够使腰部得到充分的支撑，同时也减轻了肩胛骨的受压。但要注意托腰（腰靠）部的接触面宜宽不宜窄，托腰的高度以185~250mm较合适。靠背位于腰靠（及肩靠）的水平横断面宜略带微曲形以适应腰园（及肩部），一般肩靠处曲率半径为400~500mm，腰靠处曲率半径为300mm。但过于弯曲会使人感到不舒适，易产生疲感（图14）。靠背宽一般为350~480mm。图11椅座角度与不同的休息姿势图12椅夹角与支撑点图13椅曲线与人体图14靠背不适例（5）弹性：休息用椅软垫的用材及其弹性的配合也是一个不可忽视的问题。弹性是人对材料坐压的软硬程度或材料被人坐压时的反回度。休息椅用软垫材料能够增加舒适感，但软硬应有适度。一般来讲，小沙发的坐面下沉以70mm左右合适，大沙发的坐面下沉应在80~120mm合适。坐面过软，下沉度太大，会使坐面与靠背之间的夹角变小，腹部受压迫，使人感到不适，起立也会感到困难。因此，休息用椅软垫的弹性要搭配好，为了获得合理的体压分布，有利于肌肉的松弛和便于起坐动作，应该是靠背比坐面软—些。在靠背的做法上，腰部宜硬点，而背部则要软些。设计时应该以弹性体下沉后的安定姿势为尺度计核依据。通常靠背的上部弹性压缩应在30~45nm，托腰部的弹性压缩宜小于35mm。休息椅的坐面与靠背，也可采纳藤皮、革带、织带等材料来编织，具有相当舒适的弹性。（6）扶手：休息用椅常设扶手，可减轻两肩、背部和上肢肌肉的疲劳，猎取舒适的休息效果。但扶手高度必须合适，扶手过高或过低，肩部都不能自然下垂，容易产生疲劳感，依照人体自然屈臂的肘高与坐面的距离，扶手的实际高度应在200~250mm（设计时应减去坐面下沉度）为宜。两臂自然屈伸的扶手间距净宽应略大于肩宽，一般应不小于460mm，以520~560mm为适宜，过宽或过窄都会增加肌肉的活动度，产生肩酸疲劳的现象。扶手也可随坐面与靠背的夹角变化而略有倾斜，有助于提高舒适效果，通常可取为10°~20°的角度。扶手外展以小于10°的角度范围为宜。扶手的弹性处理不宜过软，因它承受的臂力不大，而在人起立时，还可起到助立作用。但在设计时要注意扶手的触感效果，不宜采纳导热性强的金属等材料，还要尽量幸免见棱见角的细部处理。中年女性具体的尺寸参见GB-10000-88：中年女性的差不多尺寸：图15人体站立姿势表一中年女性站立时躯体尺寸图16人处于坐姿表二人处于坐姿时躯体尺寸图17人体尺寸图表三人体处于自然状态时躯体尺寸表四人体头部尺寸为了设计符合大部分人的躺椅，因此选择第50百分位数，即指大于和小于此值的人体身材尺寸各位50%因此得出：头最大宽：149肩宽：350胸宽：269坐姿臀宽：353坐高：851坐姿颈椎点高：616坐姿肩高：555坐姿大腿厚：133小腿加足高：379坐深：432中年女性对色彩的喜好：当代的中年女性大部分经历了国民经济的三年困难时期，文化大革命，上山下乡和改革开放整个历史的演变过程，坎坷的人生，专门的经历，以及在家庭生活中的重要地位，塑造了她们与众不同的性格，形成了鲜亮的价值观和审美观，进而在消费商表现出强烈的特性：1.采购领域的广泛性。中年女性由于在小时候经历过磨难和人锻炼，倍加珍惜今天的时刻，舍得在小孩们身上花钞票，他们理解夫君在事业上取得成功与进展，舍得花钞票包装夫君，添置各种生活日用品2.消费角色的多重性。随着经济收入的增加和妇女社会地位的提高，中年女性一般掌管着家庭生活的日常经济开销，并在购物活动中同时充当多种角色。在家庭生活消费中，一般情况下她们既是消费行为的决策者，执行者，阻碍着，同时又是使用者。3.消费需求的实惠型。中年女性一般上有老，下有小，担负着家庭主妇的责任，操办和安排家庭的衣食住行的全部开销。他们普遍具备着勤俭持家，精打细算的美德，消费行为多为满足生活的实际需要为前提，比起其他年龄段的女性，她们更讲究实惠。4.消费行为的合理性。中年女性成熟的特点决定了她们在购物时的合理性，她们当家理财，量入为出，一般可不能超出打算去买东西，在购物时，他们常常按照自己的适应，喜好行动，一般不拘泥于过去的传统，更是顺应潮流，但又不完全同意潮流的支配。对时尚商品的追求来讲，中年女性表现出三个方面的特性：第一，流行色彩。即对服饰，家具，鞋帽等商品，她们的消费需求总的倾向是赏心悦目，追求与众不同：第二，新颖款式。对妇女专用品，要求造型新颖，不致大方：第三，合理搭配，她们不像青年女性那样追求时髦，超前消费而是追求一种整体效果，通过合理搭配，达到体现自我个性的目的。中年女性躯体特点：中年女性脂肪沉淀显著，腹部臀部明显增厚，优美曲线逐渐消逝。中年女性的色彩观：从中年女性穿衣装扮中推出她们喜爱的色彩与格调。由于中年女性脸色晦暗了些，因此她们的服装色彩偏暖，因而她们选择虾蓝，豆绿，金黄，枣红等颜色，颜色不花哨，也不太素淡，他们尤其注重颜色的搭配，不同时穿三种颜色的衣服，因为太多的颜色会使躯体产生膨胀感；现在的中年女性越穿越年轻，鲜艳的颜色，时髦的款式都会去尝试，心态越来越向年轻人靠拢，她们在颜色的选择上潜意识里会倾向粉绿，粉紫，红色，黄色和比较鲜艳的颜色。综上所述，中年女性关于粉紫，红色，黄色，枣红等颜色比较偏爱，因此她们在选择衣服，家具，首饰时就会偏向这几种颜色，因此在设计躺椅的时候就应该以这几种颜色为主。设计方案：图18方案一图19方案二图20