人因工程之座椅分析完整版

1、 座椅設計 坐姿分析坐姿分析 座椅設計座椅設計 座椅設計實例座椅設計實例 作業(yè)作業(yè) 坐姿分析坐姿分析 坐姿的優(yōu)點和缺點坐姿的優(yōu)點和缺點 坐姿矯形學生理坐姿矯形學生理 肌肉活動度肌肉活動度 坐姿的優(yōu)點和缺點坐姿的優(yōu)點和缺點 可可免除免除站立時人體的足踝、膝部、臀部和脊椎等站立時人體的足踝、膝部、臀部和脊椎等 關節(jié)部位受到關節(jié)部位受到靜肌力靜肌力，減少減少人體人體能耗能耗，消除疲勞消除疲勞 坐姿比站立更坐姿比站立更有利于血液循環(huán)有利于血液循環(huán) 有利于有利于保持身體的穩(wěn)定保持身體的穩(wěn)定，這對精細作業(yè)更適，這對精細作業(yè)更適 在腳操作場合，坐姿保持身體處在在腳操作場合，坐姿保持身體處在穩(wěn)定穩(wěn)定的的 姿勢

2、，有利于作業(yè)。姿勢，有利于作業(yè)。 優(yōu)優(yōu) 點點 缺點缺點 限制了人體活動范圍限制了人體活動范圍，尤其是需要上肢出力的場，尤其是需要上肢出力的場 合，往往需要站立作業(yè)，而頻繁的起坐交替也會合，往往需要站立作業(yè)，而頻繁的起坐交替也會 導致廢勞。導致廢勞。 長期維持坐姿也會影響人體健康長期維持坐姿也會影響人體健康，招致腹肌松，招致腹肌松 弛，脊椎非正常彎曲，以及對某些內臟器官造弛，脊椎非正常彎曲，以及對某些內臟器官造 成損害，如消化器官與呼吸器官成損害，如消化器官與呼吸器官 坐姿太久也會坐姿太久也會造成下肢腫脹造成下肢腫脹，靜脈壓力增，靜脈壓力增 加大腿局部受到壓力，增加血液回流阻力，加大腿局部受到壓

3、力，增加血液回流阻力， 引起不適感。引起不適感。 坐姿矯形學生理坐姿矯形學生理 1. 正常的姿勢下，脊柱的腰椎部分前凸，而至骶骨時則正常的姿勢下，脊柱的腰椎部分前凸，而至骶骨時則 后凹。在良好的坐姿狀態(tài)下，壓力適當?shù)胤植加诟髯甸g后凹。在良好的坐姿狀態(tài)下，壓力適當?shù)胤植加诟髯甸g 盤上，肌肉組織上承受均勻的靜負荷。盤上，肌肉組織上承受均勻的靜負荷。 坐姿矯形學生理坐姿矯形學生理 2. 當處于非自然姿時，椎間盤內壓力分布不正常，形成當處于非自然姿時，椎間盤內壓力分布不正常，形成 的壓力梯度，嚴重的會將椎間盤從腰椎之間擠出來，壓迫的壓力梯度，嚴重的會將椎間盤從腰椎之間擠出來，壓迫 中樞神中樞神,產生腰

4、部酸痛、疲勞等不適感。產生腰部酸痛、疲勞等不適感。 軀干完全挺直的坐姿使脊椎嚴重彎曲，因椎間盤軀干完全挺直的坐姿使脊椎嚴重彎曲，因椎間盤 上壓力不能正常分布，身體上部的負荷加在腰椎上壓力不能正常分布，身體上部的負荷加在腰椎 部，引起不適，因此部，引起不適，因此90度角的靠背椅是不良的設度角的靠背椅是不良的設 計計 良好的坐姿：腰與大腿成良好的坐姿：腰與大腿成135度，腰椎部有支撐度，腰椎部有支撐 軀干前傾的姿勢軀干前傾的姿勢會使本來前凸的腰椎拉直甚至反會使本來前凸的腰椎拉直甚至反 向后凹，這種姿勢因而也極不舒服，影響了胸椎向后凹，這種姿勢因而也極不舒服，影響了胸椎 和頸椎的正常彎曲，使頸、背部

5、疲勞和頸椎的正常彎曲，使頸、背部疲勞 F E D C B A G 肌肉活動度肌肉活動度 脊椎骨依據(jù)其附近的脊椎骨依據(jù)其附近的肌肉肌肉 和和腱腱連接，椎骨的定位正連接，椎骨的定位正 是借助于肌腱的作用力。是借助于肌腱的作用力。 一旦脊椎偏離自然狀態(tài)，一旦脊椎偏離自然狀態(tài)， 肌腱組織就會受到相互壓肌腱組織就會受到相互壓 力力(拉或壓拉或壓)的作用，使肌的作用，使肌 肉活動度增加，招致疲勞肉活動度增加，招致疲勞 酸痛。酸痛。 3組不同坐姿的組不同坐姿的23腰椎背棘直肌肌電圖腰椎背棘直肌肌電圖 在挺直坐姿下，腰椎部位肌肉活動度高，因為腰椎前向在挺直坐姿下，腰椎部位肌肉活動度高，因為腰椎前向 拉直使肌肉

6、組織緊張受力。拉直使肌肉組織緊張受力。 提供靠背支承腰椎后，活動力則明顯減小；提供靠背支承腰椎后，活動力則明顯減小； 軀干前傾時，背上方和肩部肌肉活動度高，以桌面作為軀干前傾時，背上方和肩部肌肉活動度高，以桌面作為 前傾時手臂的支承并不能降低活動度。前傾時手臂的支承并不能降低活動度。 C 大于大于90度的靠背可防止骨盆的旋轉，增加坐姿度的靠背可防止骨盆的旋轉，增加坐姿 穩(wěn)定性穩(wěn)定性 且使坐姿更接近自然狀態(tài)且使坐姿更接近自然狀態(tài) 根據(jù)矯形學原理和肌肉活動度分析可得出根據(jù)矯形學原理和肌肉活動度分析可得出 下列結論：下列結論： A 軀干挺直或前傾的坐姿很容易引起疲勞軀干挺直或前傾的坐姿很容易引起疲勞

7、 B 設置適當?shù)目勘晨墒蛊诮档驮O置適當?shù)目勘晨墒蛊诮档?座椅設計座椅設計 設計原則和分類設計原則和分類 設計細則設計細則 設計原則和分類設計原則和分類 6. 椅墊必須有足夠的墊料和適當?shù)挠捕?，使其有助于體重壓椅墊必須有足夠的墊料和適當?shù)挠捕?，使其有助于體重壓 力均勻地分布于坐骨結節(jié)區(qū)域力均勻地分布于坐骨結節(jié)區(qū)域 1. 座椅的形式與尺度及其功用有關座椅的形式與尺度及其功用有關 2. 座椅的尺度必須參照人體測量學數(shù)據(jù)確定座椅的尺度必須參照人體測量學數(shù)據(jù)確定 3. 身體的主要重量應由臀部坐骨結節(jié)承擔身體的主要重量應由臀部坐骨結節(jié)承擔 4. 座椅前緣處，大腿與椅子之間壓力應盡量減小座椅前緣處，大腿

8、與椅子之間壓力應盡量減小 5. 腰椎下部應提供支承，設置適當?shù)目勘骋越档捅巢烤o張度腰椎下部應提供支承，設置適當?shù)目勘骋越档捅巢烤o張度 當考慮坐姿動機時，座椅基本分為三類：當考慮坐姿動機時，座椅基本分為三類： 休息為目的的安樂椅休息為目的的安樂椅 作業(yè)場所的工作椅作業(yè)場所的工作椅 多用椅多用椅 休息為目的的休息為目的的娛娛樂椅樂椅 設計重點在于使人體得到最大的舒適感，消除身體設計重點在于使人體得到最大的舒適感，消除身體 的緊張與疲勞。合理的設計應使人體的壓力感減至的緊張與疲勞。合理的設計應使人體的壓力感減至 最小。最小。 作業(yè)場所的工作椅作業(yè)場所的工作椅 穩(wěn)定性是主要因素，腰部應有適當?shù)闹С?，?/p>

9、量要均勻穩(wěn)定性是主要因素，腰部應有適當?shù)闹С?，重量要均?分布于座墊分布于座墊(或座面或座面)上，同時要適當考慮人體的活動性，上，同時要適當考慮人體的活動性， 操作的靈活性與方便等。操作的靈活性與方便等。 多用椅多用椅 這類座椅以多種功能為設計重點。它可能與桌子配合，這類座椅以多種功能為設計重點。它可能與桌子配合， 可能是工作、休息兼用，也可能是作為備用椅可以折疊可能是工作、休息兼用，也可能是作為備用椅可以折疊 收藏起來。收藏起來。 設計細則設計細則 座高座高 靠背的寬度與高度靠背的寬度與高度 座寬座寬 靠背角度靠背角度 座深座深 扶手高扶手高 座面傾角座面傾角 椅墊椅墊 1. 適當?shù)淖邞?/p>

10、大腿保持水平，小腿垂直，雙腳平放適當?shù)淖邞勾笸缺３炙?，小腿垂直，雙腳平放 于地面。于地面。 2. 座面不能過高，否則小腿懸空時，大腿受椅面前緣壓座面不能過高，否則小腿懸空時，大腿受椅面前緣壓 迫，使坐者感到不適，長時間這樣坐著血液循環(huán)受阻，迫，使坐者感到不適，長時間這樣坐著血液循環(huán)受阻， 小腿麻木腫脹。因此，小腿麻木腫脹。因此，座高一般按低身材人群設計座高一般按低身材人群設計，建，建 議座面前緣應比人體膝窩高度低議座面前緣應比人體膝窩高度低35cm，且有半徑為，且有半徑為 2.55cm的弧度的弧度。 3. 座面亦不能太低，否則腿長的人骨盆后傾，正常的腰座面亦不能太低，否則腿長的人骨盆后傾

11、，正常的腰 椎曲線被拉直，致使腰酸不適。椎曲線被拉直，致使腰酸不適。 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 27 18 10 座面上的距離座面上的距離 cm 產生的壓力產生的壓力 kg 正常的坐姿正常的坐姿 雙腿交叉時雙腿交叉時 休息椅應使腿能向前方伸展，以放松肌肉，也休息椅應使腿能向前方伸展，以放松肌肉，也 有助于身體的穩(wěn)定有助于身體的穩(wěn)定 工作椅工作椅使人以較直立的姿勢坐于其上，雙腳使人以較直立的姿勢坐于其上，雙腳 平放于地面，故其平放于地面，故其座高比休息椅稍大座高比休息椅稍大 當作業(yè)面固定時，椅高當作業(yè)面固定時，椅高上限應根據(jù)身材較矮的上限應根據(jù)身材較矮的 作業(yè)者的要

12、求來確定作業(yè)者的要求來確定，因為工作椅的高度顯然，因為工作椅的高度顯然 與作業(yè)面高度有關，工作椅最好高度可調，以與作業(yè)面高度有關，工作椅最好高度可調，以 適應不同作業(yè)者適應不同作業(yè)者 座寬必須能容納身材粗壯的人。對單人使用的座椅，座寬必須能容納身材粗壯的人。對單人使用的座椅， 參考尺寸是臀寬，參考尺寸是臀寬，以女性群體尺寸上限以女性群體尺寸上限為設計根據(jù)，為設計根據(jù)， 對成排相鄰放置的座椅，如劇場觀眾椅，則座寬應以對成排相鄰放置的座椅，如劇場觀眾椅，則座寬應以 肘間距肘間距的群體上限位為設計基準，以避免擁擠壓迫感。的群體上限位為設計基準，以避免擁擠壓迫感。 座寬亦不能太大，如長時間坐姿作業(yè)，雙

13、臂應得到應座寬亦不能太大，如長時間坐姿作業(yè)，雙臂應得到應 有的支承，如座寬太大，則肘部必須向兩側伸展以尋有的支承，如座寬太大，則肘部必須向兩側伸展以尋 求支承，這樣會引起肩部疲勞。求支承，這樣會引起肩部疲勞。 研究還表明：研究還表明： 采用座面適當前傾設計的工作椅會更適合于工作采用座面適當前傾設計的工作椅會更適合于工作， 尤其是辦公室工作，比如對寫字和繪圖用椅的設尤其是辦公室工作，比如對寫字和繪圖用椅的設 計，當要求座高較高時，對于傾斜式繪圖桌用椅，計，當要求座高較高時，對于傾斜式繪圖桌用椅， 前傾角應達到前傾角應達到15度度以上，如果背靠角為以上，如果背靠角為90。，則。，則 相當于座面與靠

14、背夾角為相當于座面與靠背夾角為l05度，這是坐姿的最小度，這是坐姿的最小 舒適角度舒適角度，靠背對于脊椎部還能起適度的支持作，靠背對于脊椎部還能起適度的支持作 用，肌肉緊張較小，背部壓力在椎骨上分布也較用，肌肉緊張較小，背部壓力在椎骨上分布也較 均勻。均勻。 座椅設計實例（座椅設計實例（休息用椅休息用椅） 座椅側面輪廓（每格座椅側面輪廓（每格100 100 mm） 座椅設計實例（座椅設計實例（多功能座椅多功能座椅） 座椅側面輪廓（每格座椅側面輪廓（每格100 100 mm） 靠背的高度與寬度靠背的高度與寬度 因為人體背部處于自然形態(tài)時最舒適，此時腰因為人體背部處于自然形態(tài)時最舒適，此時腰 椎部分前凸，座椅設計要從座面與靠背之間的椎部分前凸，座椅設計要從座面與靠背之間的 角度和適當?shù)难抵С謥肀M力保證。成年