人機(jī)工程桌椅設(shè)計(jì)概述

1、專(zhuān)題二桌椅設(shè)計(jì)第一節(jié)桌椅設(shè)計(jì)概述一、一、坐姿工作與座椅站立站立時(shí)，人體的足踝、膝部、臀部和脊椎等受到靜肌力作用靜肌力作用，以維持直立狀態(tài)；血液和體液會(huì)向下肢積蓄。坐姿坐姿是人體較自然的姿勢(shì)，它有很多優(yōu)點(diǎn)。坐姿有利于保持身體的穩(wěn)定，合適精細(xì)作業(yè)，腳操作場(chǎng)合；肌肉組織松弛，腿部血液流回心臟的阻力減少。 辦公室工作人員、腦力勞動(dòng)者、部分體力勞動(dòng)者都采用坐姿工作。 愈來(lái)愈多的體力勞動(dòng)者也將采取坐姿工作。 工業(yè)化國(guó)家，三分之二以上是坐姿工作。 工作座椅設(shè)計(jì)和相關(guān)的坐姿分析成為設(shè)計(jì)師們 關(guān)注的研究課題。二、桌椅的歷史與現(xiàn)狀桌椅以其與人們生活關(guān)系的密切而一直為工業(yè)設(shè)計(jì)所關(guān)注。1948年，瑞典醫(yī)生阿克布羅姆的

2、站與坐的姿勢(shì)是歷史上第一本分析坐姿解剖特性的專(zhuān)注，奠定了用人體解剖學(xué)理論指導(dǎo)座椅功能設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。阿克布羅姆靠背曲線(xiàn)1968年，國(guó)際人機(jī)工程學(xué)會(huì)（iea）在瑞士召開(kāi)了以座椅設(shè)計(jì)為主題的第一次國(guó)際學(xué)術(shù)討論會(huì)。20世紀(jì)70年代，各國(guó)紛紛將座椅研究的新成果，用于制定或修定新的座椅技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如學(xué)校課桌椅、辦公椅、工作椅、飛機(jī)座椅、火車(chē)座椅等的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)已經(jīng)制定發(fā)布了一批有關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，gb/t39761983學(xué)校課桌椅功能尺寸，gb/t147741993工作座椅一般人類(lèi)工效學(xué)要求等。第二節(jié) 坐姿生理解剖基礎(chǔ)一、坐姿脊柱形態(tài)及其生理效應(yīng)一、脊柱形態(tài)及其生理效應(yīng)1、脊柱、椎間盤(pán)與骨盆結(jié)構(gòu)脊柱分為四個(gè)區(qū)段

3、：上段是7節(jié)椎骨組成的頸椎，接下來(lái)是12節(jié)椎骨組成的胸椎，再下面是5節(jié)組成的腰椎，下端是骶尾骨。每?jī)晒?jié)椎骨之間的軟組織成為椎間盤(pán)。骨盆由脊柱最下端的骶尾骨與髖骨等構(gòu)成，上接脊柱，下連下肢。2、坐姿脊柱形態(tài)的變化及其生理效應(yīng)脊柱的正常生理彎曲狀態(tài)的特征是：頸椎為略向前凸的弧形，胸椎為略向后凸的弧形，腰椎是向前凸出的弧形，且曲度較大。二、坐姿下的體壓（一）椅面上臀部與大腿的體壓椅面軟硬與椅面體壓（二）腘窩的壓力三、坐姿下的股骨、肩部、小腿與背肌1、股骨與座面形狀2、肩部與扶手高度適宜的扶手高度是略低于坐姿肘高。3、小腿的支承與背肌小腿在地面上獲得支承，對(duì)于降低大腿與椅面前緣之間的體壓，對(duì)于降低背肌

4、的緊張，都很重要。在需要前傾工作時(shí)，緩解背肌緊張的方法是讓小腿獲得支承，在其他情況下，讓上身后仰倚靠在靠背上即可放松背肌。四、平衡調(diào)節(jié)理論座椅在理論上無(wú)論怎么“合理”，坐的時(shí)間長(zhǎng)了，也會(huì)產(chǎn)生不舒適的感覺(jué)，需要活動(dòng)一下身體，使各部分的體壓狀況有所變動(dòng)、調(diào)節(jié)，使骨骼肌肉的狀態(tài)有所轉(zhuǎn)換、變更，這才更符合人體的自然要求。五、工作座椅的一般人類(lèi)工效學(xué)要求1）結(jié)構(gòu)型式應(yīng)與坐姿工作操作活動(dòng)相適應(yīng)，使操作者保持身體舒適、穩(wěn)定準(zhǔn)確身體舒適、穩(wěn)定準(zhǔn)確的操作。2）工作座椅的座高和腰靠高是可調(diào)節(jié)的。 適宜的人體尺寸調(diào)節(jié)范圍：從女子5百分位數(shù)到男子95百分位數(shù)，座高調(diào)節(jié)范圍360480mm之間；調(diào)節(jié)方式為無(wú)級(jí)的或間隔2

5、0mm有級(jí)調(diào)節(jié)。腰靠高度為165210mm間的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。3）零部件的外露部分不得有易傷人的尖角銳邊。4）工作座椅的結(jié)構(gòu)材料和裝飾材料應(yīng)耐用、阻燃、無(wú)毒。座墊、腰靠、扶手的覆蓋層應(yīng)使用柔軟、防滑、透氣性好、吸汗的不導(dǎo)電材料制造。第三節(jié)座椅的功能尺寸工作椅根據(jù)就座者的目的要求，可將座椅分為以下幾種：工作座椅 就坐者的主要要求是在胸腹前的桌面上進(jìn)行手工操作或視覺(jué)作業(yè)，需以上身前傾的姿勢(shì)進(jìn)行伏案讀、寫(xiě)、繪圖或打字、精細(xì)檢測(cè)、裝配等操作。休息用椅 放松休息的椅子，例如公園休閑椅，沙發(fā)、安樂(lè)椅、躺椅等。辦公室用椅 會(huì)議室、教室中的學(xué)生座椅。一、椅面（前緣的）高度1、工作椅設(shè)計(jì)要點(diǎn)：a大腿基本水平，小腿垂直

6、置放在地面上，使小腿重量獲得支撐 b腘窩不受壓 c臀部邊緣及腘窩后部的大腿在椅面獲得彈性支撐 符合上述要求的工作座椅座高設(shè)計(jì)為：比坐姿人體尺寸中的小腿加足高低1015mm2、其他椅子大部分非工作椅為了坐姿的舒適，就座時(shí)小腿是往前伸出而不是垂直于地面的，因此座高均宜于比工作座椅低一些。二、座面傾角1、工作座椅通常把前緣翹起的椅子的座面傾角a定義為正值，反之，為負(fù)值工作椅的合理座面傾角，與工作姿勢(shì)即工作中上身的前傾程度密切相關(guān)。a. 一般座面傾角可取a05，常推薦取a34b. 主要用于前傾工作的座椅，適宜于椅面前緣低一點(diǎn)，即座面傾角略為負(fù)值。c . 辦公椅應(yīng)提供前傾工作和后倚放松兩種可能。2、休息

7、椅休息椅多為椅面前緣翹起、a為正值。三、靠背的形式及傾角（一）不同座椅的靠背功能1、工作椅：維持脊柱的良好形態(tài)，主要在于避免腰椎的嚴(yán)重后凸。靠背主要是腰靠，以第三、四腰椎為中心的位置上。2、休息椅靠背功能主要為支承軀干的重量、放松背肌。軀干的重心大約在人體第八胸椎骨的高度，宜以此位置為中心提供倚靠。3、辦公椅采用以支承軀干為主的靠背，若同時(shí)提供腰靠，效果較好。（二）四種座椅靠背形式四、其他功能尺寸1、座深座深比坐姿尺寸中的3.9座深小一定數(shù)值，范圍為360390mm，推薦為380mm。2、坐寬單人椅坐寬宜大于4.6坐姿臀寬。國(guó)標(biāo)給出的座寬數(shù)值范圍為370420mm，推薦值為400mm。3、扶手

8、工作椅一般不設(shè)扶手，扶手常用于辦公椅和休息椅。座椅扶手高度宜略小于坐姿尺寸中的3.5坐姿肘高。五、gb/t147741993工作座椅一般人類(lèi)工效學(xué)要求的推薦值第四節(jié) 坐墊與靠墊一、椅墊的生理學(xué)評(píng)價(jià)要素椅墊性能的生理學(xué)評(píng)價(jià)：椅墊的軟硬性能（也就是力學(xué)性能）；椅墊材質(zhì)對(duì)于體膚的生理舒適性。二、椅墊的軟硬性能三、椅墊的材質(zhì)的生理舒適性1、椅墊材質(zhì)的皮膚觸感要求柔軟而不硬挺，暖和而不僵冷，粗糙而不是光滑。2、椅墊的微氣候條件良好的透氣性，保溫性能適當(dāng)。第五節(jié) 辦公桌的功能尺寸一、桌面高度桌高座高桌椅高度差大量測(cè)試研究表明，合理的桌椅高度差可依據(jù)坐姿人體尺寸中的3.1坐高來(lái)確定，例如：合適的桌椅高度差坐高/