人體工程學及座椅設(shè)計(免費)

1、人體工程學與座椅設(shè)計人體工程學與座椅設(shè)計坐姿分析坐姿分析座椅設(shè)計座椅設(shè)計座椅設(shè)計實例座椅設(shè)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)點和缺點優(yōu)點優(yōu)點缺點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(guān)節(jié)部位受到關(guān)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

2、穩(wěn)定穩(wěn)定的的姿勢，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(dǎo)致廢勞。導(dǎo)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(nèi)臟器官造弛，脊椎非正常彎曲，以及對某些內(nèi)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，加大腿局部受到壓力，

3、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。 2. 當處于非自然姿時，椎間盤內(nèi)壓力分布不正常，形成當處于非自然姿時，椎間盤內(nèi)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(chǎn)生腰部酸痛、疲勞等不適感。產(chǎn)生腰部酸痛、疲勞等不適感

4、。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(shè)度角的靠背椅是不良的設(shè)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、背部疲勞和頸椎的正常彎曲，使頸、背部疲勞 F E D C B AG肌

5、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

6、腰椎后，活動力則明顯減??；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(zhuǎn)，增加坐姿度的靠背可防止骨盆的旋轉(zhuǎn)，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(jié)論：下列結(jié)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B 設(shè)置適當?shù)目勘晨墒蛊诮档驮O(shè)置適當?shù)目勘晨墒蛊诮档妥卧O(shè)計座椅設(shè)計設(shè)計原則和分類設(shè)計原則和分類設(shè)計

7、細則設(shè)計細則設(shè)計原則和分類設(shè)計原則和分類6. 椅墊必須有足夠的墊料和適當?shù)挠捕龋蛊溆兄隗w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(jié)節(jié)區(qū)域力均勻地分布于坐骨結(jié)節(jié)區(qū)域1. 座椅的形式與尺度及其功用有關(guān)座椅的形式與尺度及其功用有關(guān)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(yīng)由臀部坐骨結(jié)節(jié)承擔身體的主要重量應(yīng)由臀部坐骨結(jié)節(jié)承擔4. 座椅前緣處，大腿與椅子之間壓力應(yīng)盡量減小座椅前緣處，大腿與椅子之間壓力應(yīng)盡量減小5. 腰椎下部應(yīng)提供支承，設(shè)置適當?shù)目勘骋越档捅巢烤o張度腰椎下部應(yīng)提供支承，設(shè)置適當?shù)目勘骋越档捅巢烤o

8、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安樂椅休息為目的的安樂椅設(shè)計重點在于使人體得到最大的舒適感，消除身體設(shè)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(shè)計應(yīng)使人體的壓力感減至的緊張與疲勞。合理的設(shè)計應(yīng)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(yīng)有適當?shù)闹С?，重量要均勻穩(wěn)定性是主要因素，腰部應(yīng)有適當?shù)闹С?，重量要均勻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

9、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(shè)計重點。它可能與桌子配合，這類座椅以多種功能為設(shè)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(shè)計細則設(shè)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?yīng)使大腿保持水平，小腿垂直，雙腳平放適當?shù)淖邞?yīng)使大腿保持水平，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

10、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(shè)計座高一般按低身材人群設(shè)計，建，建議座面前緣應(yīng)比人體膝窩高度低議座面前緣應(yīng)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，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。座高座高：休息用安樂椅休息用安樂椅3845cm，工作椅，工作椅4350cm休息椅應(yīng)使腿能向前方伸展，以放松肌肉，也休息椅

11、應(yīng)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(yīng)根據(jù)身材較矮的上限應(yīng)根據(jù)身材較矮的作業(yè)者的要求來確定作業(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(guān)，工作椅最好高度可調(diào)，以與作業(yè)面高度有關(guān)，工作椅最好高度可調(diào)，以適應(yīng)不同作業(yè)者適應(yīng)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

12、女性群體尺寸上限以女性群體尺寸上限為設(shè)計根據(jù)，為設(shè)計根據(jù)，對成排相鄰放置的座椅，如劇場觀眾椅，則座寬應(yīng)以對成排相鄰放置的座椅，如劇場觀眾椅，則座寬應(yīng)以肘間距肘間距的群體上限位為設(shè)計基準，以避免擁擠壓迫感。的群體上限位為設(shè)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)，雙臂應(yīng)得到應(yīng)座寬亦不能太大，如長時間坐姿作業(yè)，雙臂應(yīng)得到應(yīng)有的支承，如座寬太大，則肘部必須向兩側(cè)伸展以尋有的支承，如座寬太大，則肘部必須向兩側(cè)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。座寬：座寬：4345cm座深座深：休息用椅休息用椅4043cm，工作用椅，工作用椅3540cm指指椅面前緣至后緣的

13、距離椅面前緣至后緣的距離，該尺寸不能太大。正確的座，該尺寸不能太大。正確的座深應(yīng)使靠背方便地支持腰椎部位深應(yīng)使靠背方便地支持腰椎部位如座深大于身材矮小者的大腿長（臀部至膝窩距），座如座深大于身材矮小者的大腿長（臀部至膝窩距），座面前緣將壓迫膝窩處壓力敏感部位，這樣若要得到靠背面前緣將壓迫膝窩處壓力敏感部位，這樣若要得到靠背的支持，則必須改變腰部正常曲線；否則，坐者必須向的支持，則必須改變腰部正常曲線；否則，坐者必須向座緣處移動以避免壓迫膝窩，卻得不到靠背的支持座緣處移動以避免壓迫膝窩，卻得不到靠背的支持為適應(yīng)絕大多數(shù)使用者，為適應(yīng)絕大多數(shù)使用者，座深應(yīng)按較小百分位的群體設(shè)座深應(yīng)按較小百分位的群

14、體設(shè)計計，這樣身材矮小者坐著舒適，身體高大的人只要小腿，這樣身材矮小者坐著舒適，身體高大的人只要小腿能得到穩(wěn)定的支持，也不會在大腿部位引起壓力疲勞。能得到穩(wěn)定的支持，也不會在大腿部位引起壓力疲勞。座面傾角：座面傾角：休息椅休息椅1920度，工作椅小于度，工作椅小于3度度座面傾角指座面傾角指座面與水平面所夾角度座面與水平面所夾角度座面后傾的作用有兩點：座面后傾的作用有兩點：一是由于重力，軀干后移，使背部抵靠椅背，獲得支持，一是由于重力，軀干后移，使背部抵靠椅背，獲得支持，可以降低背肌靜壓?？梢越档捅臣§o壓。二是防止坐者從座緣滑出座面。后者在振動顛簸的環(huán)境二是防止坐者從座緣滑出座面。后者在振動顛簸

15、的環(huán)境中尤為重要，如汽車鴛駛用座椅及長途汽車的乘客座椅中尤為重要，如汽車鴛駛用座椅及長途汽車的乘客座椅休息椅座面休息椅座面傾角大傾角大，有利于身心松弛，大座面，有利于身心松弛，大座面傾角與靠背傾角構(gòu)成近于平躺的休息姿勢。傾角與靠背傾角構(gòu)成近于平躺的休息姿勢。對工作座椅而言，因作業(yè)空間一般在身體前側(cè)，對工作座椅而言，因作業(yè)空間一般在身體前側(cè)，如座面過份后傾，脊椎因身體前屈作業(yè)而會被如座面過份后傾，脊椎因身體前屈作業(yè)而會被拉直，破壞正常的腰椎曲線，形成一種費力的拉直，破壞正常的腰椎曲線，形成一種費力的姿勢，因此姿勢，因此傾角不能太大傾角不能太大，一般為，一般為3度以下度以下從座椅的功能來區(qū)分從座椅

16、的功能來區(qū)分采用座面適當前傾設(shè)計的工作椅會更適合于工作采用座面適當前傾設(shè)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(shè)尤其是辦公室工作，比如對寫字和繪圖用椅的設(shè)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(yīng)達到前傾角應(yīng)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

17、分布也較均勻。均勻。研究還表明：研究還表明：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(shè)計要從座面與靠背之間的椎部分前凸，座椅設(shè)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。成年人腰角度和適當?shù)难抵С謥肀M力保證。成年人腰椎部中心位置約在座位上方椎部中心位置約在座位上方2326cm處，腰椎處，腰椎支點應(yīng)支點應(yīng)略高于略高于此尺度，以支持背部重量。此尺度，以支持背部重量?？勘车目勘车淖畲蟾叨茸畲蟾叨瓤蛇_可達4863cm，最大寬度最大寬度可達可達3548cm。靠背的尺寸主要由臀部底面到肩部的高度靠背的尺寸主

18、要由臀部底面到肩部的高度(決定靠背高決定靠背高)和和肩寬肩寬(決定靠背寬決定靠背寬)有關(guān)，確定高度時還必須計入座椅的有有關(guān)，確定高度時還必須計入座椅的有效厚度。效厚度?？勘秤煽勘秤杉缈考缈亢秃脱垦績刹糠輼?gòu)成，大部份工作場合，腰兩部份構(gòu)成，大部份工作場合，腰靠最主要。靠最主要。為了使背部下方骶骨和臀部有適當?shù)暮笸箍臻g，座面上方為了使背部下方骶骨和臀部有適當?shù)暮笸箍臻g，座面上方與靠背下部之間應(yīng)有凹入或留一開口部分，其高度至少為與靠背下部之間應(yīng)有凹入或留一開口部分，其高度至少為12.520cm靠背角度靠背角度 ：103一一112度度指座面與靠背的夾角，其目的與座面角度相指座面與靠背的夾角，其目的

19、與座面角度相似似從脊柱正常形態(tài)來看，該角為從脊柱正常形態(tài)來看，該角為115度度較為合適。較為合適。實際應(yīng)用中，建議取：閱讀用椅實際應(yīng)用中，建議?。洪喿x用椅101l04度，休度，休息椅息椅105108度度扶手高：扶手高：座墊有效厚度以上座墊有效厚度以上2122cm在不妨礙執(zhí)行某些待定作業(yè)的情況下，一般座椅應(yīng)考慮在不妨礙執(zhí)行某些待定作業(yè)的情況下，一般座椅應(yīng)考慮設(shè)置扶手。扶手的主要功用是使手臂有所依托，減輕手設(shè)置扶手。扶手的主要功用是使手臂有所依托，減輕手臂下垂重力對肩部的作用，使人體處于較穩(wěn)定的狀態(tài)。臂下垂重力對肩部的作用，使人體處于較穩(wěn)定的狀態(tài)。它也可以作為起身站立或變換坐姿的起點。它也可以作為起身站立或變換坐姿的起點。扶手不能太高，否則迫使肘部抬高，肩部與頸部肌肉扶手不能太高，否則迫使肘部抬高，肩部與頸部肌肉拉伸；但如過低則實際上使臂部得不到支撐，或者軀拉伸；但如過低則實際上使臂部得不到支撐，或者軀干必須偏斜，以尋求一側(cè)的支承干必