座椅的人機(jī)工程學(xué)分析

1、12021/3/232座椅設(shè)計(jì)要求座椅設(shè)計(jì)要求座椅分類座椅分類工作椅的人機(jī)工程學(xué)分析工作椅的人機(jī)工程學(xué)分析內(nèi)容要點(diǎn)內(nèi)容要點(diǎn)2021/3/233 人們?cè)谏詈凸ぷ鲿r(shí),離不開座椅,特別是以坐姿進(jìn)行工作的人,每天都有以上的時(shí)間在與座椅打交道。因此座椅設(shè)計(jì)除了材料運(yùn)用得當(dāng)及造型大方美觀以外，更重要的是要符合人體工學(xué)設(shè)計(jì)原則，即進(jìn)行座椅設(shè)計(jì)時(shí)必須充分考慮人體的坐態(tài)生理特征。讓坐在其上的人可以得到更好的狀態(tài)?，F(xiàn)代座椅的設(shè)計(jì)要可靠、耐用、安全，更重要的是要滿足它的使用功能與舒適度。各類座椅都應(yīng)根據(jù)人機(jī)工程學(xué)的基本法則，結(jié)合人體的生理和心理需求，設(shè)計(jì)出合理的座椅尺度和空間距離，給使用者設(shè)計(jì)與制造出最大限度的自

2、由活動(dòng)空間以及更多的方便和安全感、視覺美感等。座椅的實(shí)用程度，是通過人們的反復(fù)使用，接觸與鑒別加以驗(yàn)證的，座椅作為一種居室文化的載體發(fā)展到今天，它已經(jīng)是現(xiàn)代人類生活中調(diào)劑居室環(huán)境的藝術(shù)品、裝飾品，是融藝術(shù)與實(shí)用于一體的全新消費(fèi)品。2021/3/234休息為目的的安樂椅作業(yè)場(chǎng)所的工作椅其他功能椅2021/3/235 設(shè)計(jì)重點(diǎn)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(jì)應(yīng)使人體的壓力感減至最小。2021/3/236各種舒適型座椅各種舒適型座椅2021/3/237工作座椅應(yīng)盡可能使操作者保持舒適、穩(wěn)定工作座椅應(yīng)盡可能使操作者保持舒適、穩(wěn)定的坐姿同時(shí)能進(jìn)行正確的工作操作。的坐姿同時(shí)能進(jìn)

3、行正確的工作操作。2021/3/2382021/3/239這類座椅以多種功能為設(shè)計(jì)重點(diǎn)。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收藏起來。2021/3/23102021/3/2311座椅的型式和尺度與坐的目的或動(dòng)機(jī)有關(guān);座椅的尺度必須與相對(duì)的人體測(cè)量值配合;座椅的設(shè)計(jì)必須能提供坐在其上的人體有足夠的支撐與穩(wěn)定作用;座椅的設(shè)計(jì)必須能使坐在其上的人體改變其姿勢(shì)；靠背,特別是在腰部的支撐,可降低脊柱所產(chǎn)生的緊張壓力；座墊必須有充分的襯墊和適當(dāng)?shù)挠捕?使之有助于將人體重量的壓力分布于坐骨結(jié)節(jié)附近。2021/3/2312一、坐姿與座椅設(shè)計(jì)的人機(jī)工程學(xué)一、坐姿與座椅設(shè)計(jì)的人機(jī)工程

4、學(xué)二、工作椅的設(shè)計(jì)要求二、工作椅的設(shè)計(jì)要求三、工作椅的人機(jī)工程學(xué)分析三、工作椅的人機(jī)工程學(xué)分析2021/3/2313坐姿是一種人體的自然姿勢(shì)。它有很多的優(yōu)點(diǎn),可免除肌力疲勞,減少人體的耗能,比立姿更有利于血液的循環(huán)，也有助于操作者采取更為穩(wěn)定的姿勢(shì)，以進(jìn)行各種精巧精細(xì)動(dòng)作的任務(wù)，而且它也是操作足踏式控制裝置的較佳姿勢(shì)。但其也限制了人體的活動(dòng)性，尤其是在需要用手或手臂進(jìn)行較大的出力或從事具有旋轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)，坐姿較立姿不方便。此外，長(zhǎng)期的坐姿對(duì)人體健康也有許多的不利，脊柱的不正常彎曲、人體主要支撐面上的壓力等將產(chǎn)生不舒適感。2021/3/2314 F E D C B AG2021/3/2315肌肉活動(dòng)

5、度脊椎骨依據(jù)其附近的肌肉脊椎骨依據(jù)其附近的肌肉和腱連接和腱連接, ,椎骨的定位正是椎骨的定位正是借助于肌腱的作用力。一借助于肌腱的作用力。一旦脊椎偏離自然狀態(tài)旦脊椎偏離自然狀態(tài), ,肌腱肌腱組織就會(huì)受到相互壓力組織就會(huì)受到相互壓力( (拉拉或壓或壓) )的作用的作用, ,使肌肉活動(dòng)使肌肉活動(dòng)度增加，招致疲勞酸痛。度增加，招致疲勞酸痛。2021/3/2316三組不同坐姿的23腰椎背棘直肌肌電圖在挺直坐姿下在挺直坐姿下,腰椎部位肌肉活動(dòng)度高腰椎部位肌肉活動(dòng)度高,因?yàn)檠登跋蚶驗(yàn)檠登跋蚶笔辜∪饨M織緊張受力。直使肌肉組織緊張受力。提供靠背支承腰椎后提供靠背支承腰椎后,活動(dòng)力則明顯減小活動(dòng)力則明顯

6、減小;軀干前傾時(shí)軀干前傾時(shí),背上方和肩部肌肉活動(dòng)度高背上方和肩部肌肉活動(dòng)度高,以桌面作為前以桌面作為前傾時(shí)手臂的支承并不能降低活動(dòng)度。傾時(shí)手臂的支承并不能降低活動(dòng)度。2021/3/2317正確的坐姿才能使坐在其上的人體容易地尋求到合適的腰椎支撐。正確的坐姿就是臀部距離靠背稍遠(yuǎn)一點(diǎn)正確的坐姿就是臀部距離靠背稍遠(yuǎn)一點(diǎn), ,上上身向后傾斜身向后傾斜, ,雙腿之間保持雙腿之間保持9090-115-115間間, ,大、小腿之間保持大、小腿之間保持100100-120-120之間，小腿之間，小腿與腳掌保持在與腳掌保持在8585-95-95之間，處于這種狀之間，處于這種狀態(tài)之下，人會(huì)感到舒適、輕松。態(tài)之下，

7、人會(huì)感到舒適、輕松。腰椎支撐點(diǎn)2021/3/23181 1、工作座椅的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)盡可能與坐姿工作的各種操作活動(dòng)要、工作座椅的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)盡可能與坐姿工作的各種操作活動(dòng)要求相適應(yīng)求相適應(yīng), ,應(yīng)能使操作者在工作過程中保持身體舒適應(yīng)能使操作者在工作過程中保持身體舒適, ,穩(wěn)定并能穩(wěn)定并能進(jìn)行準(zhǔn)確地控制和操作。進(jìn)行準(zhǔn)確地控制和操作。 2 2、工作座椅的坐高和腰靠必須是可調(diào)節(jié)的。坐高調(diào)節(jié)范圍在、工作座椅的坐高和腰靠必須是可調(diào)節(jié)的。坐高調(diào)節(jié)范圍在GB10000GB10000中中“小腿加足高小腿加足高”, ,即即360-480mm360-480mm之間之間; ;工作座椅坐面高工作座椅坐面高度的調(diào)節(jié)方式可以是

8、無極的或間隔度的調(diào)節(jié)方式可以是無極的或間隔20mm20mm為一檔的有級(jí)調(diào)節(jié)。工為一檔的有級(jí)調(diào)節(jié)。工作座椅腰靠高度的調(diào)節(jié)方式為作座椅腰靠高度的調(diào)節(jié)方式為165-210mm165-210mm間的無級(jí)調(diào)節(jié)。間的無級(jí)調(diào)節(jié)。 3 3、工作座椅可調(diào)節(jié)部分的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，必須易于調(diào)節(jié)，必須保證、工作座椅可調(diào)節(jié)部分的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，必須易于調(diào)節(jié)，必須保證在椅子使用過程中不會(huì)改變已調(diào)節(jié)好的位置并不得松動(dòng)在椅子使用過程中不會(huì)改變已調(diào)節(jié)好的位置并不得松動(dòng) 4 4、工作座椅各零部件的外露部分不得有易傷人的尖角銳邊，各、工作座椅各零部件的外露部分不得有易傷人的尖角銳邊，各部結(jié)構(gòu)不得存在可能造成擠壓，剪鉗傷人的部位。部結(jié)構(gòu)不得存在

9、可能造成擠壓，剪鉗傷人的部位。 2021/3/23195 5、無論操作者坐在座椅前部、無論操作者坐在座椅前部, ,中部還是往后靠中部還是往后靠, ,工作座椅坐面和工作座椅坐面和腰靠結(jié)構(gòu)均應(yīng)使其感到安全腰靠結(jié)構(gòu)均應(yīng)使其感到安全, ,舒適。舒適。 6 6、工作座椅腰靠結(jié)構(gòu)應(yīng)具有一定的彈性和足夠的剛性。在座椅、工作座椅腰靠結(jié)構(gòu)應(yīng)具有一定的彈性和足夠的剛性。在座椅固定不動(dòng)的情況下，腰靠承受固定不動(dòng)的情況下，腰靠承受250N250N的水平方向作用力，腰靠的水平方向作用力，腰靠?jī)A角傾角b b不得超過不得超過115115度。度。 7 7、工作座椅一般不設(shè)扶手。需設(shè)扶手的座椅必須保證操作人員、工作座椅一般不設(shè)

10、扶手。需設(shè)扶手的座椅必須保證操作人員作業(yè)活動(dòng)的安全性。作業(yè)活動(dòng)的安全性。 8 8、工作座椅的結(jié)構(gòu)材料和裝飾材料應(yīng)耐用，阻燃，無毒。坐墊、工作座椅的結(jié)構(gòu)材料和裝飾材料應(yīng)耐用，阻燃，無毒。坐墊，腰靠，扶手的覆蓋層應(yīng)使用柔軟，防滑，透氣性好，吸汗，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。的不導(dǎo)電材料制造。2021/3/23202021/3/23212021/3/2322座高即座椅的高度座高即座椅的高度, ,是座前沿中至地面的垂直距離。座高是影響坐姿是座前沿中至地面的垂直距離。座高是影響坐姿舒適程度的主要因素之一舒適程度的主要因素之一, ,座高不合理會(huì)導(dǎo)致坐姿的不正確座高不

11、合理會(huì)導(dǎo)致坐姿的不正確, ,而且容而且容易使人體腰部產(chǎn)生疲勞。座面過高，則兩腿懸空碰不到地面，體壓有易使人體腰部產(chǎn)生疲勞。座面過高，則兩腿懸空碰不到地面，體壓有一部分分散在大腿部分，使大腿血管受到壓迫，妨礙血液循環(huán)。座面一部分分散在大腿部分，使大腿血管受到壓迫，妨礙血液循環(huán)。座面過低，膝蓋拱起，體壓過于集中在坐骨上，時(shí)間久了會(huì)產(chǎn)生疼痛感。過低，膝蓋拱起，體壓過于集中在坐骨上，時(shí)間久了會(huì)產(chǎn)生疼痛感。人體工程學(xué)研究表明，合理的座高應(yīng)等于小腿加足高再加上人體工程學(xué)研究表明，合理的座高應(yīng)等于小腿加足高再加上 25-30mm 25-30mm 的鞋跟厚再減去的鞋跟厚再減去 10-20mm10-20mm的活

12、動(dòng)余地，即的活動(dòng)余地，即: :椅子高度椅子高度 = = 小腿加足高小腿加足高 + + 鞋跟厚鞋跟厚 - - 適當(dāng)空間。適當(dāng)空間。其中小腿加足高一般應(yīng)適合所有第其中小腿加足高一般應(yīng)適合所有第 5 5 百分位以上的人百分位以上的人. . 就辦公座椅就辦公座椅而言，其座高應(yīng)比休息座椅稍高，且宜設(shè)計(jì)為可調(diào)節(jié)的以適應(yīng)多數(shù)人而言，其座高應(yīng)比休息座椅稍高，且宜設(shè)計(jì)為可調(diào)節(jié)的以適應(yīng)多數(shù)人使用，一般取使用，一般取 400-440mm400-440mm，如果是可調(diào)節(jié)的，可取，如果是可調(diào)節(jié)的，可取 380-480mm380-480mm。2021/3/2323人體的骨盆下面有兩塊坐骨結(jié)節(jié),在坐姿狀態(tài)下,當(dāng)座面呈近似水

13、平時(shí),可使兩坐骨結(jié)節(jié)外側(cè)的股骨處于正常的位置而不受過分的壓迫，人體會(huì)感到舒適。當(dāng)坐面呈斗形時(shí)，會(huì)使股骨向上轉(zhuǎn)動(dòng)，這種狀態(tài)除了使股骨處于受壓迫位置而承受載荷外，還造成髖部肌肉承受反常壓迫，并使肘部和肩部受力，從而引起不舒適感。因此，座面的設(shè)計(jì)應(yīng)該呈近似水平，避免斗形設(shè)計(jì)。2021/3/2324座面寬度是由人體臀部尺寸加適當(dāng)?shù)幕顒?dòng)范圍而定的。辦公座椅的座面寬度要盡可能寬,因?yàn)楸仨氁m合于身材高大的人,其相對(duì)應(yīng)的人體測(cè)量尺寸是臀寬。因此,座寬的設(shè)計(jì)通常以女性臀寬尺寸的第 95 百分位為依據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 座寬一般不小于 380mm，國(guó)標(biāo) GB/T3326 規(guī)定: 靠背椅座位前沿寬380mm。2021/3

14、/2325座面深度是指椅子座面前沿至后沿的距離。在辦公座椅設(shè)計(jì)過座面深度是指椅子座面前沿至后沿的距離。在辦公座椅設(shè)計(jì)過程中程中, ,座面不可過深座面不可過深, ,否則背部支撐點(diǎn)懸空否則背部支撐點(diǎn)懸空, ,靠背失去作用，靠背失去作用，同時(shí)膝窩處會(huì)受到壓迫，使小腿產(chǎn)生麻木感同時(shí)膝窩處會(huì)受到壓迫，使小腿產(chǎn)生麻木感; ; 座面也不可過淺，座面也不可過淺，否則大腿前部懸空，重量會(huì)全部壓在小腿上，會(huì)很快產(chǎn)生疲勞。否則大腿前部懸空，重量會(huì)全部壓在小腿上，會(huì)很快產(chǎn)生疲勞。人體工程學(xué)研究表明，座深以略小于座姿時(shí)大腿水平長(zhǎng)度為宜，人體工程學(xué)研究表明，座深以略小于座姿時(shí)大腿水平長(zhǎng)度為宜，即即: :座深座深 = =

15、坐深坐深 - 60mm ( - 60mm ( 間隙間隙) ) )國(guó)標(biāo)國(guó)標(biāo) GB/T3326 GB/T3326 規(guī)定靠背椅座深為規(guī)定靠背椅座深為: : 靠背椅座深靠背椅座深 =340-420mm=340-420mm2021/3/2326通常椅子座面稍向后傾,首先防止臀部逐漸滑出座面而造成坐姿穩(wěn)定性差; 其次使背部能有所支撐,減輕坐骨結(jié)節(jié)點(diǎn)處的壓力,使整個(gè)上身重量由下肢承擔(dān)的局面得到改善，減小疲勞度。 人體工程學(xué)研究表明，工作用座椅座面傾角為 0-5，推薦工作用座椅的座面傾角為 3。2021/3/2327扶手的功能是減輕兩臂負(fù)擔(dān)扶手的功能是減輕兩臂負(fù)擔(dān), ,有助于上肢肌肉的休有助于上肢肌肉的休息息

16、, ,增加舒適感增加舒適感, ,在起身站立或變換姿勢(shì)時(shí)也可以在起身站立或變換姿勢(shì)時(shí)也可以支撐身體和幫助身體穩(wěn)定。扶手的高度應(yīng)設(shè)計(jì)合理，支撐身體和幫助身體穩(wěn)定。扶手的高度應(yīng)設(shè)計(jì)合理，過高或者過低都容易引起上臂的疲勞。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)依據(jù)過高或者過低都容易引起上臂的疲勞。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)依據(jù)第第 50 50 百分位的坐姿肘高來確定椅子扶手的高度，一百分位的坐姿肘高來確定椅子扶手的高度，一般般扶手與座面的距離以扶手與座面的距離以 200-250mm200-250mm為宜為宜，同時(shí)扶手前，同時(shí)扶手前端略高，隨著坐面傾角和靠背斜度而傾斜。端略高，隨著坐面傾角和靠背斜度而傾斜。2021/3/2328靠背的最大高度可達(dá)靠背

17、的最大高度可達(dá)48634863cmcm, ,最大寬度可達(dá)最大寬度可達(dá)35483548cmcm?？勘车某叽缰饕赏尾康酌娴郊绮康目勘车某叽缰饕赏尾康酌娴郊绮康母叨雀叨? (決定靠背高決定靠背高) )和肩寬和肩寬( (決定靠背寬決定靠背寬) )有關(guān)有關(guān), ,確確定高度時(shí)還必須計(jì)入座椅的有效厚度。定高度時(shí)還必須計(jì)入座椅的有效厚度。由由肩靠肩靠和和腰靠腰靠?jī)刹糠輼?gòu)成兩部份構(gòu)成,大部份工作場(chǎng)合大部份工作場(chǎng)合,腰腰靠最主要?？孔钪饕?。為了使背部下方為了使背部下方骶骨骶骨和和臀部臀部有適當(dāng)?shù)暮笸箍臻g有適當(dāng)?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座面上方與靠背下部之間應(yīng)有凹入或留一開口部分

18、分, ,其高度至少為其高度至少為12.52012.520cmcm?？勘?021/3/2329腰靠是在第腰靠是在第 4-5 4-5 腰椎之間的高度上腰椎之間的高度上, ,腰靠是由人體脊柱腰椎腰靠是由人體脊柱腰椎部分構(gòu)成的生理曲線即腰曲組成的部分構(gòu)成的生理曲線即腰曲組成的, ,也是與坐姿舒適性直接相也是與坐姿舒適性直接相關(guān)的曲線。正常的腰弧曲線是微微前凸的關(guān)的曲線。正常的腰弧曲線是微微前凸的, ,辦公座椅如果無腰辦公座椅如果無腰靠或者腰靠不明顯將會(huì)使正常的腰椎呈后凸形狀，導(dǎo)致腰椎變靠或者腰靠不明顯將會(huì)使正常的腰椎呈后凸形狀，導(dǎo)致腰椎變形。而腰靠過分突出也會(huì)使腰椎明顯前凸，時(shí)間長(zhǎng)了也會(huì)發(fā)生形。而腰靠

19、過分突出也會(huì)使腰椎明顯前凸，時(shí)間長(zhǎng)了也會(huì)發(fā)生腰椎變形。所以，腰椎后凸和過分前凸都是非正常狀態(tài)，合理腰椎變形。所以，腰椎后凸和過分前凸都是非正常狀態(tài)，合理的腰靠應(yīng)該是使腰弧曲線處于正常的生理曲線，這樣可以降低的腰靠應(yīng)該是使腰弧曲線處于正常的生理曲線，這樣可以降低椎間盤壓力，減輕肌肉負(fù)荷。因此，腰靠的設(shè)計(jì)成為辦公座椅椎間盤壓力，減輕肌肉負(fù)荷。因此，腰靠的設(shè)計(jì)成為辦公座椅設(shè)計(jì)的必要組成部分。設(shè)計(jì)的必要組成部分。2021/3/2330肩靠是在第肩靠是在第 5-6 5-6 胸椎之間高度上胸椎之間高度上, ,由于第由于第 5-65-6胸胸椎高度相當(dāng)于肩胛骨的高度椎高度相當(dāng)于肩胛骨的高度, ,肩胛骨面積大肩

20、胛骨面積大, ,可承可承受較大壓力，當(dāng)人體長(zhǎng)期處于坐姿工作時(shí)，肩部會(huì)受較大壓力，當(dāng)人體長(zhǎng)期處于坐姿工作時(shí)，肩部會(huì)感覺不適或酸痛，因此，辦公座椅必須設(shè)計(jì)肩靠，感覺不適或酸痛，因此，辦公座椅必須設(shè)計(jì)肩靠，讓肩靠來分解肩部壓力，緩解人體疲勞。讓肩靠來分解肩部壓力，緩解人體疲勞。2021/3/2331靠背傾角是指靠背與座位之間的夾角?？勘硟A角可以靠背傾角是指靠背與座位之間的夾角?？勘硟A角可以影響椎間盤壓力和背部肌肉影響椎間盤壓力和背部肌肉, ,靠背傾角的增加能增強(qiáng)靠背傾角的增加能增強(qiáng)人體的舒適感人體的舒適感, ,因?yàn)樯眢w后仰時(shí)因?yàn)樯眢w后仰時(shí), ,身體的負(fù)載移向背身體的負(fù)載移向背部的下半部和大腿部分。人體工程學(xué)研究表明，當(dāng)座部的下半部和大腿部分。人體工程學(xué)研究表明，當(dāng)座面與靠背夾角在面與靠背夾角在 110110以上時(shí)，傾斜的靠背支承著身以上時(shí)，傾斜的靠背支承著身體上部分的重量，從而減少椎間盤內(nèi)壓力。所以人體體上部分的重量，從而減少椎間盤內(nèi)壓力。所以人體上身向后傾上身向后傾 110110-120-120為佳。為佳。2021/3/2332坐墊也是辦公座椅設(shè)計(jì)的重要組