人體工程學與座椅設計

人體工程學與座椅設計坐姿分析座椅設計座椅設計實例作業(yè)坐姿分析坐姿的優(yōu)點和缺點坐姿矯形學生理肌肉活動度坐姿的優(yōu)點和缺點優(yōu)點缺點可免除站立時人體的足踝、膝部、臀部和脊椎等關節(jié)部位受到靜肌力，減少人體能耗，消除疲勞坐姿比站立更有利于血液循環(huán)有利于保持身體的穩(wěn)定，這對精細作業(yè)更適在腳操作場合，坐姿保持身體處在穩(wěn)定的姿勢，有利于作業(yè)。優(yōu)點缺點限制了人體活動范圍，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導致廢勞。長期維持坐姿也會影響人體健康，招致腹肌松弛，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坐姿太久也會造成下肢腫脹，靜脈壓力增加．大腿局部受到壓力，增加血液回流阻力，引起不適感。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。2.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，壓迫中樞神,產(chǎn)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90度角的靠背椅是不良的設計良好的坐姿：腰與大腿成135度，腰椎部有支撐軀干前傾的姿勢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，影響了胸椎和頸椎的正常彎曲，使頸、背部疲勞FEDCBAG肌肉肉活活動動度度脊椎椎骨骨依依據(jù)據(jù)其其附附近近的的肌肉肉和腱連接接，，椎椎骨骨的的定定位位正正是是借借助助于于肌肌腱腱的的作作用用力力。。一一旦旦脊脊椎椎偏偏離離自自然然狀狀態(tài)態(tài)，，肌肌腱腱組組織織就就會會受受到到相相互互壓壓力力(拉拉或或壓壓)的的作作用用，，使使肌肌肉肉活活動動度度增增加加，，招招致致疲疲勞勞酸酸痛痛。。3組組不不同同坐坐姿姿的的2－－3腰腰椎椎背背棘棘直直肌肌肌肌電電圖圖在挺挺直直坐坐姿姿下下，，腰腰椎椎部部位位肌肌肉肉活活動動度度高高，，因因為為腰腰椎椎前前向向拉拉直直使使肌肌肉肉組組織織緊緊張張受受力力。。提供供靠靠背背支支承承腰腰椎椎后后，，活活動動力力則則明明顯顯減減小?。?；軀干干前前傾傾時時，，背背上上方方和和肩肩部部肌肌肉肉活活動動度度高高，，以以桌桌面面作作為為前前傾傾時時手手臂臂的的支支承承并并不不能能降降低低活活動動度度。。C大大于于90度度的的靠靠背背可可防防止止骨骨盆盆的的旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，，增增加加坐坐姿姿穩(wěn)穩(wěn)定定性性且且使使坐坐姿姿更更接接近近自自然然狀狀態(tài)態(tài)根據(jù)據(jù)矯矯形形學學原原理理和和肌肌肉肉活活動動度度分分析析可可得得出出下下列列結結論論：：A軀軀干干挺挺直直或或前前傾傾的的坐坐姿姿很很容容易易引引起起疲疲勞勞B設設置置適適當當?shù)牡目靠勘潮晨煽墒故蛊Ｆ趧诮到档偷妥我卧O設計計設計計原原則則和和分分類類設計計細細則則設計計原原則則和和分分類類6.椅椅墊墊必必須須有有足足夠夠的的墊墊料料和和適適當當?shù)牡挠灿捕榷?，，使使其其有有助助于于體體重重壓壓力力均均勻勻地地分分布布于于坐坐骨骨結結節(jié)節(jié)區(qū)區(qū)域域1.座座椅椅的的形形式式與與尺尺度度及及其其功功用用有有關關2.座座椅椅的的尺尺度度必必須須參參照照人人體體測測量量學學數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)確確定定3.身身體體的的主主要要重重量量應應由由臀臀部部坐坐骨骨結結節(jié)節(jié)承承擔擔4.座座椅椅前前緣緣處處，，大大腿腿與與椅椅子子之之間間壓壓力力應應盡盡量量減減小小5.腰腰椎椎下下部部應應提提供供支支承承，，設設置置適適當當?shù)牡目靠勘潮骋砸越到档偷捅潮巢坎烤o緊張張度度當考考慮慮坐坐姿姿動動機機時時，，座座椅椅基基本本分分為為三三類類：：休息息為為目目的的的的安安樂樂椅椅作業(yè)業(yè)場場所所的的工工作作椅椅多用用椅椅休息息為為目目的的的的安安樂樂椅椅設計計重重點點在在于于使使人人體體得得到到最最大大的的舒舒適適感感，，消消除除身身體體的的緊緊張張與與疲疲勞勞。。合合理理的的設設計計應應使使人人體體的的壓壓力力感感減減至至最最小小。。作業(yè)業(yè)場場所所的的工工作作椅椅穩(wěn)定定性性是是主主要要因因素素，，腰腰部部應應有有適適當當?shù)牡闹еС殖?，，重重量量要要均均勻勻分分布布于于座座墊墊(或或座座面面)上上，，同同時時要要適適當當考考慮慮人人體體的的活活動動性性，，操操作作的的靈靈活活性性與與方方便便等等。。多用用椅椅這類類座座椅椅以以多多種種功功能能為為設設計計重重點點。。它它可可能能與與桌桌子子配配合合，，可可能能是是工工作作、、休休息息兼兼用用，，也也可可能能是是作作為為備備用用椅椅可可以以折折疊疊收收藏藏起起來來。。設計計細細則則座高高靠靠背背的的寬寬度度與與高高度度座寬寬靠靠背背角角度度座深深扶扶手手高高座面面傾傾角角椅椅墊墊1.適適當當?shù)牡淖吒邞獞故勾蟠笸韧缺１３殖炙狡?，，小小腿腿垂垂直直，，雙雙腳腳平平放放于于地地面面。。2.座座面面不不能能過過高高，，否否則則小小腿腿懸懸空空時時，，大大腿腿受受椅椅面面前前緣緣壓壓迫迫，，使使坐坐者者感感到到不不適適，，長長時時間間這這樣樣坐坐著著血血液液循循環(huán)環(huán)受受阻阻，，小小腿腿麻麻木木腫腫脹脹。。因因此此，，座高高一一般般按按低低身身材材人人群群設設計計，建議座面前前緣應比人體體膝窩高度低低3—5cm，且有半徑為為2.5—5cm的弧度。3.座面亦亦不能太低，，否則腿長的的人骨盆后傾傾，正常的腰腰椎曲線被拉拉直，致使腰腰酸不適。座高：休息用安樂椅椅38—45cm，工作作椅43—50cm休息椅應使腿腿能向前方伸伸展，以放松松肌肉，也有有助于身體的的穩(wěn)定工作椅使人以較直立立的姿勢坐于于其上，雙腳腳平放于地面面，故其座高比休息椅椅稍大當作業(yè)面固定定時，椅高上限應根據(jù)身身材較矮的作作業(yè)者的要求求來確定，因為工作椅椅的高度顯然然與作業(yè)面高高度有關，工工作椅最好高高度可調(diào)，以以適應不同作作業(yè)者座寬必須能容容納身材粗壯壯的人。對單單人使用的座座椅，參考尺尺寸是臀寬，，以女性群體尺尺寸上限為設計根據(jù)，，對成排相鄰放放置的座椅，，如劇場觀眾眾椅，則座寬寬應以肘間距的群體上限位位為設計基準準，以避免擁擁擠壓迫感。。座寬亦不能太太大，如長時時間坐姿作業(yè)業(yè)，雙臂應得得到應有的支支承，如座寬寬太大，則肘肘部必須向兩兩側(cè)伸展以尋尋求支承，這這樣會引起肩肩部疲勞。座寬：43—45cm座深：休息用椅40—43cm，工作用椅椅35—40cm指椅面前緣至后后緣的距離，該尺寸不能能太大。正確確的座深應使使靠背方便地地支持腰椎部部位如座深大于身身材矮小者的的大腿長（臀臀部至膝窩距距），座面前前緣將壓迫膝膝窩處壓力敏敏感部位，這這樣若要得到到靠背的支持持，則必須改改變腰部正常常曲線；否則則，坐者必須須向座緣處移移動以避免壓壓迫膝窩，卻卻得不到靠背背的支持為適應絕大多多數(shù)使用者，，座深應按較小小百分位的群群體設計，這樣身材矮矮小者坐著舒舒適，身體高高大的人只要要小腿能得到到穩(wěn)定的支持持，也不會在在大腿部位引引起壓力疲勞勞。座面傾角：休息椅19——20度，工工作椅小于3度座面傾角指座面與水平面面所夾角度座面后傾的作作用有兩點：：一是由于重力力，軀干后移移，使背部抵抵靠椅背，獲獲得支持，可可以降低背肌肌靜壓。二是防止坐者者從座緣滑出出座面。后者者在振動顛簸簸的環(huán)境中尤尤為重要，如如汽車鴛駛用用座椅及長途途汽車的乘客客座椅休息椅座面傾角大，有利于身心心松弛，大座座面傾角與靠靠背傾角構成成近于平躺的的休息姿勢。。對工作座椅而而言，因作業(yè)業(yè)空間一般在在身體前側(cè)，，如座面過份份后傾，脊椎椎因身體前屈屈作業(yè)而會被被拉直，破壞壞正常的腰椎椎曲線，形成成一種費力的的姿勢，因此此傾角不能太大大，一般為3度度以下從座椅的功能能來區(qū)分采用座面適當當前傾設計的的工作椅會更更適合于工作作，尤其是辦公公室工作，比比如對寫字和和繪圖用椅的的設計，當要要求座高較高高時，對于傾傾斜式繪圖桌桌用椅，前傾傾角應達到15度以上，如果背背靠角為90。，則相當當于座面與靠靠背夾角為l05度，這這是坐姿的最最小舒適角度度，靠背對于脊脊椎部還能起起適度的支持持作用，肌肉肉緊張較小，，背部壓力在在椎骨上分布布也較均勻。。研究還表明：：靠背的高度與與寬度因為人體背部部處于自然形形態(tài)時最舒適適，此時腰椎椎部分前凸，，座椅設計要要從座面與靠靠背之間的角角度和適當?shù)牡难抵С謥韥肀M力保證。。成年人腰椎椎部中心位置置約在座位上上方23—26cm處，腰椎支點點應略高于此尺度，以支支持背部重量量?？勘车淖畲蟾叨瓤蛇_48—63cm，最大寬度可達35—48cm?？勘车某叽绱缰饕赏尾坎康酌娴郊绮坎康母叨?決決定靠背高)和肩寬(決決定靠背寬)有關，確定定高度時還必必須計入座椅椅的有效厚度度。靠背由肩靠和腰靠兩部份構成，，大部份工作作場合，腰靠靠最主要。為了使背部下下方骶骨和臀臀部有適當?shù)牡暮笸箍臻g，，座面上方與與靠背下部之之間應有凹入入或留一開口口部分，其高高度至少為12.5—20cm靠背角度：：103一112度指座面與靠背背的夾角，其其目的與座面面角度相似從脊柱正常形形態(tài)來看，該該角為115度較為合適。實實際應用中，，建議取：閱閱讀用椅101—l04度，休息椅105—108度扶手高：座墊有效厚度度以上21——22cm在不妨礙執(zhí)行行某些待定作作業(yè)的情況下下，一般座椅椅應考慮設置置扶手。扶手手的主要功用用是使手臂有有所依托，減減輕手臂下垂垂重力對肩部部的作用，使使人體處于較較穩(wěn)定的狀態(tài)態(tài)。它也可以以作為起身站站立或變換坐坐姿的起點。。扶手不能太高高，否則迫使使肘部抬高，，肩部與頸部部肌肉拉伸；；但如過低則則實際上使臂臂部得不到支支撐，或者軀軀干必須偏斜斜，以尋求一一側(cè)的支承人體在坐姿狀狀態(tài)下，與座座面緊密接觸觸的實際上只只是臀部的兩兩塊坐骨結節(jié)節(jié)，其上只有有少量的肌肉肉，人體重且且的75％左左右由約25cm2的坐骨周圍的的部位來支承承，這樣久坐坐足以產(chǎn)生壓壓力疲勞，導導致臀部痛楚楚麻木感。椅墊測試研究表明明，坐于座墊墊上的臀部壓壓力值大為降降低，而接觸觸支承面積也也由900cm2增大