座椅设计中的人体工程学应用

座椅设计中的人体工程学应用

座椅常见结构有座面和座腿，有的有靠背和扶手，这些传统座椅座面呈水平状或

略向后倾斜，一般后倾斜角度为3-5度；躺椅座面后倾斜角度大于2度，这样可

以防止休息中的人下滑。座面后倾斜符合休息用椅的休息功能需求，但不适合工

作坐姿需要。那么，人体工程学在办公座椅设计中应用在哪些地方呢？大家一起

深入学习一下：

一、座椅设计的人体工程学原理

坐姿是人体较自然的姿势，它有很多优点。当站立时，人体的足踝、膝部、臀部

和脊椎等关节部位受到静肌力作用，以维持直立状态，而采取坐姿时，可免除这

些肌力，减少人体能耗，消除疲劳。坐姿比站立更有利于血液循环，站立时，血

液和体液会向下肢积蓄；而采取坐姿时，肌肉组织松弛，使腿部血管内血流静压

降低，血液流回心脏的阻力也就减小。坐姿还有利于保持身体的稳定，这对精细

作业更合适。在脚操作场合，坐姿保持身体处在稳定的姿势，有利于作业，因而

坐姿是最普遍采用的工作姿势。

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当然，坐姿在某些方面也存在缺点，其中最重要的是它限制了人体的活动性，尤

其是在需要用手或手臂用力或从事旋转动作时，坐姿较立姿不方便。长期的坐姿

对人体健康也不利，如它会引起腹部肌肉组织松弛、脊柱不正常的弯曲，以及损

害某些体内器官的功能(如消化器官、呼吸器官)等，而且坐姿也会在人体的主要

支撑面上产生压力，长时间坐在硬质的坐垫上，臀部局部受到压力，会有不舒适

的感觉。

1.坐姿生理学

在坐姿状态下，支持人体的主要结构是脊柱、骨盆、腿和脚等。脊柱位于人体背

部中线处，由33块短圆柱状椎骨组成，包括7块颈椎、12块胸椎、5块腰椎和

下方的5块骶骨及4块尾骨，相互间由肌腱和软骨连接。腰椎、骶骨和椎间盘及

软组织承受坐姿时上身大部分负荷，还要实现弯腰扭转等动作。对设计而言，这

两部分最为重要。

正常的姿势下，顶端颈椎部位曲线向前弯称为前凸，接于其下的胸椎部位曲线向

后弯称为后凹，腰椎部分又向前凸，而至骶骨时则后凹。在良好的坐姿状态下，

压力适当地分布于各椎间盘上，肌肉组织上承受均匀的静负荷。当处于非自然姿

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势时，椎间盘内压力分布不正常，则产生腰背酸痛、疲劳等不适感。

2.坐姿行为分析

人坐在椅子上，姿势并不完全一样，不同的动机会有不同的姿势，而且都非静止

不动，往往会经常调整坐姿(细微动作)，以消除脊柱部位不正常的压力，即为坐

姿行为。同时脊柱并不是唯一的重要结构，腿和骨盆同样重要，具有稳定人体功

能的作用。

坐姿骨盆是一个不稳定的倒立三角形，与座面接触的两个坐骨结节肌肉很少，人

体75%的体重由这25平方厘米的坐骨结节和位于其下的肌肉来支撑，易产生压

力疲劳。

人体大部分重力承载于坐垫上的两点，在力学上很不稳定，而直立坐姿，人体中

心偏离了坐骨结节的垂线(肚脐前方2.5厘米)，使不稳定程度增加，只有腿、足

提供的杠杆作用才能使系统趋于稳定。

二、座椅的人体工程学应用原则

适当的座椅可以减少疲劳，提高工作效率，节省时间和劳力，其设计原则概括如

下：

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1.座椅的形式和尺度与坐的目的和动机相关。

2.使脊椎保持健康自然的曲率。

3.身体重量能均匀分布于座面上，为骨盆(坐骨结节)提供有效支撑。

4.减轻限制腿窝肌肉压力。

5.椅子要有适当的尺寸，高度和位置可调整，使操作人员“工作”顺利；在不影

响个别动作时，应该有扶手，同时也有脚踏座，以维持较好的座面到脚的位置。

考虑到坐的动机，座椅可简单分为三种：第一种用于休息，设计的重点在于使人

体获得最大的舒适感，因此判断这种座椅设计是否有效合理，应以人体的压力感

觉是否减至最小，以及人体任何部位的支撑结构只有最小的不舒适等为评判标准。

第二种是各种作业场所的工作用椅，稳定性是其首要考虑因素，腰部必须有正确

的支撑，而且体重分布在坐垫上。第三种是多用途椅，常用于多方面的目的，如

可以存储物品，或者用作备用椅常常需要收藏起来等。

三、座椅设计的尺寸参数

1.座高：休息椅380-450mm；工作椅350-500mm。

2.座宽：380-480mm。

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3.座深：休息椅420-450mm；工作椅300-400mm。

4.座面角度：休息椅宜采用后倾坐垫；工作椅宜采用前倾式椅面，但必须设置弹

性坐垫，否则会降低身体稳定性。

5.靠背高度与宽度：坐垫上方的靠背向后倾斜或留125-200mm的开口，根据不

同的使用要求，靠背高度取值范围为460-610mm；宽度为350-480mm。

6.靠背角度：105-108度。

7.扶手高度：休息扶手200-230mm；间距500-600mm。

8.椅垫：软硬适中。

了解完了人体工程学在座椅设计中的应用之后，相信大家对办公座椅的挑选又多

了一层认识。

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