⼈机⼯程学座椅设计_⼈体⼯程学与座椅设计.ppt
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1、⼈体⼯程学与座椅设计，坐姿分析 座椅设计 座椅设计实例 作业，坐姿分析，坐姿的优点和缺点 坐姿矫形学⽣理 肌⾁活动度，坐姿的优点和缺点，优点 缺点，可免除站⽴时⼈体的⾜踝、膝部、臀部和脊椎等关节部位受到静肌⼒，减少⼈体能耗，消除疲劳，坐姿⽐站⽴更有利于⾎液循环，有利于保持⾝体的稳定，这对精细作业更适，在脚操作场合，坐姿保持⾝体处在稳定的姿势，有利于作业。，优 点，缺点，限制了⼈体活动范围，尤其是需要上肢出⼒的场合，往往需要站⽴作业，⽽频繁的起坐交替也会导致废劳。，长期维持坐姿也会影响⼈体健康，招致腹肌松弛，脊椎⾮正常弯曲，以及对某些内脏器官造成损害，如消化器官与呼吸器官，坐姿太久也会造成下肢肿。
2、胀，静脉压⼒增加⼤腿局部受到压⼒，增加⾎液回流阻⼒，引起不适感。，坐姿矫形学⽣理,1. 正常的姿势下，脊柱的腰椎部分前凸，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。,2. 当处于⾮⾃然姿时，椎间盘内压⼒分布不正常，形成的压⼒梯度，严重的会将椎间盘从腰椎之间挤出来，压迫中枢神，产⽣腰部酸痛、疲劳等不适感。，躯⼲完全挺直的坐姿使脊椎严重弯曲，因椎间盘上压⼒不能正常分布，⾝体上部的负荷加在腰椎部，引起不适，因
此90度⾓的靠背椅是不良的设计，良好的坐姿：腰与⼤腿成135度，腰椎部有⽀撑，躯⼲前倾的姿势会使本来前凸的腰椎拉直甚⾄反向后凹，这种姿势因⽽也。
3、极不舒服，影响了胸椎和颈椎的正常弯曲，使颈、背部疲劳,F E D C B A,G，肌⾁活动度，脊椎⾻依据其附近的肌⾁和腱连接，椎⾻的定位正是借助于肌腱的作⽤⼒。⼀旦脊椎偏离⾃然状态，肌腱组织就会受到相互压⼒(拉或压)的作⽤，使肌⾁活动度增加，招致疲劳酸痛。,3组不同坐姿的23腰椎背棘直肌肌电图，在挺直坐姿下，腰椎部位肌⾁活动度⾼，因为腰椎前向拉直使肌⾁组织紧张受⼒。，提供靠背⽀承腰椎后，活动⼒则明显减⼩；，躯⼲前倾时，背上⽅和肩部肌⾁活动度⾼，以桌⾯作为前倾时⼿臂的⽀承并不能降低活动度。,C ⼤于90度的靠背可防⽌⾻盆的旋转，增加坐姿稳定性 且使坐姿更接近⾃然状态，根据矫形学原理和肌⾁活动度分。
4、析可得出下列结论：,A 躯⼲挺直或前倾的坐姿很容易引起疲劳,B 设置适当的靠背可使疲劳降低，座椅设计，设计原则和分类 设计细则，设计原则和分类,6. 椅垫必须有⾜够的垫料和适当的硬度，使其有助于体重压⼒均匀地分布于坐⾻结节区域,1. 座椅的形式与尺度及其功⽤有关,2. 座椅的尺度必须参照⼈体测量学数据确定,3. ⾝体的主要重量应由臀部坐⾻结节承担,4. 座椅前缘处，⼤腿与椅⼦之间压⼒应尽量减⼩,5. 腰椎下部应提供⽀承，设置适当的靠背以降低背部紧张度，当考虑坐姿动机时，座椅基本分为三类：，休息为⽬的的安乐椅，作业场所的⼯作椅，多⽤椅，休息为⽬的的安乐椅，设计重点在于使⼈体得到最⼤的舒适感，消除。
5、⾝体的紧张与疲劳。合理的设计应使⼈体的压⼒感减⾄最⼩。，作业场所的⼯作椅，稳定性是主要因素，腰部应有适当的⽀持，重量要均匀分布于座垫(或座⾯)上，同时要适当考虑⼈体的活动性，操作的灵活性与⽅便等。，多⽤椅，这类座椅以多种功能为设计重点。它可能与桌⼦配合，可能是⼯作、休息兼⽤，也可能是作为备⽤椅可以折叠收藏起来。，设计细则，座⾼ 靠背的宽度与⾼度 座宽 靠背⾓度 座深 扶⼿⾼ 座⾯倾⾓ 椅垫,1. 适当的座⾼应使⼤腿保持⽔平，⼩腿垂直，双脚平放于地⾯。 2. 座⾯不能过⾼，否则⼩腿悬空时，⼤腿受椅⾯前缘压迫，使坐者感到不适，长时间这样坐着⾎液循环受阻，⼩腿⿇⽊肿胀。因此，座⾼⼀般按低⾝材⼈群设计。
6、，建议座⾯前缘应⽐⼈体膝窝⾼度低35cm，且有半径为2.55cm的弧度。 3. 座⾯亦不能太低，否则腿长的⼈⾻盆后倾，正常的腰椎曲线被拉直，致使腰酸不适。，座⾼：休息⽤安乐椅3845cm，⼯作椅4350cm，休息椅应使腿能向前⽅伸展，以放松肌⾁，也有助于⾝体的稳定,⼯作椅使⼈以较直⽴的姿势坐于其上，双脚平放于地⾯，故其座⾼⽐休息椅稍⼤，当作业⾯固定时，椅⾼上限应根据⾝材较矮的作业者的要求来确定，因为⼯作椅的⾼度显然与作业⾯⾼度有关，⼯作椅最好⾼度可调，以适应不同作业者，座宽必须能容纳⾝材粗壮的⼈。对单⼈使⽤的座椅，参考尺⼨是臀宽，以⼥性群体尺⼨上限为设计根据， 对成排相邻放置的座椅，如剧场观众。
7、椅，则座宽应以肘间距的群体上限位为设计基准，以避免拥挤压迫感。 座宽亦不能太⼤，如长时间坐姿作业，双臂应得到应有的⽀承，如座宽太⼤，则肘部必须向两侧伸展以寻求⽀承，这样会引起
肩部疲劳。，座宽：4345cm，座深：休息⽤椅4043cm，⼯作⽤椅3540cm，指椅⾯前缘⾄后缘的距离，该尺⼨不能太⼤。正确的座深应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长(臀部⾄膝窝距)，座⾯前缘将压迫膝窝处压⼒敏感部位，这样若要得到靠背的⽀持，则必须改变腰部正常曲线；否则，坐者必须向座缘处移动以避免压迫膝窝，却得不到靠背的⽀持，为适应绝⼤多数使⽤者，座深应按较⼩百分位的群体设计，这样⾝材矮⼩者坐着舒适，。
8、⾝体⾼⼤的⼈只要⼩腿能得到稳定的⽀持，也不会在⼤腿部位引起压⼒疲劳。，座⾯倾⾓：休息椅1920度，⼯作椅⼩于3度，座⾯倾⾓指座⾯与⽔平⾯所夹⾓度，座⾯后倾的作⽤有两点： ⼀是由于重⼒，躯⼲后移，使背部抵靠椅背，获得⽀持，可以降低背肌静压。 ⼆是防⽌坐者从座缘滑出座⾯。后者在振动颠簸的环境中尤为重要，如汽车鸳驶⽤座椅及长途汽车的乘客座椅，休息椅座⾯倾⾓⼤，有利于⾝⼼松弛，⼤座⾯倾⾓与靠背倾⾓构成近于平躺的休息姿势。 对⼯作座椅⽽⾔，因作业空间⼀般在⾝体前侧，如座⾯过份后倾，脊椎因⾝体前屈作业⽽会被拉直，破坏正常的腰椎曲线，形成⼀种费⼒的姿势，因此倾⾓不能太⼤，⼀般为3度以下，从座椅的功能来区分,。
9、采⽤座⾯适当前倾设计的⼯作椅会更适合于⼯作，尤其是办公室⼯作，⽐如对写字和绘图⽤椅的设计，当要求座⾼较⾼时，对于倾斜式绘图桌⽤椅，前倾⾓应达到15度以上，如果背靠⾓为90。，则相当于座⾯与靠背夹⾓为l05度，这是坐姿的最⼩舒适⾓度，靠背对于脊椎部还能起适度的⽀持作⽤，肌⾁紧张较⼩，背部压⼒在椎⾻上分布也较均匀。，研究还表明：，靠背的⾼度与宽度，因为⼈体背
部处于⾃然形态时最舒适，此时腰椎部分前凸，座椅设计要从座⾯与靠背之间的⾓度和适当的腰椎⽀持来尽⼒保证。成年⼈腰椎部中⼼位置约在座位上⽅2326cm处，腰椎⽀点应略⾼于此尺度，以⽀持背部重量。，靠背的最⼤⾼度可达4863cm，最⼤宽度可达3548。
10、cm。靠背的尺⼨主要由臀部底⾯到肩部的⾼度(决定靠背⾼)和肩宽(决定靠背宽)有关，确定⾼度时还必须计⼊座椅的有效厚度。，靠背由肩靠和腰靠两部份构成，⼤部份⼯作场合，腰靠最主要。，为了使背部下⽅骶⾻和臀部有适当的后凸空间，座⾯上⽅与靠背下部之间应有凹⼊或留⼀开⼝部分，其⾼度⾄少为12.520cm，靠背⾓度 ：103⼀112度，指座⾯与靠背的夹⾓，其⽬的与座⾯⾓度相似，从脊柱正常形态来看，该⾓为115度较为合适。实际应⽤中，建议取：阅读⽤椅101l04度，休息椅105108度，扶⼿⾼：座垫有效厚度以上2122cm，在不妨碍执⾏某些待定作业的情况下，⼀般座椅应考虑设置扶⼿。扶⼿的主要功⽤是使⼿臂有所。
11、依托，减轻⼿臂下垂重⼒对肩部的作⽤，使⼈体处于较稳定的状态。它也可以作为起⾝站⽴或变换坐姿的起点。，扶⼿不能太⾼，否则迫使肘部抬⾼，肩部与颈部肌⾁拉伸；但如过低则实际上使臂部得不到⽀撑，或者躯⼲必须偏斜，以寻求⼀侧的⽀承,⼈体在坐姿状态下，与座⾯紧密接触的实际上只是臀部的两块坐⾻结节，其上只有少量的肌⾁，⼈体重且的75左右由约25cm2的坐⾻周围的部位来⽀承，这样久坐⾜以产⽣压⼒疲劳，导致臀部痛楚⿇⽊感。，椅垫，测试研究表明，坐于座垫上的臀部压⼒值⼤为降低，⽽接触⽀承⾯积也由900cm2增⼤到1050cm2，使压⼒分散。，椅垫的另⼀优点
是能使⾝体采取⼀种较稳定的姿势，因为⾝体可以适应地陷⼊座垫。,0 5 10 15 20 25 30 35 40 45,27 18 10，座⾯上的距离 cm，产⽣的压⼒ kg，正常的坐姿，双腿交叉时，座椅设计实例(休息⽤椅)，座椅侧⾯轮廓(每格100 100 mm)，座椅设计实例(多功能座椅)，座椅侧⾯轮廓(每格100 100 mm),⾼靠背办公座椅、⼯作⾯、搁脚板的配合尺⼨(mm)，中靠背办公座椅、⼯作⾯、搁脚板的配合尺⼨(mm。

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