人機工程學(xué) 第六章課件

第6章座椅設(shè)計坐姿分析1座椅設(shè)計實例23座椅設(shè)計坐姿分析坐姿的優(yōu)點和缺點坐姿矯形學(xué)生理肌肉活動度1、可免除站立時人體的足踝、膝部、臀部和脊椎等關(guān)節(jié)部位受到靜肌力，減少人體能耗，消除疲勞。2、坐姿比站立更有利于血液循環(huán)。3、有利于保持身體的穩(wěn)定，這對精細作業(yè)更適。4、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1、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(dǎo)致廢勞。2、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。3、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(xué)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(dāng)?shù)胤植加诟髯甸g盤上，肌肉組織上承受均勻的靜負(fù)荷。

2.當(dāng)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(yán)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。

FEDCBAG3組不同坐姿的2－3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?。卉|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。座椅設(shè)計設(shè)計原則和分類設(shè)計細則設(shè)計原則和分類6.椅墊必須有足夠的墊料和適當(dāng)?shù)挠捕龋蛊溆兄隗w重壓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)2.座椅的尺度必須參照人體測量學(xué)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(dān)4.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(dāng)?shù)目勘骋越档捅巢烤o張度當(dāng)考慮坐姿動機時，座椅基本分為三類：休息為目的的安樂椅作業(yè)場所的工作椅多用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。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(dāng)?shù)闹С?，重量要均勻分布于座墊(或座面)上，同時要適當(dāng)考慮人體的活動性，操作的靈活性與方便等。設(shè)計細則座高靠背的寬度與高度座寬靠背角度座深扶手高座面傾角椅墊1.適當(dāng)?shù)淖邞?yīng)使大腿保持水平，小腿垂直，雙腳平放于地面。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，座高一般按低身材人群設(shè)計，建議座面前緣應(yīng)比人體膝窩高度低3—5cm，且有半徑為2.5—5cm的弧度。3.座面亦不能太低，否則腿長的人骨盆后傾，正常的腰椎曲線被拉直，致使腰酸不適。座高：休息用安樂椅38—45cm，工作椅43—50cm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，以女性群體尺寸上限為設(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)以肘間距的群體上限位為設(shè)計基準(zhǔn)，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)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。座寬：43—45cm座深：休息用椅40—43cm，工作用椅35—40cm指椅面前緣至后緣的距離，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)計，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。休息椅座面傾角大，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。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)而會被拉直，破壞正常的腰椎曲線，形成一種費力的姿勢，因此傾角不能太大，一般為3度以下。從座椅的功能來區(qū)分采用座面適當(dāng)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)計，當(dāng)要求座高較高時，對于傾斜式繪圖桌用椅，前傾角應(yīng)達到15度以上，如果背靠角為90。，則相當(dāng)于座面與靠背夾角為l05度，這是坐姿的最小舒適角度，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均勻。研究還表明：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(dāng)?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23—26cm處，腰椎支點應(yīng)略高于此尺度，以支持背部重量。靠背角度：103一112度指座面與靠背的夾角，其目的與座面角度相似。從脊柱正常形態(tài)來看，該角為115度較為合適。實際應(yīng)用中，建議?。洪喿x用椅101—l04度，休息椅105—108度。扶手高：座墊有效厚度以上21—22cm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。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，或者軀干必須偏斜，以尋求一側(cè)的支承人體在坐姿狀態(tài)下，與座面緊密接觸的實際上只是臀部的兩塊坐骨結(jié)節(jié)，其上只有少量的肌肉，人體重且的75％左右由約25cm2的坐骨周圍的部位來支承，這樣久坐足以產(chǎn)生壓力疲勞，導(dǎo)致臀部痛楚麻木感。椅墊測試研究表明，坐于座墊上的臀部壓力值大為降低，而接觸支承面積也由900cm2增大到1050cm2，使壓力分散。椅墊的另一優(yōu)點是能使身體采取一種較穩(wěn)定的姿勢，因為身體可以適應(yīng)地陷入座墊。

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271810座面上的距離cm產(chǎn)生的壓