人机工程在座椅的设计中的应用

1人机工程在座椅的设计中的应用摘要：现在的座椅的样式越来越多了，在设计座椅的过程中既要考虑样子的美观，也要考虑人们坐起来的舒适性，因此，人机工程在座椅中的应用就体现出来了。坐椅设计需综合考虑功能、结构、造型、色彩、材料、生产等多方面因素并要符合人体生理、心理及人体活动规律，最大限度地减轻“坐疲劳”，同时达到安全、方便、舒适、美观之目的。关键词：座椅，人机工程，舒适Abstract：Nowthestyleofchairisverymuch.Notonlywemustthinkabouttheshapeofthechair,butalsowemustthinkifwefeelwellwhenwesitdown.Sotheimportanceofhumanfactorsengineeringisreflected.Whenwedesignachair,wemustconsiderthefunction,structure,sculpt,color,material,productionandotherfactorsaccordwiththehumanphysiology,psychologyandtheactivityofbody.Weshoulddoourbesttoreducethetiredandachievethepurposeofsafety,convenience,comfortandbeauty.Keywords:chair,humanfactorsengineering,comfort1，前言：座椅是人类坐姿活动不可缺少的家具，根据使用性质不同，座椅包括多种形态，而且由于材料、结构的差别，又可以形成许多不同的形式。从古今中外座椅的发展来看，它不仅是支撑人体的功能实体，而且还是人类审美的对象，是人类文化的载体。座椅已成为人类永恒的设计的主题。座椅的设计涉及到功能、造型、材料、结构、技术、艺术等方面要素。座椅的设计涉及到功能、造型、材料、结构、技术、艺术等多方面要素，有深厚的理论基础和广泛的应用实践价值。①2，座椅的设计：据生理学知识，人体落坐后，脊柱被强制改变自然的曲度，由此形成的椎间压力使人在久坐之后感到腰酸背疼。故设计椅背的曲线能够契合坐姿脊柱，上体的重心落在臀部的骨骼上，上半身民大腿、大腿与小腿的角度均成85°-90°，确保使用者的重量尽可能分散在身体的不同接触面，产生舒适的感觉。对于大批量生产座椅，要符合多数成人人体的测量统计。3，坐高，指座面至南在的垂直高度。坐高应符合从大腿下部至腿底的变脚高度，使双脚轻松地平贴地面，以方便坐立。坐高过高致使两腿悬空，增强大腿下部的压强。大腿肌肉随较大的重量，小腿和背部肌肉均呈受拉状态，约束脚的活动能力，人容易感到疲劳、酸痛、肿胀。坐高过低使膝盖拱起，腹部肌肉呈挤压状态，背部未能处于自然状态，一方面活动不便，另一方面容易感到疲劳，长期会产生疾病。考虑到鞋、衣服等因素，批量生产的座椅坐高为406mm-445mm之间。4，坐深，指座面的纵向长度。坐深是以坐姿状态从小腿后部一定活动空间至臀部后端的水平距离。坐深过深，人坐下时背部不能完全贴在靠背上，使腰部缺乏有效支撑，腰部肌肉处于紧张状态，双脚易翘起，坐姿显得懒散；坐深过浅，坐得不稳，缺乏安全性，长期保持警惕状态而产生身心疲。一般坐深在2380mm-445mm之间。5，坐宽，指座面的横向宽度。坐宽过窄，人感到拘谨，使用不便；座面过宽，两臂向外伸张，背部和肩部肌肉处于拉伸状态。两者均容易产生疲劳。一般坐宽为380mm-470mm。6，扶手，通过前臂支撑部分重量。扶手应只支撑前臂，而不是肘部，因此部分座椅设计成扶手不连接至椅背；或将扶手做成“S”型，后部挖凹槽以保护肘部。以肩膀不上抬为宜。扶手离座垫高度为180mm-230mm之间。为保证前臂在扶手上的稳定性，扶手宽度为50mm左右；连背扶手度在200mm-400mm之间。7，靠背的作用在于放松身体的腰部、背部、肩旁及头部。就餐、工作及学习的时候，人体的重心会往前移，重心前移拉紧了人体颈部和背部的肌肉群，由此需要有一支撑（即靠背）平衡。休息程度与靠背长度有密切的关系，靠背有三种类型：低靠背只支撑腰部；中靠背支撑腰、背与肩膀，将腰部随的部分重量转移到背与肩膀；高靠背支撑腰背、肩膀及头部。随着休息程度的增加，靠背倾斜角度向后逐渐增加，支撑点逐渐向上转移。调整座垫及靠背角度使重量转移到背部，减少座垫承受的重量会更舒适。一般该倾斜角度为5°-10°。8，座面，硬木座面感到不舒服，因为使用者与座面的接触面积小，这意味着压强就大；太软的座椅对健康也不利，特别是男性。座椅座面的材料有硬木条、木切片编织网、金属板、金属网、木板芯覆皮革面、木板芯覆织物面、弹性芯覆织物面、塑料模型、石材、藤编、柳条、毛料等。在炎热的气候，贴身的织物及塑料覆面的座面会感到不适，应该用凉爽材料代替。如果座面前后部位填料密度一致，使用者会感到前部（膝盖底部）坚硬，后部柔软。座面倾角为0°-17°，办公椅坐倾角较小，甚至无倾斜底，以方便起身。9，人体的坐姿站姿（左）和坐姿（右）时的脊柱形状坐的姿势课分为三种：向前坐、笔直挺坐、向后靠。镶嵌的坐姿主要是工作的姿势，而向后靠是休息和放松的姿势。当人向前坐时，人体的骨盆旋转成倾斜状态，骶骨也做相应移动，并趋向水平，是骶骨和腰椎变平，一起脊椎在腰部要上成为脊椎后凸。当笔直端坐时，骨盆是竖直状态，骶骨的位置比较重要，并在腰椎处形成脊椎的前凸。②10，办公室座椅的优化3（1）（2）由于长时间使用电脑，双臂悬空；座椅不可自由移动，可能带来手臂酸痛，肱三头肌紧张，抽搐，酸痛，挪动吃力等。优化的措施就是增加座椅扶手和增加滚轮。如图（1）（2）所示。有的座椅坐起来会觉得腰椎弯曲，后突，酸楚；颈椎僵硬，酸痛。这是由于长时间伏案办公，姿势固定，姿势不正。优化的方法是靠背腰部前凸；增加头枕，颈枕。如图③11，汽车座椅的设计如图，图中详细的介绍了汽车座椅设计中应该注意的问题。④12，结论：本文只是简略的讲解了设计座椅时应该注意的事情，什么尺寸的座椅才会使得人体感觉最舒服。另外对办公室座椅和汽车上的座椅做出了一些优化和要改进时需要修改的地方。4参考文献①②陈芳，关于座椅设计的细想和方法的研究③陈蓉蓉，基于维持健康坐姿的工作椅设计研究④李文斌，中国现代人体工程学家具设计的其实与发展——座椅为例