座椅设计的人机设计要求

安徽机电职业技术学院座椅的一般功能尺寸椅子的基本作用就是给人提供舒适的支承。在设计中基本围绕以下几个功能尺寸展开：（1）座面高度，即座面前缘高度；（2）座面倾角，座面与水平面之间的夹角；（3）靠背形式，主要设计对脊柱的支承部位和支承点数量的问题；（4）靠背倾角；（5）座深；（6）座宽；（7）扶手。3.2座椅及办公桌设计的人机学要求安徽机电职业技术学院功能尺寸设计的人机学要求1、座面（前缘的）高度（1）工作座椅工作椅座高的设计要点是：①大腿基本水平，小腿垂直地获得地面支撑；②腘窝不受压；③臀部边缘及腘窝后部的大腿在椅面获得“弹性支承”。3.2座椅及办公桌设计的人机学要求安徽机电职业技术学院符合上述要求的工作椅座高为：比坐姿人体尺寸的“小腿加足高”低10～15mm。查表可得：P95男=448mm，P5女=342mm加穿鞋修正量（男25mm，女20mm），穿裤修正量（－6mm)，就可算出适合中国男女通用工作座椅座高值（按比“小腿加足高”低10mm计算）：3.2座椅及办公桌设计的人机学要求安徽机电职业技术学院适合95百分位数身高男子的座高：448mm+（25一6）mm一10mm=457mm；适合5百分位数身高女子的座高：342mm+（20一6）mm一10mm=346mm；四舍五入后，就得到一个工作椅的基础数据，即中国男女通用工作座椅尺寸的调节范围为350mm～460mm。3.2座椅及办公桌设计的人机学要求安徽机电职业技术学院座面（前缘的）高度关于工作椅座高的几点讨论：①高身材男子和低身材女子适宜的工作椅座高差值很大，达460mm－350mm＝110mm之多。同是男子用椅或同是女子用椅，差值也不小，也会明显影响坐姿舒适性。因此，通用工作椅高度应该可调节；②个人专用工作椅宜按个人情况确定座高；③综合生理解剖的分析来看，工作椅座高宁低勿高。3.2座椅及办公桌设计的人机学要求安徽机电职业技术学院座面（前缘的）高度2、其他椅子大部分非工作椅为了坐姿的舒适，就坐时小腿往往是向前伸，因此，座高适宜比工作椅低一些，从会议室用椅、影剧院座椅、候车室座椅、公园休闲椅、沙发、安乐椅……到躺椅，座高可以依次降低。3.2座椅及办公桌设计的人机学要求安徽机电职业技术学院座面倾角a为正值a为负值3.2座椅及办公桌设计的人机学要求安徽机电职业技术学院座面倾角（1）工作座椅座面倾角a的正负取值要结合人就坐时所需要的身体姿势。工作椅的合理座面倾角可简要归结为3条：①一般办公椅可取a=0°～5°，推荐a=3°～4°；3.2座椅及办公桌设计的人机学要求安徽机电职业技术学院②前倾工作用座椅的a宜略取负值；前倾程度大者，应加大负值。为避免在上面坐不住、往下滑，可加一个软的“膝靠”，对膝部提供支承，如图中的“平衡椅”和“云椅”。附设软垫膝靠的椅子3.2座椅及办公桌设计的人机学要求安徽机电职业技术学院③新式办公椅可顺应工作姿势在一定范围内自动地调节a和靠背倾角，使不同状态下都能较为舒适。3.2座椅及办公桌设计的人机学要求安徽机电职业技术学院（2）休息椅与工作椅不同，休息椅多为椅面前缘翘起、a为正值的。3.2座椅及办公桌设计的人机学要求安徽机电职业技术学院（2）休息椅坐在休息椅上，上身会自然地后倚在靠背上，使背肌放松，躯干稳定舒适。越是以休息放松为主的座椅，a越应取较大数值。下表中几种非工作椅的座面倾角参考值：3.2座椅及办公桌设计的人机学要求安徽机电职业技术学院靠背的形式及倾角靠背设计的主要目的是通过对靠背形式和倾角的设计，使其能够为脊柱提供稳定的支承，放松背肌，并使脊柱接近于自然的S形生理曲度，使椎间盘接近正常受力状态。靠背的形式主要指对人体脊柱的支承点的位置和数量的选择设计。3.2座椅及办公桌设计的人机学要求安徽机电职业技术学院（1）工作椅对于工作椅，靠背的功能要点，主要不是支承就坐者后倚时的上身体重，而是维持脊柱的良好形态，其中又主要在于避免腰椎的严重后凸。工作椅的靠背主要是腰靠，在第三、四腰椎的位置上，提供尺寸、形状、软硬适当的顶靠物。3.2座椅及办公桌设计的人机学要求安徽机电职业技术学院（2）休息椅休息椅的靠背是后仰的，就坐者的上身体重较多地由靠背承担，因此对于休息椅，腰靠的作用降低，靠背功能的要点转向支承躯干的体重、放松背肌，宜在第八胸椎骨的位置提供倚靠。安乐椅、躺椅等长时间休息的用椅，为缓解颈椎的负担，最好能提供头枕。3.2座椅及办公桌设计的人机学要求安徽机电职业技术学院（3）办公椅办公椅介于工作椅和休息椅之间，可采用以支承躯干体重为主的靠背，若同时还提供腰靠，一般来说效果更好。3.2座椅及办公桌设计的人机学要求安徽机电职业技术学院2、四种座椅靠背形式靠背倾角：指靠背与水平面之间的夹角3.2座椅及办公桌设计的人机学要求安徽机电职业技术学院座深工作椅座深的设计要点：①座面面积不能太小，臀部边缘及大腿在椅面上的“弹性支承”能使上身稳定，减少背肌负担。②在腘窝不受压的条件下，腰背部能获得腰靠的支托。符合上述要求的工作椅座深为：略小于坐姿人体尺寸中的“坐深”。3.2座椅及办公桌设计的人机学要求安徽机电职业技术学院中国成年人“坐深”：P5女＝401mm，P95男＝494mm。工作椅座深一般应“宁浅勿深”，GB/T14774—1993《工作座椅一般人类工效学》给出的座深数值范围为360～390mm，推荐值380mm。3.2座椅及办公桌设计的人机学要求安徽机电职业技术学院办公椅座深等于或稍大于工作椅座深。休息椅座深可以再大一些，因为就坐者小腿前伸，腘窝不易受压，增大座面面积能降低座面体压。但座深过大会使腰椎在座面和靠背交接处造成生理不适，也让老年人从椅子上站起困难。座深过深，起立困难3.2座椅及办公桌设计的人机学要求安徽机电职业技术学院座宽单人椅3.2座椅及办公桌设计的人机学要求安徽机电职业技术学院单人椅座宽宜略大于“坐姿臀宽”。因女性的该项人体尺寸大于男性，因此通用座椅座宽应以女子坐姿臀宽的95百分位数作为设计的依据，再适当附加穿衣修正量。中国人“坐姿臀宽”：P95女＝382mm。因此，GB/T14774—1993给出座宽范围370～420mm，推荐值400mm。3.2座椅及办公桌设计的人机学要求安徽机电职业技术学院扶手椅3.2座椅及办公桌设计的人机学要求安徽机电职业技术学院扶手椅座宽不够或过宽，坐着都不舒服，见图，若宽度不够，就坐者只能勉强地挤下去，而座宽太大，两侧扶手不能给就坐者提供稳定的位置，使就坐者有“不着边”的感觉。座宽过小座宽过大3.2座椅及办公桌设计的人机学要求安徽机电职业技术学院排椅3.2座椅及办公桌设计的人机学要求安徽机电职业技术学院排椅的单人座宽应大于“坐姿两肘间宽”，并考虑穿衣引起的尺寸修正量。中国人“坐姿两肘间宽”：P95男＝489mm，考虑穿衣修正量，排椅的单人座宽宜不小于500mm以上。3.2座椅及办公桌设计的人机学要求安徽机电职业技术学院扶手扶手常用于办公椅和休息椅，其功能主要有：①用手臂支撑起座、调节体位，尤其对躺椅、安乐椅；②支承手臂重量，减轻肩部负担；③对座位相邻者形成身体和心理上的隔离，这一点有实际的和心理的两方面的作用。3.2座椅及办公桌设计的人机学要求安徽机电职业技术学院扶手设计的关键是其高度：扶手过高，会使肩部被耸起（见图）；扶手过低，起不到支承大小臂的作用，均会使肩部肌肉受力紧张，应避免。扶手过高与过低3.2座椅及办公桌设计的人机学要求安徽机电职业技术学院因此，座椅扶手高度宜略小于中国人“坐姿肘高”，P50男=263mm，P50女＝251mm。这两个数值的平均值为257mm，公用座椅的扶手高度宜略小于这个数值。GB/T14774－1993推荐值为230士20mm。我国老式扶手椅的扶手多数偏高。3.2座椅及办公桌设计的人机学要求安徽机电职业技术学院对于老年人用椅，加高扶手有利于扶着入坐和起身，应予考虑。另外礼堂、影剧院座椅间的“扶手”，主要作用一般是将邻坐者从身体和心理上互相隔离开来，而并不一定要把前臂搁在上面，因此适当高一些是合理的。3.2座椅及办公桌设计的人机学要求安徽机电职业技术学院《工作座椅一般人类工效学要求》的推荐值3.2座椅及办公桌设计的人机学要求安徽机电职业技术学院办公桌的功能尺寸1、桌面高度（桌椅配合）桌面过高，小臂在桌面上工作时，肘部连同上臂、肩部都被托起，肩部因耸起而使肌肉处于紧张状态，使人难受，容易感到疲劳。过高的桌面，还是引起青少年近视的原因之一。桌面过低，则工作时脊柱曲度加大，腹部受压，妨碍呼吸和有关部位的血液循环，并使背肌承受较大的拉力。在低桌面进行视觉负担重的工作，颈椎弯曲尤其厉害，会造成更加不良的后果。3.2座椅及办公桌设计的人机学要求安徽机电职业技术学院桌高的正确确定方法是：座高加上合理的桌面椅面高度差，即桌高＝座高＋桌椅高度差大量测试研究表明，合理的桌椅高度差可依据坐姿的“坐高”确定，例如：书写用的桌子：合适的桌椅高度差＝坐高/3－（20～30）mm；办公桌：合适的桌椅高度差＝坐高/3。3.2座椅及办公桌设计的人机学要求安徽机电职业技术学院所以中等身材男子、女子办公桌的桌高如下：办公桌桌高＝座高＋合适的桌椅高度差＝座高＋坐高/3座高50男＝422mm，坐高50男＝908mm，因此，办公桌高50男＝422mm+908/3mm=725mm；座高50女＝386mm，坐高50女＝852mm，因此，办公桌高50女＝386mm+852/3mm=670mm；3.2座椅及办公桌设计的人机学要求安徽机电职业技术学院我国国家标准GB/T3326－1997规定的桌高范围为H＝700～760mm，级差△S＝20mm。因此共有以下四个规格的桌高：700mm、720mm、740mm、760mm。我国中等身材男子使用办公桌的适宜尺寸见图，可调办公桌椅的尺寸大体如图。3.2座椅及办公桌设计的人机学要求安徽机电职业技术学院2、中屉深度桌椅高度差的尺寸组成为：a=b+x+c+d+e+f式中a——桌椅高度差；b——桌子面板的厚度；x——中屉的深度；c——中屉底板的厚度；d——坐姿人体尺寸“坐姿大腿厚”；e——穿衣修正量；f——中屉下面大腿的（小幅度）活动空间。3.2座椅及办公桌设计的人机学要求安徽机电职业技术学院对中等身材的男子，应该有：a＝（908/3）mm=303mm，d＝130mm，设取b=20mm，c=10mm，e=2×6mm=12mm，f=30mm于是得到：x=（303－20－10－12－130－30）mm=101mm。可见新式办公桌的中屉深度仅101mm左右，相当浅。3.2座椅及办公桌设计的人机学要求