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1、家具与人体工程学设计家具就是设计生活，这里包含着两层含义，一是：生活途径，二是：舒适性。要实现这一目标就需要对人类行为与家具的使用特性做科学的分析。进行动态研究,广义上的人体工学应成为家具功能设计的指针，作出的设计是有生命力的经得起时间与地域的考验的。从环境角度来讲，还应考虑以下三个从环境角度来讲，还应考虑以下三个问题问题：体态：是人体活动的主体范围，不同地区，不同性别，不同年龄层以及不同的个人其人体测量值是不同的，决定体态的空间参数也显然不尽相同。同时还应考虑持续使用的时间要素与姿势变换的要素。位置：是由个人与群体生活的传统习俗生活方式和工作习惯所决定的一般场合以视觉定位为依据，但在追求工作
2、效率与降低活动频率和幅度的特定场合尚需做出精确的定位。方向：是指人体的活动路线，这种路线需要兼顾生理和心理的需求因而也是趋于理性。人类的作息原理：人类的作息原理：空间大小，家具尺度，家具的功能性，舒适性，以及外在的感觉特性）这些要素（将有室内的家具环境及设施来加以确立与保障，从而以此满足人类生理与心理的需求）作息的原理作息的原理生命在于运动人的工作与生活离不开运动，运动会产生疲劳，疲劳需要不同程度和方式的休息来解除，以便养精蓄锐，恢复后续运动所需具备的体能。人的活动中由于肌肉与韧带的收缩运动，会对骨骼系统血液循环系统和神经组织产生巨大的拉力。睡眠被有些富有想象力的人称为生活的“蓄电池”家具既影
3、响到整体环境的效果同时也有其自身的感受特性，因此家具还需要进行感性设计。良好的作息条件良好的作息条件根据作息原理,总结出良好的作息条件，以作为家具功能设计的准则（1）休息时应使静疲劳强度降至最低，让各部分肌肉充分放松。同时使支撑人体的压力得以均匀分布，以减少单位面积的受力密度。（2）在一定条件下人的内脏器官也会直接或间接的受到压迫。因此，在一定位置上，人体的姿势也很重要，良好的坐姿、睡姿与活动姿势有利于减轻内脏器官的负担，家居设计应努力让人保持正确的姿势。（3）工作时为了提高工作效率与质量，减轻疲劳程度，应使人与家具处于合理的相对位置。（4）便于身体移动，人体长时间保持同样的姿势也会使局部区域
4、在压力下呈现紧张状态，因此要使我们得到充分自由的放松，应能适应姿势的交替交换。因而不能单纯从人体曲线来考虑设计方案，以免步入机械和教条的误区而是应当综合分析。（5）怡人的环境能缓解的心理压力，消除人的紧张情绪，有利于人类的身心健康。人体基本知识 家具设计首先要研究家具与人体的关系，要了解人体的构造及构成人体活动的主要组织系统。人体是由骨骼系统、肌肉系统、消化系统、血液循环系统、呼吸系统、泌尿系统、内分泌系统、神经系统、感觉系统等组成。这些系统像一台机器那样互相配合、相互制约地共同维持着人的生命和完成人体的活动，在这些组织系统中与家具设计有密切关联的是骨骼系统、骨肉系统、感觉系统和神经系统。人体
5、人体主要组织系统主要组织系统 1 1、骨骼系统：骨骼是人体的支架，是家具设计测定人体、骨骼系统：骨骼是人体的支架，是家具设计测定人体比例、人体尺度的基本依据，骨骼中骨与骨的连接处产生比例、人体尺度的基本依据，骨骼中骨与骨的连接处产生关节，人体通过不同类型和形状的关节进行着屈伸、回旋关节，人体通过不同类型和形状的关节进行着屈伸、回旋等各种不同和动作，由这些局部的动作的组合形成人体各等各种不同和动作，由这些局部的动作的组合形成人体各种姿态。种姿态。2 2、肌肉系统：骨肉的收缩和舒展支配着骨骼和关节的运肌肉系统：骨肉的收缩和舒展支配着骨骼和关节的运动。动。3 3、神经系统：人体各器官系统的活动都是在
6、神经系统的、神经系统：人体各器官系统的活动都是在神经系统的支配下，通过神经体液调节而实现的。支配下，通过神经体液调节而实现的。4 4、感觉系统：激发神经系统起支配人体活动的机构是人的、感觉系统：激发神经系统起支配人体活动的机构是人的感觉系统。感觉系统。人体基本动作人体基本动作人体的动作形态是相当复杂而又变人体的动作形态是相当复杂而又变化万千，从坐、卧、立、蹲、跳、旋化万千，从坐、卧、立、蹲、跳、旋转、行走等等都会显示出不同形态所转、行走等等都会显示出不同形态所具有的不同尺度和不同的空间需求。具有的不同尺度和不同的空间需求。从家具设计的角度来看，合理地依据从家具设计的角度来看，合理地依据人体一定
7、姿态下的肌肉、骨骼的结构人体一定姿态下的肌肉、骨骼的结构来设计家具，能调整人的体力损耗、来设计家具，能调整人的体力损耗、减少肌肉的疲劳，从而极大地提高工减少肌肉的疲劳，从而极大地提高工作效率。因此在家具设计中对人体动作效率。因此在家具设计中对人体动作的研究显得十分必要。与家具设计作的研究显得十分必要。与家具设计密切相关的人体动作主要是立、坐、密切相关的人体动作主要是立、坐、卧。卧。动作形态动作形态1、立：人体站立是一种最基本的自然姿态，立：人体站立是一种最基本的自然姿态，是由骨骼和无数关节支撑而成。是由骨骼和无数关节支撑而成。2、坐：坐：当人体站立过久时，他就需要坐下来休息，另外人们的活动和工
8、作也有相当大的部分是坐着进行的，因此需要更多地研究人坐着活动时骨骼和肌肉的关系。3、卧：卧：卧的姿态是人希望得到最好的休息状态，不管站立和坐，人的脊椎骨骼和骨肉总是受到压迫和处于一定的收缩状态，卧的姿态，才能使脊椎骨骼的受压状态得到真正的松弛，从而得到最好的休息。三、人体尺度意义人体尺度意义人体尺度意义 家具设计最主要的依据是人体尺度，如人家具设计最主要的依据是人体尺度，如人体站立的基本高度的伸手最大的活动范围，体站立的基本高度的伸手最大的活动范围，坐姿时的下腿高度和上腿的长度及上身的坐姿时的下腿高度和上腿的长度及上身的活动范围，睡姿时的人体宽度，长度及翻活动范围，睡姿时的人体宽度，长度及翻身
9、的范围等等都与家具尺寸有着密切的关身的范围等等都与家具尺寸有着密切的关系。因此学习家具设计，必须首先了解人系。因此学习家具设计，必须首先了解人体各部位固有的基本尺度体各部位固有的基本尺度。人体尺度的灵活性人体尺度的灵活性在我国，由于幅员辽阔，人口众多，人体尺度随年龄、性在我国，由于幅员辽阔，人口众多，人体尺度随年龄、性别、地区的不同而有所变化，同时随着时代的进步、人们别、地区的不同而有所变化，同时随着时代的进步、人们生活水平的提高，人体尺度也在发生变化，因此我们只能生活水平的提高，人体尺度也在发生变化，因此我们只能采用平均值作为设计时的相对尺度依据，而且也不可能依采用平均值作为设计时的相对尺度
10、依据，而且也不可能依此作绝对标准尺度，因为一个家具服务的对象是多元的，此作绝对标准尺度，因为一个家具服务的对象是多元的，一张坐椅可能被个个较高的男人使用，也可能被个子较矮一张坐椅可能被个个较高的男人使用，也可能被个子较矮的女人使用。因此对尺度的理解是既要有尺度，离开了人的女人使用。因此对尺度的理解是既要有尺度，离开了人体尺度就无从着手设计家具，但对尺度也要有辩证的观点，体尺度就无从着手设计家具，但对尺度也要有辩证的观点，它具有一定的灵活性。它具有一定的灵活性。作业选择明代家具或清代家具用中性笔或描线笔画出精准线描图标出具体尺寸A4纸做5张人体生理机能与家具的关系人体生理机能与家具的关系在家具设
11、计中对人体生理机能的研究是促使家具设计更具科学性的在家具设计中对人体生理机能的研究是促使家具设计更具科学性的重要手段。根据人体活动及相关的姿态，人们设计生产了相应的家重要手段。根据人体活动及相关的姿态，人们设计生产了相应的家具，我们将其分类为坐卧性家具、凭依性家具及贮藏性家具。具，我们将其分类为坐卧性家具、凭依性家具及贮藏性家具。分类 1 1、坐卧性家具、坐卧性家具 功能分析。功能分析。按照人们日常生活的行为，人体动作姿态可以归纳为从立姿到卧按照人们日常生活的行为，人体动作姿态可以归纳为从立姿到卧姿的不同势态，其中坐与卧是人们日常生活中占有的最多动作姿姿的不同势态，其中坐与卧是人们日常生活中占
12、有的最多动作姿态，如工作、学习、用餐、休息等都是在坐卧状态下进行的，因态，如工作、学习、用餐、休息等都是在坐卧状态下进行的，因此坐卧性家具与人体生理机能关系的研究就显得特别重要此坐卧性家具与人体生理机能关系的研究就显得特别重要。坐卧类家具不外乎两大类型一类是工作用家具一类是休闲用家具。所谓工作类家具是适应人类日常工作的家具，其中心任务是应能提高工作效率，同时还要考虑减少疲劳并具有经济性。以便在长时间工作时人体能得到短暂的间休。使其迅速恢复精力继续工作。对于休闲用家具而言，其主要目的对于休闲用家具而言，其主要目的:就在于放松人体消除就在于放松人体消除疲劳，享受生活但也包含某些细微的活动。疲劳，享
13、受生活但也包含某些细微的活动。注意设计的椅子能使人的关节、肌肉松懈，使人体的姿势自然，使人体重量均分至各部，减少疲劳的感觉。休闲用椅不仅靠坐面承受体重，而且使椅背亦能承担部分体重，所以应将靠背往后倾斜。要使人从疲劳中迅速恢复，感觉舒适，椅子的功能尺寸，包括坐高，坐宽，坐深以及靠背的高度和倾斜度等是否合适是至关重要的。要使体重分散，可根据人体各部位的曲线使接触面增大，同时采用弹性适中的材料。（1）、）、坐具的基本尺度与要求坐具的基本尺度与要求 坐高：坐高是指坐具的坐面与地面的垂直距离，椅子的坐高坐高：坐高是指坐具的坐面与地面的垂直距离，椅子的坐高由于椅坐面常向后倾斜，通常以前坐面高作为椅子的坐高
14、。由于椅坐面常向后倾斜，通常以前坐面高作为椅子的坐高。坐深坐深：主要是指坐面的前沿至后沿的距离。坐深的深度对人主要是指坐面的前沿至后沿的距离。坐深的深度对人体坐姿的舒适影响也很大。如坐面过深，超过大腿水平长度，体坐姿的舒适影响也很大。如坐面过深，超过大腿水平长度，人体挨上靠背将有很大的倾斜度，而腰部缺乏支撑点而悬空，人体挨上靠背将有很大的倾斜度，而腰部缺乏支撑点而悬空，加剧了腰部的肌肉活动强度而致使疲劳产生；同时坐面过深，加剧了腰部的肌肉活动强度而致使疲劳产生；同时坐面过深，使膝窝处产生麻木的反应，并且也难以走立。使膝窝处产生麻木的反应，并且也难以走立。坐深应该与坐高成反比。即坐高越大坐深越浅
15、。矮椅、办公用椅的设计应该遵循坐深的矮椅、办公用椅的设计应该遵循坐深的何种要求何种要求?矮椅的设计目的是供休闲用，故一般均将纵深加大，因为休闲用椅中人的上身由垂直状态演变成水平状态，所以腰部需加物支托才会感到舒服。办公用椅大多数场合腰部是挺直的，其坐面大小只需要有股部至臀部的纵深就够用了。坐宽：椅子坐面的宽度根据人的坐姿及动作，往往呈前宽后窄的形状坐面的前沿宽度称坐前宽，后沿宽度称坐后宽。椅靠背：椅背的长短根据椅子的不同功能而定，靠背随人体自活动到休息的变化而逐渐增长。在生活中随处可见到许多椅子缺乏功能上的考虑，设计时没有科学依据，而往往只求其型。长可发现工作用椅靠背过高，使肩部紧抵靠背而使人
16、体活动受到影响，工作效率降低，反之，休闲用椅由于椅背过低背部与 头部未能得到支撑，从而引起肌肉疲劳久坐腰酸背痛，心烦意乱得不到休息效果。前面坐凳高度测试曾提到人坐于半高的凳上（400-450mm)，腰部肌肉的活动强度最大，最易疲劳，而这一坐高正是我们坐具设计中用得最普遍的，因此要改变腰部疲劳的状况，就必须设置靠背来弥补这一缺陷。坐面倾斜度：工作用椅的坐面亦呈水平状态或略向前倾。因为若靠背倾斜度增大后，坐面仍保持水平时，则人体自重将使其滑出坐面，而休息者为了使身体保持平稳，不使其滑出，则肌肉必须绷紧，不能放松，所以无法达到休息的目的，为此休闲用椅必须将坐面倾斜使之与靠背成适当角度，以保持人体的平
17、衡。至于工作用椅，因人体在工作时，理想坐姿为腰部及膝部各成90从人体坐姿及其动作的关系分析，人在休息时，人的坐姿是向后倾靠，使腰椎有所承托。靠背倾斜度：靠背倾斜度：休闲用椅由于靠背长度增加，其倾斜度亦随之增加，对于休闲椅而言，若靠背近休闲用椅由于靠背长度增加，其倾斜度亦随之增加，对于休闲椅而言，若靠背近乎垂直，上身形成驼背之势，易感腰酸并使臀部负担加重，身体肌肉紧缩，产生乎垂直，上身形成驼背之势，易感腰酸并使臀部负担加重，身体肌肉紧缩，产生疲劳现象。对于工作用椅而言，则应将靠背倾斜度减少，使其接近垂直状态，这疲劳现象。对于工作用椅而言，则应将靠背倾斜度减少，使其接近垂直状态，这样可增大活动范围
18、提高工作效率。样可增大活动范围提高工作效率。扶手高度：扶手高度：在工作用椅上，扶手型式原则上采用平直设计，安装于椅子在工作用椅上，扶手型式原则上采用平直设计，安装于椅子的两侧。扶手高度宜较手肘略低，若扶手过高则易影响的两侧。扶手高度宜较手肘略低，若扶手过高则易影响人的活动人的活动休息椅和部分工作椅需要设有扶手，其作用是减轻两臂的疲休息椅和部分工作椅需要设有扶手，其作用是减轻两臂的疲劳。扶手的高度应与人体坐骨结节点到上臂自然下垂的劳。扶手的高度应与人体坐骨结节点到上臂自然下垂的肘下端的垂直距离相近。扶手过高时两臂不能自然下垂，肘下端的垂直距离相近。扶手过高时两臂不能自然下垂，过低则两肘不能自然落
19、靠，此两种情况都易使上臂引起过低则两肘不能自然落靠，此两种情况都易使上臂引起疲劳，根据人体尺度，扶手上表面坐面的至坐面的垂直疲劳，根据人体尺度，扶手上表面坐面的至坐面的垂直距离为距离为200-250mm200-250mm，同时扶手前端略为升高，随着坐面倾，同时扶手前端略为升高，随着坐面倾角与基本靠背斜度的变化，扶手倾斜度一般为角与基本靠背斜度的变化，扶手倾斜度一般为10 10 20 20，而扶手在水平方向的左右偏角在，而扶手在水平方向的左右偏角在10 10，一般与坐面的，一般与坐面的形状吻合。形状吻合。设计应用设计应用坐坐椅设计椅设计1.免除静肌力作用（免除静肌力作用（站立时，人体的足踝、膝部
20、、站立时，人体的足踝、膝部、臀部和脊椎等受静肌力臀部和脊椎等受静肌力);消除疲劳消除疲劳2.有利血液循环，减小体能消耗，有利身体稳定，有利血液循环，减小体能消耗，有利身体稳定，3.适宜精细作业适宜精细作业在脚操作场合，坐姿保持身体处在稳定的姿势，有利于作业。在脚操作场合，坐姿保持身体处在稳定的姿势，有利于作业。三分之二坐姿工作，也将是我国劳动者的主要工三分之二坐姿工作，也将是我国劳动者的主要工作姿势。作姿势。新的工作方式需要新的座椅。新的工作方式需要新的座椅。做姿是人体较自然的姿势做姿是人体较自然的姿势坐姿的优点坐姿的优点：坐姿的特点坐姿的特点问题：问题：最最常常见见的的问问题题是是由由于于长
21、长期期坐坐着着不不动动而而带带来来的的肌肌骨骨疼疼痛痛.表表中中给给出出了了在在瑞瑞典典对对246246个个办办公公人人员员进进行行的的一一项项问问卷卷调调查查的的结结果果.从从表表中中可可以以看看出出坐坐着着工工作作带带来来的的疼疼痛痛区区域域是是广广泛泛的的,涉涉及及到到人人体体从从头头到到脚脚几几乎乎各各个个部部位位,其其中中以以腰腰疼疼最最为为严严重重.56%56%的人抱怨他们曾感到过腰疼的人抱怨他们曾感到过腰疼.坐着办公人员的抱怨坐着办公人员的抱怨 部位部位 百分比百分比(%)(%)头疼头疼 1414 脖子疼或肩膀疼脖子疼或肩膀疼 2424 腰疼腰疼 5656部部位位百百分分比比(%
22、)大大腿疼腿疼 1919膝盖和小腿疼膝盖和小腿疼 2929缺点缺点1.限制了人体活动范围，尤其是需要上肢出力的场合，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，而频繁的起坐交替会导致疲劳。往往需要站立作业，而频繁的起坐交替会导致疲劳。2.长期的坐姿也会引起腹肌松弛，脊椎非正常弯曲，以长期的坐姿也会引起腹肌松弛，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及对某些内脏器官造成损害。如消化器官与呼吸器官3.坐坐姿太久也会造成下肢肿胀，静脉压力增大，大腿局姿太久也会造成下肢肿胀，静脉压力增大，大腿局部受压增加血液回流阻力部受压增加血液回流阻力，引起不适感。，引
23、起不适感。与人类历史等长，关注、研究太晚。与人类历史等长，关注、研究太晚。直直至至19481948，瑞瑞典典整整形形外外科科医医生生阿阿克克布布罗罗姆姆（Bent Bent AkerblomAkerblom）发发表表站与坐的姿势站与坐的姿势第一本分析坐姿解剖特性的专著，第一本分析坐姿解剖特性的专著，在人机学中，关于桌椅设计的分析研究方法有典型在人机学中，关于桌椅设计的分析研究方法有典型意义意义人体尺寸和解剖学（心理学）的应用。人体尺寸和解剖学（心理学）的应用。坐椅的历史坐椅的历史阿克布罗姆坐椅靠背曲线阿克布罗姆坐椅靠背曲线 19581958，IEAIEA在在瑞瑞士士召召开开了了以以坐坐椅椅为为
24、主主题题的的第第一一次次国国际际学学术术研研讨会，讨会，70 70年代以后，各国纷纷制定或修订新的座椅技术标准。年代以后，各国纷纷制定或修订新的座椅技术标准。日本新的学校课桌椅标准：日本新的学校课桌椅标准：1965,1965,学校用家具指南学校用家具指南：19801980。1971/04 1971/04 开始，日本小原二郎、宇野英隆等：开始，日本小原二郎、宇野英隆等：3 3年研究：年研究：办公桌高度：办公桌高度：原原 740mm-740mm-男（男女合用）男（男女合用）700mm700mm，女女 670mm670mm，为什么坐着工作看起来舒服为什么坐着工作看起来舒服,而又有这样高的比例的而又有
25、这样高的比例的抱怨呢抱怨呢?这是因为坐着工作时这是因为坐着工作时,人的脊椎的压力发生了根本的转变人的脊椎的压力发生了根本的转变.与座椅相关的人机工程因素与座椅相关的人机工程因素1.1.脊柱问题脊柱问题在坐姿状态下，支持人体的主要结构是在坐姿状态下，支持人体的主要结构是脊柱、骨盆、腿、和脚。脊柱、骨盆、腿、和脚。站立时椎间盘所受压力均匀且较小；站立时椎间盘所受压力均匀且较小；此时腰椎呈向前突出形态、且曲度较大。此时腰椎呈向前突出形态、且曲度较大。人的脊柱的生理结构人的脊柱的生理结构1.在良好的坐姿状态下，压力适当地分布在良好的坐姿状态下，压力适当地分布于各椎间盘上，于各椎间盘上，肌肉组织上分布均
26、匀的静负，肌肉组织上分布均匀的静负荷。荷。2.当处于非自然姿时，椎间盘内压力分布不正常，形成当处于非自然姿时，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，压迫中枢神中枢神,产生腰部酸痛、疲劳等不适感。产生腰部酸痛、疲劳等不适感。坐姿解剖生理基础坐姿解剖生理基础腰椎、骶骨和椎间盘机软组织承受坐腰椎、骶骨和椎间盘机软组织承受坐姿时上身大部分负荷，还要实现弯腰扭转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。等动作。对设计而言，这两部分最为重要。712554当人侧卧、躯干与大腿成适度弯当人侧卧
27、、躯干与大腿成适度弯曲时，脊椎形状最接近自然。曲时，脊椎形状最接近自然。阿克布罗姆首先指出：坐姿脊柱形态阿克布罗姆首先指出：坐姿脊柱形态变化是坐姿舒适性、即引起椎间盘间变化是坐姿舒适性、即引起椎间盘间压力变化的关键之一，因此也是座椅压力变化的关键之一，因此也是座椅及其靠背设计的关键之一及其靠背设计的关键之一。坐姿解剖生理基础坐姿解剖生理基础合适的：合适的：躯干与大腿之间躯干与大腿之间135度，度，且在腰椎有支撑。且在腰椎有支撑。不良设计：不良设计：90度的靠背椅，躯干完全度的靠背椅，躯干完全挺直的坐姿，使脊椎严重弯挺直的坐姿，使脊椎严重弯曲，椎间盘上压力不能正常曲，椎间盘上压力不能正常分布，身
28、体上部的负荷加在分布，身体上部的负荷加在腰椎部，引起不适。腰椎部，引起不适。F E D C B AG3组不同坐姿的组不同坐姿的23腰椎背棘直肌肌电图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。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；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。前倾时手臂的支承并不能降低活动度。C 大于大于90度的靠背可防止骨盆的旋转，增加坐姿
29、稳度的靠背可防止骨盆的旋转，增加坐姿稳定性定性 且使坐姿更接近自然状态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析可得出下列结论：根据矫形学原理和肌肉活动度分析可得出下列结论：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设置适当的靠背可使疲劳降低2.肌肉问题肌肉问题 背、腰、腹等部位肌肉紧张度。背、腰、腹等部位肌肉紧张度。影响因素有：坐面倾角、靠背倾角与形式等。影响因素有：坐面倾角、靠背倾角与形式等。脊椎骨依靠其附近的肌肉和腱连接，椎骨的定位正是借脊椎骨依靠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。一旦脊椎偏离了自
30、然状态，肌腱组织就助于肌腱的作用力。一旦脊椎偏离了自然状态，肌腱组织就会受到相互压力的作用，使肌肉活动度增加，招致疲劳酸痛会受到相互压力的作用，使肌肉活动度增加，招致疲劳酸痛。A A）躯干挺直或前倾的坐姿很容易引起疲劳；）躯干挺直或前倾的坐姿很容易引起疲劳；b)b)设置适当的靠背可以降低疲劳设置适当的靠背可以降低疲劳c)c)大于大于90 90 度的靠背可防止骨盆旋转，增加坐姿稳定性。度的靠背可防止骨盆旋转，增加坐姿稳定性。D D）坐椅适当软。坐椅适当软。2.肌肉问题肌肉问题靠背倾角与椎间盘内压力靠背倾角与椎间盘内压力3.坐行为坐行为与座椅相关的人机工程因素与座椅相关的人机工程因素从坐姿从坐姿生
31、物力生物力学角度，学角度，应保证应保证肢体免肢体免受异常受异常力作用。力作用。与座椅相关的人机工程因素与座椅相关的人机工程因素设计舒适的座椅，必须使坐设计舒适的座椅，必须使坐姿的腰椎弧线逼近正常形状姿的腰椎弧线逼近正常形状（C、F、B）坐姿与脊柱结构坐姿与脊柱结构 4.坐姿下的体坐姿下的体压压和肌肉和肌肉紧张紧张度（体度（体压压分布）分布）人体的重量在椅背与椅面上的压力分布叫坐姿的体压分布。人体的重量在椅背与椅面上的压力分布叫坐姿的体压分布。舒适的坐姿态是：肩部与臀部同时支撑人体体重的坐姿舒适的坐姿态是：肩部与臀部同时支撑人体体重的坐姿肩胛骨与腰椎骨两部分的压力最高。要尽量避免压力突变。肩胛骨
32、与腰椎骨两部分的压力最高。要尽量避免压力突变。舒适的坐姿尺寸舒适的坐姿尺寸 舒适的坐姿：应保证腰舒适的坐姿：应保证腰曲弧形处于正常状态，腰背肌曲弧形处于正常状态，腰背肌肉处于松弛状态，从上体通向肉处于松弛状态，从上体通向大腿大腿的血管不受压迫，保持的血管不受压迫，保持血液正常循环。因此，最舒适血液正常循环。因此，最舒适的坐姿是臀部稍里靠背向前移，的坐姿是臀部稍里靠背向前移，使上体略向上后顷斜保持上体使上体略向上后顷斜保持上体与大腿间角在与大腿间角在90度度115度，度，同时小腿向前伸，大腿与小腿、同时小腿向前伸，大腿与小腿、小腿与脚掌之间也应达到一定小腿与脚掌之间也应达到一定的角度。的角度。工
33、作座椅设计工作座椅设计根根据据GB/T14774-93适适用用于于一一般般工工作作场场所所（含含计计算算机机房房、打打字字室室、控控制制室室交交换台等场所）坐姿操作人员的座椅。换台等场所）坐姿操作人员的座椅。理想的座椅，应使就座者体重分布合理，大腿近似水平状理想的座椅，应使就座者体重分布合理，大腿近似水平状态，两足自然着地，上臂部负担身体重量，肌肉放松，操作时态，两足自然着地，上臂部负担身体重量，肌肉放松，操作时躯干稳定性好，变换坐姿方便，给人以舒适感。躯干稳定性好，变换坐姿方便，给人以舒适感。座椅设计的一般原则 保持腰部脊柱前曲：保持腰部脊柱前曲：靠垫或座椅前倾靠垫或座椅前倾 最小化椎间盘的
34、压力最小化椎间盘的压力:斜倚式靠背、腰部支撑斜倚式靠背、腰部支撑最小化背部肌肉的静态负载最小化背部肌肉的静态负载 靠背后倾靠背后倾110度度 减缓姿势僵化减缓姿势僵化 多种姿势多种姿势 提供易调整性提供易调整性 控制器的设计与操作控制器的设计与操作座椅的设计参数座椅的设计参数 座椅高度和倾度座椅高度和倾度 座椅高度应该足够低以有效减轻对大腿下侧的压迫座椅高度应该足够低以有效减轻对大腿下侧的压迫 坐深和坐宽坐深和坐宽 深度应该适合个小的人（便于小腿合适放置并减轻对大腿的压迫）；深度应该适合个小的人（便于小腿合适放置并减轻对大腿的压迫）；宽度应该适合个大的人。宽度应该适合个大的人。ANSI推荐下列
35、用于计算机工作站的座椅参数：推荐下列用于计算机工作站的座椅参数：座椅深度：座椅深度：15到到17英寸（英寸（38到到43cm);座椅宽度：座椅宽度：18.2英寸（英寸（45cm）造型和坐垫造型和坐垫 .英寸到英寸（到），而且覆盖物必须具有弹性和透气性英寸到英寸（到），而且覆盖物必须具有弹性和透气性 椅子靠背参数椅子靠背参数（以计算机工作站座椅参数为例）（以计算机工作站座椅参数为例）座椅靠背角度：座椅靠背角度：ANSI推荐最小范围是推荐最小范围是90到到120靠背宽度：靠背宽度：ANSI推荐在腰部最少时为推荐在腰部最少时为12英寸（英寸（30.5cm）椅子靠背高度：椅子靠背高度：Lueder(1
36、986)推荐最小值推荐最小值19.5英寸（英寸（50cm）腰部支撑腰部支撑:ANSI推荐的支撑是推荐的支撑是6到到9英寸高（英寸高（15.2到到25.4cm）、）、12英寸（英寸（30.5cm）宽，位于座面基准点以上）宽，位于座面基准点以上6到到10英寸（英寸（15.2到到25.4cm）的位置。腰部支持物应该从靠背处前突）的位置。腰部支持物应该从靠背处前突2英寸（英寸（5cm）设计原则和分类设计原则和分类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座椅
37、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腰椎下部应提供支承，设置适当的靠背以降低背部紧张度在设计坐姿用工作台时，必须在设计坐姿用工作台时，必须根据脚可达到区在工作台下部根据脚可达到区在工作台下部布置容膝空间，以保证作业者布置容膝空间，以保证作业者在作业过程中，腿脚能有方便在作业过程中，腿脚能有方便的姿势。的姿势。坐姿工作面高度和
38、大腿的空间要求坐姿工作面高度和大腿的空间要求当考虑坐姿动机时，座椅基本分为三类：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休息为目的的安乐椅作业场所的工作椅作业场所的工作椅多用椅多用椅休息为目的的安乐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，消除身体的紧张与疲劳。设计重点在于使人体得到最大的舒适感，消除身体的紧张与疲劳。合理的设计应使人体的压力感减至最小。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座垫(或座面或座面)上，同时要适当考
39、虑人体的活动性，操作的灵活上，同时要适当考虑人体的活动性，操作的灵活性与方便等。性与方便等。多用椅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，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。收藏起来。设计细则设计细则座高座高 靠背的宽度与高度靠背的宽度与高度座宽座宽 靠背角度靠背角度座深座深 扶手高扶手高座面倾角座面倾角 椅垫椅垫 座座面面高高度度应应合合适适.若若太太高高,两两脚脚被被悬悬空空,使使下下肢肢和和背背部部肌肌肉肉紧紧张张,同同时时大大腿腿的的下下表表面面受受坐坐椅
40、椅前前缘缘的的压压迫迫而而血血流流不不畅畅,感到酸麻感到酸麻.座座面面太太低低,则则为为了了使使人人体体重重心心落落在在支支持持面面内内,躯躯干干势势必必前前倾倾,这这样样就就不不能能保保证证脊脊椎椎的的关关节节处处于于合合适适的的夹夹角角,而而且且增增加加了背了背,腰部肌肉的负荷腰部肌肉的负荷.合合适适的的座座面面高高度度应应取取略略低低于于小小腿腿高高度度,一一般般在在40-4540-45厘厘米米之之间间.设设计计通通常常满满足足较较高高的的95%,95%,而而对对余余下下的的5%5%只只要要采采用用脚脚垫垫也会感到合适也会感到合适.如有可能如有可能,座椅的高度应能够调整最好座椅的高度应能
41、够调整最好.（二）工作椅主要功能尺寸的分析（二）工作椅主要功能尺寸的分析1、座高座高二、工作椅主要功能尺寸的分析二、工作椅主要功能尺寸的分析1 1、座高座高姿势要点：姿势要点：大腿基本水平，小腿垂直置放在地面上，使小腿重量获得支撑；大腿基本水平，小腿垂直置放在地面上，使小腿重量获得支撑；掴窝不受压，也不让小腿悬空；掴窝不受压，也不让小腿悬空；臀部边缘及掴窝后部的大腿在椅面获得臀部边缘及掴窝后部的大腿在椅面获得“弹性支撑弹性支撑”。Akerblom：比比坐坐姿姿人人体体尺尺寸寸中中的的“小小腿腿加加足足高高”（图图中中标标号号“3.83.8”）低）低 10mm10mm15mm15mm。小腿加足高
42、小腿加足高 男：男：P50P50=413mm =413mm P95P95 =448mm =448mm P5P5=383mm=383mm 女：女：P50 P50 =382mm =382mm P95P95 =405mm =405mm P5P5=342mm=342mm 座高座高 对中国中等身材者，对中国中等身材者，男男 413+413+（25-625-6）-10=422mm-10=422mm 女女 382+382+（20-620-6）-10=386mm -10=386mm 对身高为对身高为9595百分位数的男子百分位数的男子 448+448+（25-625-6）-10=457mm-10=457mm对
43、身高为对身高为 5 5 百分位数的女子百分位数的女子 342+342+（20-620-6）-10=346mm-10=346mm 注意：工作椅椅高的通用性是不大的，因为：注意：工作椅椅高的通用性是不大的，因为：男用男用 P95 P95-P5 P5 =448mm=448mm 383mm=65mm383mm=65mm女用女用 P95P95-P5 P5 =405mm =405mm 342mm=63mm342mm=63mm男女公用男女公用 448mm 448mm 342mm=106mm 342mm=106mm 相差显著相差显著 同学们可以量一下自己家庭成员们的椅高是否合适。同学们可以量一下自己家庭成员们
44、的椅高是否合适。注意两条：注意两条：成年人的个人座椅宜专适于本人身材条件。成年人的个人座椅宜专适于本人身材条件。一般而言，宁低（些）勿高（些）。一般而言，宁低（些）勿高（些）。应以应以5%5%百分位坐设计依据百分位坐设计依据。对于工作椅以外的其他椅子，椅高应适合自身特点。例如对于工作椅以外的其他椅子，椅高应适合自身特点。例如 汽车驾驶室司机座高要求 （小腿加足高）Cos30=0.866（小腿加足高）沙发、休闲安乐椅、躺椅、，因腿要前伸，酌情加 以降低。座高：休息用椅座高：休息用椅3845cm；工作用椅；工作用椅3550cm2 2、坐面倾角坐面倾角 工作椅：工作椅：0055，推荐值推荐值 334
45、4由于人体重力作用，使就座者躯干后移，是背部抵靠靠背，由于人体重力作用，使就座者躯干后移，是背部抵靠靠背，以获得支持。以获得支持。防止就坐者从坐缘滑出坐面。防止就坐者从坐缘滑出坐面。作用：作用：其他椅子，例如其他椅子，例如 需需要要经经常常伏伏案案书书写写、阅阅读读的的办办公公椅椅，宜宜接接近近水水平平，甚甚至至略略微微前前倾倾，以减小腹部受压。以减小腹部受压。新新式式办办公公椅椅，可可在在 -（2 233）（3 35 5）自自适适调调节节，伏伏案案书书写写时略略前倾，谈话或开会时略略后倾，很合理。时略略前倾，谈话或开会时略略后倾，很合理。非非工工作作椅椅，为为了了坐坐得得更更稳稳定定舒舒适适
46、；汽汽车车、火火车车上上的的座座椅椅，为为了了振振动动颠颠簸中不会下滑，坐面后倾角都宜大一点：簸中不会下滑，坐面后倾角都宜大一点：会议室会议室 影剧院影剧院 沙发沙发 公交车公交车 安乐椅安乐椅 5 55 510 510 515 10 15 10 可达可达2020 经常处于前倾工位的，加大前倾，附加膝垫，工作时更舒适。经常处于前倾工位的，加大前倾，附加膝垫，工作时更舒适。3 3、靠背、靠背1 1）工作椅）工作椅 （人机工程设计的重点、关键）人机工程设计的重点、关键）。大量的研究表明大量的研究表明,靠背是减少由于坐着工作带来的腰疼的靠背是减少由于坐着工作带来的腰疼的最好方法最好方法.所以对于常年
47、坐着工作的人所以对于常年坐着工作的人,座椅一定要有靠座椅一定要有靠背背.人体背部脊柱处于自然形态是最舒适，要达到这一点，只人体背部脊柱处于自然形态是最舒适，要达到这一点，只有通过坐椅的坐面与靠背者间的角度、靠背的形状和适当有通过坐椅的坐面与靠背者间的角度、靠背的形状和适当的腰椎支持来保证。要靠爱重要，腰靠一般设在由坐面往的腰椎支持来保证。要靠爱重要，腰靠一般设在由坐面往上的第二个腰椎骨处。上的第二个腰椎骨处。靠背的尺寸主要与臀部底面到肩部的的高度和肩宽决定。靠背的尺寸主要与臀部底面到肩部的的高度和肩宽决定。3 3、靠背、靠背1 1）工作椅）工作椅 （人机工程设计的重点、关键）人机工程设计的重点
48、、关键）。（GB/T14774-93 14774-93 中中，工工作作座座椅椅共共列列 11 11 个个参参数数，其其中中 6 6 个个是是关于腰靠的。）关于腰靠的。）中等身材男子，第四腰椎约在肘下中等身材男子，第四腰椎约在肘下 4 4 厘米处。厘米处。注意：目前尚有有不少椅子的腰靠偏高！注意：目前尚有有不少椅子的腰靠偏高！腰靠长腰靠长 320320340 340 推荐值推荐值 330330 腰靠宽腰靠宽 200200300 300 推荐值推荐值 250250 腰靠厚腰靠厚 353550 50 推荐值推荐值 4040 腰靠高腰靠高 165165210210 腰靠圆弧半径腰靠圆弧半径 40040
49、0700 700 推荐值推荐值 550550 腰靠倾角腰靠倾角 9595115 115 推荐值推荐值1101102 2）其他椅子）其他椅子靠背的作用除顶住腰椎外，还有支撑上身躯干、舒适休息的作用。靠背的作用除顶住腰椎外，还有支撑上身躯干、舒适休息的作用。小原二郎等分别情况设计了小原二郎等分别情况设计了 4 4 种靠背。种靠背。低靠背低靠背 1 1点支撑点支撑 第四腰椎骨第四腰椎骨 工作椅工作椅中中 1 1 第八胸椎骨第八胸椎骨 后倾后倾10 10 一般办公、教室、会议室一般办公、教室、会议室高高 2 2 上、下肩胛骨上、下肩胛骨 101015 15 休息、舒适为主，休息、舒适为主，客厅、候车室
50、、公园靠椅客厅、候车室、公园靠椅全全 3 3 高靠背加头枕高靠背加头枕 101020 20 长时间休息，安乐椅等长时间休息，安乐椅等 头枕高度随身材变化大，通用性设计是问题。头枕高度随身材变化大，通用性设计是问题。4 4、其他参数、其他参数1 1）座深）座深如坐深大于大腿长，坐面前缘将压迫膝窝除压力敏感处，这样要如坐深大于大腿长，坐面前缘将压迫膝窝除压力敏感处，这样要得到靠背的支持，则必须改变腰部曲线，否则得到靠背的支持，则必须改变腰部曲线，否则。坐深应按小百分位群体设计，大的只要小腿的支持。坐深应按小百分位群体设计，大的只要小腿的支持。座座面面纵纵向向太太长长,椅椅面面的的前前缘缘会会妨妨碍