桌椅設計概述 坐姿生理解剖基礎 坐椅的功能尺寸 坐墊與靠墊,第五章 桌椅設計,第一節(jié) 桌椅設計概述,我國已經(jīng)發(fā)布了一批有關家具的技術(shù)標準，如： GB/T3976-1983學校課桌椅功能尺寸 GB/T14774-1993工作椅一般人類工效學要求 GB/T33263328-1997辦公桌、文件柜、衣柜等家 具外形尺寸標準,第二節(jié) 坐姿生理解剖基礎,頸 椎：上段7節(jié)椎骨 胸 椎：接下來12節(jié)椎骨 腰 椎：再下面5節(jié)椎骨 骶 骨：5塊骶尾骨融合成一體 尾 骨：4塊骶尾骨融合成一體,頸 椎,胸 椎,腰 椎,骶 骨,尾 骨,椎 間 盤：每兩節(jié)脊椎骨之間的軟組織。由 于椎間盤軟組織的變形，才使整個脊柱能 夠?qū)崿F(xiàn)彎曲活動。全部椎間盤的厚度之和 約占脊柱總長度的14，其中以腰椎段的 椎間盤為最后，所以讓人體上身腰部的可 能活動度較大。,2.人體脊柱形態(tài)的變化,F E D C B A,G,坐姿矯形學生理,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?shù)胤植加诟髯甸g盤上，肌肉組織上承受均勻的靜負荷。,2. 當處于非自然姿時，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。,第三節(jié) 座椅的功能尺寸,第四節(jié) 坐墊與靠墊,第五節(jié) 辦公桌的功能尺寸,可免除站立時人體的足踝、膝部、臀部和脊椎等關節(jié)部位受到靜肌力，減少人體能耗，消除疲勞,坐姿比站立更有利于血液循環(huán),有利于保持身體的穩(wěn)定，這對精細作業(yè)更適,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,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致廢勞。,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,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?shù)胤植加诟髯甸g盤上，肌肉組織上承受均勻的靜負荷。,2. 當處于非自然姿時，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。,軀干完全挺直的坐姿使脊椎嚴重彎曲，因椎間盤上壓力不能正常分布，身體上部的負荷加在腰椎部，引起不適，因此90度角的靠背椅是不良的設計,良好的坐姿：腰與大腿成135度，腰椎部有支撐,軀干前傾的姿勢會使本來前凸的腰椎拉直甚至反向后凹，這種姿勢因而也極不舒服，影響了胸椎和頸椎的正常彎曲，使頸、背部疲勞,肌肉活動度,脊椎骨依據(jù)其附近的肌肉和腱連接，椎骨的定位正是借助于肌腱的作用力。一旦脊椎偏離自然狀態(tài)，肌腱組織就會受到相互壓力(拉或壓)的作用，使肌肉活動度增加，招致疲勞酸痛。,3組不同坐姿的23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??；,軀干前傾時，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。,C 大于90度的靠背可防止骨盆的旋轉(zhuǎn)，增加坐姿穩(wěn)定性 且使坐姿更接近自然狀態(tài),根據(jù)矯形學原理和肌肉活動度分析可得出下列結(jié)論：,A 軀干挺直或前傾的坐姿很容易引起疲勞,B 設置適當?shù)目勘晨墒蛊诮档?座椅設計,設計原則和分類 設計細則,設計原則和分類,6. 椅墊必須有足夠的墊料和適當?shù)挠捕?，使其有助于體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,2. 座椅的尺度必須參照人體測量學數(shù)據(jù)確定,3. 身體的主要重量應由臀部坐骨結(jié)節(jié)承擔,4. 座椅前緣處，大腿與椅子之間壓力應盡量減小,5. 腰椎下部應提供支承，設置適當?shù)目勘骋越档捅巢烤o張度,當考慮坐姿動機時，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。合理的設計應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，腰部應有適當?shù)闹С?，重量要均勻分布于座墊(或座面)上，同時要適當考慮人體的活動性，操作的靈活性與方便等。,多用椅,這類座椅以多種功能為設計重點。它可能與桌子配合，可能是工作、休息兼用，也可能是作為備用椅可以折疊收藏起來。,設計細則,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?shù)淖邞勾笸缺３炙?，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計，建議座面前緣應比人體膝窩高度低35cm，且有半徑為2.55cm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3845cm，工作椅4350cm,休息椅應使腿能向前方伸展，以放松肌肉，也有助于身體的穩(wěn)定,工作椅使人以較直立的姿勢坐于其上，雙腳平放于地面，故其座高比休息椅稍大,當作業(yè)面固定時，椅高上限應根據(jù)身材較矮的作業(yè)者的要求來確定，因為工作椅的高度顯然與作業(yè)面高度有關，工作椅最好高度可調(diào)，以適應不同作業(yè)者,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計根據(jù)， 對成排相鄰放置的座椅，如劇場觀眾椅，則座寬應以肘間距的群體上限位為設計基準，以避免擁擠壓迫感。 座寬亦不能太大，如長時間坐姿作業(yè)，雙臂應得到應有的支承，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：4345cm,座深：休息用椅4043cm，工作用椅3540cm,指椅面前緣至后緣的距離，該尺寸不能太大。正確的座深應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,為適應絕大多數(shù)使用者，座深應按較小百分位的群體設計，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。,座面傾角：休息椅1920度，工作椅小于3度,座面傾角指座面與水平面所夾角度,座面后傾的作用有兩點： 一是由于重力，軀干后移，使背部抵靠椅背，獲得支持，可以降低背肌靜壓。 二是防止坐者從座緣滑出座面。后者在振動顛簸的環(huán)境中尤為重要，如汽車鴛駛用座椅及長途汽車的乘客座椅,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,采用座面適當前傾設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計，當要求座高較高時，對于傾斜式繪圖桌用椅，前傾角應達到15度以上，如果背靠角為90。，則相當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，座椅設計要從座面與靠背之間的角度和適當?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2326cm處，腰椎支點應略高于此尺度，以支持背部重量。,靠背的最大高度可達4863cm，最大寬度可達3548cm。靠背的尺寸主要由臀部底面到肩部的高度(決定靠背高)和肩寬(決定靠背寬)有關，確定高度時還必須計入座椅的有效厚度。,靠背由肩靠和腰靠兩部份構(gòu)成，大部份工作場合，腰靠最主要。,為了使背部下方骶骨和臀部有適當?shù)暮笸箍臻g，座面上方與靠背下部之間應有凹入或留一開口部分，其高度至少為12.520cm,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。實際應用中，建議?。洪喿x用椅101l04度，休息椅105108度,扶手高：座墊有效厚度以上2122cm,在不妨礙執(zhí)行某些待定作業(yè)的情況下，一般座椅應考慮設置扶手。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