1、人機工程學分析-座椅設計座椅設計要求座椅設計要求座椅分類座椅分類工作椅的人機工程學分析工作椅的人機工程學分析內容要點內容要點 人們在生活和工作時，離不開座椅，特別是以坐姿進行工作的人，每天都有以上的時間在與座椅打交道。因此座椅設計除了材料運用得當及造型大方美觀以外，更重要的是要符合人體工學設計原則，即進行座椅設計時必須充分考慮人體的坐態生理特征。讓坐在其上的人可以得到更好的狀態。現代座椅的設計要可靠、耐用、安全，更重要的是要滿足它的使用功能與舒適度。各類座椅都應根據人機工程學的基本法則，結合人體的生理和心理需求，設計出合理的座椅尺度和空間距離，給使用者設計與制造出最大限度的自由活動空間以及更多

2、的方便和安全感、視覺美感等。座椅的實用程度，是通過人們的反復使用，接觸與鑒別加以驗證的，座椅作為一種居室文化的載體發展到今天，它已經是現代人類生活中調劑居室環境的藝術品、裝飾品，是融藝術與實用于一體的全新消費品。座椅分類休息為目的的安樂椅作業場所的工作椅其他功能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。各種舒適型座椅各種舒適型座椅作業場所的工作椅作業場所的工作椅工作座椅應盡可能使操作者保持舒適、穩定工作座椅應盡可能使操作者保持舒適、穩定的坐姿同時能進行正確的工作操作。的坐姿同時能進行正確的工作操作。各種工作椅其他功能椅這

3、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。各類功能椅座椅設計的要求匯總座椅的型式和尺度與坐的目的或動機有關；座椅的尺度必須與相對的人體測量值配合；座椅的設計必須能提供坐在其上的人體有足夠的支撐與穩定作用；座椅的設計必須能使坐在其上的人體改變其姿勢；靠背，特別是在腰部的支撐，可降低脊柱所產生的緊張壓力；座墊必須有充分的襯墊和適當的硬度，使之有助于將人體重量的壓力分布于坐骨結節附近。工作座椅的人機工程學分析一、坐姿與座椅設計的人機工程學一、坐姿與座椅設計的人機工程學二、工作椅的設計要求二、工作椅的設計要求三、工作椅的人機工程學分析三、工

4、作椅的人機工程學分析一、坐姿與座椅設計的人機工程學坐姿是一種人體的自然姿勢。它有很多的優點，可免除肌力疲勞，減少人體的耗能，比立姿更有利于血液的循環，也有助于操作者采取更為穩定的姿勢，以進行各種精巧精細動作的任務，而且它也是操作足踏式控制裝置的較佳姿勢。但其也限制了人體的活動性，尤其是在需要用手或手臂進行較大的出力或從事具有旋轉動作時，坐姿較立姿不方便。此外，長期的坐姿對人體健康也有許多的不利，脊柱的不正常彎曲、人體主要支撐面上的壓力等將產生不舒適感。 F E D C B AG肌肉活動度脊椎骨依據其附近的肌肉脊椎骨依據其附近的肌肉和腱連接，椎骨的定位正和腱連接，椎骨的定位正是借助于肌腱的作用力

5、。是借助于肌腱的作用力。一旦脊椎偏離自然狀態，一旦脊椎偏離自然狀態，肌腱組織就會受到相互壓肌腱組織就會受到相互壓力力( (拉或壓拉或壓) )的作用，使肌的作用，使肌肉活動度增加，招致疲勞肉活動度增加，招致疲勞酸痛。酸痛。三組不同坐姿的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。拉直使肌肉組織緊張受力。提供靠背支承腰椎后，活動力則明顯減小提供靠背支承腰椎后，活動力則明顯減小；軀干前傾時，背上方和肩部肌肉活動度高，以桌面作為軀干前傾時，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

6、度。前傾時手臂的支承并不能降低活動度。正確的坐姿才能使坐在其上的人體容易地尋求到合適的腰椎支撐。正確的坐姿就是臀部距離靠背稍遠一點，上正確的坐姿就是臀部距離靠背稍遠一點，上身向后傾斜，雙腿之間保持身向后傾斜，雙腿之間保持9090-115-115間，間，大、小腿之間保持大、小腿之間保持100100-120-120之間，小腿之間，小腿與腳掌保持在與腳掌保持在8585-95-95之間，處于這種狀之間，處于這種狀態之下，人會感到舒適、輕松。態之下，人會感到舒適、輕松。腰椎支撐點工作椅的設計要點1 1、工作座椅的結構形式應盡可能與坐姿工作的各種操作活動要、工作座椅的結構形式應盡可能與坐姿工作的各種操作活

7、動要求相適應，應能使操作者在工作過程中保持身體舒適，穩定并求相適應，應能使操作者在工作過程中保持身體舒適，穩定并能進行準確地控制和操作。能進行準確地控制和操作。 2 2、工作座椅的坐高和腰靠必須是可調節的。坐高調節范圍在、工作座椅的坐高和腰靠必須是可調節的。坐高調節范圍在GB10000GB10000中中“小腿加足高小腿加足高”，即，即360-480mm360-480mm之間；工作座椅坐面之間；工作座椅坐面高度的調節方式可以是無極的或間隔高度的調節方式可以是無極的或間隔20mm20mm為一檔的有級調節。為一檔的有級調節。工作座椅腰靠高度的調節方式為工作座椅腰靠高度的調節方式為165-210mm1

8、65-210mm間的無級調節。間的無級調節。 3 3、工作座椅可調節部分的結構構造，必須易于調節，必須保證、工作座椅可調節部分的結構構造，必須易于調節，必須保證在椅子使用過程中不會改變已調節好的位置并不得松動在椅子使用過程中不會改變已調節好的位置并不得松動 4 4、工作座椅各零部件的外露部分不得有易傷人的尖角銳邊，各、工作座椅各零部件的外露部分不得有易傷人的尖角銳邊，各部結構不得存在可能造成擠壓，剪鉗傷人的部位。部結構不得存在可能造成擠壓，剪鉗傷人的部位。 工作椅的設計要點5 5、無論操作者坐在座椅前部，中部還是往后靠，工作座椅坐面、無論操作者坐在座椅前部，中部還是往后靠，工作座椅坐面和腰靠結

9、構均應使其感到安全，舒適。和腰靠結構均應使其感到安全，舒適。 6 6、工作座椅腰靠結構應具有一定的彈性和足夠的剛性。在座椅、工作座椅腰靠結構應具有一定的彈性和足夠的剛性。在座椅固定不動的情況下，腰靠承受固定不動的情況下，腰靠承受250N250N的水平方向作用力，腰靠的水平方向作用力，腰靠傾角傾角b b不得超過不得超過115115度。度。 7 7、工作座椅一般不設扶手。需設扶手的座椅必須保證操作人員、工作座椅一般不設扶手。需設扶手的座椅必須保證操作人員作業活動的安全性。作業活動的安全性。 8 8、工作座椅的結構材料和裝飾材料應耐用，阻燃，無毒。坐墊、工作座椅的結構材料和裝飾材料應耐用，阻燃，無毒

10、。坐墊，腰靠，扶手的覆蓋層應使用柔軟，防滑，透氣性好，吸汗，腰靠，扶手的覆蓋層應使用柔軟，防滑，透氣性好，吸汗的不導電材料制造。的不導電材料制造。工作椅的主要參數數據坐姿人體主要尺寸座高座高即座椅的高度，是座前沿中至地面的垂直距離。座高是影響坐姿座高即座椅的高度，是座前沿中至地面的垂直距離。座高是影響坐姿舒適程度的主要因素之一，座高不合理會導致坐姿的不正確，而且容舒適程度的主要因素之一，座高不合理會導致坐姿的不正確，而且容易使人體腰部產生疲勞。座面過高，則兩腿懸空碰不到地面，體壓有易使人體腰部產生疲勞。座面過高，則兩腿懸空碰不到地面，體壓有一部分分散在大腿部分，使大腿血管受到壓迫，妨礙血液循環

11、。座面一部分分散在大腿部分，使大腿血管受到壓迫，妨礙血液循環。座面過低，膝蓋拱起，體壓過于集中在坐骨上，時間久了會產生疼痛感。過低，膝蓋拱起，體壓過于集中在坐骨上，時間久了會產生疼痛感。人體工程學研究表明，合理的座高應等于小腿加足高再加上人體工程學研究表明，合理的座高應等于小腿加足高再加上 25-30mm 25-30mm 的鞋跟厚再減去的鞋跟厚再減去 10-20mm10-20mm的活動余地，即的活動余地，即: :椅子高度椅子高度 = = 小腿加足高小腿加足高 + + 鞋跟厚鞋跟厚 - - 適當空間。適當空間。其中小腿加足高一般應適合所有第其中小腿加足高一般應適合所有第 5 5 百分位以上的人百

12、分位以上的人. . 就辦公座椅就辦公座椅而言，其座高應比休息座椅稍高，且宜設計為可調節的以適應多數人而言，其座高應比休息座椅稍高，且宜設計為可調節的以適應多數人使用，一般取使用，一般取 400-440mm400-440mm，如果是可調節的，可取，如果是可調節的，可取 380-480mm380-480mm。座面人體的骨盆下面有兩塊坐骨結節，在坐姿狀態下，當座面呈近似水平時，可使兩坐骨結節外側的股骨處于正常的位置而不受過分的壓迫，人體會感到舒適。當坐面呈斗形時，會使股骨向上轉動，這種狀態除了使股骨處于受壓迫位置而承受載荷外，還造成髖部肌肉承受反常壓迫，并使肘部和肩部受力，從而引起不舒適感。因此，座

13、面的設計應該呈近似水平，避免斗形設計。座面寬度座面寬度是由人體臀部尺寸加適當的活動范圍而定的。辦公座椅的座面寬度要盡可能寬，因為必須要適合于身材高大的人，其相對應的人體測量尺寸是臀寬。因此，座寬的設計通常以女性臀寬尺寸的第 95 百分位為依據進行設計。 座寬一般不小于 380mm，國標 GB/T3326 規定: 靠背椅座位前沿寬380mm。座面深度座面深度是指椅子座面前沿至后沿的距離。在辦公座椅設計過座面深度是指椅子座面前沿至后沿的距離。在辦公座椅設計過程中，座面不可過深，否則背部支撐點懸空，靠背失去作用，程中，座面不可過深，否則背部支撐點懸空，靠背失去作用，同時膝窩處會受到壓迫，使小腿產生麻

14、木感同時膝窩處會受到壓迫，使小腿產生麻木感; ; 座面也不可過淺，座面也不可過淺，否則大腿前部懸空，重量會全部壓在小腿上，會很快產生疲勞。否則大腿前部懸空，重量會全部壓在小腿上，會很快產生疲勞。人體工程學研究表明，座深以略小于座姿時大腿水平長度為宜，人體工程學研究表明，座深以略小于座姿時大腿水平長度為宜，即即: :座深座深 = = 坐深坐深 - 60mm ( - 60mm ( 間隙間隙) ) )國標國標 GB/T3326 GB/T3326 規定靠背椅座深為規定靠背椅座深為: : 靠背椅座深靠背椅座深 =340-420mm=340-420mm座面傾角通常椅子座面稍向后傾，首先防止臀部逐漸滑出座面

15、而造成坐姿穩定性差; 其次使背部能有所支撐，減輕坐骨結節點處的壓力，使整個上身重量由下肢承擔的局面得到改善，減小疲勞度。 人體工程學研究表明，工作用座椅座面傾角為 0-5，推薦工作用座椅的座面傾角為 3。扶手扶手的功能是減輕兩臂負擔，有助于上肢肌肉的休扶手的功能是減輕兩臂負擔，有助于上肢肌肉的休息，增加舒適感，在起身站立或變換姿勢時也可以息，增加舒適感，在起身站立或變換姿勢時也可以支撐身體和幫助身體穩定。扶手的高度應設計合理，支撐身體和幫助身體穩定。扶手的高度應設計合理，過高或者過低都容易引起上臂的疲勞。設計時應依據過高或者過低都容易引起上臂的疲勞。設計時應依據第第 50 50 百分位的坐姿肘

16、高來確定椅子扶手的高度，一百分位的坐姿肘高來確定椅子扶手的高度，一般般扶手與座面的距離以扶手與座面的距離以 200-250mm200-250mm為宜為宜，同時扶手前，同時扶手前端略高，隨著坐面傾角和靠背斜度而傾斜。端略高，隨著坐面傾角和靠背斜度而傾斜。靠背的最大高度可達靠背的最大高度可達48634863cmcm，最大寬度可達最大寬度可達35483548cmcm。靠背的尺寸主要由臀部底面到肩部的靠背的尺寸主要由臀部底面到肩部的高度高度( (決定靠背高決定靠背高) )和肩寬和肩寬( (決定靠背寬決定靠背寬) )有關，確有關，確定高度時還必須計入座椅的有效厚度。定高度時還必須計入座椅的有效厚度。由由

17、肩靠肩靠和和腰靠腰靠兩部份構成，大部份工作場合，兩部份構成，大部份工作場合，腰靠最主要。腰靠最主要。為了使背部下方為了使背部下方骶骨骶骨和和臀部臀部有適當的后凸空間，有適當的后凸空間，座面上方與靠背下部之間應有凹入或留一開口部座面上方與靠背下部之間應有凹入或留一開口部分，其高度至少為分，其高度至少為12.52012.520cmcm。靠背腰靠腰靠是在第腰靠是在第 4-5 4-5 腰椎之間的高度上，腰靠是由人體脊柱腰椎腰椎之間的高度上，腰靠是由人體脊柱腰椎部分構成的生理曲線即腰曲組成的，也是與坐姿舒適性直接相部分構成的生理曲線即腰曲組成的，也是與坐姿舒適性直接相關的曲線。正常的腰弧曲線是微微前凸的

18、，辦公座椅如果無腰關的曲線。正常的腰弧曲線是微微前凸的，辦公座椅如果無腰靠或者腰靠不明顯將會使正常的腰椎呈后凸形狀，導致腰椎變靠或者腰靠不明顯將會使正常的腰椎呈后凸形狀，導致腰椎變形。而腰靠過分突出也會使腰椎明顯前凸，時間長了也會發生形。而腰靠過分突出也會使腰椎明顯前凸，時間長了也會發生腰椎變形。所以，腰椎后凸和過分前凸都是非正常狀態，合理腰椎變形。所以，腰椎后凸和過分前凸都是非正常狀態，合理的腰靠應該是使腰弧曲線處于正常的生理曲線，這樣可以降低的腰靠應該是使腰弧曲線處于正常的生理曲線，這樣可以降低椎間盤壓力，減輕肌肉負荷。因此，腰靠的設計成為辦公座椅椎間盤壓力，減輕肌肉負荷。因此，腰靠的設計

19、成為辦公座椅設計的必要組成部分。設計的必要組成部分。肩靠肩靠是在第肩靠是在第 5-6 5-6 胸椎之間高度上，由于第胸椎之間高度上，由于第 5-65-6胸胸椎高度相當于肩胛骨的高度，肩胛骨面積大，可承椎高度相當于肩胛骨的高度，肩胛骨面積大，可承受較大壓力，當人體長期處于坐姿工作時，肩部會受較大壓力，當人體長期處于坐姿工作時，肩部會感覺不適或酸痛，因此，辦公座椅必須設計肩靠，感覺不適或酸痛，因此，辦公座椅必須設計肩靠，讓肩靠來分解肩部壓力，緩解人體疲勞。讓肩靠來分解肩部壓力，緩解人體疲勞。靠背傾角靠背傾角是指靠背與座位之間的夾角。靠背傾角可以靠背傾角是指靠背與座位之間的夾角。靠背傾角可以影響椎間

20、盤壓力和背部肌肉，靠背傾角的增加能增強影響椎間盤壓力和背部肌肉，靠背傾角的增加能增強人體的舒適感，因為身體后仰時，身體的負載移向背人體的舒適感，因為身體后仰時，身體的負載移向背部的下半部和大腿部分。人體工程學研究表明，當座部的下半部和大腿部分。人體工程學研究表明，當座面與靠背夾角在面與靠背夾角在 110110以上時，傾斜的靠背支承著身以上時，傾斜的靠背支承著身體上部分的重量，從而減少椎間盤內壓力。所以人體體上部分的重量，從而減少椎間盤內壓力。所以人體上身向后傾上身向后傾 110110-120-120為佳。為佳。坐墊坐墊也是辦公座椅設計的重要組成部分。根據人體工坐墊也是辦公座椅設計的重要組成部分。根據人體工程學可知，人體坐骨粗壯，與周圍肌肉相比能承受更程學可知，人體坐骨粗壯，與周圍肌肉相比能承受更大壓力，而大腿底部有大量血管和神經系統，壓力過大壓力，而大腿底部有大量血管和神經系統，壓力過大會影響血液循環和神經傳導而感到不適。所以坐墊