基于人因工程学的座椅设计评价及举例-人因工程作业.pdf

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1、人因工程作业――基于人因工程学的座椅设计评价及举例姓名郑毅班级工硕51学号05083029指导老师孙林岩题目：基于人因工程学的座椅设计评价及举例摘要：本文利用人因工程学原理对座椅的设计进行了较为深入的研究，对不同功能的座椅进行了不同的设计。尤其对座椅的椅面，高度，宽度，深度及倾角和靠背的高度，宽度及倾角作了详细的阐述，并对座椅进行了分析评价，提出了提高座椅的工作效率和舒适性的建议。进一步针对人的工作特点与休闲要求介绍了一种新的具有人机互动关系,新型的座椅结构形式—QS座椅。并根据坐姿的生理形态和体压分布,对QS座椅进行评价分析。关键词：人因工程座椅设计评价QS椅正文：目前

2、，越来越多的办公室工作人员及其他脑力，体力劳动者采用坐姿工作方式。座椅设计成为人因工程学研究的课题之一。从普遍存在于生产车间的工作椅到功能强大的太空航天用椅，人体坐姿或座椅设计不当都将引起人体过早疲劳，长期下去，还会引起累积损伤。座椅首先是一个坐具，这是它最基本的功能，舒适度是衡量椅子设计优劣的重要标准之一。座椅设计不仅要在制造工艺和生产方面可行，符合安全要求，更重要的是在设计思想中体现人因工程，解剖学。"使人坐着舒适"这才是我们最终的目的。一、人体坐姿生理特性分析正常的姿势下"脊柱的腰椎部分前凸"而至骶骨时则后凹。在良好的姿势下，压力适当的分布于各椎间盘上肌肉组织上分布

3、均匀的静载荷，当处于非自然姿势时，椎间盘内压力分布不正常产生腰部酸痛，疲劳等不适感。舒适的坐姿应保持腰曲弧形处于正常状态。在这种状态下，各椎骨之间的间距正常。椎间盘上的压力轻微而均匀，腰背肌肉处于松弛状态，从上体通向大腿的血管不受压迫，保证血液循环正常，因此最舒适的坐姿是臀部稍离靠背向前移，使上体略向后倾斜并保持体腿夹角在90-105度，同时大腿与小腿之间的角度一般为100-120度，小腿与脚掌一般为85-95度，大臂与小臂一般为80-90度。如能保持这种状态"人体就会达到比较舒适的坐姿。二、坐姿的舒适度分析肌肉的活动度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

4、肌腱作用力，一旦脊椎偏离自然状态，肌腱组织就会受到相互压力的作用，使肌肉活动度增加导致疲劳酸痛。肌腱组织受力时，产生一种活动电势。根据肌电图记录结果可知：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，提供靠背支撑腰椎后，活动力明显减少。当躯干前倾时，背上方和肩部肌肉活动度高。以桌面作为前倾时手臂的支撑并不能降低活动度。因此，适当的靠背可使疲劳降低，使坐姿更接近自然状态！三、坐姿变换的必要性工作座椅应尽可能设计得可以坐立兼顾。实际上，人们在工作中都是不时地调整着自己的坐姿。在只能采取坐姿的情况下，就会自动变换坐的姿势以调整肢体各部分的负荷分配，以使

5、肢体各部分的负荷得到调整。四、座椅设计原则理想的座椅，应使就坐者体重分布合理。大腿近似水平状态，两足自然着地，上臂不负担身体的重量，肌肉放松。座椅设计必须考虑的因素很多，可以概括出如下一些基本原则：座椅的尺度必须参照人体测量学数据，身体的主要重量应由臀部坐骨节承担，设置适当的靠背以降低背部紧张度，座椅应能方便地变换姿势，椅垫必须由足够的垫料和适当的硬度。五、座椅分类按照不同的使用目的，座椅基本可以分为以下几类：１、休息座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，合理的设计应使人体的压力感减至最小。２、工作座椅主要用于工作场所，设计时要考虑座椅的舒适性，腰

6、部应有适当的支撑，重量应均匀分布在座垫上。同时，应考虑人体的活动性，操作的灵活性与方便性等。３、特殊专用椅这类座椅以多种功能为设计重点。它可能与桌子配合，可能是工作与休息兼用，也可能是作为备用椅可以折叠收藏起来。六、座椅的主要设计尺寸座椅的尺寸设计包括3个方面：椅面的高度，宽度，深度和椅面倾角；靠背的高度和倾角；扶手的高度和面积。１、椅面高度椅面高度应使就坐者大腿近似水平，小腿自然下垂，脚掌平放在地面上，既保证不因椅面过高而使大腿肌肉受压，又保证不因椅面过低而增加背部肌肉负荷。２、椅面宽度在空间允许的条件下，以宽为好。通常以女性臀部宽度尺寸的第95百分位进行设计，以满足最

7、宽人体的需要，一般可取400-450mm，对于扶手椅一般不小于500mm。３、椅面深度椅面深度是指椅面的前后距离，其尺寸应满足三个条件：使臀部得到充分支持，腰部得到靠背的支持，椅面前缘与小腿之间留有适当的距离，以保证大腿肌肉不受挤压，小腿可以自由活动。因此，椅面深度不宜过深，应以坐深的第5百分位进行设计。４、座椅面倾角座椅面倾角是指椅面与水平面之间的夹角。座椅面应稍向后倾，以防长时间坐着时臀部向前滑移，并方便背部靠向靠背。５、靠背的高和宽靠背的高和宽与坐姿肩高和肩宽有关，可根据座椅用途确定。对于工作座椅，靠背的高和宽应以不妨碍