1、桌椅設(shè)計(jì)概述 坐姿生理解剖基礎(chǔ) 坐椅的功能尺寸 坐墊與靠墊,第五章 桌椅設(shè)計(jì),第一節(jié) 桌椅設(shè)計(jì)概述,我國(guó)已經(jīng)發(fā)布了一批有關(guān)家具的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如： GB/T3976-1983學(xué)校課桌椅功能尺寸 GB/T14774-1993工作椅一般人類(lèi)工效學(xué)要求 GB/T33263328-1997辦公桌、文件柜、衣柜等家 具外形尺寸標(biāo)準(zhǔn),第二節(jié) 坐姿生理解剖基礎(chǔ),頸 椎：上段7節(jié)椎骨 胸 椎：接下來(lái)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(pán)：每?jī)晒?jié)脊椎骨之間的軟組織。由 于椎間盤(pán)軟組織的變形，才使整個(gè)脊柱能 夠

2、實(shí)現(xiàn)彎曲活動(dòng)。全部椎間盤(pán)的厚度之和 約占脊柱總長(zhǎng)度的14，其中以腰椎段的 椎間盤(pán)為最后，所以讓人體上身腰部的可 能活動(dòng)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(xué)生理,1. 正常的姿勢(shì)下，脊柱的腰椎部分前凸，而至骶骨時(shí)則后凹。在良好的坐姿狀態(tài)下，壓力適當(dāng)?shù)胤植加诟髯甸g盤(pán)上，肌肉組織上承受均勻的靜負(fù)荷。,2. 當(dāng)處于非自然姿時(shí)，椎間盤(pán)內(nèi)壓力分布不正常，形成的壓力梯度，嚴(yán)重的會(huì)將椎間盤(pán)從腰椎之間擠出來(lái)，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(shí)人體的足踝、膝部、臀部和脊椎等關(guān)節(jié)部位受到靜肌

3、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(duì)精細(xì)作業(yè)更適,在腳操作場(chǎng)合，坐姿保持身體處在穩(wěn)定的姿勢(shì)，有利于作業(yè)。,優(yōu) 點(diǎn),缺點(diǎn),限制了人體活動(dòng)范圍，尤其是需要上肢出力的場(chǎng)合，往往需要站立作業(yè)，而頻繁的起坐交替也會(huì)導(dǎo)致廢勞。,長(zhǎng)期維持坐姿也會(huì)影響人體健康，招致腹肌松弛，脊椎非正常彎曲，以及對(duì)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(huì)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(xué)生理,1. 正常的姿勢(shì)下，脊柱的腰椎部分前凸，而至骶骨時(shí)則后凹。在良好的坐姿狀態(tài)下，壓力適當(dāng)?shù)胤植加诟髯甸g盤(pán)上，肌肉組織上承受均勻

4、的靜負(fù)荷。,2. 當(dāng)處于非自然姿時(shí)，椎間盤(pán)內(nèi)壓力分布不正常，形成的壓力梯度，嚴(yán)重的會(huì)將椎間盤(pán)從腰椎之間擠出來(lái)，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(yán)重彎曲，因椎間盤(pán)上壓力不能正常分布，身體上部的負(fù)荷加在腰椎部，引起不適，因此90度角的靠背椅是不良的設(shè)計(jì),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(shì)會(huì)使本來(lái)前凸的腰椎拉直甚至反向后凹，這種姿勢(shì)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(dòng)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(huì)受到相互壓力(拉或壓)的作用，使肌肉活動(dòng)

5、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(dòng)度高，因?yàn)檠登跋蚶笔辜∪饨M織緊張受力。,提供靠背支承腰椎后，活動(dòng)力則明顯減??；,軀干前傾時(shí)，背上方和肩部肌肉活動(dòng)度高，以桌面作為前傾時(shí)手臂的支承并不能降低活動(dòng)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(xué)原理和肌肉活動(dòng)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(shè)置適當(dāng)?shù)目勘晨墒蛊诮档?座椅設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)原則和分類(lèi) 設(shè)計(jì)細(xì)則,設(shè)計(jì)原則和分類(lèi),6. 椅墊必須有足夠的墊料和適當(dāng)?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.

6、座椅的形式與尺度及其功用有關(guān),2. 座椅的尺度必須參照人體測(cè)量學(xué)數(shù)據(jù)確定,3. 身體的主要重量應(yīng)由臀部坐骨結(jié)節(jié)承擔(dān),4. 座椅前緣處，大腿與椅子之間壓力應(yīng)盡量減小,5. 腰椎下部應(yīng)提供支承，設(shè)置適當(dāng)?shù)目勘骋越档捅巢烤o張度,當(dāng)考慮坐姿動(dòng)機(jī)時(shí)，座椅基本分為三類(lèi)：,休息為目的的安樂(lè)椅,作業(yè)場(chǎng)所的工作椅,多用椅,休息為目的的安樂(lè)椅,設(shè)計(jì)重點(diǎn)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(shè)計(jì)應(yīng)使人體的壓力感減至最小。,作業(yè)場(chǎng)所的工作椅,穩(wěn)定性是主要因素，腰部應(yīng)有適當(dāng)?shù)闹С?，重量要均勻分布于座墊(或座面)上，同時(shí)要適當(dāng)考慮人體的活動(dòng)性，操作的靈活性與方便等。,多用椅,這類(lèi)座椅以多種功能為設(shè)計(jì)重點(diǎn)

7、。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(lái)。,設(shè)計(jì)細(xì)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(dāng)?shù)淖邞?yīng)使大腿保持水平，小腿垂直，雙腳平放于地面。 2. 座面不能過(guò)高，否則小腿懸空時(shí)，大腿受椅面前緣壓迫，使坐者感到不適，長(zhǎng)時(shí)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(shè)計(jì)，建議座面前緣應(yīng)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(zhǎng)的人骨盆后傾，正常的腰椎曲線(xiàn)被拉直，致使腰酸不適。,座高：休息用安樂(lè)椅3845cm，工作椅4350cm,休息椅應(yīng)使腿能向前方伸展，

8、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(shì)坐于其上，雙腳平放于地面，故其座高比休息椅稍大,當(dāng)作業(yè)面固定時(shí)，椅高上限應(yīng)根據(jù)身材較矮的作業(yè)者的要求來(lái)確定，因?yàn)楣ぷ饕蔚母叨蕊@然與作業(yè)面高度有關(guān)，工作椅最好高度可調(diào)，以適應(yīng)不同作業(yè)者,座寬必須能容納身材粗壯的人。對(duì)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(shè)計(jì)根據(jù)， 對(duì)成排相鄰放置的座椅，如劇場(chǎng)觀眾椅，則座寬應(yīng)以肘間距的群體上限位為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，以避免擁擠壓迫感。 座寬亦不能太大，如長(zhǎng)時(shí)間坐姿作業(yè)，雙臂應(yīng)得到應(yīng)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(huì)引起肩部疲勞。,座寬：4345cm,座深：休息用椅4043cm，

9、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(yīng)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(zhǎng)（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(xiàn)；否則，坐者必須向座緣處移動(dòng)以避免壓迫膝窩，卻得不到靠背的支持,為適應(yīng)絕大多數(shù)使用者，座深應(yīng)按較小百分位的群體設(shè)計(jì)，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(huì)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(diǎn)： 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

10、壓。 二是防止坐者從座緣滑出座面。后者在振動(dòng)顛簸的環(huán)境中尤為重要，如汽車(chē)?guó)x駛用座椅及長(zhǎng)途汽車(chē)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(shì)。 對(duì)工作座椅而言，因作業(yè)空間一般在身體前側(cè)，如座面過(guò)份后傾，脊椎因身體前屈作業(yè)而會(huì)被拉直，破壞正常的腰椎曲線(xiàn)，形成一種費(fèi)力的姿勢(shì)，因此傾角不能太大，一般為3度以下,從座椅的功能來(lái)區(qū)分,采用座面適當(dāng)前傾設(shè)計(jì)的工作椅會(huì)更適合于工作，尤其是辦公室工作，比如對(duì)寫(xiě)字和繪圖用椅的設(shè)計(jì)，當(dāng)要求座高較高時(shí)，對(duì)于傾斜式繪圖桌用椅，前傾角應(yīng)達(dá)到15度以上，如果背靠角為90。，則相當(dāng)于座面與靠背夾角為l05度，這是坐姿的最小舒適角度，靠

11、背對(duì)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?yàn)槿梭w背部處于自然形態(tài)時(shí)最舒適，此時(shí)腰椎部分前凸，座椅設(shè)計(jì)要從座面與靠背之間的角度和適當(dāng)?shù)难抵С謥?lái)盡力保證。成年人腰椎部中心位置約在座位上方2326cm處，腰椎支點(diǎn)應(yīng)略高于此尺度，以支持背部重量。,靠背的最大高度可達(dá)4863cm，最大寬度可達(dá)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(guān)，確定高度時(shí)還必須計(jì)入座椅的有效厚度。,靠背由肩靠和腰靠?jī)刹糠輼?gòu)成，大部份工作場(chǎng)合，腰靠最主要。,為了使背部下方骶骨和臀部有適當(dāng)?shù)暮笸箍臻g，座面上方與靠背

12、下部之間應(yīng)有凹入或留一開(kāi)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(lái)看，該角為115度較為合適。實(shí)際應(yīng)用中，建議取：閱讀用椅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(yīng)考慮設(shè)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(duì)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(diǎn)。,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(guò)低則實(shí)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(shí)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?chē)牟课粊?lái)支承，這樣久坐足以產(chǎn)生壓力疲勞，導(dǎo)致臀部痛楚麻木感。,椅墊,測(cè)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(diǎn)是能使身體采取一種較穩(wěn)定的姿勢(shì)，因?yàn)樯眢w