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辦公椅配件廠家分享工學座椅設計的基本原則

2018-10-11  來自: 高要市金利鎮利鑫五金廠 瀏覽次數:750

 

  工學座椅設計的基本原則

  綜合以上各方面的探討,我們大致可得出座椅設計的基本原則:

  (1)座椅的型式和尺度與坐的目的或動機有關;

  (2)座椅的尺度必須與相對的人體測量值配合;

  (3)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;

  (4)座椅的設計必須能使坐在其上的人體改變其姿勢;

  (5)靠背,特別是在腰部的支撐,可降低脊柱所產生的緊張壓力;

  (6)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。

  從坐的動機出發,可將座椅簡單分成三種:休息用椅,工作用椅,多用途椅。以下列舉一些座椅各部位的設計原則。

  座高

  休息用椅38~45cm;工作用椅35~50cm正確的座高應使就坐者大腿保持水平,小腿垂直,雙腿平放在地面上。休息用椅、工作用椅、多用途椅三者的座高值,其設計原則互不相同,主要原因在于其使用的功能互有差異。就工作用椅而言,人體通常須以較直立式姿勢且雙腿平放于地面的姿勢就坐,其座高宜比休息用椅稍高,且座高宜設定為可調整式的,以適應多數人使用。

  座寬

  38~48cm座寬的設定必需適合于身材高大的人,也因為其相對應的人體測量值是臀寬。而此種人體尺寸值受性別的差異影響很大,故座寬宜采用較高百分位數的女性測量值為設計根據。

  座深

  休息用椅42~45cm;工作用椅30~40cm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。就工作用椅而言,它的使用者群體遍布很廣,故其座深寧可取身材較矮小的人體測量值作為設計依據,因為就身材高大的人,其唯一的不利因素只是在于其雙膝略微露出座面前端而已,只要所設定的座高十分正確,使雙腿能平放在地面上,就不致于在大腿底部引起壓力疲勞。

  座面角度

  休息用椅15~20°;工作用椅小于5°座墊向后傾有兩種作用,首先由于重心力,軀干會向靠背后移,使背部有所支撐,降低背部肌肉的靜態肌力。其次在長期的坐姿下,座墊向后傾以防止臀部逐漸滑出座面。對坐于各種不同靠背角度的座椅的人體,采用肌電圖(EMG)測量其背部肌肉所引發的活動力,其結果顯示出具有與正中垂直線成20°的靠背傾斜線,即可獲得良好的背部支撐。就座椅功能和坐的動機而言,休息用椅后傾的座墊面有助于維持最佳的松弛狀態。而工作用椅后傾的座墊面,是保證其容易接近于前方工作區的姿勢。

  靠背寬度與高度

  高46~61cm;寬35~48cm座椅的設計必須提供正確的腰部曲度,使脊柱處于自然均衡狀態。人體上半身的支撐及所處的坐姿都是由腰椎的變化曲度所造成的,為了合理而舒適的坐姿,腰椎支撐非常重要。為了配合坐姿時人體向后突出的骶骨和臀部柔軟部位,同時又要使腰部能堅實地配合在靠背上,在座墊正上方處的靠背必須有一開口區域或向后傾斜退縮,其高度空間至少12.5~20cm。

  靠背角度

  103°~112°與座墊角度一樣,靠背與座墊之間的角度也具有兩種目的,防止坐姿的人體向前滑動和引導腰彎部位(包括骶椎)依靠在靠背上。從人體脊柱的形狀而言,115°較為適當,它能產生接近自然的腰部形狀。Jones以一種能調高度的汽車用椅,讓坐者以許多不同的坐姿來研究姿勢與舒適的關系。研究結果為最佳的靠背角度是108°。Grand-jean針對用于各種不同場合的休閑用椅討論其最佳靠背角度的設定,建議閱讀時最佳的角度是101°~104°,而純為放松身心的休閑椅其最佳角度是105°~108°。

  扶手高

  座面上方21~22cm一般座椅設計常需考慮設有扶手。扶手的主要功能在于使手臂有所依靠,使人體得以處于較穩定的狀態,也可作為改變坐姿和從椅子上站起等動作的支柱,在某些依靠手指運作靈敏性的控制操作中,它也是常被用作穩定裝置的代用品。扶手不可設定得太高,太高的扶手將使肩膀高聳而成圓狀,使肩部與頸部的肌肉拉伸,產生僵硬痛苦,而太低的扶手則使手肘支撐不良,導致彎腰或使軀干斜向一側。

  椅墊

  椅墊具有兩種重要功能,首先它有助于將坐骨結節和臀部上的人體重量所產生的壓力予以分散。若此種壓力無法排除則會引起不舒適甚至疲勞等。其次它能使身體采取一種穩定的姿勢,將身體凹陷入椅墊并支撐它。Branton以觀察方式研究兩種不同形式的火車座椅上的乘客,通過分析比較乘客坐在椅子上所產生的局促扭動的動作量,以及能維持穩定姿勢不動的時間長短等,發現坐在較堅實椅墊上的乘客,其各方面結果均比坐于柔軟椅墊上者為佳。

  各種座椅的設計范例

  座椅設計的重點在于適合于大多數人的體型,使它保持在最舒適、最有效的坐姿狀態,并避免不必要的負荷。但座椅造形樣式非常繁雜,其設計特性互有不同,這里列舉數種座椅設計范例,應用上述座椅設計的一般原則,說明各種座椅的特點。

  辦公椅

  Grandjean曾對辦公室里的文書操作員所用的座椅進行研究,他們利用一種自己設計的特定座椅機(seating machine),讓受測者坐在上面,依其人體所需求的舒適條件調整座椅的各部位尺度,直到最滿意程度為止,最后記載其最終的數據,經過分析研究判斷后得出如圖1所示的舒適的座椅原型。

  多用途椅

  Grandjean等的研究,是以25位男性和25位女性為樣本,使其坐在12種不同設計的多用途椅后,要求受測者檢驗這些椅子對其本身人體上11個部位所產生的壓力狀況,評價其舒適程度,另外每一位受測者以配對比較法,將每張椅子與其它椅子進行對比,評價其總體舒適度。研究結果,選出了兩張公認最好的座椅原型,如圖2所示。其中所列的各部位尺寸值,就是分析所有相關資料后所得出的結果,數據中包括了整個座面上的2~4cm泡棉墊。

  休息與閱讀椅

  用于休息和閱讀的座椅,其特性應與那些用于活動力較多的座椅不同。Grandjean等進行了一項研究,他們利用一種可調整式的座椅機,讓受測者依其所需的舒服感作各種座椅尺寸的調整,座椅機最后可調整到任何期望的形態,結果發現大多數的受測者都對表1所示各種角度和尺寸值的座椅較為感到滿意。這兩種座椅的外形輪廓如圖3所示,虛線表示扶手及可能的完整外形,座椅的表面包括有6cm厚的椅墊,兩種座椅都提供有完整的靠背支撐,尤其是脊柱下方(腰彎部位)的凸出部位是其設計特點。


關鍵詞: 辦公椅配件廠家           

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