座椅设计分析

1、座椅设计分析坐姿是人体较自然的姿势，也是进行各种操作经常采用的姿势。座椅与人们的生活息息相关无论工作、学习、出门旅行、在家休息都离不开座椅。人的坐姿是个相当复杂的问题，虽然座椅伴随人类的生活已经几千年的历史了，但是关于座椅的设计问题至今仍是值得研究的课题。古埃及、古希腊的椅子距今已有4000多年的历史了。在等级社会中，座椅是最有等级性的家具。古埃及的椅子多是权利或宗教的象征。埃及座椅靠背板的形状经历了从直立、弯曲到倾斜的演变过程，表明埃及的设计师已开始注意到了座椅的舒适性问题。古希腊椅子中最具有代表性的是一种被称为Klismos的靠背椅。（1-1） Klismos的靠背椅线条优美，从它的结构看

2、使用也较舒适。（1-1） Klismos直到19世纪由于设计中应用了新技术、新材料以及人们的新观念，此时的椅子才具有较高的实用性。我国的座椅历史也很悠久，但是唐朝以前人们大多席地而坐，宋朝以后才渐渐采用座椅。到了明代，家具设计达到了鼎盛，出现了坐墩、背靠椅、扶手椅、灯挂椅、方凳等座椅形式。进入二十世纪，人们对椅子更深层次的需求，使座椅设计走向人性化。（1-2）为1991年设计的可自我调节升降度的LAML1000系列椅之一。从人机工程学的角度对座椅进行研究也有近百年的历史。例如，在两次世界大战中，为了保护乘员的安全，操作的准确和迅速，各种军用品中的座椅设计引入了为人而设计的人机工程学观念。（1-

3、2） LAML1000 设计合理的座椅可以减轻腿部肌肉的负担，可以防止不自然的躯体姿势，还能减轻血液循环系统的负担。操作时使用这样的座椅，可以减少疲劳，提高工作效率。所以座椅设计应考虑座椅的结构形式、使用要求，与人体坐姿生理特征、体压分布关系等问题。坐姿对人体脊柱形态的影响 在坐姿状态下，人的身体由脊柱、骨盆、腿、和脚支撑。脊柱位于人体背部中央。成人脊柱长约70cm，包括颈椎、胸椎、骶骨和尾骨，椎骨间由椎间盘和韧带连结。腰椎、骶骨和椎间盘及软骨组织承受坐姿时身上大部分的负荷，还要实现腰椎转动等动作。对设计而言这两部分最为重要。从侧面看，脊柱呈弯曲状态，上端颈椎向前凸，胸椎向后凸，而到腰椎又向前

4、凸，骶骨再向后凸，从而形成四个生理弯曲。（1-3）当坐姿使脊柱偏离上述自然弯曲时就会引起椎间盘、韧带和肌肉的受力发生变化，使人感到不舒适，时间过长还会引起腰部疼痛。（1-3）研究表明，人处于不同姿势时，脊柱形态不同，如（1-5）当人舒适侧卧时，大腿和小腿稍作弯曲时脊柱呈自然弯曲状态，椎间盘内压也最小，人感觉最舒适91-50当腰椎支撑在靠背上，躯干与大腿呈115度角时，腰椎弯曲形状接近于正常自然状态，因而是最舒适坐姿。（1-5b）舒适的坐姿关节角度。躯干挺直坐姿和躯干前屈坐姿使脊柱变形较大。脊柱负荷也随之加大。靠背支撑位置的不同，腰椎变形不同，腰椎变形不同，椎间盘承受的压力也不同。（1-5）因此

5、座椅的设计应使坐者的脊柱接近正常自然状态，以减少腰椎的负荷以及腰背部肌肉的负荷。2、坐姿的体压分布适当的坐姿，使人的体压分布合理。臀部的合理压力分布为人体大部分的质量应由骨盆下的两块坐骨节承受，（2-1）时正常的和双腿交叉坐姿在坐面上所产生的压力分布图，由坐骨结节向外，压力逐渐减少直至椅面，使臀部与大腿的肌肉受压面积加大，不仅总加了躯干的不稳定性，而且不易改变坐姿，容易产生疲劳。（2-1）学校用课桌椅 制图用椅座椅分类一般的办公用椅 书写作业用椅稍事休息用椅、餐椅、汽车司机用椅休闲椅、汽车后座椅、电影院用椅安乐椅、长途客车乘客用椅倾斜式座椅 躺椅在实际设计时，需要注意不能将此座椅原型为加判断即

6、予以引用，如此会产生一些适用性的矛盾问题。图中所示的座椅面的高度、靠背的倾斜角度时依据计测时的条件给出的数据，但在实际的应用中，若靠背在腰椎部位所用的材质硬一点，在肩胛骨部位所用的材质软一点，则靠背显然会有往下躺的感觉，相反，若肩胛骨部位用硬材质，腰椎骨部位用软材质，则靠背就有直立的感觉。所以在具体的设计中，应充分考虑座椅材质的软硬和人体所穿衣服的厚薄方面的因素。明椅靠背分析明椅靠背分析明代的椅子，如官帽椅，圈椅等扶手椅的靠背曲线成“S”，与人的脊柱弯曲成相同的形状，且靠背与坐面保持100度左右的背倾角，这正是人体保持放松姿态的自然角度。 表面上来看，这些椅子的靠背达到了非常完美的地步，但是为

7、什么坐在明椅上还是正襟危坐的感觉，而不是给人以舒服的享受感呢？明椅靠背板曲线与人体脊椎骨的曲线具有相似性，两者之间的曲率差也是非常明显的。靠背的形状只是靠背设计的一个问题，其线性尺寸和角度的设计才是最重要的。成年人腰部前弯曲率厚度约为1.52.5cm，纵向弧度约为25cm，中心位置约在座面上方23-26cm处，而腰椎的支撑点位置则稍高一些，以达到人体背部重量的目的。明式椅的靠背并没有参考人机工程学的尺寸来设计，曲率过小，纵向弧度不均，有高有低等等。 座椅设计首先应符合人的生理特点，其考虑因素很多，但可以概括一些基本原则。 1、座椅的尺寸须参照人体测量学数据，与就坐者的人体测量尺寸相适宜 2、座

8、椅的靠背结构和尺寸应给予腰部以充分的支撑，使脊柱接近与自然弯曲状态。 3、椅面须有足够的垫料和适当的硬度，保证身体的主要重量由臀部坐骨结节承担，并使其有助于体重压力均匀地分布于坐骨结节附近区域。 4、座椅前缘处，大腿与椅子之间压力尽量减少 5、座椅应能使就坐者方便地变换坐姿，灵活平稳地进行体态自动调节但必须防止滑脱。 6、座椅的形式和尺度与其功用有关。座椅设计原则座椅的尺寸设计座椅的尺寸与座椅的用途和人体测量学数据有关。座椅的尺寸设计包括：椅面的高度、宽度、深度、和椅面倾角，靠背的高度、宽度、和倾角；扶手的高度；椅垫。1、椅面高度对于功能不同的座椅，椅面的高度要求也不同。适当的椅面高度，应使就

9、坐者的大腿近似水平，小腿自然垂直，脚掌平放在地面上既保证不因椅面过高而使大腿底部的柔软肌肉受压，又保证不因椅面过低而增加背部肌肉负荷。2椅面宽度对于单人座椅，参考尺寸使臀宽，以女性群体尺寸上限为设计依据。对于排成行的座椅，座宽应以肘间距的群体计测值为设计基准，使用者才不会有压迫感。3、椅面深度合适的椅面深度应使靠背方便的支撑腰椎部位，椅面充分支持臀部，椅面前缘与小腿之间留有适当距离，以保证大腿肌肉不受挤压，小腿可以自由活动。椅面倾角椅面倾角是指椅面与水平面的夹角。椅面后倾，防止人的座面滑出座面，更使人的重心后移，让背部有所支撑。为满足此条件，一般工作用椅的后倾角不大于3度。休息用椅和工作用椅倾

10、角又有很大差异。休息用椅希望的使身心松弛，当然最佳的松弛状态使身体躺下来呈水平的姿势，而后倾式的座面有助于维持类似的姿势。因此休息用椅底面倾角大，有利于身心松弛，一般后倾角为14-24度。工作用椅要求获得一种使人能够接近其前方工作区的姿势，后倾的椅面，使人必须以躯干向前弯的姿势进行工作，其脊柱形成了不正常的曲度，因此向前倾的座面更符合此条件。靠背的高度和宽度靠背的高和宽与坐姿肩高和肩宽有关。对与工作用椅，靠背的高和宽应以不妨碍手操作环境为限，可采用支撑在腰椎处的中、低靠背，宽度可取32-36cm,休息用椅多采用高靠背，靠背由肩靠和腰靠两部分组成，其最大高度可达48-63cm，最大宽度可达35-48cm。靠背倾角靠背倾角是指靠背与椅面之间的夹角。