基于人机工程的大学生学习椅设计评价与改进

基于人机工程的大学生学习椅设计评价与改进

小组成员：

大学生长时间采用坐姿，若座椅设计不合理，坐姿不正确，会给身体带来严重损害。因此，我们对五教A区教室中椅子的设计进行了评价与改进。一、重要性二、评价与改进内容椅子形态设计功能尺寸设计椅子整体布局㈠功能尺寸设计——座面座深座高座宽座面倾斜角度1、座高与人体疲劳

座高与腰肌活动度图

当座面高度为400mm时，腰部肌肉的活动最强烈，而座面高于或低于400mm时，肌肉活动强度均有所降低。座高与体压分布图

座面过低时，坐骨结节点处局部压力过大，持续受力也产生疲劳感，甚至疼痛感。座面过高时，座面前沿会压迫大腿后侧的血管和神经，造成血流不畅和麻木感。

当人体坐在略高或略低于400mm座面的椅子上时，腰部和腿部不易疲劳。2、座高尺寸确定①相关人体尺度测量项目：小腿加足高。②人体尺寸百分位的选择：按18—25岁女生的尺寸进行设计，取下限百分位5％，保证女生的足跟能够接触地面。③计算公式：座高=小腿加足高+鞋跟高一适当余量其中，一般鞋跟高为25—35mm；余量取10～20mm。经计算，大学生学习椅的适宜座高范围为381mm—401mm。

3、座深与人体疲劳座深与坐姿

若座深过小时，臀部得不到充分的支撑。若座深过大时，座面前端将压迫膝窝处压力敏感部位，坐者必须向座沿处移动以避免压迫膝窝，此时背部支撑点悬空，使靠背失去作用；若要得到靠背的支持，则必须改变腰部正常曲线。

①相关人体尺度测量项目：坐深②人体尺寸百分位的选择：按18—25岁女生的尺寸进行设计，取下限百分位5％。③计算公式：座深=坐深+衣服厚度一适当余量经计算，大学生学习椅的适宜座深为386mm—393mm

4、座深尺寸确定

座宽尺寸确定①相关人体尺度测量项目：坐姿肩宽。②人体尺寸百分位的选择：按18—25岁男生的尺寸进行设计，取上限百分位95％的值为设计基准，以满足男生就坐所需的尺度，并能自如地调整坐姿。③计算公式座宽=肩宽+衣服厚度+活动余量经计算，大学生学习椅的适宜座宽为410mm—440mm。

5、座面倾角与人体疲劳

座面应向后倾，这样既可防止坐者从座面滑出，又可由于重力后移，使得腰背能获得较大面积支承，减轻疲劳。因为学习时身体需向前倾，若倾角过大，会因身体前倾而使脊椎拉直，破坏正常的腰椎曲线。大学生学习椅座面倾角应小于

座面倾角与人体疲劳㈡功能尺寸设计——靠背靠背倾斜角靠背高度靠背宽度靠背①相关人体尺度项目：坐姿肩高。②人体尺寸百分位的选择：取18—25岁学生的平均值，即50％百分位值为设计基准③计算公式：靠背高度=坐姿肩高一适当余量式中，余量一般取50～100mm。经计算，大学生学习椅适宜的靠背高度476mm—526mm。1、靠背高度尺寸确定2、靠背支撑点高度腰部与背部支撑高度最佳支撑条件最佳支撑条件大学生学习椅适宜的靠背支撑点高度：腰部支撑点的高度为310～360mm；背部支撑点的高度为360～410mm。①相关人体尺度项目：肩宽。②人体尺寸百分位的选择：按18—25岁男生肩宽尺寸进行设计，取上限百分位95％的值为设计基准；③计算公式：背宽=肩宽+适当余量其中，余量一般取100～200mm。经计算，大学生学习椅的适宜背靠宽度为380～440mm。3、靠背宽度4、靠背倾角与人体疲劳各种不同趋势下产生的腰椎曲度当人侧卧(曲线B)或躯干与大腿成适度弯曲状时(曲线c)，脊椎形状最接近自然状态。躯干与大腿成90度时(曲线G)，脊柱变形最大。

当脊柱曲度处于自然状态时，压力适当地分布于各椎间盘上，肌肉组织承受均匀的静负荷，人体舒适度最佳。因此，大学生学习椅的靠背与座面的夹角适宜在6、功能尺寸设计评价7、功能尺寸改进

适当减小座高、座深和靠背宽度，适当增大靠背高度。形态设计颜色形态设计评价材质座面形状平直座面压力集中于臀部，大腿内侧没有压力，坐感舒适；弧形座面压力分散，大腿内侧受较大压力，坐感不舒适。㈢形态设计评价—座面形状

近似水平的座面，股骨在股节中从连接骨盆的球孔向外伸去，这一部分在坐骨平面之上，不承受过分的压力，而躯体主要的重量集中到坐骨结节点，符合人体舒适的坐姿体压分布规律。如果座面是凹形的，则弯曲的座面会使股骨趋于向上转动而受载，造成髋部肌肉承受反常的压迫，把身体重量平均地分配在整个臀部，而不是让较多的重量集中在坐骨下面，从而违背了人体舒适的坐姿体压分布规律。近似水平座面，设计合理㈣形态设计评价—颜色

浅黄色的心理感觉：光明、希望、发展、向上，选取浅黄色作为椅子颜色是合理的。轻便、时尚、新颖温暖亲切精致、凉爽、光滑、流畅㈤形态设计评价—材质木材金属塑料心理感觉大学生学习椅采用木材是合理的㈥整体布局评价—椅子位置一般视野：当头部和眼球固定不动，眼睛观看正前方物体时，所能看到的空间范围。

垂直面内：最大固定视野115°

扩大视野150°有效视野水平线以上25°，以下35°水平面内：最大固定视野180°

扩大视野190°有效视野水平线以上35°，以下35°前排学生需要较大程度改变头部上仰角度；后排学生对屏幕文字的辨识率低；左排和右排的学生需要较大程度改变身体倾斜角度。因此，导致了学生身体腰椎曲线的改变，不利