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办公椅中的人体工程学原理

文章出处:hzguansheng 人气: 发表时间:2019-06-01 15:53
办公椅是一种工作用椅,一般要 装备轮子,以能在水平方向上沿任何方向移动。办公椅在高度上可以调节,也能绕中心轴进行360度的旋转。但是舒适度是最重要的要求,也是它的主要特点,这 是由于人们将长时间地坐在上面工作。自20世纪以来,设计们都力图满足舒适度的要求,但是并没有得以十分明确的结果。由于办公椅和其它任何一种坐类家具一 样,都有一个共同的起源―椅子,它需要遵循同一个基本的人体工学的舒适度规则。
根据肌肉的作用力/工作和能量保存的关系,从所做的功的公式:WF=F×P1P2×cosα
    式中的cosα表示力与位移之间的方向关系。从公式中我们可以看出,人的身体的理想姿势是与水平面成90°,这种姿势可以使肌肉消耗的力最少,而正 是肌肉使人体保持了直坐的状态。然而,要使这种直坐的姿势能够很好的保持下去,就有必要对腰部实行支撑(lumbodorsal), 以使肌肉的用力处于最小的状态。
即使到现在,
办公椅的设计仍然 是不正确的,因为这些设计不能使人体保持理想的坐姿。实际上,靠背在坐垫的后部,人的背部必须后倾或者弯曲,才能接触到腰撑,这样就失去了理想的坐姿。坐 椅设计上的这种不足称之为“结构性缺陷”,因为它已沿用了几千年。腰撑必须在实际上能向前移动,托住需要腰撑的人体部位,这样才能保证直坐的姿势。
坐椅可以分成三个功能部分,即靠背、座垫和下部支撑。
    靠背:  腰撑必须能向前移动,以与人的背部接触,这个功能可以节约肌肉的能量,防止人体后倾而失去理想坐姿。所以,腰撑的高度范围可以限制在脊柱(spine)的L5-D8(T8)部位,因为如果高出这个部位,脊柱的伸展就会感困难。 另外一个重要的方面是,腰撑的高度必须可以调节,因为每个人所需要的腰撑的高度是不同的。在增添了头撑(headrest)的情况下,按照肩部的外廓来增加靠背的高度是有好处的。  因为腰撑应该与整个腰脊椎前凸(Lumbar lordosic)相吻合,所以加上一个轻软的靠垫是合适的,但是它的撑托应能在人的背部产生足够必要的反作用压力,同时不会弯曲。
    座面:  座面有两个重要的特点:  第一,从顶部到底部、从前部到后部要有一个坡度(1°已足够),距离地面也要有适当的高度。座面的坡度可以加快大腿处的血液循环,使坐、立的动作方便。当人体保持直坐状态时,重力的分力将使臀部和大腿向前移,但由于软垫的拖拉作用,这种位移很容易被抵消了。  第二,座面的长度不应超过40厘米。实际上,由于人体上的上半部分把他的大部分重量压在骨盆的坐骨上,座面的长度只要20厘米也就足够人坐了。 当在40厘米的座面上方有一个向前突出的腰撑时,人坐时总会坐在座面的前缘,所以必然向后靠才能接触到腰撑。  由于人体的直坐姿势,人体上半部分的重量被均匀地分布在座面上,所以可以把座面设计成平面,没有必要在它上面镂铣什么形状来贴合臀部和大腿。因此,用一个摩擦力大的软垫要比过于柔软或易变形的软垫要好一些。                      中心支架:  因为人体必须保持直坐姿势,所以靠背不允许后倾,因此支架的脚只需要3只就够了,互成120°。它们只需突出底座周边1厘米,以保证稳定性最佳。这还能使办公椅所占的空间最小,这是一个不可忽视的优