人体工程学桌椅调研设计

宿舍桌椅人机分析及改良设计

1 调研

1.1概述

随着社会的发展，人们生活水平的提高，科学水平的不断进步，人们对生活也有了越来越高的要求，桌椅是我们生活中最基本也是最必须的东西，不同设计的桌椅也对我们的生活产生了不同的影响。而对于学生一族，我们基本生活在学校宿舍食堂一线，大部分时间都是坐着的。而一把符合人体工程学需要的椅子能让我们坐得更舒适，生活更健康。桌椅是我们日常生活学习民用工业不可少的产品，为我们生活提供了很大的方便。什么地方改用怎样的桌椅，什么用途该选怎样的桌椅，有利于人们创造更好的环境，提高生活质量。

1.2 实物调查

这张图片是我们宿舍的凳子，从图片可以

看出宿舍桌椅都是木材制品，经济实惠，经久

耐用，适用于学校宿舍使用，凳子高度高度

450mm，宽度280mm，长380mm，整体使用来还

是可以满足一般使用要求的，但由于宿舍的凳

子颜色成色比较多，显得有点杂乱，像这样的

木质凳子含水率的变化很容易使它变形，不能

让阳光直射，长时间的使用比较容易开裂，这

样的凳子常用榫结构和胶黏剂，坐姿的不正确

都很容易使它损坏，而且凳子背部没有靠背，

对于学校学生是一个长期坐着的，如果没有靠

垫虽然能使人坐姿垂直，但是长时间的这样坐

着，人的腰椎得不到舒缓。

1.3 总结分析

经过前面的实物调查分析，总体而言，我们学校的宿舍桌椅存在着部分不合理之处，如座位偏窄，不利于人长时间学习工作使用等缺陷，需要进行改良，以便学生拥有更合理的休息条件。

2人机分析报告

2.1人机尺寸

南京工业大学宿舍桌椅分析：

桌子的宽度：800mm

桌子的长度(一边两人)：

1200mm

桌子的高度（全高）：800mm

桌子的厚度：30mm

座椅的长度：380mm

座椅的宽度：280mm

座椅的厚度：40mm

座椅的高度：450mm

座椅与桌面的距离（上下）：

350mm

人体工程学桌椅调研设计

2.2相关规范尺寸

座椅设计的要点：座椅的结构型式应尽可能与桌子工作的各种操作活动要求相适应，应能使操作者在使用过程中保持身体舒适，稳定并能进行准确的控制和操作；座椅的座高和腰靠高必须是可调节的，座高调节范围在360-480mm之间；工作座椅坐面高度的调节方式可以是无级的或间隔20mm为一挡的有级调节，工作座椅腰靠高度的调节方式为165-210mm间的无级调节；座椅可调节部分的结构改造，必须易于调节，必须保证在椅子使用过程中不会改变已调节好的位置并不得松动；座椅各零部件的外露部分不得有易伤人的尖角锐边，各部分结构不得存在可能造成挤压，剪钳伤人的部位；无论操作者坐在座椅前部，中部还是往后靠，座椅坐面和腰靠结构均应使其感到安全，舒适；座椅腰靠结构应具有一定的弹性和足够的刚性，在座椅固定不动的情况下，腰靠承受250N的水平方向作用力时，腰靠倾角不得超过115°；座椅的结构材料和装饰材料应耐用，阻燃，无毒，坐垫，腰靠，扶手的覆盖层应使用柔软，防滑，透气性好，吸汗的不导电材料制造。

Ａ坐深：主要指坐面的前沿至后沿的距离．坐面过深，超过大腿水平长度，人体挨上靠背有很大的倾斜度，而腰部缺乏支撑点而悬空，加剧了腰部肌肉的活动强度而使疲劳产生．同时坐面过深，还会使膝窝处产生麻木的反应，并且也难以起立．通常坐深小于坐姿时大腿的水平长度，使坐面前沿离开小腿有一定的距离，保证小腿的活动自由．根据我国人体坐姿的大腿水平长度平均男性为445mm,女性为425mm，然后为了保证坐面前沿离开膝窝有一定距离，约60mm，这样一般情况下坐深尺寸在380mm~420mm之间．对于普通的工作椅来说，由于工作人体腰椎与骨盆之间成垂直状态，所以其坐深可以浅一点。

Ｂ坐宽：一般坐宽不小于380mm，对于有扶手的靠椅来是说，要考虑到手臂的扶靠，以扶手的内宽来作为坐宽的尺寸，按人体平均肩宽尺寸加适当的余量，一般不小于460mm，但也不易过宽，以自然垂臂的舒适姿态肩宽为准。

Ｃ坐面的倾斜度：一般坐面的大部分设计都向后倾斜，其倾斜角度为3度~5度，相对的椅背靠也向后倾斜。而一般的工作椅不希望坐面有向后倾斜度，因为人体工作时，其腰椎及骨盆处于垂直状态，甚至还有前倾的要求，如果使用有向后倾斜的坐椅，反而增加了人体向前时肌肉与韧带的要求，极易形成疲劳。因此一般坐椅以水平为好。当然还有向前倾的设。．根据不同的工作分。

Ｄ椅靠背：椅靠背的作用就是使躯干得到充分的支撑，特别是人体的腰椎获得舒适的支撑面，因此椅靠背的形状基本上与人体坐姿时的脊椎形状相吻合，靠背的高度一般上沿不易高于肩胛骨。对于专供操作的工作用椅，椅靠背要低，一般支持位置在上腰凹部第二腰椎处。

Ｅ扶手的高度：扶手的高度应与人体坐骨结点到上臂自然下垂的肘下端的垂直的距离相近．扶手过高时两臂不能自然下垂，过低则两肘不能自然落靠，此两种情况都不易使上臂引起疲劳．根据人体尺度，扶手上表面坐面至坐面的垂直距离为200~250mm，同时扶手前端略为升高。

Ｆ坐面形状及其垫性：坐面形状一般来说希望与人体坐姿时大腿及臀部与坐面承压时形成的状态吻合。坐面形状影响坐姿时的体压分布，压力集中在坐骨支撑点部分，大腿只受到轻微的压力，体压分布承受面大，容易使大腿的软组织承受较大的压力。

3,设计方案

当我们要选择一把好的合适自己的椅子时，我们要对椅子的坐面、靠背、扶手等几个方面进行考量。座面的宽度、深度、倾斜度、靠背弯曲度等均需符合自

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己身体的尺度及各部位的活动规律。

好的坐椅设计应当令使用者上半身的重心落在臀部的骨骼上，以人的坐位（坐骨结节点）基准点为准设定座椅的高度，通常来说，座椅的高度为39cm-42cm之间，因为座椅的高度如果低于38cm，使用者的膝盖就会拱起，从而导致不适的感觉的产生，并且使用者要起身时，会比较困难；当座椅的高度大于50cm时，当使用者坐下后，使用者的体压会分散至大腿部分，令使用者的大腿内侧受压，严重的会导致下腿肿胀。

一把好的椅子的坐面不能过高，因为坐面太高的话，使用者会双腿悬空，如此使用者的腿部肌肉会受压，大腿、小腿和背部肌肉均呈受拉状态，这种状态极易令使用者感到疲劳。而当坐面过低时 令使用者膝盖弯曲度小于９０°时，使用者的体压会过分集中，令腹部肌肉产生挤压，从而影响其腰部胝部椎骨的状态，令使用者的背部肌肉受牵引，负荷压力增大，从而导致痛苦不适，令使用者感到疲劳。

好的椅子的靠背也很有讲究。一般来说，对于一把椅子来说，靠背并不是一个必须存在的部分，如果使用者的活动范围较大，希望能够灵活自如地转身、取放物品的话，可以选择没有靠背的椅子。当使用者工作使用椅子的时间较长时，有靠背的椅子能让使用者感到更舒适。一般来说，靠背的高度不是固定的，依使用者的习惯和感觉而定，对于工作椅来说，只要不影响使用者的活动，靠背高度低者可仅达使用者的第一第二腰椎，高者可到使用者的肩胛骨、颈部；不过对于休闲式的椅子来说，靠背的长度则以颈部为宜，如此则好支撑使用者的头部，方便使用者休息。

靠背的倾斜度也有学问，它是随着使用者休息程度的加大和靠背本身长度的增加而增加的，与坐面的高度、深度、倾斜度也有关系，同时必须符合人体脊柱的弯曲曲线。一般来说，靠背倾斜角度都是逐渐向后增加的，它对人体的支撑点也同时逐渐向上转移，如此，支撑点和支撑角度由一个增加到两个。通常来说，靠背和坐面的夹角越大，使用者休息时会感到越舒适。但是考虑到这是宿舍桌椅，学习工作使用情况比较多，所以并没有多少的倾斜。

此外，椅子的软硬程度也很重要，所以在选择材料时我还是选择木质材料，人体的解剖及生理学知识告诉我们，坐着的时候，人的腰椎负荷比站立时要大，脊柱和骨盆位置应当相互垂直，其垂直的固定位置由脊椎两旁的肌肉维系。如果脊柱和骨盆的位置长期偏移，这个系统的受力就会产生偏差，由此容易引发背部肌肉痉挛，甚至于骨骼损伤，久而久之，使用者会感到腰酸背痛。也就是说，不良坐姿能令使用者的脊柱、颈椎等骨骼受到损伤。太软的椅子容易令使用者曲起身子，全身肌肉和骨骼受力不均，从而导致腰酸背痛的现象的产生。

在做这个设计时我考虑到不同环境对桌椅的要求也不同，从桌椅长宽高，座深、靠背、扶手等方面详细考虑，

椅子是我们生活中最简单不过的家具，然而一把好的椅子，选择一把美妙的符合人体工程学需要的椅子能让我们坐得更舒适，生活更健康。

人体工程学桌椅调研设计

椅子的功能美和形式美要相结合，注重环境的不同而带来的不同心理情绪，从而达到人心理上人体工程学的满足感和生理上人体工程学的舒适。