坐姿分析在看台座椅上的应用

发布时间:2021-11-01作者:来源:浏览次数:137

座椅的出现就是为了供人类活动劳作后休息使用,看台座椅的设计也应当遵循人体工程学,下面绿蛙看台一起带来坐姿分析和看台座椅设计的一些知识,看台座椅设计服务的基本出发点——坐姿分析

一、坐姿的优点和缺点

1.1、坐姿的优点

a.可免除站立时人体的足踝、膝部、臀部和脊椎等关节部位受到静肌力,减少人体能耗,消除疲劳。

b.坐姿比站立更有利于血液循环。

c.有利于保持身体的稳定,这对精细作业更适

d.在用脚操作的场合,坐姿保持身体处在稳定的姿势,有利于作业。


1.2、坐姿的缺点

a.限制了人体活动范围,尤其是需要上肢出力的场合,往往需要站立作业,而频繁的起坐交替也会导致废劳。

b.长期维持坐姿也会影响人体健康,招致腹肌松弛,脊椎非正常弯曲,以及对某些内脏器官造成损害,如消化器官与呼吸器官

c.坐姿太久也会造成下肢肿胀,静脉压力增加.大腿局部受到压力,增加血液回流阻力,引起不适感。


二.坐姿矫形学的生理解析


2.1、正常的姿势下,脊柱的腰椎部分前凸,而至骶骨时则后凹。在良好的坐姿状态下,压力适当地分布于各椎间盘上,肌肉组织上承受均匀的静负荷。

 


2.2、当处于非自然姿时,椎间盘内压力分布不正常,形成的压力梯度,严重的会将椎间盘从腰椎之间挤出来,压迫中枢神,产生腰部酸痛、疲劳等不适感。躯干完全挺直的坐姿使脊椎严重弯曲,因椎间盘上压力不能正常分布,身体上部的负荷加在腰椎部,引起不适,因此90度角的靠背椅是不良的设计,躯干前倾的姿势会使本来前凸的腰椎拉直甚至反向后凹,这种姿势因而也极不舒服,影响了胸椎和颈椎的正常弯曲,使颈、背部疲劳.

Ø 故良好的坐姿:腰与大腿成135度,腰椎部有支撑

2.3、肌肉活动度

脊椎骨依据其附近的肌肉和腱连接,椎骨的定位正是借助于肌腱的作用力。一旦脊椎偏离自然状态,肌腱组织就会受到相互压力(拉或压)的作用,使肌肉活动度增加,招致疲劳酸痛。

3组不同坐姿的2-3腰椎背棘直肌肌电图

根据矫形学原理和肌肉活动度分析可得出下列结论:

A 躯干挺直或前倾的坐姿很容易引起疲劳

B 设置适当的靠背可使疲劳降低

C 大于90度的靠背可防止骨盆的旋转,增加坐姿稳定性  且使坐姿更接近自然状态


三、绿蛙看台专注座椅设计


(一)绿蛙看台座椅设计原则和分类

1.1、 座椅的形式与尺度及其功用有关

1.2、 座椅的尺度必须参照人体测量学数据确定

1.3、 身体的主要重量应由臀部坐骨结节承担

1.4、 座椅前缘处,大腿与椅子之间压力应尽量减小

1.5、腰椎下部应提供支承,设置适当的靠背以降低背部紧张度

1.6、椅垫必须有足够的垫料和适当的硬度,使其有助于体重压力均匀地分布于坐骨结节区域


(二)绿蛙看台座椅设计细则

2.1 、座高:贵宾席椅42—1125px,普通观众席座椅38—45cm

a. 适当的座高应使大腿保持水平,小腿垂直,双脚平放于地面。

b. 座面不能过高,否则小腿悬空时,大腿受椅面前缘压迫,使坐者感到不适,长时间这样坐着血液循环受阻,小腿麻木肿胀。因此,座高一般按低身材人群设计,建议座面前缘应比人体膝窝高度低3—125px,且有半径为2.5—125px的弧度。

c. 座面亦不能太低,否则腿长的人骨盆后倾,正常的腰椎曲线被拉直,致使腰酸不适。

d.休息椅应使腿能向前方伸展,以放松肌肉,也有助于身体的稳定

e.工作椅使人以较直立的姿势坐于其上,双脚平放于地面,故其座高比休息椅稍大

f.当作业面固定时,椅高上限应根据身材较矮的作业者的要求来确定,因为工作椅的高度显然与作业面高度有关,工作椅最好高度可调,以适应不同作业者


2.2、座宽:43—1125px

a.座宽必须能容纳身材粗壮的人。对单人使用的座椅,参考尺寸是臀宽,以女性群体尺寸上限为设计根据,

b.对成排相邻放置的座椅,如剧场观众椅,则座宽应以肘间距的群体上限位为设计基准,以避免拥挤压迫感。

c.座宽亦不能太大,如长时间坐姿作业,双臂应得到应有的支承,如座宽太大,则肘部必须向两侧伸展以寻求支承,这样会引起肩部疲劳。


2.3、座深:贵宾席椅40—1075px,观众席椅35—1000px

a.指椅面前缘至后缘的距离,该尺寸不能太大。正确的座深应使靠背方便地支持腰椎部位

b.如座深大于身材矮小者的大腿长(臀部至膝窝距),座面前缘将压迫膝窝处压力敏感部位,这样若要得到靠背的支持,则必须改变腰部正常曲线;否则,坐者必须向座缘处移动以避免压迫膝窝,却得不到靠背的支持

c.为适应绝大多数使用者,座深应按较小百分位的群体设计,这样身材矮小者坐着舒适,身体高大的人只要小腿能得到稳定的支持,也不会在大腿部位引起压力疲劳。


2.4、座面倾角:休息椅19—20度,工作椅小于3度

a.座面倾角指座面与水平面所夹角度

b.座面后倾的作用有两点:

①是由于重力,躯干后移,使背部抵靠椅背,获得支持,可以降低背肌静压。

②是防止坐者从座缘滑出座面。后者在振动颠簸的环境中尤为重要,如汽车鸳驶用座椅及长途汽车的乘客座椅

c.从座椅的功能来区分:

①休息椅座面倾角大,有利于身心松弛,大座面倾角与靠背倾角构成近于平躺的休息姿势。

②对工作座椅而言,因作业空间一般在身体前侧,如座面过份后倾,脊椎因身体前屈作业而会被拉直,破坏正常的腰椎曲线,形成一种费力的姿势,因此倾角不能太大,一般为3度以下

d.研究还表明:

采用座面适当前倾设计的工作椅会更适合于工作,尤其是办公室工作,比如对写字和绘图用椅的设计,当要求座高较高时,对于倾斜式绘图桌用椅,前倾角应达到15度以上,如果背靠角为90。,则相当于座面与靠背夹角为l05度,这是坐姿的最小舒适角度,靠背对于脊椎部还能起适度的支持作用,肌肉紧张较小,背部压力在椎骨上分布也较均匀。


2.5、靠背的高度与宽度

a.因为人体背部处于自然形态时最舒适,此时腰椎部分前凸,座椅设计要从座面与靠背之间的角度和适当的腰椎支持来尽力保证。成年人腰椎部中心位置约在座位上方23—650px处,腰椎支点应略高于此尺度,以支持背部重量。

b.靠背由肩靠和腰靠两部份构成,大部份工作场合,腰靠最主要。

c.靠背的最大高度可达48—1575px,最大宽度可达35—1200px。靠背的尺寸主要由臀部底面到肩部的高度(决定靠背高)和肩宽(决定靠背宽)有关,确定高度时还必须计入座椅的有效厚度。

d.为了使背部下方骶骨和臀部有适当的后凸空间,座面上方与靠背下部之间应有凹入或留一开口部分,其高度至少为12.5—500px


2.6、靠背角度 :103一112度

指座面与靠背的夹角,其目的与座面角度相似

从脊柱正常形态来看,该角为115度较为合适。实际应用中,建议取:阅读用椅101—l04度,休息椅105—108度


2.7、扶手高:座垫有效厚度以上21—550px

a.在不妨碍执行某些待定作业的情况下,一般座椅应考虑设置扶手。扶手的主要功用是使手臂有所依托,减轻手臂下垂重力对肩部的作用,使人体处于较稳定的状态。它也可以作为起身站立或变换坐姿的起点。

b.扶手不能太高,否则迫使肘部抬高,肩部与颈部肌肉拉伸;但如过低则实际上使臂部得不到支撑,或者躯干必须偏斜,以寻求一侧的支承


2.8、椅垫

a.人体在坐姿状态下,与座面紧密接触的实际上只是臀部的两块坐骨结节,其上只有少量的肌肉,人体重且的75%左右由约625px2的坐骨周围的部位来支承,这样久坐足以产生压力疲劳,导致臀部痛楚麻木感。

b.测试研究表明,坐于座垫上的臀部压力值大为降低,而接触支承面积也由22500px2增大到26250px2,使压力分散。

c.椅垫的另一优点是能使身体采取一种较稳定的姿势,因为身体可以适应地陷入座垫。

 


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