第五章 人體工程學及座椅設計

1、 (1) 骨骼系統(tǒng)：骨骼系統(tǒng)：骨骼是人體的支架，是家具設計測定人體比例、骨骼是人體的支架，是家具設計測定人體比例、人體尺度的基本依據。人體尺度的基本依據。家具要適應人體活動及承托人體動作的姿家具要適應人體活動及承托人體動作的姿態(tài)，就必須研究人體各種姿態(tài)下的骨關節(jié)運動與家具的關系態(tài)，就必須研究人體各種姿態(tài)下的骨關節(jié)運動與家具的關系。 (2) 肌肉系統(tǒng)：肌肉系統(tǒng)：骨肉的收縮和舒展支配著骨骼和關節(jié)的運動。骨肉的收縮和舒展支配著骨骼和關節(jié)的運動。在家具設計中，特別是坐臥性家具，要研究家具與人體肌肉承壓在家具設計中，特別是坐臥性家具，要研究家具與人體肌肉承壓面的關系。面的關系。 (3)神經系統(tǒng)神經系統(tǒng)：

2、人體各器官系統(tǒng)的活動都是在神經系統(tǒng)的支配人體各器官系統(tǒng)的活動都是在神經系統(tǒng)的支配下，通過神經體液調節(jié)而實現的。下，通過神經體液調節(jié)而實現的。 (4)感覺系統(tǒng)感覺系統(tǒng)：身體的感覺和心里的感覺。身體的感覺和心里的感覺。一、一、 人體基本知識人體基本知識二、人體基本動作二、人體基本動作 坐、臥、立、蹲、跳、旋轉、行走坐、臥、立、蹲、跳、旋轉、行走等等都會顯示出不同等等都會顯示出不同形態(tài)所具有的不同尺度和不同的空間需求。形態(tài)所具有的不同尺度和不同的空間需求。 因此在家具設計中對人體動作的研究顯得十分必要。與因此在家具設計中對人體動作的研究顯得十分必要。與家具設計密切相關的人體動作主要是立、坐、臥。家具

3、設計密切相關的人體動作主要是立、坐、臥。 (1)立立 (2) 坐坐 (3) 臥臥 (3) 臥臥三、人體尺度三、人體尺度 家具設計最主要的依據是家具設計最主要的依據是人體尺度人體尺度，如人體站立的基本，如人體站立的基本高度的伸手最大的活動范圍，高度的伸手最大的活動范圍，坐姿時的下腿高度和上腿的長坐姿時的下腿高度和上腿的長度及上身的活動范圍，睡姿時度及上身的活動范圍，睡姿時的人體寬度，長度及翻身的范的人體寬度，長度及翻身的范圍等等都與家具尺寸有著密切圍等等都與家具尺寸有著密切的關系。因此學習家具設計，的關系。因此學習家具設計，必須首先了解人體各部位固有必須首先了解人體各部位固有的基本尺度。的基本尺

4、度。 四、人體生理機能與家具尺度的關系四、人體生理機能與家具尺度的關系1、 坐具的基本尺度坐具的基本尺度 (1) 坐高坐高 是指坐具的是指坐具的座面與地面的垂直距離座面與地面的垂直距離（400-430mm左右左右) 坐高坐高小腿窩小腿窩25-35鞋跟高鞋跟高10-20mm活動余量活動余量 坐面過高坐面過高，兩足不能落地，使大腿前半部近膝窩處軟組織受壓，兩足不能落地，使大腿前半部近膝窩處軟組織受壓，久坐時，血液循環(huán)不暢，肌腱就會發(fā)脹而麻木；久坐時，血液循環(huán)不暢，肌腱就會發(fā)脹而麻木； 坐面過低坐面過低，則大腿碰不到椅面；另外座面過低，人體形成前屈姿，則大腿碰不到椅面；另外座面過低，人體形成前屈姿態(tài)

5、，從而增大了背部肌肉的活動強度，而且重心過低，使人起立時感態(tài)，從而增大了背部肌肉的活動強度，而且重心過低，使人起立時感到困難。到困難。 休息用椅，休息用椅，如輕便躺椅、轉椅、沙發(fā)等要充分使人得到休息如輕便躺椅、轉椅、沙發(fā)等要充分使人得到休息它的坐高相對低于一般座椅，宜取它的坐高相對低于一般座椅，宜取350380mm，如座椅上有較厚，如座椅上有較厚的坐墊材料，應以彈性下沉的極限作為尺度標準。的坐墊材料，應以彈性下沉的極限作為尺度標準。 (2) 坐深坐深 主要是指座面的前沿至后沿的主要是指座面的前沿至后沿的距離。距離。如坐面過深，超過大腿水平如坐面過深，超過大腿水平長度，人體挨上靠背將有很大的傾長

6、度，人體挨上靠背將有很大的傾斜度，而腰部缺乏支撐點而懸空，斜度，而腰部缺乏支撐點而懸空，加劇了腰部的肌肉活動強度而致使加劇了腰部的肌肉活動強度而致使疲勞產生。疲勞產生。 通常應小于人坐姿時大腿的水通常應小于人坐姿時大腿的水平長度平長度，保證小腿能自由活動。，保證小腿能自由活動。男性為男性為445mm女性為女性為425mm60mm380-420mm對于對于普通工作椅普通工作椅來說，由于工作人體腰椎與骨盤之間成來說，由于工作人體腰椎與骨盤之間成垂直垂直狀態(tài)，所以狀態(tài)，所以其其坐深可以淺坐深可以淺一點。而作為一點。而作為休息的靠椅休息的靠椅，因其腰椎與骨盤的狀態(tài)呈傾斜，因其腰椎與骨盤的狀態(tài)呈傾斜鈍角

7、鈍角狀，故休息椅的狀，故休息椅的坐深可設計得略為深坐深可設計得略為深一些一些,但不超出但不超出530mm。 坐深適中坐深過深（3）坐寬）坐寬 椅子坐面的寬度根據人的坐姿及動作，往往椅子坐面的寬度根據人的坐姿及動作，往往呈呈前寬后窄前寬后窄的形狀坐面的的形狀坐面的前沿寬度稱坐前寬前沿寬度稱坐前寬，后后沿寬度稱坐后寬沿寬度稱坐后寬。 坐椅的寬度應使臀部得到全部支承并有適當坐椅的寬度應使臀部得到全部支承并有適當的活動余地，便于人體坐姿的變換。的活動余地，便于人體坐姿的變換。一般坐寬一般坐寬為為380mm。 對于有對于有扶手的靠椅扶手的靠椅來說，要考慮人體手臂的來說，要考慮人體手臂的扶靠，以扶手的內寬

8、來作為坐寬的尺寸，扶靠，以扶手的內寬來作為坐寬的尺寸，按人體按人體平均肩寬尺寸加一適當的余量，平均肩寬尺寸加一適當的余量，一般不小于一般不小于460mm。但也不宜過寬，以自然垂臂的舒適。但也不宜過寬，以自然垂臂的舒適姿態(tài)肩寬為準。姿態(tài)肩寬為準。坐面過寬坐面過窄（4）坐面傾斜度）坐面傾斜度 從人體坐姿及其動作的關系分析，人在休息時，坐姿是向后傾從人體坐姿及其動作的關系分析，人在休息時，坐姿是向后傾靠，使腰椎有所承托。因此一般的座面大部分設計成向后傾斜，靠，使腰椎有所承托。因此一般的座面大部分設計成向后傾斜，斜斜角度為角度為1-3 ，相對的，相對的椅背也向后傾斜椅背也向后傾斜。 一般的工作椅則不希

9、望坐面有向后的傾斜度，因為人工作時，一般的工作椅則不希望坐面有向后的傾斜度，因為人工作時，其腰椎及骨盤處于垂直狀態(tài)，甚至還有前傾的要求，如果使用有向其腰椎及骨盤處于垂直狀態(tài)，甚至還有前傾的要求，如果使用有向后傾斜面的坐椅，反而增加了人體力圖保持重心而向前，使肌肉和后傾斜面的坐椅，反而增加了人體力圖保持重心而向前，使肌肉和韌帶收縮的力度加大，極易引起疲勞。因此韌帶收縮的力度加大，極易引起疲勞。因此一般工作椅的坐面以水一般工作椅的坐面以水平為好，甚至可考慮椅面向前傾斜的設計平為好，甚至可考慮椅面向前傾斜的設計 （5）椅靠背）椅靠背（人體休息椅靠背不做規(guī)定）（人體休息椅靠背不做規(guī)定）椅靠背的形狀基本

10、上與椅靠背的形狀基本上與人體坐姿時的脊椎形狀相吻人體坐姿時的脊椎形狀相吻，靠背的高度，靠背的高度一般上沿不宜高于肩胛骨。對于專供操作的工作用椅，靠背要低，一一般上沿不宜高于肩胛骨。對于專供操作的工作用椅，靠背要低，一般支持位置在上腰凹部第二腰椎處。這樣人體上肢前后左右可以較自般支持位置在上腰凹部第二腰椎處。這樣人體上肢前后左右可以較自由地活動，同時又便于腰關節(jié)的自由轉動。由地活動，同時又便于腰關節(jié)的自由轉動。（6）扶手高度）扶手高度扶手的高度應與人體坐骨結節(jié)點到上臂自然下垂的肘下端的垂扶手的高度應與人體坐骨結節(jié)點到上臂自然下垂的肘下端的垂直距離相近。根據人體尺度，直距離相近。根據人體尺度，扶手

11、上表面至座面的垂直距離為扶手上表面至座面的垂直距離為200-250mm，同時扶手前端略為增高，隨著座面傾角與基本靠背斜度的，同時扶手前端略為增高，隨著座面傾角與基本靠背斜度的變化，扶手一般變化，扶手一般向后傾斜為向后傾斜為2-5，與坐面的傾斜基本吻合。，與坐面的傾斜基本吻合。2、常用家具基本尺寸、常用家具基本尺寸（國標：（國標：GB3324-3330-82家具標準）家具標準）(1) 椅類的基本尺寸椅類的基本尺寸 扶手椅扶手椅 靠背椅靠背椅 折椅折椅 級差級差座高座高H： 400440 400440 400440 20座寬座寬B： B460 B380 B340400 10座深座深T1： 4004

12、40 340420 340400 10背寬背寬B3: 400 270 270 10背長背長L1： 270 270 270 10背斜角背斜角： 95100 95100 100110 10座斜角座斜角： 14 14 35 10扶手高度扶手高度H2: 200250 10 (2) 凳的基本尺寸凳的基本尺寸 長方凳長方凳 方凳方凳 園凳園凳 長凳長凳 級差級差座高座高H1 400440 400440 400440 400440 20座寬座寬B 320380 邊長邊長260300 直徑直徑260300 長長9001050 50（級差）（級差） 20 20 20 寬寬120150 10座深座深T 240280 （級差（級差20）寬深比寬深比 1.31.4 凡未列入標準的家具，在設計時，應盡可能地參照相類似的標凡未列入標準的家具，在設計時，應盡可能地參照相類似的標準家具的尺寸準家具