辦公椅的人體工程學原理

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2024-01-16

辦公椅是一種工作用椅，一般要裝備輪子，以能在水平方向上沿任何方向移動。辦公椅在高度上可以調節(jié)，也能繞中心軸進行360度的旋轉。但是舒適度是最重要的要求，也是它的主要特點，這是由于人們將長時間地坐在上面工作。自20世紀以來，設計們都力圖滿足舒適度的要求，但是并沒有得以十分明確的結果。由于辦公椅和其它任何一種坐類家具一樣，都有一個共同的起源―椅子，它需要遵循同一個基本的人體工學的舒適度規(guī)則。

　　根據(jù)肌肉的作用力/工作和能量保存的關系，從所做的功的公式：WF=F×P1P2×cosα

　　公式中的cosα表示力與位移之間的方向關系。從公式中我們可以看出，人的身體的理想姿勢是與水平面成90°，這種姿勢可以使肌肉消耗的力最少，而正是肌肉使人體保持了直坐的狀態(tài)。然而，要使這種直坐的姿勢能夠很好的保持下去，就有必要對腰部實行支撐(lumbodorsal), 以使肌肉的用力處于最小的狀態(tài)。

　　即使到現(xiàn)在，辦公椅的設計仍然是不正確的，因為這些設計不能使人體保持理想的坐姿。實際上，靠背在坐墊的后部，人的背部必須后傾或者彎曲，才能接觸到腰撐，這樣就失去了理想的坐姿。坐椅設計上的這種不足稱之為“結構性缺陷”，因為它已沿用了幾千年。腰撐必須在實際上能向前移動，托住需要腰撐的人體部位，這樣才能保證直坐的姿勢。

　　坐椅可以分成三個功能部分，即靠背、座墊和下部支撐。

　　靠背：腰撐必須能向前移動，以與人的背部接觸，這個功能可以節(jié)約肌肉的能量，防止人體后傾而失去理想坐姿。所以，腰撐的高度范圍可以限制在脊柱(spine)的L5-D8(T8)部位，因為如果高出這個部位，脊柱的伸展就會感困難。另外一個重要的方面是，腰撐的高度必須可以調節(jié)，因為每個人所需要的腰撐的高度是不同的。在增添了頭撐(headrest)的情況下，按照肩部的外廓來增加靠背的高度是有好處的。因為腰撐應該與整個腰脊椎前凸(Lumbar lordosic)相吻合，所以加上一個輕軟的靠墊是合適的，但是它的撐托應能在人的背部產(chǎn)生足夠必要的反作用壓力，同時不會彎曲。

　　座面：座面有兩個重要的特點：第一，從頂部到底部、從前部到后部要有一個坡度(1°已足夠)，距離地面也要有適當?shù)母叨?。座面的坡度可以加快大腿處的血液循環(huán)，使坐、立的動作方便。當人體保持直坐狀態(tài)時，重力的分力將使臀部和大腿向前移，但由于軟墊的拖拉作用，這種位移很容易被抵消了。第二，座面的長度不應超過40厘米。實際上，由于人體上的上半部分把他的大部分重量壓在骨盆的坐骨上，座面的長度只要20厘米也就足夠人坐了。當在40厘米的座面上方有一個向前突出的腰撐時，人坐時總會坐在座面的前緣，所以必然向后靠才能接觸到腰撐。由于人體的直坐姿勢，人體上半部分的重量被均勻地分布在座面上，所以可以把座面設計成平面，沒有必要在它上面鏤銑什么形狀來貼合臀部和大腿。因此，用一個摩擦力大的軟墊要比過于柔軟或易變形的軟墊要好一些。中心支架：因為人體必須保持直坐姿勢，所以靠背不允許后傾，因此支架的腳只需要3只就夠了，互成120°。它們只需突出底座周邊1厘米，以保證穩(wěn)定性最佳。這還能使辦公椅所占的空間最小，這是一個不可忽視的點。