坐姿分析在看臺座椅上的應(yīng)用
座椅的出現(xiàn)就是為了供人類活動勞作后休息使用,看臺座椅的設(shè)計也應(yīng)當(dāng)遵循人體工程學(xué),下面綠蛙看臺一起帶來坐姿分析和看臺座椅設(shè)計的一些知識,看臺座椅設(shè)計服務(wù)的基本出發(fā)點——坐姿分析
一、坐姿的優(yōu)點和缺點
1.1、坐姿的優(yōu)點
a.可免除站立時人體的足踝、膝部、臀部和脊椎等關(guān)節(jié)部位受到靜肌力,減少人體能耗,消除疲勞。
b.坐姿比站立更有利于血液循環(huán)。
c.有利于保持身體的穩(wěn)定,這對精細作業(yè)更適
d.在用腳操作的場合,坐姿保持身體處在穩(wěn)定的姿勢,有利于作業(yè)。
1.2、坐姿的缺點
a.限制了人體活動范圍,尤其是需要上肢出力的場合,往往需要站立作業(yè),而頻繁的起坐交替也會導(dǎo)致廢勞。
b.長期維持坐姿也會影響人體健康,招致腹肌松弛,脊椎非正常彎曲,以及對某些內(nèi)臟器官造成損害,如消化器官與呼吸器官
c.坐姿太久也會造成下肢腫脹,靜脈壓力增加.大腿局部受到壓力,增加血液回流阻力,引起不適感。
二.坐姿矯形學(xué)的生理解析
2.1、正常的姿勢下,脊柱的腰椎部分前凸,而至骶骨時則后凹。在良好的坐姿狀態(tài)下,壓力適當(dāng)?shù)胤植加诟髯甸g盤上,肌肉組織上承受均勻的靜負荷。
2.2、當(dāng)處于非自然姿時,椎間盤內(nèi)壓力分布不正常,形成的壓力梯度,嚴重的會將椎間盤從腰椎之間擠出來,壓迫中樞神,產(chǎn)生腰部酸痛、疲勞等不適感。軀干完全挺直的坐姿使脊椎嚴重彎曲,因椎間盤上壓力不能正常分布,身體上部的負荷加在腰椎部,引起不適,因此90度角的靠背椅是不良的設(shè)計,軀干前傾的姿勢會使本來前凸的腰椎拉直甚至反向后凹,這種姿勢因而也極不舒服,影響了胸椎和頸椎的正常彎曲,使頸、背部疲勞.
? 故良好的坐姿:腰與大腿成135度,腰椎部有支撐
2.3、肌肉活動度
脊椎骨依據(jù)其附近的肌肉和腱連接,椎骨的定位正是借助于肌腱的作用力。一旦脊椎偏離自然狀態(tài),肌腱組織就會受到相互壓力(拉或壓)的作用,使肌肉活動度增加,招致疲勞酸痛。
3組不同坐姿的2-3腰椎背棘直肌肌電圖
根據(jù)矯形學(xué)原理和肌肉活動度分析可得出下列結(jié)論:
A 軀干挺直或前傾的坐姿很容易引起疲勞
B 設(shè)置適當(dāng)?shù)目勘晨墒蛊诮档?/p>
C 大于90度的靠背可防止骨盆的旋轉(zhuǎn),增加坐姿穩(wěn)定性 且使坐姿更接近自然狀態(tài)
三、綠蛙看臺專注座椅設(shè)計
(一)綠蛙看臺座椅設(shè)計原則和分類
1.1、 座椅的形式與尺度及其功用有關(guān)
1.2、 座椅的尺度必須參照人體測量學(xué)數(shù)據(jù)確定
1.3、 身體的主要重量應(yīng)由臀部坐骨結(jié)節(jié)承擔(dān)
1.4、 座椅前緣處,大腿與椅子之間壓力應(yīng)盡量減小
1.5、腰椎下部應(yīng)提供支承,設(shè)置適當(dāng)?shù)目勘骋越档捅巢烤o張度
1.6、椅墊必須有足夠的墊料和適當(dāng)?shù)挠捕?,使其有助于體重壓力均勻地分布于坐骨結(jié)節(jié)區(qū)域
(二)綠蛙看臺座椅設(shè)計細則
2.1 、座高:貴賓席椅42—1125px,普通觀眾席座椅38—45cm
a. 適當(dāng)?shù)淖邞?yīng)使大腿保持水平,小腿垂直,雙腳平放于地面。
b. 座面不能過高,否則小腿懸空時,大腿受椅面前緣壓迫,使坐者感到不適,長時間這樣坐著血液循環(huán)受阻,小腿麻木腫脹。因此,座高一般按低身材人群設(shè)計,建議座面前緣應(yīng)比人體膝窩高度低3—125px,且有半徑為2.5—125px的弧度。
c. 座面亦不能太低,否則腿長的人骨盆后傾,正常的腰椎曲線被拉直,致使腰酸不適。
d.休息椅應(yīng)使腿能向前方伸展,以放松肌肉,也有助于身體的穩(wěn)定
e.工作椅使人以較直立的姿勢坐于其上,雙腳平放于地面,故其座高比休息椅稍大
f.當(dāng)作業(yè)面固定時,椅高上限應(yīng)根據(jù)身材較矮的作業(yè)者的要求來確定,因為工作椅的高度顯然與作業(yè)面高度有關(guān),工作椅最好高度可調(diào),以適應(yīng)不同作業(yè)者
2.2、座寬:43—1125px
a.座寬必須能容納身材粗壯的人。對單人使用的座椅,參考尺寸是臀寬,以女性群體尺寸上限為設(shè)計根據(jù),
b.對成排相鄰放置的座椅,如劇場觀眾椅,則座寬應(yīng)以肘間距的群體上限位為設(shè)計基準(zhǔn),以避免擁擠壓迫感。
c.座寬亦不能太大,如長時間坐姿作業(yè),雙臂應(yīng)得到應(yīng)有的支承,如座寬太大,則肘部必須向兩側(cè)伸展以尋求支承,這樣會引起肩部疲勞。
2.3、座深:貴賓席椅40—1075px,觀眾席椅35—1000px
a.指椅面前緣至后緣的距離,該尺寸不能太大。正確的座深應(yīng)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長(臀部至膝窩距),座面前緣將壓迫膝窩處壓力敏感部位,這樣若要得到靠背的支持,則必須改變腰部正常曲線;否則,坐者必須向座緣處移動以避免壓迫膝窩,卻得不到靠背的支持
c.為適應(yīng)絕大多數(shù)使用者,座深應(yīng)按較小百分位的群體設(shè)計,這樣身材矮小者坐著舒適,身體高大的人只要小腿能得到穩(wěn)定的支持,也不會在大腿部位引起壓力疲勞。
2.4、座面傾角:休息椅19—20度,工作椅小于3度
a.座面傾角指座面與水平面所夾角度
b.座面后傾的作用有兩點:
①是由于重力,軀干后移,使背部抵靠椅背,獲得支持,可以降低背肌靜壓。
②是防止坐者從座緣滑出座面。后者在振動顛簸的環(huán)境中尤為重要,如汽車鴛駛用座椅及長途汽車的乘客座椅
c.從座椅的功能來區(qū)分:
①休息椅座面傾角大,有利于身心松弛,大座面傾角與靠背傾角構(gòu)成近于平躺的休息姿勢。
②對工作座椅而言,因作業(yè)空間一般在身體前側(cè),如座面過份后傾,脊椎因身體前屈作業(yè)而會被拉直,破壞正常的腰椎曲線,形成一種費力的姿勢,因此傾角不能太大,一般為3度以下
d.研究還表明:
采用座面適當(dāng)前傾設(shè)計的工作椅會更適合于工作,尤其是辦公室工作,比如對寫字和繪圖用椅的設(shè)計,當(dāng)要求座高較高時,對于傾斜式繪圖桌用椅,前傾角應(yīng)達到15度以上,如果背靠角為90。,則相當(dāng)于座面與靠背夾角為l05度,這是坐姿的最小舒適角度,靠背對于脊椎部還能起適度的支持作用,肌肉緊張較小,背部壓力在椎骨上分布也較均勻。
2.5、靠背的高度與寬度
a.因為人體背部處于自然形態(tài)時最舒適,此時腰椎部分前凸,座椅設(shè)計要從座面與靠背之間的角度和適當(dāng)?shù)难抵С謥肀M力保證。成年人腰椎部中心位置約在座位上方23—650px處,腰椎支點應(yīng)略高于此尺度,以支持背部重量。
b.靠背由肩靠和腰靠兩部份構(gòu)成,大部份工作場合,腰靠最主要。
c.靠背的最大高度可達48—1575px,最大寬度可達35—1200px。靠背的尺寸主要由臀部底面到肩部的高度(決定靠背高)和肩寬(決定靠背寬)有關(guān),確定高度時還必須計入座椅的有效厚度。
d.為了使背部下方骶骨和臀部有適當(dāng)?shù)暮笸箍臻g,座面上方與靠背下部之間應(yīng)有凹入或留一開口部分,其高度至少為12.5—500px
2.6、靠背角度 :103一112度
指座面與靠背的夾角,其目的與座面角度相似
從脊柱正常形態(tài)來看,該角為115度較為合適。實際應(yīng)用中,建議取:閱讀用椅101—l04度,休息椅105—108度
2.7、扶手高:座墊有效厚度以上21—550px
a.在不妨礙執(zhí)行某些待定作業(yè)的情況下,一般座椅應(yīng)考慮設(shè)置扶手。扶手的主要功用是使手臂有所依托,減輕手臂下垂重力對肩部的作用,使人體處于較穩(wěn)定的狀態(tài)。它也可以作為起身站立或變換坐姿的起點。
b.扶手不能太高,否則迫使肘部抬高,肩部與頸部肌肉拉伸;但如過低則實際上使臂部得不到支撐,或者軀干必須偏斜,以尋求一側(cè)的支承
2.8、椅墊
a.人體在坐姿狀態(tài)下,與座面緊密接觸的實際上只是臀部的兩塊坐骨結(jié)節(jié),其上只有少量的肌肉,人體重且的75%左右由約625px2的坐骨周圍的部位來支承,這樣久坐足以產(chǎn)生壓力疲勞,導(dǎo)致臀部痛楚麻木感。
b.測試研究表明,坐于座墊上的臀部壓力值大為降低,而接觸支承面積也由22500px2增大到26250px2,使壓力分散。
c.椅墊的另一優(yōu)點是能使身體采取一種較穩(wěn)定的姿勢,因為身體可以適應(yīng)地陷入座墊。