人体工程学作业阅读的椅子.docx
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人体工程学作业阅读的椅子
阅读是孤独的狂欢
——人体工程学课程设计
1.
调研报告
1.1概述
家具设施为人所使用，因此它们的形体、尺度必须以人体尺度为主要依据；同时，人们为了使用这些家具和设施，其周围必须留有活动和使用的最小余地，这些要求都由人体工程科学地予以解决。
人体工程学家具在我们现代生活中越来越受到人们的关注，通过对西方优秀案例的学习，我们可以从中总结出好的人体工程学椅子不单是数据的取值，也要注意其他一些因素。
一．椅子的曲线设计
椅子设计的原理是从人们使用的健康角度分析的，根据人的生理状况，疲劳测定等来定义椅子的外形曲线设计。
椅子的曲线主要是看椅垫和靠背的曲线是否和人的生理曲线相符。
椅子的靠背有两种形式：
一种是不要靠背，这样人就会自然保持背部直立的姿势来减轻背压，但人不可能长期保持直立的姿势。
第二种就是现在普遍认为的需要靠背的凭靠。
靠背给了人们一个腰肌休息放松的机会，并且提供了多种姿势的肯能性，但要真正的放松就要看椅子的背部曲线设计是否合理。
二．椅子的尺寸设计
椅子设计的具体尺度，根据它的不同功用，按照人体测量数据和国家颁布的尺度标准，不断测试高速合理选取数值以达到科学设计的要求。
掌握好人体尺度设计原则主要从以下几个方面入手：
1.了解国家标准数据
2.设计中善于运用人体测量数据
3.学会高速和更新尺寸数据
我们拿到测量的尺寸为数据除了能够灵活运用外，还要考虑到它的与时俱进。
世界上的万物不是一成不变的，它都会进化和改变。
因此，这测量数据也会随着时代的变迁社会文化的变化而变化。
所以，如果不懂的合理的运用数据，了解人体工程学数据利用的本质所在，只会机械的拿来用的话，就会有适得其反的效果。
三．椅子的细节设计
著名设计大师对于椅子的细节部分都非常重视，这也就是“毫米效应”，在他们看来往往是几毫米的差别会给椅子带来千差万别的舒适感，我们可以看到，数据的取值往往是在一个范围之间，如果在取值的时候产生随性再加上误差的存在，那么设计出来的椅子最终的尺度可能会出人意料，这也就是为什么在数据的选择和测试上大师们会精益求精的原因。
此外，对于椅子连接部件的使用，从连接形式到连接位置的选择，甚至小到螺丝钉的选择，他们都一丝不苟，椅子是一个整体，连接件是不可缺少的重要组成部件，也是椅子结构的形式，构造承力的重要元件，好的构件也会给椅子带来与众不同的感受。
所以，对细节的追求也是人体工程学家具成败的关键。
四．椅子的美感设计
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。
人体工程学的产品并不是人们传统想象中中看不中用的产品，随着科学技术的进步和工业设计的长足发展，人体工程学的产品已经成了实用价值和艺术价值兼备的实用艺术品，实用艺术作为美学的一部分与人体工程学密不可分，因为，实用艺术与人们的衣食住行等日常生活关系最为密切，是直接为人的需求服务的。
同样，人体工程学也是一门“以人为本”的学科，以“人”为研究的起点，以人的生理心理等方面为着眼点，开始与人器具、环境的探索；又以“服务于人”为最终目标，研究成果将用于提高人类的生产效率和生活质量。
此外，两者还存在着一种相互依赖的关系，一方面实用艺术是人体工程学的研究对象，同时又是它价值转换的媒介，对于人体工程学而言，离开实用艺术，研究成果只是纸上谈兵，对于实用艺术而言，离开人体工程学的研究，艺术品的实用价值和审美价值也会大打折扣，所以只有将两者充分的结合，才会相得益彰。
总的来说，一件好的人体工程学椅子设计除了合适的尺寸外，还要注意椅子的形态设计要适应物的特性：
要适应尺度的特性；要适应功能的特性；要适应变化的特性；要适应材质的特性；要注重形与色的结合；要具有时代感，要满足作业环境的要求；要考虑不同国家的国情和好恶；要注重技术工艺和经济效率。
1.2实物调查
一下是我前往宜家进行的椅子沙发等实物调研，以及餐厅中不同形式的座椅上可能发生的行为模式和人群分布。
1.2.1网络信息调研
1.2.1.1ArneJacobsen
椅子作为家居生活的重要组成部分，种类繁多，样式各异。
通过网络、书刊等媒体的调查，我总结一下现今市面上椅子的大致几种类型及它们的原始由来：
ArneJacobsen（1902-1971）生于丹麦首都哥本哈根，他是20世纪最具影响力的北欧建筑师暨工业设计大师，丹麦国宝级设计大师，北欧的现代注意之父，是“丹麦功能主义”的倡导人，后与LeCorbusier,MiesvanderRohe及GunnarAsplund等其它欧洲设计巨擘共同主张“简约”设计风格。
他将自身对建筑的独特见解延伸家具饰品，并为一手绘制的建筑结构装点添色，因而催生出如长着三只细腿的蚂蚁椅（AntChair）、蛋椅（EggChair）、天鹅椅（SwanChair）、TheOxfordChair等旷世之作。
名称
餐椅
壶椅
蚁椅
蛋椅
年份
1935
1959
1951
1958
材料
橡木、皮
聚亚安脂、钢管、织物
榉树木、钢
聚安亚脂、铝、皮
描述
Jacobsen早期作品之一，明显受到中国家具的影响。
基于造型、独特的名字，天才的设计使这款椅子举世闻名。
根据其类似蚂蚁的形状而命名，虽然现在为了更稳定做成了四条腿，但开始的设计是三条腿。
这把椅子的椅身、后背和扶手是由一整块聚亚安脂制成，坐进去后整个身体被包在椅子里，感觉非常舒适。
1.2.1.2宜家实物调研
F.
E.
D.
B.
C.
A.
H.
G.
相关尺寸（cm）
材料
是否腰部支撑
质地
适用
总高
坐宽
坐深
坐高
A.
103
44
41
46
实心松木、丙烯酸清漆、色漆
否
硬
餐椅
B.
119
45
40
80
桦木贴面、硝基清漆、染色环氧树脂涂料、聚酯粉涂料、聚丙烯塑料
否
硬
吧台椅
C.
82-94
41
41
42-54
钢、染色环氧树脂涂料、聚酯粉涂料、聚氨酯、棉、胶合板、聚丙烯塑料
否
软
办公椅
D.
79
48
44
48
钢、镀铬、NOTRANS、黄铜
否
硬
餐椅
E.
72
46
49
43
钢、乙缩醛塑料、环氧/聚酯粉末涂层、聚乙烯塑料、多孔聚苯乙烯塑料、棉
否
软
休闲椅
F.
82-93
44
40
42-52
聚丙烯塑料、聚乙烯塑料、钢、铝、环氧/聚酯粉末涂层、羊毛
否
软
办公椅
G.
78
66
45
48
钢、环氧/聚酯粉末涂层、聚丙烯、非纺织聚酯、聚丙烯塑料
是
软
休闲椅
H.
78
66
45
48
同G
是
软
休闲椅/阅读椅
1.3总结分析
通过对座椅设计历史和市场实物的调研，我了解到现今家居普遍的座椅形式、材料和相关尺寸。
根据我以往的生活经验和对实物的体验，我发现市场上多数座椅缺少腰部的支撑。
在坐立过程中腰部无法贴合靠背，时间久了便自然会造成腰部肌肉的酸痛，长此以往严重者则会造成腰椎间盘突出等疾病。
对于我们长期需保持坐姿的工作状态而言，座椅缺少腰部支撑是一个巨大的缺陷。
让我们先看一下人体相关尺寸、人类坐姿和骨骼、肌肉的联系：
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。
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。
良好的坐姿：
腰与大腿成135度，腰椎部有支撑。
不同姿势下脊椎的变形情况
在挺直坐姿下，腰椎部位肌肉活动度高，因为腰椎前向拉直使肌肉组织紧张受力。
提供靠背支承腰椎后，活动力则明显减小；
躯干前倾时，背上方和肩部肌肉活动度高，以桌面作为前倾时手臂的支承并不能降低活动度。
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
2.人机分析报告
人体与坐姿相关单位基本尺寸
2.1人机尺寸
女性侧面坐姿相关尺寸
男性侧面坐姿相关尺寸
男女平均身高体重
女性正面坐姿相关尺寸
女性正面坐姿相关尺寸
2.2相关规范尺寸
座高：
休息用安乐椅38—45cm，工作椅43—50cm
（1）.适当的座高应使大腿保持水平，小腿垂直，双脚平放于地面。
（2）.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—5cm，且有半径为2.5—5cm的弧度。
（3）.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。
座宽：
43—45cm
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，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。
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。
座深：
休息用椅40—43cm，工作用椅35—40cm
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。
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。
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。
座面倾角：
休息椅19—20度，工作椅小于3度
座面倾角指座面与水平面所夹角度。
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。
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
座面后倾的作用有两点：
一是由于重力，躯干后移，使背部抵靠椅背，获得支持，可以降低背肌静压。
二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。
2.3分析
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。
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—26cm处，腰椎支点应略高于此尺度，以支持背部重量。
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。
靠背的最大高度可达48—63cm，最大宽度可达35—48cm。
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。
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—20cm
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。
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
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25cm2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。
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900cm2增大到1050cm2，使压力分散。
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。
3.设计方案
3.1设计构思
为阅读创造最舒适的空间
从我多年的阅读经验出发，单纯的座椅不配合书桌很难达到长期阅读的目的。
仅在座椅上进行的阅读一般是将书本摊放在腿上，但这样视高无法满足要求，长时间低头看书导致的直接后果便是脖颈酸痛。
不仅如此，为提高视高，我会常常翘“二郎腿”以提高书本的放置平面，实际上则带来了更多对脊柱不好的后果。
本设计意图创造一个单纯独立的座椅上的阅读环境，可以让人长时间阅读而不伤及颈椎腰椎，核心理念是给所有部位最适宜的支撑，并将书本放置在基本同视高等高处，一次提高阅读的舒适度，创造一人的阅读氛围。
另外，设计利用座椅下部支撑构建的空间放置书本，随看随取，方便易行。
3.2存在问题分析
3.2.1现有座椅产品大多缺少腰部支撑，长期就做腰部肌肉酸痛；
3.2.2现有座椅产品几乎没有颈部支撑；
3.2.3阅读时正常座椅无法提供舒适度和实用性。
3.3解决问题分析
3.3.1根据人机尺寸确定最舒适的靠背曲线；
3.3.2设置颈部的靠垫支撑，并且可以调整位置
3.3.3通过特殊的设计解决阅读的技术要求和舒适度要求，便捷实用。
4.设计说明
本设计着眼于阅读的舒适度，是为阅读专门设计的座椅。
椅子身采用藤条编织物，易塑形也提供一定的弹性，以适应不同人的曲线微变。
椅身设置书本托架，为方便人入座采用可活动的半透明帘幕，入座后拉下可做书本的承托背景。
座椅下部支撑空间被利用来放置要阅读的书本，取阅方便。
设计为爱书之人提供了一个舒适安心的绝佳阅读体验，书本高度与视高相当，辅以腰颈部的曲线支撑，可摆脱往日在座椅上阅读的“坐立不安”了。
图纸：
（见下页）
使用时
使用时
使用时
使用时
顶视图
侧视图
正面视图
背面视图
未使用时
未使用时
未使用时
未使用时
效果图
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