办公椅坐面设计浅析
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摘 要：本文先分析了办公椅坐面的受力点，明确坐面在办公椅设计中的重要性，然后对工作姿势和工作环境做了简要分析，明确坐面设计需要解决的关键点，接着根据坐面与人体尺度的关系，分析设计需要考虑的尺度问题，最后得出设计座椅坐面的原则。
关键词：办公椅设计;坐面设计;人体工学
1 办公椅坐面受力关键点分析
办公椅基本结构由坐面、靠背、椅腿、扶手组成，受力点以坐面为主，承担头、胸腔、腹腔，身体躯干的重量，靠背在人体向后靠的过程中承受背部向外的压力，扶手用于承接手、前臂以及上臂的重量。从办公椅各结构受力的分析中，可看出坐面承担了人体的主要重量，坐姿状态下，臀部和大腿与坐面直接接触。
资料显示，在人体坐面压力测试中，头、胸腔和腹腔的重量由脊柱传导到坐骨，坐骨承受的压力大于肌肉和人体组织承受的压力，越接近坐骨，承受的压力越大。这是因为骨骼的弹性形变小，压力没有被分散，直接作用在骨骼上，肌肉和人体组织的弹性变大，在受压时可以通过变形将压力平均分摊到臀部表面。
因此，坐面的舒适度与坐骨周围压力的合理分布有直接关系。一方面，可以通过调节坐骨周围坐面的压力达到舒适;另一方面，可以通过调整脊柱压力的分布，减小坐面压力。
2 工作姿势及工作环境分析
办公坐姿基本分为三种类型，即前倾坐姿、端正坐姿和后仰坐姿。在前倾姿势状态下，人一般都伏案工作，处于全神贯注的状态，躯干重心前移，坐面上大腿的压力增大，对大腿长时间的压迫会导致腿部血液流通不畅，造成不舒适感;端正坐姿状态下，脊柱保持相对挺直的状态，坐面压力以坐骨为中心，向周围递减，长时间保持此姿势会引起坐骨不适;后仰坐姿状态下，人身体放松，脊柱向后倒，后背靠在椅背上的压力增大，坐面压力减小，坐面重心由坐骨向脊椎侧倾斜，压力移向尾椎，此坐姿保持较长时间会导致尾椎骨受压过重，引起不适。
从以上分析可以看出，无论何种坐姿，在久坐的情况下，都会引起身体某部位的不适。根据《针对办公座椅坐姿行为的聚类分析》，变换坐姿的平均时间为13.7分钟。人体会以变换坐姿的方式调节久坐带来的不适感。因此，在坐面设计中，除了合理分布坐面受压，还应根据人体自身调节压力的行为设计坐面。
办公环境以室内为主，在公共空间内，办公椅坐面的设计需要考虑到环境的温湿度、控菌、易清洁等问题。环境的温湿度直接影响坐面与人体接触的感觉，久坐造成的身体与坐面接触带来温度、湿度、触觉的变化是设计中需要注意的，坐面材料的性能在一定程度上能够缓解温度、湿度变化带来的不适感。办公空间座椅具有一定的公用属性，座椅的控菌、抑菌效果直接影响使用者的健康，在设计中需要关注此类问题。公共空间的办公座椅应当具有易清洁的特性，这样能有效保持办公空间的整洁。
3 坐面尺度与人体关系
坐面重要尺寸包括坐高、坐深、坐宽。
在人体工学的概念中，坐高为人坐下后，双脚自然下垂着地，脚底到小腿腿窝的距离。座椅坐面的高度高于此距离，双脚会悬空，与坐面接触的大腿部分重量由小腿和坐面共同支撑改为坐面全部支撑，受压严重;坐高低于此距离，脚支撑大腿、小腿的全部重量，同时坐面由大腿与臀部共同支撑改为臀部局部支撑，承压时间缩短。由于每个人的坐高不同，因此在设计坐面时，要考虑椅子应该具有能够根据每个人不同的坐高调节坐面高度的功能。
人体工学中坐深是指小腿腿窝到后背的距离。座椅坐面深度大于此距离，人坐在坐面上，后背与靠背距离远，其夹角变大，受力点向后移动，尾椎、腰椎受力增大，人的姿态是仰面朝上，腰部悬空，久坐引起不适;坐深小于此距离，臀部受力面积减少，压力增大，支撑面积变小，也会导致坐面不稳。根据不同人体尺寸，在设计坐面的深度時，要考虑椅子应该具有调节坐面深浅的功能或通过增加靠垫等辅助设备提高舒适度。
人体工学坐宽是指当人坐在坐面上时胯部的宽度。座椅坐面宽度小于坐宽，臀部就会暴露在座椅外，人在坐凳子时，凳面可小于臀部面积，这是由于凳子没有靠背和扶手，臀部可以在凳面找到最合适着力点，椅子由于靠背位置的阻挡，人坐在上面会感到重心前倾，再加上扶手一般是沿着坐面宽度设置的，所以坐面宽度小，臀部受到扶手阻挡坐不到椅面上。座椅坐面宽度适当大于坐宽，双手自然下垂，刚好为扶手的位置，坐宽较合适。当座椅坐面宽度较大时会出现两侧扶手不能同时使用的情况。
4 结语
座椅坐面设计是座椅设计的核心所在，在设计时需从核心着手，主次分明。坐面的设计原则体现在以下几方面：
第一，材料选择。材料除满足座椅设计的强度外，还应具有温和、贴近人体的特点，材料具有易清洗、透气、抗菌、易干等特性，应能均匀承担坐面压力或通过改变坐面外形使压力平均。
第二，尺度控制。座椅坐面的坐深、坐高应具有可调节性，能够根据使用者的身体尺寸进行调节。坐宽可根据人机工学人体数据进行合理设计。
第三，造型原则。应满足公共空间椅子使用需求，依据人机工学人体舒适度的关键点、节约成本原则进行设计。
参考文献：
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[2] 孙辛欣，周頔，姜斌，许柏鸣.针对办公座椅坐姿行为的聚类与分析[J].林业工程学报，2018.
[3] 马广韬，田炜，孙海义.基于人体静态尺寸的座椅设计[J].沈阳建筑大学学报（自然科学版），2010.
作者简介：张乐（1982—），讲师，研究方向：家具设计。
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