辦公椅坐面設計淺析

張樂 魯碩

摘 要：本文先分析了辦公椅坐面的受力點，明確坐面在辦公椅設計中的重要性，然后對工作姿勢和工作環境做了簡要分析，明確坐面設計需要解決的關鍵點，接著根據坐面與人體尺度的關系，分析設計需要考慮的尺度問題，最后得出設計座椅坐面的原則。

關鍵詞：辦公椅設計;坐面設計;人體工學

1 辦公椅坐面受力關鍵點分析

辦公椅基本結構由坐面、靠背、椅腿、扶手組成，受力點以坐面為主，承擔頭、胸腔、腹腔，身體軀干的重量，靠背在人體向后靠的過程中承受背部向外的壓力，扶手用于承接手、前臂以及上臂的重量。從辦公椅各結構受力的分析中，可看出坐面承擔了人體的主要重量，坐姿狀態下，臀部和大腿與坐面直接接觸。

資料顯示，在人體坐面壓力測試中，頭、胸腔和腹腔的重量由脊柱傳導到坐骨，坐骨承受的壓力大于肌肉和人體組織承受的壓力，越接近坐骨，承受的壓力越大。這是因為骨骼的彈性形變小，壓力沒有被分散，直接作用在骨骼上，肌肉和人體組織的彈性變大，在受壓時可以通過變形將壓力平均分攤到臀部表面。

因此，坐面的舒適度與坐骨周圍壓力的合理分布有直接關系。一方面，可以通過調節坐骨周圍坐面的壓力達到舒適;另一方面，可以通過調整脊柱壓力的分布，減小坐面壓力。

2 工作姿勢及工作環境分析

辦公坐姿基本分為三種類型，即前傾坐姿、端正坐姿和后仰坐姿。在前傾姿勢狀態下，人一般都伏案工作，處于全神貫注的狀態，軀干重心前移，坐面上大腿的壓力增大，對大腿長時間的壓迫會導致腿部血液流通不暢，造成不舒適感;端正坐姿狀態下，脊柱保持相對挺直的狀態，坐面壓力以坐骨為中心，向周圍遞減，長時間保持此姿勢會引起坐骨不適;后仰坐姿狀態下，人身體放松，脊柱向后倒，后背靠在椅背上的壓力增大，坐面壓力減小，坐面重心由坐骨向脊椎側傾斜，壓力移向尾椎，此坐姿保持較長時間會導致尾椎骨受壓過重，引起不適。

從以上分析可以看出，無論何種坐姿，在久坐的情況下，都會引起身體某部位的不適。根據《針對辦公座椅坐姿行為的聚類分析》，變換坐姿的平均時間為13.7分鐘。人體會以變換坐姿的方式調節久坐帶來的不適感。因此，在坐面設計中，除了合理分布坐面受壓，還應根據人體自身調節壓力的行為設計坐面。

辦公環境以室內為主，在公共空間內，辦公椅坐面的設計需要考慮到環境的溫濕度、控菌、易清潔等問題。環境的溫濕度直接影響坐面與人體接觸的感覺，久坐造成的身體與坐面接觸帶來溫度、濕度、觸覺的變化是設計中需要注意的，坐面材料的性能在一定程度上能夠緩解溫度、濕度變化帶來的不適感。辦公空間座椅具有一定的公用屬性，座椅的控菌、抑菌效果直接影響使用者的健康，在設計中需要關注此類問題。公共空間的辦公座椅應當具有易清潔的特性，這樣能有效保持辦公空間的整潔。

3 坐面尺度與人體關系

坐面重要尺寸包括坐高、坐深、坐寬。

在人體工學的概念中，坐高為人坐下后，雙腳自然下垂著地，腳底到小腿腿窩的距離。座椅坐面的高度高于此距離，雙腳會懸空，與坐面接觸的大腿部分重量由小腿和坐面共同支撐改為坐面全部支撐，受壓嚴重;坐高低于此距離，腳支撐大腿、小腿的全部重量，同時坐面由大腿與臀部共同支撐改為臀部局部支撐，承壓時間縮短。由于每個人的坐高不同，因此在設計坐面時，要考慮椅子應該具有能夠根據每個人不同的坐高調節坐面高度的功能。

人體工學中坐深是指小腿腿窩到后背的距離。座椅坐面深度大于此距離，人坐在坐面上，后背與靠背距離遠，其夾角變大，受力點向后移動，尾椎、腰椎受力增大，人的姿態是仰面朝上，腰部懸空，久坐引起不適;坐深小于此距離，臀部受力面積減少，壓力增大，支撐面積變小，也會導致坐面不穩。根據不同人體尺寸，在設計坐面的深度時，要考慮椅子應該具有調節坐面深淺的功能或通過增加靠墊等輔助設備提高舒適度。

人體工學坐寬是指當人坐在坐面上時胯部的寬度。座椅坐面寬度小于坐寬，臀部就會暴露在座椅外，人在坐凳子時，凳面可小于臀部面積，這是由于凳子沒有靠背和扶手，臀部可以在凳面找到最合適著力點，椅子由于靠背位置的阻擋，人坐在上面會感到重心前傾，再加上扶手一般是沿著坐面寬度設置的，所以坐面寬度小，臀部受到扶手阻擋坐不到椅面上。座椅坐面寬度適當大于坐寬，雙手自然下垂，剛好為扶手的位置，坐寬較合適。當座椅坐面寬度較大時會出現兩側扶手不能同時使用的情況。

4 結語

座椅坐面設計是座椅設計的核心所在，在設計時需從核心著手，主次分明。坐面的設計原則體現在以下幾方面：

第一，材料選擇。材料除滿足座椅設計的強度外，還應具有溫和、貼近人體的特點，材料具有易清洗、透氣、抗菌、易干等特性，應能均勻承擔坐面壓力或通過改變坐面外形使壓力平均。

第二，尺度控制。座椅坐面的坐深、坐高應具有可調節性，能夠根據使用者的身體尺寸進行調節。坐寬可根據人機工學人體數據進行合理設計。

第三，造型原則。應滿足公共空間椅子使用需求，依據人機工學人體舒適度的關鍵點、節約成本原則進行設計。

參考文獻：

[1] 楊宛螢，張福昌.基于人機工程學的辦公座椅舒適性設計研究[J].包裝工程，2017.

[2] 孫辛欣，周頔，姜斌，許柏鳴.針對辦公座椅坐姿行為的聚類與分析[J].林業工程學報，2018.

[3] 馬廣韜，田煒，孫海義.基于人體靜態尺寸的座椅設計[J].沈陽建筑大學學報（自然科學版），2010.

作者簡介：張樂（1982—），講師，研究方向：家具設計。