座椅设计中主要设计参数与身高间的关系

【摘要】本文通过对座椅设计：座高、座深、座宽等主要设计参数的分析，归纳出了参数与人体身高间的换算公式，位座椅设计提供了便利的途径。

【关键词】座高；座宽；座深；靠背宽度；扶手高度

人们在生活和工作时，离不开座椅，特别是以坐姿进行工作的人，每天都有1/3以上的时间在与座椅打交道。因此座椅设计除了材料运用得当及造型大方美观以外，更重要的是要符合人体工学设计原则，即进行座椅设计时必须充分考虑人体的坐态生理特征。坐姿有利于身体下部的血液循环，可以减少下肢的肌肉疲劳感。但是人们坐着时，骨盆向后方倾转，因而使得背下端的骶骨产生倾转，使脊柱由S形（正常状态）向拱形变化，使得椎间盘受到很大压力，从而导致腰痛等疾病。因此，座椅设计要保证椎间盘压力最小。在长期的生活实践中，数学家研究发现：人体本身有些部位的尺寸存在着有趣的对应关系。

座高。是指人在标准坐姿时，坐面距离地面或足支撑平面的距离，即座面到足平面的距离。适当的座高应满足以下条件：首先，适当的座高应使大腿保持水平，小腿垂直双脚平放于地面。其次，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。再次，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。座高与身高间的计算公式为：亚洲人座高= 0.222*H ，欧洲人座高= 0.222*H（H为身高尺寸）。

座深。是指坐面的进深，即坐面前缘点距离后缘点的距离。适当的座深应满足以下条件：首先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。其次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。座深与身高间的计算公式为：亚洲人座深=0.267*H，欧洲人座深= 0.275*H（H为身高尺寸）。

座宽。是指座椅坐面的宽度，通常以人体测量尺寸中的坐姿臀宽的数据作为设计依据。适当的座宽应满足以下条件：首先，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。其次，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。再次，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。座宽与身高间的计算公式为：亚洲人座宽=0.199*H，欧洲人座宽=0.202*H（H为身高尺寸）。

靠背宽度。是指座椅靠背的宽度，通常以人体测量尺寸中肩宽的数据作为设计依据。适当的靠背宽度应满足以下条件：首先，座椅靠背的宽度可根据座椅的用途来确定，对于工作座椅，靠背的宽度应以不妨碍手臂的操作活动为前提。其次，对于休息用椅或长途运输工具中的乘客用椅，在空间条件与徐的情况下，可适当加宽。座宽与身高间的计算公式为：亚洲人靠背宽度=0.222*H，欧洲人靠背宽度= 0.250*H，其中，H为身高尺寸。

扶手高度。是指扶手上平面距离坐面的距离，通常以人体测量尺寸中坐姿肘高的数据作为设计依据。在不妨碍执行某些特定作业的情况下，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。适当的扶手高度应满足以下条件：首先，扶手高度扶手不能太高，否则迫使肘部抬高，肩部与颈部肌肉拉伸。其次，扶手高度不宜过低，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。扶手高度与身高间的计算公式为：亚洲人扶手高度=0.356*H，欧洲人扶手高度= 0.406*H，其中，H为身高尺寸。

上述座椅设计的主要参数与身高间的关系的计算公式，是在现有多种经验公式的基础上汇总、推算出来的，具有一定的可用性与可参考性。通过经验公式，在进行座椅设计时可以使关键参数的确定更为便捷、准确；可以有效地提高设计的效率；能有效地促进人机工程学的推官和普及。

在设计中充分考虑人体的各种尺度，一切操作装置都应设在人的肢体活动所能及的范围之内，其高低位置必须与人体相应部位的高低位置相适应；而且其布置应尽可能设在人操作方便、反应最灵活的范围之内。因而也就要求设计者能了解一些人体测量学方面的基本知识，并能在设计过程中正确使用这些尺寸。

参考文献

[1]丁玉兰．人机工程学．北京理工大学出版社，2006

[2]苏胜．基于舒适度的休息性座椅相关角度分析[J]．包装工程．2010（22）

[3]苏胜．基于人机工程学的座椅设计[J]．科技信息．2008（28）

基金项目：本文系西安工业大学校长基金项目(项目编号：XAGDXJJ0938)的阶段性研究成果之一。