座椅设计的舒适性

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摘要：舒适性是一个动态的复杂概念，影响座椅舒适性的要素

很多。本文解析了座椅舒适性的概念，对座椅行为舒适性和知觉舒适性设计提出了设计原则，并探讨了可行的舒适性评价方法。

关键词：舒适性；座椅；行为；知觉

项目来源：浙江省教育厅科研项目“座椅舒适度的评价体系

研究”，项目编号Y200804825

1舒适性的概念

舒适性是一个动态的复杂的概念，一般认为在正常情况下，能够使得80%的使用者感到满意，那么这个环境就是这个时期的舒适环境。[1]一般而言，人体的舒适性包含行为舒适性和知觉舒适性两个方面。

行为舒适性是环境行为的舒适程度，满足人的静态和动态使用要求。就座椅而言，应当具备“坐”的使用功能，让使用者可以舒适的坐和变换坐姿。知觉舒适性指的是环境刺激引起的知觉舒适程度，主要和人的视觉、听觉、嗅觉和肤觉舒适性有关。

2座椅舒适性设计的要素2.1造型

古今中西，座椅造型的设计变化万千，不同时期有不同的风格与装饰特征。明代家具结构严谨、线条简洁流畅、做工精湛、造型典雅隽秀，尺寸与比例科学合理，代表着我国古代家具设计的最高成就。西方家具从古典到现代，具有丰富的文化内涵，观其优秀作品绚烂的外表背后，无不遵循对称均衡、单纯齐一、调和对比、比例和谐、节奏韵律和多样统一等形式美法则。来自外界超过80%的信息都由人眼接收和加工处理，造型美观的座椅更能吸引使用者的眼光，提升视觉舒适程度。

2.2功能尺寸

座椅的功能尺寸是座椅舒适性设计的重要内容，主要包括座面和靠背的尺寸与角度。

⑴座高。合适的座高应能使得使用者的大腿保持水平[2]，尽量避免座面前沿对大腿内侧的压迫，小腿垂直平放于地面或能自由变换落地位置。一般而言，座高的设计依据第5百分位点的人体局部尺寸“小腿加足高”进行设计，如设计目标为座面高度可调座椅，应可调节到使第5到第95百分位点范围内所有人使用方便。具体的设计建议如下：

座高=小腿加足高+鞋跟高-间隙（20mm左右的活动余量）⑵座宽。座宽设计的依据为第95百分位点的女性坐姿臀宽。具体的设计建议如下：

座宽=坐姿臀宽+活动余量

⑶座深。座深的设计是舒适性设计的一个重要方面，过深易导致使用者后背悬空或膝腘窝受压，过浅则不能保持稳定坐姿。一般座深的设计依据第5百分位点的坐姿大腿水平长进行设计，具体设计建议如下：

座深=坐姿大腿水平长-活动余量

⑷座面倾角。座面倾角的设计与靠背的角度有关，也与使用者坐姿与使用环境有关。座面后倾有助于长时间保持稳定姿势，配合合理的靠背姿势可帮助使用者维持最佳的松弛状态；座面前倾有利于帮助使用者保持上体的自由活动状态，例如设计膝部支撑装置的平衡椅可帮助使用者在工作时保持最佳的脊椎状态。

表1 座面倾角设计的推荐值（°）工作椅0~4休息椅5~15平衡椅

课椅餐椅办公椅

一般休息椅躺椅0~23-4

2-4

5-10

10-15

-25 ~ -30

⑸靠背尺寸。座椅靠背的设计主要在于其高度和支撑点的设计，尽量帮助使用者的脊椎保持健康的S型状态。座椅的靠背类型分低靠背、中靠背和高靠背三种，其中低靠背椅应能在使

用者离座面250mm左右提供第一腰部支撑，中靠背椅还应提供310mm~360mm处的第二腰部支撑，高靠背椅还应具备360mm~410mm处的背部支撑。

⑹靠背倾角。不同用途的靠背角度设计差别较大，具体推荐值如表2。

表2 座椅靠背倾角设计的推荐值（°）

工作椅

休息椅

长时间较长时间短时间一般休息椅休息椅高度休息椅95100105

110110~123115~123

2.3材料

座椅材料种类繁多，不同的材料拥有其特有的感觉特性，包括视觉和触觉的质感。不同材料的自然质感和人为质感给人带来不同的视觉心理感受，如木材的温暖感，玻璃的透明感、不锈钢的科技感和丝绸的高贵感等等。恰当的运用座椅的设计材料，可以丰富椅子的艺术效果，提升椅子的设计品质。

从触觉舒适性角度考虑，要求选择座椅材料时注意到冬暖夏凉的搭配使用。炎热地区选用导热系数较高的感觉凉爽的竹、藤、木材座椅以带走多余的热量，寒冷地区则多选择布艺、海绵等作为和人体直接接触的材料。

3座椅舒适度的评价方法3.1眼动分析方法

眼动研究通过对人在观察外界事物时的眼动轨迹的记录和分析来探究其内在心理活动或认知过程。在视向心理测量中，研究者经常使用眼动仪记录被试者在观看平面图像时的眼动轨迹，并对第一次注视点的位置、注视时间、注视次数、瞳孔直径变化等参数进行分析。对座椅设计而言，眼动分析可以用于评价座椅的造型、色彩、质感等方面的视觉舒适性。

3.2体压分布测量分析法

体压分布就是当人坐在座椅上时，人体和座椅界面各部分压力的大小及其分布状态。研究表明，体压分布的不合理容易引起人体臀部、腿部和腰背部的局部疲劳，严重时可导致臀部压疮。一般而言，我们用体压分布测试仪器获得人椅界面的体压分布图形及其大小，从而科学的确定椅面和椅背形状，并依据逐步确立的一些量化指标作为座椅舒适度评价的依据之一。

3.3肌电测量评价方法[3]

人们处于坐姿状态一段时间后肌肉发生了疲劳，常有腰酸背痛的状况发生。为了检验肌肉疲劳的程度从而对座椅的舒适程度进行评价，可以采用肌电测量的方法。表面肌电分析有时域分析、频域分析、时频联合分析和小波分析等方法。一般认为，频域分析的主要指标平均功率频率(Mean Power Frequency， MPF)和中位频率(Media Frequency， MF)对于评价肌肉疲劳有重要意义。MPF在反映较低负荷收缩时的灵敏度较高，MF在抗噪声干扰方面更具优势。人体的坐姿肌肉疲劳是由于低负荷肌肉收缩引起的，且易受运动肌肉肌收缩的影响，功率谱大多由高频向低频漂移，MF和MPF值也相应下降，在座椅舒适度评价时常将两个指标结合使用以获得较好效果。

3.4心理学问卷法。

心理学问卷法即用语言来记述环境行为中人的心理活动和对客观环境的反应，是常用的对环境行为的表达方法。使用者对座椅的生理心理感觉，例如座椅的尺度是否合理，坐垫及靠背材料的软硬程度以及弹性是否合适等等，可以利用主观评价量表，记录和描述使用者的舒适感，并对其数据进行统计分析。

4 小结

座椅的舒适度是一个复杂的主观概念，受到的影响因素较多。在知觉舒适度范畴，除了上述提到的视觉舒适度，还应考虑嗅觉、听觉和触觉的舒适度，需要对座椅材料的嗅觉特性、座椅结合的强度和材料的感觉特性进行进一步的深入研究。希望在将来的工作中，可以尝试更多有效的座椅舒适度评价方法，为座椅的舒适性设计提供理论支持。

参考文献：

[1]刘盛璜.人体工程学与室内设计.中国建筑工业出版社2004年7月

[2]陆剑雄，张福昌，申利民. 坐姿与座椅设计的人机工程学探讨. 人类工效学.2005年12月第11卷第4期

[3]王笃明，王健，葛列众.肌肉疲劳的SEMG时频分析技术及其在工效学中的应用[J].航天医学与医学工程.2003(5):387～390

座椅设计的舒适性研究

周 敏 （浙江科技学院艺术学院 浙江杭州 310023）

理论研究·设计