基于人机工程学的办公座椅改良设计

周悦

摘   要：文章针对市场上现有办公座椅存在的一些问题，基于人机工程学的相关知识加以改进，设计出更加舒适、实用的办公座椅。通过文献查找、实地调研，分析、研究了办公座椅的用户群体、使用环境、基本特点等内容，结合市场现状和人体工学的相关理论，找出切入点，得出了一些具体的改良方案。

关键词：办公座椅;实地调研;人体工学;改良方案

随着社会的发展、科技的进步，职场健康问题越来越受到现代办公室人员的关注与重视，其长时间坐在办公座椅上工作，若办公座椅的舒适性等未达到要求，将会带来一系列的职业病，危害到现代办公人士的健康。因此，符合人机工程学的办公座椅日益受到办公室人员的青睐，根据现代办公室人员的工作性质与工作环境需要，应配备一把符合人机工程学、舒适度达到要求的办公座椅。本文的主要目的就是调查研究现代办公人员的需求以及现有办公座椅的不足之处，结合人机工程学的相关理论知识，对市场上的办公座椅加以改良，设计出符合办公人员需求的办公座椅，使之更舒适地工作，提高工作的效率。

1    现有产品的人机分析

1.1  办公座椅的用户群体分析

辦公座椅的用户群体主要有企业、政府、学校和百姓家庭，其中，购买主体主要集中在企业。企业是办公座椅的主要消费者，因此，职场中的现代办公人员使用办公座椅的时间是非常频繁的（见表1）。

1.2  坐姿分析

1.2.1  常见坐姿

瑞士Giroflex公司曾经对4 290名男女职员的“坐的行为”进行定时摄影调查，测定各种姿势在日常工作中所占的比例，结果如图1所示[1]。

可以看出，坐于椅座的中部和前倾姿势所占的比例最大，分别为52%和49%;坐于座椅的后部和后倾姿势所占的比例最小，分别为15%和19%。由此可见，在工作时人大多以前倾和直立的坐姿为主，偶尔后倾来达到休息的目的。

1.2.2  坐姿的生理形态分析

脊柱位于人体背部中线处，由33块段圆柱状椎骨组成，包括7块颈椎、12块胸椎、5块腰椎和下方的5块骶骨及4块尾骨[2]，如图2所示。如果要使坐姿状态下脊柱的变形最小，那么办公座椅的设计应尽可能贴合腰部，给腰部一个支撑，尽可能减少腰部的受力。

1.3  国内办公座椅品牌分析

在做市场调研时，分析了市场上常见的几种品牌的办公座椅，从材质、主要功能、优缺点等方面进行了全面的研究，通过对比与分析，总结了各种品牌办公座椅的优势与劣势，如表2所示。从中发现了一些共同点与不同点，每个品牌都有自己的核心卖点，但都或多或少一些不足，这些不足正是设计办公座椅时的主要切入点。

2    改良设计方案分析

2.1  现有产品的不足

（1）办公座椅可调节性差。办公座椅应与人体工程学紧密地结合，实现办公座椅主要部位的可调节，使办公座椅能够满足大多数人的需求。办公座椅的可调节性越强，办公人员能更灵活地使用，从而提高工作效率。

（2）材料应环保无污染。办公座椅应采用舒适、环保型材料，并尽量使用可降解或可回收利用的材料，减少材料的浪费与对环境的污染。

（3）色彩单一，缺少热情。办公椅的色彩设计应与环境、空间和使用功能相结合。目前，市场上的办公座椅颜色比较单调、枯燥，缺少生机，可采用多种颜色搭配以增添活泼气息，使办公气氛变得不那么严肃、紧张。

（4）办公座椅的设计需进一步智能化。目前市场上的办公座椅功能比较单一，几乎没有任何智能化功能，比如矫正坐姿、时间提醒等更高级的功能，未来的办公座椅应该是朝着智能化方向发展的，所以增加办公座椅智能方面的功能是发展趋势。

2.2  办公座椅的关键尺寸分析

2.2.1  座高

座高指地面至就座座面上坐骨支承部位的高度，即小腿加足高[3]。座高是影响办公座椅舒适度的重要因素，座高不合理会影响人的坐姿，进而造成腰部的疲劳。座高过低或者过高都会在一定程度上对人体造成危害，因此，设计合理的座高是很有必要的。根据中国成年人人体尺寸[4]，男性小腿加足高为372～463 mm，女性小腿加足高为331～417 mm，为保证办公座椅的座高可调节以适应不同的坐姿，因此，办公座椅的座高为360～470 mm。

2.2.2  座宽

座宽是指人就座时水平面的宽窄[5]，在设计办公座椅的座宽时应大于人坐姿时的臀宽，根据中国成年人人体尺寸，男性坐姿臀宽为284～369 mm，女性坐姿臀宽为295～400 mm，所以办公座椅的座宽一般为370～420 mm，为增大人体的活动空间，故将座宽适当扩大，设计为450 mm。

2.2.3  座深

座深指的是座面的前后距离，对于办公座椅的座深设计，不宜过大，过大会导致腰部与人的距离变大使靠背不能起到支撑的作用。根据中国成年人人体尺寸，座深确定为480 mm。

2.2.4  座面倾角

为减轻身体的疲劳程度，办公座椅一般会设计一定范围向后倾的角度，这样既不会向前滑，又不会导致大腿受到压迫，根据市场上调研的办公座椅倾角，角度设计为3°～6°。

2.2.5  靠背

靠背可以为腰部提供强大的支撑作用，缓解久坐带来的疲劳。如果办公座椅没有靠背，那么腰部就得不到放松，时间一长就容易导致腰椎变形，带来一些不可避免的职业病。为避免这些危害，办公座椅一般都设计有腰靠，查阅了相关资料，靠背高度可取600 mm。就人体脊柱形状而言，靠背角度在115°左右为最佳，此时最接近自然的腰部形态，有研究提出，将椅面前倾5°，靠背后倾15°，可有效避免背部疾病[6]。

2.2.6  扶手

扶手的主要作用是给予手臂以支撑，人在使用座椅时需要依靠扶手坐下和站起来，扶手过低或过高都不能起到良好的支撑作用，根据人体工程学的研究，扶手高度与座面距离有关，距离控制在200～250 mm比较能够符合大部分工作人员的需求[7]。为满足不同人群的不同需求，扶手应设计成可调节的。

2.2.7  最终改良尺寸

根据前面的分析，办公座椅主要尺寸如表3所示，可调节的范围大，适合不同人群的需求。

3    結语

在前期的市场调研中，笔者查找了大量有关办公座椅和人机工程学的资料。通过调查得知办公座椅的用户群体主要有4大类，主要是企业购买。用户使用办公座椅的行为动作可分解为7步，扶手在其中起了关键作用，在工作时人的坐姿主要为前倾或直立，设计办公座椅时应尽可能提供腰靠与肩靠。分析研究了市场上常见的几种品牌的办公座椅，为后期的改良设计奠定了重要的基础与方向。根据中国成年人人体尺寸的相关数据，对办公座椅的座高、座宽、座深、座面倾角、靠背和扶手6个方面进行了详细的分析，确定了相关的尺寸，尽最大可能满足人的不同需求，为用户提供最大的舒适性。

随着社会工作压力的增大和经济的进步，健康问题日益受到现代职场人的关注，其需要一把符合人机工程学、能缓解疲劳的办公座椅，在保障健康的同时也能提高工作效率。在经过一番调研和分析研究之后，对办公座椅进行了改良，但依然存在不足之处。在办公座椅的改良过程中，很多细节未考虑清楚，并且方案的可实施性还有待探究。在今后的研究中，应做好前期的调研工作，找到研究的切入点，设计过程中考虑实施的可行性，找到研究突破点、创新点，将设计落到实地。

[参考文献]

[1]张丹丹.办公座椅设计中的人机工程学应用[D].北京：北京林业大学，2008.

[2]王云祥，吕衡发，张书琴.人体解剖学[M].长春：吉林科学技术出版社，2001.

[3]李达，姜勇.人机工程学[M].北京：电子工业出版社，2014.

[4]国家技术监督局.中国成年人人体尺寸：GB/T 10000-1988[S].北京：中国标准出版社，1989.

[5]蔡欢.多功能办公休闲椅的设计与研究[D].杭州：浙江工业大学，2015.

[6]杨宛萤，张福昌.基于人机工程学的办公座椅舒适性设计研究[J].包装工程，2017（12）：187-191.

[7]宁烁.办公用椅设计中的人体工程学分析[J].广东蚕业，2017（1）：55.