坐姿分析在看臺座椅上的應用

座椅的出現就是為了供人類活動勞作后休息使用，看臺座椅的設計也應當遵循人體工程學，下面綠蛙看臺一起帶來坐姿分析和看臺座椅設計的一些知識，看臺座椅設計服務的基本出發點——坐姿分析

一、坐姿的優點和缺點

1.1、坐姿的優點

a.可免除站立時人體的足踝、膝部、臀部和脊椎等關節部位受到靜肌力，減少人體能耗，消除疲勞。

b.坐姿比站立更有利于血液循環。

c.有利于保持身體的穩定，這對精細作業更適

d.在用腳操作的場合，坐姿保持身體處在穩定的姿勢，有利于作業。

1.2、坐姿的缺點

a.限制了人體活動范圍，尤其是需要上肢出力的場合，往往需要站立作業，而頻繁的起坐交替也會導致廢勞。

b.長期維持坐姿也會影響人體健康，招致腹肌松弛，脊椎非正常彎曲，以及對某些內臟器官造成損害，如消化器官與呼吸器官

c.坐姿太久也會造成下肢腫脹，靜脈壓力增加．大腿局部受到壓力，增加血液回流阻力，引起不適感。

二.坐姿矯形學的生理解析

2.1、正常的姿勢下，脊柱的腰椎部分前凸，而至骶骨時則后凹。在良好的坐姿狀態下，壓力適當地分布于各椎間盤上，肌肉組織上承受均勻的靜負荷。

2.2、當處于非自然姿時，椎間盤內壓力分布不正常，形成的壓力梯度，嚴重的會將椎間盤從腰椎之間擠出來，壓迫中樞神,產生腰部酸痛、疲勞等不適感。軀干完全挺直的坐姿使脊椎嚴重彎曲，因椎間盤上壓力不能正常分布，身體上部的負荷加在腰椎部，引起不適，因此90度角的靠背椅是不良的設計,軀干前傾的姿勢會使本來前凸的腰椎拉直甚至反向后凹，這種姿勢因而也極不舒服，影響了胸椎和頸椎的正常彎曲，使頸、背部疲勞.

? 故良好的坐姿：腰與大腿成135度，腰椎部有支撐

2.3、肌肉活動度

脊椎骨依據其附近的肌肉和腱連接，椎骨的定位正是借助于肌腱的作用力。一旦脊椎偏離自然狀態，肌腱組織就會受到相互壓力(拉或壓)的作用，使肌肉活動度增加，招致疲勞酸痛。

3組不同坐姿的2－3腰椎背棘直肌肌電圖

根據矯形學原理和肌肉活動度分析可得出下列結論：

A 軀干挺直或前傾的坐姿很容易引起疲勞

B 設置適當的靠背可使疲勞降低

C 大于90度的靠背可防止骨盆的旋轉，增加坐姿穩定性  且使坐姿更接近自然狀態

三、綠蛙看臺專注座椅設計

（一）綠蛙看臺座椅設計原則和分類

1.1、 座椅的形式與尺度及其功用有關

1.2、 座椅的尺度必須參照人體測量學數據確定

1.3、 身體的主要重量應由臀部坐骨結節承擔

1.4、 座椅前緣處，大腿與椅子之間壓力應盡量減小

1.5、腰椎下部應提供支承，設置適當的靠背以降低背部緊張度

1.6、椅墊必須有足夠的墊料和適當的硬度，使其有助于體重壓力均勻地分布于坐骨結節區域

（二）綠蛙看臺座椅設計細則

2.1 、座高：貴賓席椅42—1125px，普通觀眾席座椅38—45cm

a. 適當的座高應使大腿保持水平，小腿垂直，雙腳平放于地面。

b. 座面不能過高，否則小腿懸空時，大腿受椅面前緣壓迫，使坐者感到不適，長時間這樣坐著血液循環受阻，小腿麻木腫脹。因此，座高一般按低身材人群設計，建議座面前緣應比人體膝窩高度低3—125px，且有半徑為2.5—125px的弧度。

c. 座面亦不能太低，否則腿長的人骨盆后傾，正常的腰椎曲線被拉直，致使腰酸不適。

d.休息椅應使腿能向前方伸展，以放松肌肉，也有助于身體的穩定

e.工作椅使人以較直立的姿勢坐于其上，雙腳平放于地面，故其座高比休息椅稍大

f.當作業面固定時，椅高上限應根據身材較矮的作業者的要求來確定，因為工作椅的高度顯然與作業面高度有關，工作椅最好高度可調，以適應不同作業者

2.2、座寬：43—1125px

a.座寬必須能容納身材粗壯的人。對單人使用的座椅，參考尺寸是臀寬，以女性群體尺寸上限為設計根據，

b.對成排相鄰放置的座椅，如劇場觀眾椅，則座寬應以肘間距的群體上限位為設計基準，以避免擁擠壓迫感。

c.座寬亦不能太大，如長時間坐姿作業，雙臂應得到應有的支承，如座寬太大，則肘部必須向兩側伸展以尋求支承，這樣會引起肩部疲勞。

2.3、座深：貴賓席椅40—1075px，觀眾席椅35—1000px

a.指椅面前緣至后緣的距離，該尺寸不能太大。正確的座深應使靠背方便地支持腰椎部位

b.如座深大于身材矮小者的大腿長（臀部至膝窩距），座面前緣將壓迫膝窩處壓力敏感部位，這樣若要得到靠背的支持，則必須改變腰部正常曲線；否則，坐者必須向座緣處移動以避免壓迫膝窩，卻得不到靠背的支持

c.為適應絕大多數使用者，座深應按較小百分位的群體設計，這樣身材矮小者坐著舒適，身體高大的人只要小腿能得到穩定的支持，也不會在大腿部位引起壓力疲勞。

2.4、座面傾角：休息椅19—20度，工作椅小于3度

a.座面傾角指座面與水平面所夾角度

b.座面后傾的作用有兩點：

①是由于重力，軀干后移，使背部抵靠椅背，獲得支持，可以降低背肌靜壓。

②是防止坐者從座緣滑出座面。后者在振動顛簸的環境中尤為重要，如汽車鴛駛用座椅及長途汽車的乘客座椅

c.從座椅的功能來區分:

①休息椅座面傾角大，有利于身心松弛，大座面傾角與靠背傾角構成近于平躺的休息姿勢。

②對工作座椅而言，因作業空間一般在身體前側，如座面過份后傾，脊椎因身體前屈作業而會被拉直，破壞正常的腰椎曲線，形成一種費力的姿勢，因此傾角不能太大，一般為3度以下

d.研究還表明：

采用座面適當前傾設計的工作椅會更適合于工作，尤其是辦公室工作，比如對寫字和繪圖用椅的設計，當要求座高較高時，對于傾斜式繪圖桌用椅，前傾角應達到15度以上，如果背靠角為90。，則相當于座面與靠背夾角為l05度，這是坐姿的最小舒適角度，靠背對于脊椎部還能起適度的支持作用，肌肉緊張較小，背部壓力在椎骨上分布也較均勻。

2.5、靠背的高度與寬度

a.因為人體背部處于自然形態時最舒適，此時腰椎部分前凸，座椅設計要從座面與靠背之間的角度和適當的腰椎支持來盡力保證。成年人腰椎部中心位置約在座位上方23—650px處，腰椎支點應略高于此尺度，以支持背部重量。

b.靠背由肩靠和腰靠兩部份構成，大部份工作場合，腰靠最主要。

c.靠背的最大高度可達48—1575px，最大寬度可達35—1200px。靠背的尺寸主要由臀部底面到肩部的高度(決定靠背高)和肩寬(決定靠背寬)有關，確定高度時還必須計入座椅的有效厚度。

d.為了使背部下方骶骨和臀部有適當的后凸空間，座面上方與靠背下部之間應有凹入或留一開口部分，其高度至少為12.5—500px

2.6、靠背角度 ：103一112度

指座面與靠背的夾角，其目的與座面角度相似

從脊柱正常形態來看，該角為115度較為合適。實際應用中，建議取：閱讀用椅101—l04度，休息椅105—108度

2.7、扶手高：座墊有效厚度以上21—550px

a.在不妨礙執行某些待定作業的情況下，一般座椅應考慮設置扶手。扶手的主要功用是使手臂有所依托，減輕手臂下垂重力對肩部的作用，使人體處于較穩定的狀態。它也可以作為起身站立或變換坐姿的起點。

b.扶手不能太高，否則迫使肘部抬高，肩部與頸部肌肉拉伸；但如過低則實際上使臂部得不到支撐，或者軀干必須偏斜，以尋求一側的支承

2.8、椅墊

a.人體在坐姿狀態下，與座面緊密接觸的實際上只是臀部的兩塊坐骨結節，其上只有少量的肌肉，人體重且的75％左右由約625px2的坐骨周圍的部位來支承，這樣久坐足以產生壓力疲勞，導致臀部痛楚麻木感。

b.測試研究表明，坐于座墊上的臀部壓力值大為降低，而接觸支承面積也由22500px2增大到26250px2，使壓力分散。

c.椅墊的另一優點是能使身體采取一種較穩定的姿勢，因為身體可以適應地陷入座墊。