座椅舒适度与人体工程学 - 肖艳荣

　　　座椅舒适度与人体工程学

　　　　　　　　肖艳荣(长春客车厂设计处130062长春)

摘　要　阐述了客车座椅的舒适度与人体工程学的密切关系、座椅设计要领、几何尺寸及形状的确定。

主题词　客车　座椅　舒适性　研究自由词　人体工程学

　Inthispaper,thecloserelationshipbetweencomfortofseatsinpas-Abstract

sengercarsandhumanbodyengineeringisillustrated,andkeypointsinseatde-sign,determinationofgeometricaldimensionsandshapeareincluded.

　passengercar;seat;comfort;researchKeyWords　　客车是供旅客长途旅行用的主要设备,

在运行的车厢内长时间停留,会使旅客疲劳和心情烦燥。提供比较舒适和功能齐全的座椅可以帮助人们解除疲劳和缓解急燥情绪。尤其随着铁路客车速度的提高,座椅的舒适性显得更加重要。在高速列车上,广阔的视野已变得模糊不清,人们只能在客室内消磨漫长的时间,这时人们就需要坐在较舒适的座椅上谈话或休息。那么怎样才能满足旅客的这种要求呢?这就需要我们在设计座椅时要

收稿日期:1997-01-13

充分利用人体工程学的原理来提高座椅的舒适度。1　人体工程学

人体工程学是根据人体的解剖学、生理学和心理学等特征,了解并掌握人的活动能力及其极限,使生产器具、生活用具、工作环境、起居条件等和人体功能相适应的科学。实际上,现代对人体工程学的研究涉及面很广。只要是与人有关的各个方面,都要进行研究。运用人体工程学的目的,是为了设计出使用者操作方便、不易疲劳、不产生失误而且效率面进行分析试验总结,得出了一些经验,在提高货运质量,确保货运安全方面取得了一定成绩。但随着社会的发展,货运情况千变万化,人们对货物的质量要求越来越高,这就需要我们加倍努力,不断改进工作方法,提高货运质量。同时,也希望能得到各界人士的大力支持,共同搞好易腐货物运输,丰富人民生活。4　参考文献

1　中华人民共和国铁道部.铁路鲜活货物运输规则.北京:中国铁道出版社,1994.

2　中华人民共和国铁道部.铁路鲜活货物运输规则解释.北京:中国铁道出版社,1995.

符合卫生要求而使货物发生污染,卸车作业

不当损坏货物或包装,缺少防护措施导致对低温敏感货物的冷害或冻害或使冻结货物软化等。因此,到站对易腐货物必须认真组织卸车,做好交付工作,以免因卸车失误而尽失前功。对此《鲜规》第二十五条作了明确规定,收货人、车站和乘务员应严格执行,确保货物顺利交接。3　结束语

提高机冷车货运质量,技术复杂程度高、涉及面广、控制难度大。近几年来,在各级部门的重视下,通过对影响货运质量的方方面·32·铁道车辆　第35卷第5期1997年5月高的器具。因此,设计的主要工作是客观地掌握人体的尺寸及四肢活动的范围,使人体在进行某项工作时,能承受负荷及由此产生的生理和心理变化等等。

现阶段,家具人体工程学主要用于座椅、桌和床的设计。座椅是客车必备用具,按人体工程学的观点,座椅不仅仅是座具,而且还须将其看作与地面一样是确定功能尺寸的又一基点,其他家具的设计必须以座椅为基点。2　座椅设计

座椅的功能,从室内环境设计的要求看,首先是满足于“坐”,其次是观赏。因此,设计座椅要满足坐着舒适的功能性和美化室内环境的美观性的要求,两者缺一不可。在这里我们着重谈一下舒适的功能性。

座椅的设计,首先是使人感到舒适,即有利于消除疲劳。尤其在快速运行的客车上这一点最为重要。因此,设计者要研究人的坐姿与座椅支承构件的相互关系。坐姿正确与否对疲劳有一定影响,而对于疲劳的主要影响因素有座面、靠背、脚踏板和扶手。其设计的关键除了座面需符合大腿、臀部的自然曲线外,靠背的支撑条件必须切中人体的着力部位,脚踏板和扶手必须处在合适的位置,才能使人坐上去感到舒适。因此,我们要把大多数人的人体测量尺寸作为我们设计的依据,这就有必要进一步研究人体测量学。

人体测量学是通过测量人体各部位尺寸来确定个人之间和群体之间在人体尺寸上的差别的一门学科,它是人体工程学中的一部分,是一门新兴学科。人体测量学最先被应用在航空工业和军事工业上。后来,建筑师和室内设计师更多地意识到了人体测量学在设计中的重要性,应将其应用到整个建筑设计和室内环境设计中去,以提高人为环境的质量,节约面积和空间。

客车座椅不同于一般建筑座椅,它具有一定的特殊性,因为客车空间是有限的,而且

座椅舒适度与人体工程学　肖艳荣客车定员是一定的。普通客车设计思想是在有限的空间内,尽量增加定员来增加铁路运输的效益。基于这种思想,根据我们多年的设计经验以及对各个兄弟厂家客车座椅的研究和考察,总结出下列客车座椅使用参数,供设计者参考。2.1　座垫设计

座垫设计的关键尺寸是座高、座深、座宽和斜度。按日本学者研究的肌电图测定资料,当座面高度为400mm时,腰部肌肉的活动最强烈,而座面高于或低于400mm时,肌肉活动强度均有所降低。这说明当人体坐在略高或略低于400mm座面的椅子上时,腰部不易疲劳。座垫的高度还要取决于人体膝(腿弯)高度,即从地面到膝盖骨中点的垂直距离。根据日本学者测量结果,95%的成年男女膝高度在445mm～490mm之间,因此,我们通常将座垫的高度设在420mm～450mm之间,这个尺寸对大部分人来说应该是合适的。例如德国的高档旅游车座垫高度为440mm,韩国座椅为420mm,我国大多数客车座椅为430mm。座垫的深度由臀部至膝部长度即臀部最后面到小腿背面的水平距离来决定,根据日本学者测量结果,这个尺寸在533mm～549mm之间。因此,我们通常把座深尺寸设在450mm～490mm之间,这个尺寸可以保证腿部肌肉不被挤压,对那些可躺式座椅这个尺寸还要加大。对于客车来讲,座深尺寸还要受到客车定员及座椅摆放形式的限制,设计时要综合考虑这些因素的影响。臀部宽度即臀部最宽部分的水平尺寸(这个尺寸是坐着时测量的)决定了座垫的宽度,根据人体测量学,这个尺寸在404mm～434mm之间,因此,我们通常把这个尺寸设在460mm～480mm之间。当然,这个尺寸还要受到客车客室宽度以及其他功能的限制。为防止人体滑动,座垫表面应向后倾斜,倾角不能过大,过大会使人站起来困难,以5°～10°为宜。座垫两侧可根据腿部肌肉分

·33·布情况设计成曲线,对腿部起托起作用,这样可以解除疲劳。人体坐在椅子上时,大部分体重应由坐骨结节部位支撑,最好不要使大腿后侧承受压力。另外,椅垫的回弹性和压缩性对于舒适性来讲也是很重要的。根据参考资料,推荐座垫的允许压缩变化范围为13mm～51mm,很显然,这取决于座垫的材料和做法。

2.2　靠背设计

靠背设计的关键尺寸为椅背的大小和倾斜角度。设计靠背时通常是以正确姿势,即脊柱处于自然伸展状态的姿势为依据。使用形状和尺寸适当的靠背,能减少不必要的肌肉活动,但是靠背一定不能限制到脊柱和手臂的活动。靠背不仅支撑腰部,还要支撑背部和头部,否则就不能保持自然的姿势。靠背的倾斜角度在任何情况下均不得小于90°,该角随着休息功能的提高而增大,通常以95°～120°为宜。倾角与支撑点的关系可以归纳成以下几点:(1)靠背倾斜角小时,靠背支撑点选择在第二到第三腰椎;(2)靠背倾斜角大时,支撑点移向胸椎下部;(3)靠背倾斜角超过114°时,必须对腰椎、胸椎下部以及头部三点进行支撑。

根据上述几点确定支撑位置,从而设计靠背的几何形状,我们还可以对靠背的硬度进行调整,比如支撑点硬度大一些,而在其他部位的硬度小一些,这样可以使靠背更加舒适,因此,就需要研制多种硬度的靠背。靠背的大小取决于坐着时的肩中部宽度,即从座椅表面到脖子与肩峰之间的肩中部位置的垂直距离,还取决于人体正常坐高和肩宽以及两肘之间宽度。不同类型的座椅这个形状可以完全不同。另外,靠背的造型还要同座垫形状协调,使座椅的整体造形美观。2.3　扶手设计

扶手设计的关键尺寸是扶手的高度和间距。这取决于两肘之间宽度、肘部平放高度及人体宽度。根据资料显示,当坐骨结节点与扶·34·手表面距离为240mm～250mm时,肌肉的活动强度最小,扶手的位置最适当。因此,合

适的扶手间距应在420mm～440mm之间。扶手倾角以90°±20°为宜,至于扶手的左右角,则应前后平行或前端稍有张开。扶手应该有软垫并最好设计成水平或与椅子表面平行。2.4　脚踏板

在较高档的客车上,我们要在座椅上设计出脚踏板,当然这只有在座椅单向排列时才能实现。根据肌电图的研究,脚踏板的设计原则可以简单地归结为:脚的正确位置是保持小腿与上身平行,或者与大腿的夹角大于90°。实现设计时,还必须加上脚能自由活动的空间。因此,脚踏板位置应摆在脚的前方或上方,才能方便脚的活动。

以上只是座椅设计最基本的四个方面,根据不同档次客车的需要,我们还可以加设其他的使用功能,比如设计可躺式座椅,采用气动或机械传动装置实现座椅的移动和靠背的转动;可旋转座椅,旅客可以根据客车走向任意选择人体的朝向,可以减少晕车现象,方便工作和谈话;在扶手中设有暗藏式旋转茶桌,方便旅客进餐;在靠背上设书报网、折叠式茶杯架,为旅客提供多项服务;在座垫下设活动式腿托,供旅客休息时用;还可以采用柔软的气体头靠,方便旅客睡觉等等,这些都会提高座椅的舒适性。我们可以根据不同车型的要求,选择各种功能,组合成一种舒适的座椅。

综上所述,在设计客车座椅时,必须按照人体工程学原理来确定几何尺寸及形状。在客车规定的空间内,最大限度地接近人体工程学要求,这样才能保证座椅的舒适性。3　参考文献

1　龚　锦.人体尺度与室内空间.天津:天津科学技术出版社,1987.

2　朱宝良.室内环境设计.上海:同济大学出版社,1991.

铁道车辆　第35卷第5期1997年5月

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