從人體工程學出發(fā)對椅子設計的舒適與健康之辨析（二）

蘇 垣 王 周 Su Yuan & Wang Zhou

(1.中央民族大學，北京 100081；2.中南林業(yè)科技大學，湖南長沙 410004）

2.4 坐姿的調節(jié)

久坐的身體如果保持同一種坐姿，一動不動，那么即使是再舒服的坐姿，時間長了也會出問題。長時間的壓力積累，不僅會導致局部肌肉感覺僵化，而且也不利于脊椎的健康，人體會感覺不適。因此，在久坐時空里，應當經常自覺地進行坐姿的調節(jié)、變換，活動身體（包括定時走動），改變體位。

3 坐椅靠背的人性化設計——椅子健康與舒適之要點

用丹麥的設計大師漢斯·韋格納的話說，椅子的本質就是四條腿（或理解為一個支架），一個椅座，外加扶手和連在一起的靠背，就是一把椅子[1]。

在這里，我只是重點談關于座椅靠背設計的一些思考，原因是，靠背是決定椅類家具健康與舒適的根本要素，改善坐姿的腰椎處境，維持比較好的坐姿，這主要是由椅子靠背來實現(xiàn)的。設計靠背比較起設計座面，不僅重要得多，也復雜得多，是最難于令人體滿足的。靠背設計中，應當注意以下幾點：

3.1 座椅靠背傾角——輔助人體形成某種坐姿

座椅靠背傾角是指座椅靠背與座面之間的夾角?？勘硟A角的大小依據何來？靠背傾角是為人體的坐姿服務的，其主要功能是輔助人體形成某種坐姿。因此，應當從人的坐姿需求出發(fā)來決定座椅的靠背傾角。

人的常用坐姿是指前傾坐姿、直腰坐姿、后仰坐姿這三種坐姿。座椅的靠背傾角可以選擇小于90°、等于90°、大于90°這三種情況。人的三種常用坐姿與座椅的三種靠背傾角之間的配合關系是怎樣的呢？人們往往從表面現(xiàn)象誤以為，三種常用坐姿與三種靠背傾角的座椅之間存在著一一對應（唯一對應）的關系，即前傾坐姿對應著靠背傾角小于90°的座椅，直腰坐姿對應著靠背傾角等于90°的座椅，后仰坐姿對應著靠背傾角大于90°的座椅。這，純屬誤解，其實際情況是，三種常用坐姿與三種靠背傾角的座椅并不存在一一對應（唯一對應）的關系[2]。

例如，前傾坐姿，并非只能唯一地選擇使用靠背傾角小于90°的座椅，而是也可以選擇靠背傾角等于90°或大于90°的座椅。因為前傾坐姿可以讓人的后背脫離開座椅的靠背而獨立存在，也就是說，無論座椅靠背傾角是小于90°、等于90°、還是大于90°，就座者都可以自主選擇前傾坐姿。這就說明，前傾坐姿與靠背傾角小于90°的座椅并不存在一一對應的關系。

同理，直腰坐姿并非只能唯一地選擇使用靠背傾角等于90°的座椅，而是也可以選擇使用靠背傾角小于90°或大于90°的座椅。因此，直腰坐姿與靠背傾角等于90°的座椅也不存在一一對應的關系[3]。

后仰坐姿的情況比較復雜，在靠背傾角小于90°和等于90°的這兩種前提之下，人們無法形成合適的后仰坐姿，只有選擇使用靠背傾角大于90°的座椅，只有在這種靠背對于人的體位進行配合的前提之下，而且是唯一的前提之下，人們才有可能形成合適的后仰坐姿，脫離開這種靠背的條件，就座者個人無法獨自完成后仰坐姿，因此說后仰坐姿必須唯一地選用靠背傾角大于90°的座椅；但是，反過來說，在靠背傾角大于90°時，就座者并非只能采用后仰坐姿，他也可以自由選擇前傾坐姿或直腰坐姿，這就說明，后仰坐姿與靠背傾角大于90°的座椅并不存在一一對應的關系。

在本文的前一部分“坐姿研究”中，已經得出結論，一方面，從理論上講，應當提倡、推薦采用健康、舒適的后仰坐姿，要滿足這種坐姿需求，必須選用靠背傾角大于90°的座椅；在“坐姿研究”中又提到，另一方面，從實際情況方面看，在桌面工作時，又不可能只采用后仰坐姿，還不得不經常采用前傾坐姿或直腰坐姿，即就座者必須能夠分別選擇采用全部的三種常用坐姿，而要全部滿足這些坐姿需求，也只能選用靠背傾角大于90°的座椅，而不是其他，只有這樣，才能符合現(xiàn)代人的生活習慣與坐姿需求。這樣就得出一個結論，在設計座椅的時候，必須采用大于90°的靠背傾角。

根據座椅在設計的不同目標定位，如工作椅、休息椅、多功能椅、等等，會采用全都大于90°但是大小不同的靠背傾角[4]。

對于低靠背椅、中靠背椅來講，靠背傾角大于90°，但一般不超過110°左右。原因是，若靠背傾角超過110°時，雖然腰椎會感覺更加舒適，但是，人體是一個整體的系統(tǒng)，必須綜合考慮各個部位的平衡，對于低、中靠背椅來講，因為靠背比較矮，沒有高靠背椅上的頭靠，這樣人的頸椎就會出現(xiàn)新問題了，靠背傾角過大，頭部過度后仰，會使頭部重心超出頸部的支持面，為了維持頭部的平衡與穩(wěn)定，導致頸椎必須挺直，頸部肌肉處于持續(xù)緊張狀態(tài)，以支持頭部的后仰姿勢，時間長了，必然產生頸椎的疲勞與勞損。所以，此時必須把靠背由低、中靠背加高之后變?yōu)楦呖勘骋危诳勘车纳喜吭黾宇^枕，以支持頭部（后腦勺的下部）和頸椎。因此，低、中靠背椅的靠背傾角大于90°，但一般不會超過110°左右[5-6]。

3.2 靠背板面的立體外形

靠背的外形，應當盡量接近、吻合坐姿時人體后背的外形，即人體脊柱正常的S形生理彎曲的外形形態(tài)。其效果是，一方面，身體呈后仰坐姿，若椅子靠背形態(tài)與人的后背比較接近、貼合、有包裹感，相互的接觸面積就越大，壓強就越小，反之，若靠背形態(tài)不相吻合，造成局部壓力集中，后背感覺就不舒適；另一方面，靠背與人的后仰的脊柱外形越接近，對脊柱、尤其是腰椎的支撐，就利于脊柱保持接近于正常的S形生理彎曲，減小腰椎間盤內壓力，使腰背部感覺舒適。

圖2 不出頭舒適圈椅

圖3 短扶手舒適圈椅

3.2.1 靠背在縱切面（正中矢狀面）的外形

靠背在縱切面上的切線，接近于脊柱正常S形生理彎曲，即靠背上與頸椎、腰椎的對應段向前凸出，與胸椎、骶椎的對應段向后凸出。更確切地說，這里的S形不是一個S，而是從上到下的二個S形疊起來[7]。

但這里應注意脊柱的“生理彎曲”與“生理曲度”是兩個不同的概念。正常的S形生理彎曲是指脊椎的四段分別前凸或后凸的彎曲方向，生理曲度是指前凸或后凸的彎曲幅度的量有多大。在不同姿勢下，脊柱生理彎曲的彎曲方向多是類似的，但生理曲度卻有所變化。例如：

a.直立站姿，S形彎曲在腰椎段進深約為4-6cm（H）；b.仰臥姿,S形彎曲在腰椎段進深約為2-3cm（H/2）；C.某種后仰坐姿，S形彎曲在腰椎段進深約為1-1.5cm（H/4）

在靠背設計中，要考慮到靠背的S形彎曲方向及彎曲曲度的變化與差別。

3.2.2 靠背在橫切面（水平切面）的外形

靠背在水平切面上的切線，應當接近左右對稱的凹形弧線，即靠背為圓弧靠背板面。綜合縱切面和橫切面的外形，靠背的板面應該為一個環(huán)狀的復雜空間曲面。

3.3 靠背上的主要支撐點

靠背上的主要支撐點，是對于人體后背的幾處人體骨骼達到有效支撐的小面積的“點”，是整個靠背上壓力分布最大處。具體的是指腰靠（腰椎處，一處一點，向前凸出）、肩靠（左、右肩胛骨處，位置在第五、六胸椎附近，一處二點，左、右側各一點，向后凸出）、頭靠（頭枕，后腦勺下部及頸椎處，一處一點，向前凸出）[8]。

在這三處四點的支撐位置，要求靠背對人體的支撐達到一定的支撐力度（支撐硬度），以保證支撐的穩(wěn)定性。如果在支撐點處是柔軟的靠墊，要注意材質不可過軟，因為如果靠墊隨著后背的壓緊而伸縮，會給人以靠不穩(wěn)的感覺。

再強調一下“腰靠”的設計。腰椎是人體脊柱中，受力最不平衡的骨骼部位，它要承載整個上身的體重，維持身體的平衡與穩(wěn)定，在此基礎上還要進行腰部的大幅度活動，因此腰椎是人體最重要的連接部位，坐姿中最累的是人的腰椎，腰椎是坐姿中最容易產生疼痛、病變的人體器官。座椅設計的健康與舒適首先要考慮的出發(fā)點，全在于支撐和保護腰椎，讓腰椎得以充分放松與休息。座椅靠背的曲面形狀，就是為了使坐姿時的脊椎接近于正常狀態(tài)下的S形生理彎曲，其中尤其是保持腰椎曲線的微向前凸的生理特點和良好形態(tài)，因此，靠背上向前凸出的支持腰椎的腰靠，是靠背設計中最重要的支撐點。腰靠的具體位置，在第四腰椎附近，因為每個人的身高體型都有差別，所以在腰靠設計中，讓一處固定的腰靠去適應很多人的腰椎是不可能做到的。為此，可以設計一個能夠調節(jié)的小腰墊，做上下調節(jié)，以滿足個性化的設計需求[9]。

3.4 靠背與人體接觸處的光滑度、手感、觸感

座椅靠背的各個部位，尤其是與人體接觸處，不容許易傷人、硌人的尖角、尖棱（銳邊）、突頭（小塊凸起）存在，必須圓潤光滑、手感好、觸感好[10]。

3.5 靠背與久坐的坐姿調節(jié)

久坐時，應當經常、主動地進行坐姿調節(jié)，因此，對于座椅及靠背會提出一些新的要求，第一，存在坐姿調節(jié)的空間，變換坐姿方便?？勘秤邪袝容^舒適，但又宜包圍過緊，妨礙調節(jié)坐姿。第二，在座椅上適當轉動身體時，需要靠背一直存在著對于就座者腰背的支撐、倚靠，以保持舒適性[11]。

4 人椅配合：會坐，養(yǎng)成良好的坐姿習慣

座椅在坐姿的形成上占據著極為重要的位置，坐姿好不好，最直接起作用的物質條件就是座椅。但是，即使有一把設計合理的座椅，就一定能保證形成好的坐姿嗎？未必！座椅只是在很大程度上影響人的坐姿，但未必能完全決定人的坐姿，因為在一把椅子上并非只能唯一地采用一種固定坐姿，而是就座者可以自主選取N種坐姿：例如從臀部在座面上的位置看，可以有淺坐、深坐到坐滿；從上半身在前后方向上的角度變化看，即使是坐在靠背傾角大于90°的座椅上，也可以任意選擇前傾坐姿、直腰坐（挺直坐）或放松坐、后仰坐姿；從上半身在左右方向上的角度變化看，可以有向左傾斜、上身直立、向右傾斜；從小腿的姿勢看，可以小腿前伸、直立、向后勾，甚至還有蹺二郎腿、或把腿搭在扶手上斜坐；此外還有挺胸抬頭或含胸駝背的坐姿變化；又有如葛優(yōu)躺（北京癱）式的不良坐姿，等等，總之人的坐姿可以千變萬化，在一把椅子上并非只能限定一種坐姿[12]。

因此說，良好的坐姿取決于兩個因素，一個因素是“物”的條件，要求有一把設計合理、尤其是高度適合于自己（量身定制）并且有合適靠背的椅子；另一個因素是從“人”的方面講，有一個人椅配合的問題，人坐在椅子上必須“會坐”，養(yǎng)成一個良好的坐姿習慣，而不是采用盲目、隨意（放任自流）的坐姿。

4.1 良好的坐姿習慣主要應該滿足以下幾點要求

a.臀部結結實實坐滿（全覆蓋）椅面。b.臀部和腰背部全都自然貼靠在椅子靠背上，讓靠背起到作用，盡量采用后仰坐姿。c.尤其是讓腰部緊貼腰靠，不宜讓腰部懸空[13]。對于腰靠不太合適的座椅，增加一個腰墊來調節(jié)。d.久坐之余，時常自覺地活動身體，調節(jié)、改變坐姿，包括起立走動，不宜長時間固定一種坐姿。

4.2 避免不良坐姿

a.上身彎腰駝背（前屈坐）：這屬于過度前傾的坐姿，脊柱變形成為拱形（C形）。b.淺坐后靠、歪斜倚坐：形如葛優(yōu)躺（北京癱），淺坐位，上身過度后仰，只有肩部后靠到椅子靠背上，半躺姿勢，此時腰部懸空，沒有腰部支撐，這種屬于“不正常的后仰坐姿”，久坐造成腰椎間盤突出，產生退行性病變。c.長時間蹺二郎腿：使腰椎生理前凸減小，消失甚至后凸，正常的腰椎生理曲線破壞，腰部肌肉處于緊張狀態(tài)，導致腰肌勞損。

只有把設計合理的座椅和良好的坐姿習慣結合起來，才能形成健康、舒適的坐姿。

5 結語

當前，新中式家具已經成為中國家具行業(yè)的一大發(fā)展趨勢，但是，很多中式家具的生產企業(yè)仍然是處于“傳承有余，而發(fā)展與創(chuàng)新不足”的處境。有感于此，筆者希望以自己在學習人體工程學理論、并進行一些設計實踐嘗試（《舒適圈椅》系列）中的體會，與業(yè)內的朋友交流，以期對于行業(yè)的發(fā)展能做些實事。