关于办公家具参数——你所不知道的科学原理

北京办公家具今天与您分享办公家具的科学原理：人体工学椅、办公椅、电脑椅是一种工作椅，通常配备轮子，可以水平向任意方向移动。办公椅的高度可调节，并可绕中心轴旋转360度。然而，舒适性是最重要的要求及其主要特征，因为人们在工作时会长时间坐在上面。自20世纪以来，设计师们一直努力满足舒适性要求，但并未取得非常明确的结果。由于办公椅与其他类型的座椅家具一样，有着共同的起源——椅子，因此它们需要遵循相同的基本人体工学舒适规则。

　　GAVEE人体工学椅原理：办公椅和电脑椅

　　根据肌肉力/功与能量守恒的关系，从做功的公式来看：WF = F × P1P2 × cosα

　　在公式中，cosα表示力与位移之间的方向关系。从公式中可以看出，人体理想姿势与水平面成90°角，这样可以使维持直立坐姿的肌肉所施加的力最小化。然而，要良好地维持这种直立姿势，需要提供腰部支撑（腰背支撑）以保持肌肉发力最小化。

　　即使在今天，办公椅的设计仍然不正确，因为它们未能维持理想的坐姿。实际上，靠背位于座垫后方，人的背部必须向后倾斜或弯曲才能接触腰部支撑，从而失去理想姿势。椅子设计中的这一缺陷被称为“结构缺陷”，因为它已经延续了数千年。腰部支撑实际上必须能够向前移动，以支撑身体需要支撑的部位，从而确保直立的坐姿。

　　椅子可分为三个功能部分：靠背、座垫和下部支撑。

　　靠背

　　腰部支撑必须能够向前移动以接触人的背部；此功能可以节省肌肉能量，防止人向后倾斜而失去理想的坐姿。因此，腰部支撑的高度范围可限定在脊柱的L5–D8（T8）区域，因为如果超出此区域，脊柱伸展就会变得困难。

　　另一个重要方面是腰部支撑的高度必须可调节，因为每个人所需的高度不同。当增加头枕时，根据肩部轮廓增加靠背的高度是有益的。

　　由于腰部支撑应与整个腰椎前凸曲线相匹配，增加一个柔软的靠背垫是合适的，但其支撑力应在人的背部产生必要的反作用力，同时保持不弯曲。

　　座面

　　座面有两个重要特性：

　　首先，座面应有从上到下、从前向后的倾斜（1°即可），并保持适当离地高度。座面的倾斜可以加速大腿血液循环，使坐下和站起更容易。当人体保持直立坐姿时，重力的分力会使臀部和大腿向前滑动，但由于坐垫的拖拽作用，这种位移很容易被抵消。

　　其次，座深不应超过40厘米。实际上，由于上半身将大部分重量压在骨盆的坐骨结节上，只有20厘米的座深就足以坐下。

　　当40厘米高的座面上方有一个向前突出的腰靠时，人们总是坐在座面前缘，因此必须向后靠才能接触到腰靠。

　　由于坐姿直立，上半身的重量均匀分布在座面上，因此座面可以设计成平面。无需在座面上雕刻任何形状来贴合臀部和大腿。因此，摩擦力大的软垫比过于柔软或易变形的软垫更好。

　　中心支撑

　　由于人体必须保持直立坐姿，靠背不允许后倾。因此，底座只需要三条腿，互成120°排列。它们只需超出底座圆周1厘米，即可确保最佳稳定性。

　　这也最大限度地减少了办公椅所占用的空间，这是一个不可忽视的优势。

　　文件柜

　　根据上述理论，如果只需少数机构就能让办公椅非常舒适宜人，那么为什么现在的办公椅要采用如此复杂的机构，使靠背和座椅能够完成最复杂的动作，甚至常常需要它们同步运动呢？

　　答案很简单：设计师仍然认为舒适是每个人的渴望。所以他们希望为使用者提供每一种可能的调节机构，以便每个人都能感到自在。如果坐姿正确，就无需频繁改变它。事实上，理想的坐姿可以保持数小时，比任何其他姿势（当然，除了理想姿势）都要久。

　　不幸的是，设计师以每个人都想坐得舒服为前提，之后所做的一切都是错误的。

　　设计师的创造性努力旨在设计复杂的机构，这最终变成了一场智力游戏。反驳他们的原因有两个：第一，使用者不知道理想的坐姿是什么；第二，人们不喜欢花大量时间阅读说明书来调整一台“坐姿机器”。因研究肌肉收缩生理学而获得诺贝尔奖的Szent-Györgyi说过：“进化就是简化。”还记得计算机刚发明时占据整栋房子，而现在可以放在桌子上吗？

　　最后，办公椅的机构太多，因此价格昂贵。它们是少数人的椅子，并非服务于所有人。根据人体工程学原理，为使用者设计的办公椅首先考虑客观舒适度，然后是价格。它无疑会让大多数人负担得起。如果按照人体工程学原理设计，办公椅可以实现95%的舒适度。

　　根据最终分析，北京办公家具认为，客观舒适度是一种可测试的具体品质。事实上，美学是主观且肤浅的东西。对于一件工具（例如办公椅），美学也是一项必不可少的主要要求。