基于生理与心理反应的办公桌椅舒适度研究

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坐姿工作是目前最普遍、最流行的工作方式,办公桌椅是坐姿工作中与人体接触最密切的家具。据调查显示现使用的键盘高度、不可调节座椅面高度与可调节的座椅面下限高度普遍偏高。长期使用与人体生理尺寸不匹配的桌椅易使人体疲劳,工作效率下降,进而造成颈椎、腰椎等相关疾病的发生。笔记本电脑的集成结构致使使用者只能保持较大的头颈部弯曲和肩胛提升的折衷姿势,这给人体工程学和办公桌椅设计提出了一个新的问题。在以往的研究中,较少地从生理和心理反应方面探讨家具功能尺寸对舒适度的影响,较少地针对使用笔记本电脑的办公桌椅功能尺寸进行探讨。这使得设计师无法有效掌握使用者的心理和生理需求,导致在家具设计上具有一定的盲目性。通过实地考察和问卷调查法分析办公人员的坐姿习惯和办公桌椅的使用情况。从分析影响坐姿舒适的因素为切入点,将不同桌椅功能尺寸条件下的生理和心理反应作为研究主题。以4类座椅和4种姿势、4级桌台高度和2个工作任务为自变量,通过3D姿势捕捉系统、体压测量垫、表面皮肤肌电测量仪等生理实验仪器,获取头颈部弯曲、肩胛提升、手臂外展等身体姿势角度;斜方肌、竖脊肌、前三角肌和手腕伸肌的肌电信号和体压分布等生理测量实验数据,运用身体局部不适评价量表获取主观评价实验数据,运用方差分析、相关分析等统计学分析方法对生理测量和主观评价实验数据进行分析,对座椅和姿势因素对生理测量实验数据和身体局部不适的影响进行深入研究,对生理测量数据与身体局部不适间的关系进行深入的分析,为家具人体工程学的研究提供了新的研究方法和思路。本研究得出如下结论:1、在无实际任务的坐姿条件下,斜方肌受坐姿与座椅因素的影响不显著,颈、肩部不适与坐姿和座椅的类型无关。体压分布测量结果所表现的座面刚度特性与实际座椅面材质刚度相吻合,即皮革胶合板>透气网布>皮革海绵>网布海绵。2、坐姿与座椅实验中不舒适部位顺序是:臀部、大腿、腰部、背部和肩部。坐姿因素对肩、背、腰、臀等部位的不适有显著影响,座椅因素只对腰部、臀部、大腿部位的不适的有显著影响。靠背的使用可使腰背部肌肉活动度和不适感降低。3、应用模糊综合评价法对办公桌椅进行舒适度综合评价,采用层次式结构模糊评价模型,将评价因素分为四层。通过专家调查法赋予评价指标权重,采用加权求和.型的计算模型,计算出办公桌椅舒适度的综合评价结果。座椅的生理反应与心理反应综合评价结果指向一致。综合评价结果表明,座椅D>座椅C>座椅B>座椅A,其中座椅D在4类座椅中最舒适,座椅A最不舒适。高出使用者坐姿肘高4cm的桌高为使用笔记本电脑的最佳高度,高出使用者坐姿肘高8cm的桌高较适宜进行书写任务。
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