座椅溫覺特性與坐姿體壓分布的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、座椅是室內(nèi)坐姿活動(dòng)的必要家具，其舒適程度極大的影響著人們的工作效率與休息質(zhì)量。西方國(guó)家投入了大量的人力物力對(duì)座椅的舒適性進(jìn)行了研究，近年來我們國(guó)家也開始了這方面的研究。本文研究了人與座面間的溫度特性以及人在不同坐姿時(shí)的壓力分布情況，得出實(shí)驗(yàn)室條件下的結(jié)論如下。 一、人與座面間的溫度實(shí)驗(yàn) (1)人與座面接觸的界面上，被測(cè)點(diǎn)在前5分鐘內(nèi)溫度呈直線上升趨勢(shì)，5分鐘后呈緩慢上升趨勢(shì)。一般在40～60分鐘時(shí)溫度不再發(fā)生變化。

2、 (2)座面的中心測(cè)點(diǎn)溫度最高，兩大腿測(cè)點(diǎn)溫度基本一致，兩坐骨結(jié)節(jié)點(diǎn)溫度基本一致。且坐骨結(jié)節(jié)點(diǎn)溫度略高于大腿測(cè)點(diǎn)，這可能和坐壓有關(guān)，坐壓大的部位和人體接觸緊密，溫度上升更快。 (3)室溫較低時(shí)，這幾種材料在低室溫時(shí)基本滿足熱舒適性要求，其中木質(zhì)材料在剛落座時(shí)感覺稍冷，5分鐘后即可適應(yīng)。 (4)室溫較高時(shí)，人與座面接觸很短的時(shí)間內(nèi)，界面溫度即上升至28℃以上，至60分鐘時(shí)，溫度高達(dá)34℃。雖然人與木質(zhì)座面的接觸溫度與其它

3、材料的非常接近，但是人卻沒有像坐在其它材料上一樣產(chǎn)生悶熱感，這應(yīng)該和木質(zhì)座面良好的透濕性能有關(guān)，說明人與木質(zhì)界面的濕度要低于人與織物界面之間的濕度。因?yàn)殡S著濕度的增加，人所感覺到的溫度也隨之增加。 (5)現(xiàn)有關(guān)于座椅材質(zhì)導(dǎo)熱、透濕性能的標(biāo)準(zhǔn)均為限定其小于某定量值，未能與其使用者人的主觀感受聯(lián)系起來，在這里針對(duì)座椅材料的熱舒適性研究提出了新的實(shí)驗(yàn)方法。因?yàn)槿嗽谑褂米螘r(shí)，雖然與人直接接觸的是座面材質(zhì)，但其導(dǎo)熱、透濕性還與下面的海綿

4、等材料的性能緊密相關(guān)。 綜上所述，實(shí)驗(yàn)采用的幾種座椅的材質(zhì)在室溫較低(13～16℃)時(shí)，基本滿足人的溫度舒適性要求，但是當(dāng)室溫較高(20～22℃)時(shí)，幾種織物面料使人落座時(shí)產(chǎn)生悶熱感，說明其透濕性能達(dá)不到要求。因?yàn)槭覝?0～22℃屬于使人舒適的環(huán)境溫度范圍，一般不會(huì)開啟制冷空調(diào)，所以如果在這個(gè)溫度下人在落座時(shí)產(chǎn)生悶熱感會(huì)導(dǎo)致局部的不舒適乃至疾病的發(fā)生，故在此對(duì)部分常用座椅織物面料的濕度特性提出了要求，希望其具有良好的吸濕、透濕性

5、能，使得使用者在出汗時(shí)，能夠及時(shí)排散，保持座椅干燥，不殘留熱濕空氣。 二、不同坐姿的體壓分布實(shí)驗(yàn)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果： (1)主觀評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，座高等于膝胭高度時(shí)人感覺最舒適：座面傾角為0°時(shí)，在無靠背情況下，人的主觀感覺最佳：座椅的靠背與豎直面夾角為10°時(shí)，人的主觀評(píng)價(jià)最高。 (2)座面高度不同時(shí)的體壓分布數(shù)據(jù)明顯不同。隨著座高的升高，表征體壓分布的幾個(gè)指標(biāo)如最大壓力Pm、平均壓力Pv、最大壓力梯度Gm和平均壓力梯

6、度Gv均呈較為明顯的減小趨勢(shì)，而被試者與座椅的接觸面積呈增大趨勢(shì)。 (3)對(duì)于座面傾角來說，座面向前傾5°得到的最大壓力Pm、平均壓力Pv、最大壓力梯度Gm和平均壓力梯度Gv均最小，但是在這種情況下人的主觀感覺并不優(yōu)于座面傾角為0°的座面。 (4)對(duì)于靠背而言，當(dāng)靠背與豎直面的夾角為10°時(shí)，最大壓力Pm和平均壓力Pv值最小。 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果： (1)被試者在不同坐姿時(shí)，大部分體壓分布指標(biāo)高度相關(guān)。

7、 (2)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行極差分析得出：靠背傾角對(duì)座面的最大壓力影響最大；座面高度對(duì)座面的平均壓力影響最大；座面高度是影響座面最大壓力梯度的主要因素；靠背傾角對(duì)于座面平均壓力梯度的影響最大：座面高度是影響座面接觸面積的主要因素；座面傾角對(duì)于靠背最大壓力值的影響最大；靠背傾角對(duì)靠背平均壓力的影響最大；靠背傾角對(duì)于靠背接觸面積的影響最為顯著。 (3)從方差分析結(jié)果得到：座高數(shù)值對(duì)座面的壓力分布數(shù)據(jù)有顯著影響，座面傾角和靠背傾角的改變顯著