座椅溫覺特性與坐姿體壓分布的實驗研究.pdf

1、座椅是室內坐姿活動的必要家具，其舒適程度極大的影響著人們的工作效率與休息質量。西方國家投入了大量的人力物力對座椅的舒適性進行了研究，近年來我們國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的壓力分布情況，得出實驗室條件下的結論如下。 一、人與座面間的溫度實驗 (1)人與座面接觸的界面上，被測點在前5分鐘內溫度呈直線上升趨勢，5分鐘后呈緩慢上升趨勢。一般在40～60分鐘時溫度不再發(fā)生變化。

2、 (2)座面的中心測點溫度最高，兩大腿測點溫度基本一致，兩坐骨結節(jié)點溫度基本一致。且坐骨結節(jié)點溫度略高于大腿測點，這可能和坐壓有關，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，這幾種材料在低室溫時基本滿足熱舒適性要求，其中木質材料在剛落座時感覺稍冷，5分鐘后即可適應。 (4)室溫較高時，人與座面接觸很短的時間內，界面溫度即上升至28℃以上，至60分鐘時，溫度高達34℃。雖然人與木質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生悶熱感，這應該和木質座面良好的透濕性能有關，說明人與木質界面的濕度要低于人與織物界面之間的濕度。因為隨著濕度的增加，人所感覺到的溫度也隨之增加。 (5)現有關于座椅材質導熱、透濕性能的標準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系起來，在這里針對座椅材料的熱舒適性研究提出了新的實驗方法。因為人在使用座椅時，雖然與人直接接觸的是座面材質，但其導熱、透濕性還與下面的海綿

4、等材料的性能緊密相關。 綜上所述，實驗采用的幾種座椅的材質在室溫較低(13～16℃)時，基本滿足人的溫度舒適性要求，但是當室溫較高(20～22℃)時，幾種織物面料使人落座時產生悶熱感，說明其透濕性能達不到要求。因為室溫20～22℃屬于使人舒適的環(huán)境溫度范圍，一般不會開啟制冷空調，所以如果在這個溫度下人在落座時產生悶熱感會導致局部的不舒適乃至疾病的發(fā)生，故在此對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，能夠及時排散，保持座椅干燥，不殘留熱濕空氣。 二、不同坐姿的體壓分布實驗單因素實驗結果： (1)主觀評價結果顯示，座高等于膝胭高度時人感覺最舒適：座面傾角為0°時，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，人的主觀評價最高。 (2)座面高度不同時的體壓分布數據明顯不同。隨著座高的升高，表征體壓分布的幾個指標如最大壓力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，而被試者與座椅的接觸面積呈增大趨勢。 (3)對于座面傾角來說，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)對于靠背而言，當靠背與豎直面的夾角為10°時，最大壓力Pm和平均壓力Pv值最小。 正交實驗結果： (1)被試者在不同坐姿時，大部分體壓分布指標高度相關。

7、 (2)對實驗結果進行極差分析得出：靠背傾角對座面的最大壓力影響最大；座面高度對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；座面傾角對于靠背最大壓力值的影響最大；靠背傾角對靠背平均壓力的影響最大；靠背傾角對于靠背接觸面積的影響最為顯著。 (3)從方差分析結果得到：座高數值對座面的壓力分布數據有顯著影響，座面傾角和靠背傾角的改變顯著