Ergonomía en diseño de sofá

- Jun 15, 2018-

La ergonomía en el diseño de sofás es el uso de sofás como elemento de ergonomía. Se centra en el análisis de la interrelación entre el entorno humano-sofá y el uso flexible de la ergonomía de acuerdo con los requisitos de los usuarios y el entorno interior. La teoría, los principios, los datos y los métodos para determinar las funciones, escalas, formas, materiales y combinaciones de colores de los sofás que satisfacen las necesidades fisiológicas y psicológicas humanas.


"Orientado a las personas" es el núcleo de la ergonomía en el diseño de sofás. "Comodidad", "Funcionalidad" y "Seguridad" son tres principios básicos de la ergonomía del diseño de sofás. Entre ellos, la "comodidad" es el principio principal del diseño de sofás.

1 sofá de diseño de contenido ergonómico


1.1 Diseño del sofá y comportamiento humano


El sofá es el mobiliario principal de la sala de estar moderna, el área de recepción del espacio de la casa y la oficina y el área de reunión. Debido a que las personas y las ocasiones que usan sofás son diferentes, las personas son física y mentalmente diferentes entre sí en cuanto a sus requisitos de diseño para la función, escala, masa corporal, forma y color del sofá.


Tome el sofá de casa como un ejemplo. Un sofá con un suave respaldo sentado que sostiene la cabeza y se puede usar bajo una variedad de posturas sentadas. Adecuado para personas de mediana edad y jóvenes que aman los estilos de vida de ocio y libertad, especialmente los hombres. Los ancianos son físicamente débiles y no responden. No es conveniente ajustar la posición de sentado. Por lo tanto, los sofás utilizados por los ancianos no deben ser demasiado suaves en sus asientos y respaldos. Los asientos no deben inclinarse demasiado, la altura del asiento debe ser un poco más baja y deben colocarse pasamanos con la altura adecuada. Para los niños que son naturalmente activos, el sofá es un grupo de ellos. En juguetes grandes, a los niños les gusta gatear y saltar en el sofá. Por lo tanto, al diseñar un sofá para una familia con niños, es necesario tener en cuenta la seguridad y ser flexible y fácil de limpiar. Además, si el sofá está diseñado específicamente para niños, se debe prestar más atención a la "diversión" y al "entretenimiento".

En el diseño de sofás, cuando los diseñadores analizan las necesidades del espacio interior y el entorno humanístico, es necesario considerar el comportamiento humano. Esto no solo requiere que el diseñador observe los hábitos de comportamiento del usuario en detalle, sino que también explore las causas de estos comportamientos del comportamiento de la superficie y profundice la "comodidad", la "funcionalidad" y la "seguridad" del producto.


1.2 diseño del sofá y posición sentada humana

El sofá ideal debe ser cómodo y fácil de sentarse. Cuando una persona se sienta, el muslo queda plano, con ambos pies en el suelo, el centro de gravedad del cuerpo se inclina ligeramente hacia atrás, la columna adopta una forma normal, la presión corporal se distribuye razonablemente, los músculos del cuerpo se relajan, la circulación sanguínea es suave. y la postura es cómoda. (Como se muestra en la Figura 1: morfología de la columna vertebral bajo la postura de sentado humano normal)

Cuando el sofá está diseñado, la determinación de las dimensiones funcionales, como la altura del asiento, la profundidad del asiento, el ángulo de inclinación de la superficie del asiento, el ángulo de inclinación del respaldo, la curvatura de la superficie del asiento y el respaldo, etc. ., necesitan considerar completamente la racionalidad y la comodidad de la postura humana sentada. Si no se diseña correctamente, no solo afectará el uso de los sofás, sino que incluso afectará la salud de las personas. Las Figuras 2-5 ilustran cuatro diseños malos típicos, respectivamente.

El asiento del sofá es profundo y profundo. Cuando las personas usan el respaldo cuando están sentadas en el respaldo del asiento, el talón no sostiene el piso o incluso el pie entero está vacío. En este estado sentado, el peso de todo el cuerpo se concentra principalmente en las nalgas y los muslos, y la presión en el interior de la cavidad de la rodilla y la parte inferior de la pierna interfiere con la circulación de la sangre en las piernas. En un corto período de tiempo, se producirá entumecimiento de las piernas, y el dolor se producirá por un tiempo prolongado. Además, si el ángulo de inclinación de la superficie del asiento del sofá es demasiado pequeño y el cojín del asiento es rígido, en este momento, los seres humanos solo están apoyados por dos puntos de la espalda y las nalgas bajo la postura sentada, y la gente lo hará inadvertidamente deslice hacia abajo hacia el extremo frontal de la superficie del asiento. Para evitar la disminución, todo el cuerpo se aplica estáticamente, lo que acelera la fatiga humana.

La parte posterior del sofá está inclinada demasiado grande. En este momento, los humanos mostraron una tendencia a la baja y tenían una pobre sensación de asiento. Para detener el declive, los humanos necesitamos aumentar la fuerza del pie. Al mismo tiempo, debido a la falta de un soporte adecuado para la cabeza y el cuello, cuando las personas se sientan en el sofá, es como mantener el impulso del caballo durante mucho tiempo. Este gesto de la fatiga de la gente puede ser imaginado.


El asiento del sofá está sobre curvado. Esto hace que las personas se sientan menos estables después de sentarse, y debido a que la superficie del asiento no es lo suficientemente plana, causará una compresión anormal de la parte inferior de las nalgas y los muslos humanos y la superficie del asiento, y les dará a las personas una sensación de fatiga después un período de tiempo.

La curva del sofá se curva demasiado adentro. Este es esencialmente el caso donde el ángulo entre el asiento del sofá y el respaldo del sofá es demasiado pequeño. El diseño desfavorable de la figura hace que la postura humana sentada se curve. En esta postura sentada, el abdomen humano se aprieta, afectando el sistema digestivo. Al mismo tiempo, la forma de la columna vertebral humana se deforma severamente desde una forma sigmoidea normal a una forma cóncava, dando como resultado una distribución desigual de la presión del disco intervertebral humano. Además, las vértebras están conectadas por sus músculos y tendones cercanos, y la posición de las vértebras se basa en la fuerza del tendón. Una vez que la columna vertebral se desvía del estado natural, el tejido del tendón que conecta las vértebras estará sujeto a presión mutua o fuerza de tracción, lo que aumentará la actividad muscular y provocará fatiga.


1.3 Diseño de sofá y escala humana

La escala humana es la base más básica para determinar las dimensiones funcionales de los muebles. El diseño a escala funcional del sofá requiere el uso de datos existentes de tamaño humano o datos de escala humana obtenidos a partir de mediciones humanas de la población de usuarios como base de diseño. Además, dado que el sofá es un asiento blando, el efecto amortiguador hace que su tamaño de apariencia sea diferente del tamaño después del asiento, por lo que la fórmula de principio y cálculo para determinar el tamaño funcional del sofá es diferente del asiento normal.


1.3.1 Altura del bloque

La altura del asiento es la distancia desde el punto más alto al frente del eje central del asiento hasta el suelo. De acuerdo con el diseño de cuerpo bajo, el límite inferior del 5% se toma como la base de diseño para garantizar que el talón de la persona más corta pueda tocar el suelo.


Fórmula de cálculo: altura del asiento = altura de la axila de la pantorrilla + altura del pie (altura del talón) + cantidad de hundimiento de la almohadilla + margen apropiado


La gama alta de sofás es de 420 mm a 500 mm. El cojín con una dureza moderada generalmente es de 50-60 mm, y la altura del asiento del sofá es de aproximadamente 420-430 mm.


1.3.2 Profundidad del asiento La profundidad del asiento se refiere a la distancia entre el borde frontal de la superficie del asiento y la línea de intersección vertical entre la superficie del asiento y la superficie posterior. Para los sofás con respaldos que soportan directamente a los humanos, la profundidad del asiento está diseñada para personas de baja estatura, lo que significa que el valor percentil inferior del 5% se usa como punto de referencia de diseño para garantizar que las personas más bajas puedan usar el respaldo de manera efectiva.

Fórmula de cálculo: profundidad del asiento = longitud del muslo sentado - cantidad de depresión lumbar - espacio para la rodilla + margen apropiado


El rango de profundidad del asiento del sofá es de 500 mm a 560 mm. La profundidad del asiento de un sofá ordinario es generalmente de 510 mm a 520 mm. Para un sofá que usa una almohada lumbar para sostener a los humanos, la profundidad del asiento puede aumentarse apropiadamente, típicamente de 580 mm-650 mm.


Además, cuanto mayor sea el ángulo del respaldo del sofá, mayor será la profundidad del asiento. Por ejemplo, el asiento de un sofá muy informal puede profundizarse de modo que las piernas se puedan levantar y la persona pueda asumir un estado medio dormido. Además, se puede agregar un pedal separado para proporcionar soporte para los pies. 1.3.3 ancho del asiento

El ancho del asiento se refiere al borde frontal del asiento y al ancho de la superficie del asiento dentro del reposabrazos. De acuerdo con el diseño del grupo de gran tamaño, el límite superior del 95% se toma como la base de diseño, a fin de garantizar que al menos la gran mayoría de las personas tenga suficiente espacio para ajustar su postura de sentado.

Fórmula de cálculo: ancho del asiento (n asientos) = ancho del hombro (* n) + asignación de actividad

El tamaño calculado por la fórmula es el tamaño mínimo de referencia. De acuerdo con el estilo del sofá, se puede aumentar el tamaño real. El ancho del asiento del sofá de la unidad general es generalmente 510 mm-650 mm; el ancho del asiento del sofá de doble asiento es generalmente de 950 mm-1150 mm; el ancho del asiento del sofá de tres asientos es generalmente de 1350 mm a 1650 mm.


1.3.4 Altura del respaldo

La altura del respaldo se refiere a la distancia vertical desde el punto medio de la superficie posterior hasta la intersección de la superficie posterior y la superficie del asiento. De acuerdo con el diseño del grupo de bajo cuerpo, el valor límite inferior del 5% se toma como base de diseño.

Dependiendo del estilo y la función del sofá, hay tres tipos de respaldos de sofá: espalda baja, espalda media o espalda alta. Entre ellos, el respaldo bajo proporciona el soporte lumbar, la altura no es más alta que el ángulo inferior de la escápula de la postura de sentado para garantizar que el brazo de la extremidad superior se pueda mover con flexibilidad; el respaldo proporciona el soporte de la cintura y la espalda, y la altura no es más alta que la punta de la columna cervical para asegurar que la cabeza pueda rotarse de manera flexible; Alto, proporcionando la cintura, la espalda y la cabeza y el cuello tres soportes.

Fórmula de cálculo: I. Bajo alto = ángulo ilíaco inferior sentado - hundimiento del cojín - margen apropiado


II. Altura media = altura cervical sentada - hundimiento del cojín - margen apropiado


III. Altura por altura = Altura - Profundidad del asiento - Equilibrio adecuado


La altura del respaldo calculada por la fórmula es solo un valor de referencia aproximado. De acuerdo con el estilo del sofá, este valor se puede ajustar de forma adecuada, pero debe basarse en la premisa de realizar la función de soporte efectiva del respaldo. La altura baja generalmente es de 310 mm a 350 mm, la altura media es generalmente de 400 mm a 450 mm y la altura del alto es generalmente de 490 mm a 550 mm. Además, las alturas de los puntos centrales de las tres áreas de soporte de la espalda, la cintura, la espalda, el cuello y la cabeza son aproximadamente de 150 mm a 180 mm, 380 mm a 420 mm y 450 mm a 480 mm, respectivamente.


1.3.5 ángulo de inclinación del asiento y el respaldo

Para un sofá, el ángulo de inclinación de la superficie del asiento se refiere al ángulo entre la línea horizontal y la línea horizontal en el eje central de la superficie del asiento. La inclinación del respaldo se refiere al punto correspondiente al extremo posterior de la cadera en la línea media de la superficie del asiento, y la línea tangente de la superficie del arco convexo de la cintura, y el ángulo entre la superficie posterior y la línea horizontal.


El ángulo de inclinación de la superficie del asiento de un sofá general es de aproximadamente 5 °, y el ángulo de inclinación de la superficie del asiento de un sofá de ocio de gran altura puede alcanzar 10 ° -15 °; el ángulo de inclinación de un respaldo de un sofá general es de aproximadamente 105 ° -110 °, y el ángulo de inclinación del respaldo de un sofá de respaldo alto puede alcanzar 125 ° -135 °.

1.4 Amortiguación del sofá


El sofá se compone principalmente de tres partes: estructura de esqueleto, estructura de relleno interior y estructura de subcontratación. (Como se muestra en las Figuras 7 y 8, la estructura del sofá) La amortiguación del sofá está determinada por la acción conjunta de las tres partes estructurales. Tome la estructura del sofá que se muestra en la Figura 6 como un ejemplo. Entre ellos, la escala funcional del marco de madera, la flojedad del resorte en serpentina y la banda elástica, la coincidencia y el modelado de la esponja, la flexibilidad del material de envoltura exterior y la estanqueidad del tejido terminado, etc., todo de los factores anteriores determinan la amortiguación del sofá.

Figura 8 composición de la estructura del cojín del sofá

Los elementos subjetivos para evaluar los cojines del sofá incluyen tocar, sentarse e inclinarse. En la práctica de diseño, la cantidad de hundimiento del cojín se puede determinar a través de pruebas simples, y estos datos se utilizan como referencia básica para el diseño del cojín.

En términos de suavidad, el sofá no debe ser demasiado suave, de lo contrario, los humanos tienen una sensación de caída y no son propicios para ajustar la postura de sentado. Los asientos de los sofás, los respaldos, los pasamanos y otras piezas de soporte son diferentes, existen diferencias en la sensación de la superficie del cuerpo y en la distribución de la presión, por lo que los requisitos para la amortiguación también son diferentes. En general, el respaldo del sofá debe ser más suave que el cojín del asiento; el área de apoyo de la cabeza y el cuello del respaldo es más suave que la cintura y el área posterior; el área de contacto entre el lado frontal del asiento del sofá y la cavidad para la rodilla y la parte inferior de la pierna debe ser relativamente suave.

2 Método de evaluación de la comodidad del sofá


La comodidad es un concepto abstracto. Usamos las palabras "cómodo" e "incómodo" en la vida cotidiana para describir la comodidad de un sofá. En la práctica de la producción de sofás, el tecnólogo también está acostumbrado a confiar en la experiencia personal para describir el factor de comodidad del sofá con términos como "suave", "duro" y "asiento que se puede sentir". Sin embargo, estos vocabularios abstractos realmente no expresan nuestros sentimientos con claridad, e incluso causan diferencias en la comprensión debido a las diferencias individuales.

En la evaluación científica, enumeramos los factores de confort del sofá, como la dureza del asiento, la suavidad del respaldo, la elasticidad del asiento, el soporte del respaldo y la sensación de estar sentado. Los indicadores (como se muestra en la Tabla 1: tabla de evaluación de siete grados para la dureza) evalúan cuantitativamente la percepción subjetiva de cada elemento y, finalmente, analizan estadísticamente los datos obtenidos.

2.2 Evaluación objetiva


2.2.1 Método de evaluación de la distribución de la presión corporal

Cuando el humano en el asiento está en una postura estable, la distribución de presión del peso humano que actúa sobre el cojín del asiento y el respaldo se denomina distribución de presión corporal. Si la distribución cumple con los requisitos de comodidad fisiológica humana, especialmente la distribución de la presión corporal en las nalgas, es un factor importante que afecta la comodidad del asiento. Por lo tanto, podemos evaluar la comodidad de los sofás mediante la distribución de la presión corporal.

Una distribución razonable de la presión corporal no es una distribución pareja. Para el asiento, la presión máxima se localiza en el nódulo isquiático, y la presión a su alrededor se expande y disminuye gradualmente hasta la parte posterior del muslo y la parte posterior de la cadera. Para el respaldo, su altura es diferente, y la ubicación principal de la tensión también es diferente. En general, los principales puntos de presión ubicados en la cabeza, la región torácica y la región lumbar fueron el hueso occipital, la escápula y las vértebras lumbares tercera y cuarta, respectivamente. En el respaldo, la presión sobre el punto de tensión principal es la mayor y disminuye hacia el entorno.


En la prueba de presión corporal, utilizamos el instrumento de distribución de presión corporal y el software configurado para obtener el mapa de distribución de presión corporal y los datos relacionados en el sofá. Al final, la racionalidad de la distribución de la presión corporal se analizó a partir de dos aspectos de gráficos intuitivos y datos objetivos, y se usó como una base para evaluar la comodidad de los sofás.

2.2.2 Método de evaluación EMG de superficie


La tecnología de Electromiografía de Superficie (SEMG) es una tecnología de medición de índice fisiológico. Registra y analiza las señales bioeléctricas que acompañan a la inervación del sistema nervioso central de la actividad muscular a través de electrodos de superficie, y así analiza el estado de la función neuromuscular y el nivel de actividad. Haz una evaluación. La electromiografía de superficie tiene una fuerte objetividad, puede superar los problemas en la evaluación psicológica subjetiva, el análisis cuantitativo de la carga de trabajo y el estado de la función muscular.

En el experimento de electromiografía, el dispositivo utilizado fue una electromiografía de superficie. Los cables de los electrodos de superficie se colocan en los músculos abdominales del grupo muscular supervisado. Las señales mioeléctricas se recopilan en un cierto tiempo de observación, y el electromiograma generado (Figura 11) se convierte en datos por un software profesional y se utilizan los datos científicos. Métodos Los datos se procesaron para analizar la actividad muscular y la fatiga de los músculos probados.


3. Resumen

La ergonomía es uno de los principios más importantes en el diseño de sofás. Este artículo solo expuso brevemente algunos aspectos del contenido ergonómico del diseño de sofás, pero su contenido está lejos de la profundidad y amplitud. Para los humanos, la ergonomía del diseño de los sofás implica muchos aspectos de la fisiología y la psicología humanas; para productos de sofá, implica formas, estructuras, materiales, dimensiones funcionales, etc .; Además, las funciones de interior, las escalas y los factores ambientales El uso de la gente y los sentimientos psicológicos también tienen requisitos para los estilos de sofá, las telas y las dimensiones.


Necesitamos utilizar la teoría del diseño científico, métodos de diseño y métodos de evaluación en el diseño del sofá como una guía para diseñar excelentes productos de sofás para embellecer nuestro entorno de vida y de trabajo, mejorar el comportamiento de las personas y mejorar el rendimiento de las personas. El resto y la eficiencia del trabajo son para lograr la unidad del hombre - sofá - ambiente interior.