辦公椅座面熱舒適性探究

王美蘭 賈旭霞

摘 要：文章主要對(duì)辦公椅座面的熱舒適性進(jìn)行探究，介紹了辦公椅熱舒適性的意義和研究現(xiàn)狀，提出了影響辦公椅座面熱舒適性的三大因素分析：材料、厚度和形態(tài)以及溫度和濕度兩大測(cè)試指標(biāo)。

關(guān)鍵詞：熱舒適性；影響因素；測(cè)試指標(biāo)

1 辦公椅座面熱舒適性

1.1 研究辦公椅座面熱舒適性的意義

辦公椅作為坐姿活動(dòng)的必要家具，舒適程度極大地影響著人們的工作和質(zhì)量。辦公椅和身體緊貼部位的悶熱問(wèn)題是座椅舒適性評(píng)價(jià)中的一個(gè)重要的影響因素，對(duì)于辦公椅來(lái)說(shuō)座面與人體皮膚接觸最為緊密。皮膚的呼吸功能在很大程度上受辦公椅的散熱性能影響，如果辦公椅溫濕度與人體的生理機(jī)能適應(yīng)不良就會(huì)影響人的熱舒適性，長(zhǎng)時(shí)間會(huì)引起疲勞產(chǎn)生，嚴(yán)重的還會(huì)使皮膚患上疾病。這個(gè)問(wèn)題在夏季表現(xiàn)的尤為突出，從健康舒適的角度來(lái)看，研究辦公椅座面的熱舒適性是十分必要的。辦公椅舒適性的科學(xué)評(píng)價(jià)可為其設(shè)計(jì)與制造提供十分重要的理論依據(jù)，因此如何設(shè)計(jì)出具有良好熱舒適性的辦公椅，正成為這個(gè)行業(yè)的熱門課題。

1.2 辦公椅座面熱舒適性的研究現(xiàn)狀

我國(guó)對(duì)熱舒適性的研究起步較晚，從 20 世紀(jì)末期才開始人體熱舒適的理論研究，近些年來(lái)，國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者對(duì)于坐具熱舒適性的評(píng)價(jià)方法做了很多研究

（1）周敏等人在座椅的熱舒適性的評(píng)價(jià)方法中，使用探頭式溫度計(jì)測(cè)量與人體接觸的座椅部分的溫度，同時(shí)結(jié)合測(cè)試者的主觀感受，從而將主、客觀聯(lián)系起來(lái)綜合評(píng)價(jià)座椅的熱舒適性能。

（2）劉卓夫等從接觸面溫度特性模型中提取出了接觸面最終溫度、接觸面溫度的最大變化率和接觸面的平均溫度三個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，據(jù)此建立了座椅舒適度客觀評(píng)價(jià)體系，利用評(píng)價(jià)體系對(duì)泡沫、壓模和木質(zhì)座椅三種材料的座椅進(jìn)行評(píng)估，結(jié)果表明此評(píng)價(jià)體系具有一定的可靠性和實(shí)用性。

（3）陸蔚怡研發(fā)了溫冷感測(cè)試裝置，此裝置由銅柱體與保溫層兩部分組成，利用溫冷感測(cè)試裝置來(lái)代替人類參與實(shí)驗(yàn)，既能節(jié)省人力、增加實(shí)驗(yàn)安全性，同時(shí)還可以減少因測(cè)試者生理、心里差異而帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)誤差，這種裝置可接受的試驗(yàn)條件廣泛，并可以進(jìn)行連續(xù)試驗(yàn)和多次重復(fù)試驗(yàn)，測(cè)量結(jié)果穩(wěn)定、誤差小。

（4）陳昊等對(duì)汽車座椅局部散熱除濕進(jìn)行了研究，應(yīng)用流體力學(xué)和傳熱學(xué)原理，對(duì)座椅和人體接觸面溫濕度較高的問(wèn)題進(jìn)行分析，根據(jù)人體及汽車座椅的相關(guān)尺寸，建立座椅的計(jì)算模型，使用FLUENT 軟件進(jìn)行數(shù)值模擬，選擇 k-E 模型求解溫度場(chǎng)和濕度場(chǎng)，為方便快捷的對(duì)汽車座椅做出熱舒適性的評(píng)價(jià)提供重要的理論依據(jù)。

2 辦公椅座面熱舒適性的影響因素分析

影響座面熱舒適性的因素有很多，通過(guò)對(duì)辦公椅座面制作過(guò)程及其構(gòu)成的了解，主要有座面材料，厚度，以及座面的形態(tài)三個(gè)方面對(duì)座面的熱舒適性產(chǎn)生影響。其中最主要的因素是座面的材料，導(dǎo)熱性、透濕性和透氣性是衡量材料熱舒適性的重要熱物理指標(biāo)，因此研究座面的熱舒適性應(yīng)從這三個(gè)方面入手。

2.1 座面材料

座面的材料可以分為座面表面材料和座面填充材料。常見的座面表面材料有布面、網(wǎng)面、皮質(zhì)等?，F(xiàn)在又出現(xiàn)了一種非單一的拼接座面，常見是布面或皮面與網(wǎng)面的拼接，從而獲得更好的熱舒適性。常用的座面填充材料是泡沫，泡沫材料種類很多，主要使用發(fā)泡棉，通常會(huì)采用硬度為70，密度為30，24，16的發(fā)泡棉作為填充材料。不同的密度會(huì)對(duì)座面的熱舒適性產(chǎn)生一定的影響，密度越大的海綿，空隙越小，透氣性以及透濕性會(huì)相對(duì)越差。

2.2 座面厚度

常見的辦公椅厚度在5-15cm的范圍之內(nèi)，一般來(lái)說(shuō)網(wǎng)面和布面的辦公椅較薄，皮質(zhì)的辦公椅較厚。在夏季，人們會(huì)傾向與選擇較薄座面的辦公椅，因此單網(wǎng)面的辦公椅越來(lái)越流行。在研究熱舒適性的時(shí)，主要考慮填充材料的厚度，同種的填充材料，厚度越大，其散熱性和透濕性越差，因此其熱舒適性也就越差。

2.3 座面形態(tài)

現(xiàn)有辦公椅的座面形態(tài)越來(lái)越復(fù)雜，尤其是皮質(zhì)的辦公椅其座面形態(tài)各異。座面形態(tài)的變化不僅可以為辦公椅外形加分，同時(shí)對(duì)熱舒適性會(huì)產(chǎn)生一定的影響。當(dāng)人坐在不同形狀的座面上，其與座面的接觸面積不同，壓力分布不同，因此人與座面接觸面的溫度也會(huì)有所不同。

以上三個(gè)方面是從辦公椅自身的角度對(duì)其熱舒適性影響因素的分析，為了更好地驗(yàn)證這幾個(gè)影響因素與熱舒適性之間的關(guān)系，可以通過(guò)相關(guān)的客觀測(cè)試來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。

3 辦公椅座面熱舒適性的測(cè)試

要評(píng)價(jià)一個(gè)辦公椅座面是否具有良好的熱舒適性，不能光靠簡(jiǎn)單的主觀評(píng)價(jià)來(lái)獲得，還需要對(duì)其進(jìn)行科學(xué)的測(cè)試，可以從人與接觸面之間的溫度及濕度兩大指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試。對(duì)于人體來(lái)說(shuō)溫度和濕度是分不開的。有研究表明人體的熱舒適度很大程度上取決于人體的皮膚溫度。一般認(rèn)為皮膚溫度達(dá)到34攝氏度時(shí)，人體開始啟動(dòng)出汗機(jī)制，通過(guò)出汗來(lái)達(dá)到熱平衡。通常當(dāng)體溫保持在一個(gè)很窄的范圍內(nèi)，皮膚含濕量低，并且人體的生理調(diào)節(jié)活動(dòng)最小時(shí)，人就處于熱舒適的狀態(tài)。當(dāng)人坐在座面上，人體需要通過(guò)汗液的分泌來(lái)達(dá)到熱平衡，人體需要散的熱越多，即其需要分泌的汗液越多，最后接觸面的濕度就越大。當(dāng)座面的散熱效果良好的狀態(tài)下，其最終的濕度應(yīng)該比座面散熱效果不好的濕度低。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)人與座面接觸面的溫度及濕度進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，再根據(jù)Bedford熱舒適評(píng)價(jià)指標(biāo)和ASHRAE熱感覺指標(biāo)讓受試者對(duì)座面進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)，可以較為準(zhǔn)確的對(duì)辦公椅座面熱舒適性進(jìn)行評(píng)價(jià)。

4 結(jié)束語(yǔ)

國(guó)內(nèi)外對(duì)于座椅的熱舒適性評(píng)價(jià)的研究不少，但是針對(duì)辦公椅座面熱舒適性的評(píng)價(jià)比較少，且主要都是對(duì)溫度進(jìn)行測(cè)試，很少考慮到濕度對(duì)熱舒適性的影響。往往辦公椅的不舒適感主要來(lái)自于濕度，溫度的舒適感常常與濕度緊密相連，因此可以將溫度舒適性和濕度舒適性結(jié)合起來(lái)對(duì)辦公椅座面的熱舒適性進(jìn)行探究。

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作者簡(jiǎn)介：王美蘭（1992-），女，江蘇省常熟人，工作單位：南京林業(yè)大學(xué)家具與工業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)院，職務(wù)：學(xué)生，研究方向：人體工程學(xué)。