王美蘭 賈旭霞
摘 要:文章主要對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試指標(biāo)。
關(guān)鍵詞:熱舒適性;影響因素;測試指標(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題是座椅舒適性評價(jià)中的一個(gè)重要的影響因素,對于辦公椅來說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)問題在夏季表現(xiàn)的尤為突出,從健康舒適的角度來看,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
我國對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,國內(nèi)外很多學(xué)者對于坐具熱舒適性的評價(jià)方法做了很多研究
(1)周敏等人在座椅的熱舒適性的評價(jià)方法中,使用探頭式溫度計(jì)測量與人體接觸的座椅部分的溫度,同時(shí)結(jié)合測試者的主觀感受,從而將主、客觀聯(lián)系起來綜合評價(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)評價(jià)指標(biāo),據(jù)此建立了座椅舒適度客觀評價(jià)體系,利用評價(jià)體系對泡沫、壓模和木質(zhì)座椅三種材料的座椅進(jìn)行評估,結(jié)果表明此評價(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,利用溫冷感測試裝置來代替人類參與實(shí)驗(yàn),既能節(jié)省人力、增加實(shí)驗(yàn)安全性,同時(shí)還可以減少因測試者生理、心里差異而帶來的實(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),測量結(jié)果穩(wěn)定、誤差小。
(4)陳昊等對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,對座椅和人體接觸面溫濕度較高的問題進(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 模型求解溫度場和濕度場,為方便快捷的對汽車座椅做出熱舒適性的評價(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,通過對辦公椅座面制作過程及其構(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。現(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),一般來說網(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,可以通過相關(guān)的客觀測試來進(jìn)行驗(yàn)證。
3 辦公椅座面熱舒適性的測試
要評價(jià)一個(gè)辦公椅座面是否具有良好的熱舒適性,不能光靠簡單的主觀評價(jià)來獲得,還需要對其進(jìn)行科學(xué)的測試,可以從人與接觸面之間的溫度及濕度兩大指標(biāo)進(jìn)行測試。對于人體來說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,通過出汗來達(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,人體需要通過汗液的分泌來達(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。
通過實(shí)驗(yàn)對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熱舒適評價(jià)指標(biāo)和ASHRAE熱感覺指標(biāo)讓受試者對座面進(jìn)行主觀評價(jià),可以較為準(zhǔn)確的對辦公椅座面熱舒適性進(jìn)行評價(jià)。
4 結(jié)束語
國內(nèi)外對于座椅的熱舒適性評價(jià)的研究不少,但是針對辦公椅座面熱舒適性的評價(jià)比較少,且主要都是對溫度進(jìn)行測試,很少考慮到濕度對熱舒適性的影響。往往辦公椅的不舒適感主要來自于濕度,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)合起來對辦公椅座面的熱舒適性進(jìn)行探究。
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作者簡介: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)。