原创：李传军 来源：办公家具号外

李传军

独立设计师

设计师简介

李传军

独立设计师。自2002年进入办公椅行业，至今已经有20个年头。可谓是“一入椅业误终身”。身为设计师，立志做一把“椅人合一”的椅子。花了12年时间，历经6次迭代，在研究摸索的路上，逐渐总结出了一套关于椅子结构的新理论：椅子的结构即将进入“三轴”时代。这种结构的改变将带来诸多功能的出现，让“椅人合一”成为一种可能。

坐、卧、立、行是人类身体活动的四大基本状态。信息时代，人类的大部分工作以“坐”姿进行，尤其是办公室里的白领们，保持“坐姿”的时间远超其他三种姿势。长期保持坐姿引起了多种脊椎骨病症的日益高发。人们把病因归结于坐的时间长和坐姿不正确、缺少锻炼，但很少有人研究是不是坐具有问题以及如何改善坐具对人体健康的影响。

坐具的研究要从人体的骨骼基本结构开始，而不仅仅是肌肉和外观的研究。（注：坐具泛指提供坐功能的器具，本篇以办公椅这一品类来代指坐具）。

寻找脊椎运动的三轴线

脊椎是人体背部的核心所在。从力学的角度来讲，坐具如果能够直接支撑脊椎才是最理想的。目前市场上所有的椅子，都是以支撑脊沟两侧的肌肉群组为目标，而不是以支撑脊椎骨为目标。

人体坐姿状态下，脊椎并不是一条直线（实际上任何姿势下，人体脊椎都不是一条直线），它是一条“S”形的曲线，且形状是不断变化的。人体在坐姿下，腰、背、颈三个部位经常改变相对位置。所以，任何将椅背设计为一个固定形状的椅子，不管它是不是最好的材料、最好的工艺、最美的曲线，都不符合人体工学。

人体脊椎可以按照功能划分为四段，每一段对应一大生理弯曲：颈椎——颈曲、胸椎——胸曲、腰椎——腰曲、骶椎——骶曲（当人体坐下后，骶曲基本不参与人体上半部分的活动）。这四段是紧密相连的，而且之间有联动关系，某一段发生位置改变，另外相连的两部分都会有不同程度的改变。

脊椎作为“大梁”，支柱作用仅仅是其基本的功能，而脊椎的四大生理弯曲才是人体能够活动自如的核心功能。结合四大生理弯曲运动仔细分析，会发现坐姿下，人体前后移动有如下规律：

颈曲：其运动轨迹是沿着胸椎与颈椎结合的椎点转动，其转动的轴线是穿过该点与身体平面平行的水平直线。

胸曲：其运动轨迹是沿着胸椎与腰椎分界点运动，其转动的轴线是穿过该点并与身体平面平行的水平直线。

腰曲：其运动轨迹是沿着坐骨与椅座接触点运动。（这与上面的两大弯曲有很大不同，是因为腰椎和尾椎及坐骨间复杂的结构关系决定的）其运动轴线是坐骨与椅座平面的水平直线。

如果沿着以上三个位置，横向与人体平行划出三条轴线，就会发现脊椎在功能上虽分为四段，但在坐姿状态下，只有三大弯曲功能在运动，在空间结构上是沿着三条轴线在变化。

这三条轴线在人体生理上并不存在，但在真实的人体运动中是存在的，它们的存在使人体脊椎完成了各种前后移动。这些移动，可以是某一段沿某一轴运动，也可以是某两段同时沿一轴同步运动，甚至三段同时沿一轴运动。

当认识到人体背部的活动其实由脊椎分三大功能区控制的，并找到了三条轴线后，也并不能设计出一张完美的办公椅。因为在三轴分四曲的过程中，未考虑这三轴之间的准确关系。仅仅知道它们会联动，但如何联动的？是向一个方向同步还是相反方向运动呢?

人们研究发现，人体脊椎像一条软管，总长是不变的，只有形状会变化；人体是个非常平衡的系统，特别是重力的平衡系统非常发达。也就是说，某一身体部位向前，必定有另一部分向后，以维持身体的平衡；人体的重心点在腰腹之间，人体主要的重量就集中在这个位置，所以这个位置是保持人体平衡最重要的部位。通常情况下腰腹部位向后倾，胸部和头部就会本能地向前倾，如果前倾的重量和腰腹后倾的重量找不到平衡点，人就会摔倒。

由此基本可以判断，腰椎的运动方向和胸椎及颈椎的运动方向通常是相反的。

传统椅子设计的不足

认识到腰曲运动与胸曲运动、颈曲运动的反向关系，可以使人们认识到，当前几乎所有的坐具对人体背部运动的理解和支撑不足。当腰部倾仰时，它是以坐骨轴线为旋转轴的，它的旋转半径为35厘米左右。由于脊椎骨相连，胸椎颈椎连带着一起旋转，同时胸椎颈椎离坐骨更远，所以它们的旋转半径更大。腰椎旋转相同的角度，发生的位移绝对值要小于同等角度下胸椎发生的位移。而颈椎发生的位移就更远。

传统的椅子，在起始位置和人体贴合似乎很好，一旦向后倾仰，就会感觉椅背比人体要长。实际上是因为一体化的椅背倾仰时，颈部位移太大，没有回调补偿，并且人体旋转时的轴线和椅背旋转时的轴线不重合。

所以在设计中，要充分考虑椅背与人背在旋转时的同轴问题，应该以坐骨底端为轴线，让椅背的转动和人体转动处于同一轴线上。

传统的椅子设计通常有两种倾仰方式：椅座倾仰——整个椅座倾仰，导致坐高变化，人体双脚被“吊起”；底盘倾仰——底盘后部倾仰，从椅座下发生，倾仰半径大于人体倾仰半径，倾仰之后，头枕常常“挂脑勺”。

仔细研究发现，这两种倾仰方式的转动轴都与人体倾仰的转动轴不重合。两个转动轴不重合的物体，在转动相同的角度后必然出现不重合现象。传统的椅子，在初始位置总是和人体的特殊角度贴合很好，一旦倾仰，头枕总是从脖子部位升到了后脑勺部位。

在BIFMA标准（《美国BIFMA办公家具国家标准之普通办公椅类测试标准》）里，明确要求椅背在自然状态下与椅座平面呈大于90度的夹角。根据人体工程学，这个角度通常是105度至113度间。

人类的颈椎病产生的一个重要原因就是:背部向后靠，大于竖直的90度，导致颈部要向前伸才能够保持身体的平衡和舒适的目光平视角度。这种头部前伸的作法，给颈椎增加了负重，久面久之，颈椎磨损引起颈椎病。

传统坐具一直存在椅背与人背实质分离的现象:工作状态时（竖直90度时），人背与椅背间是空的，只有放松时，人背去找椅背，在固定的角度才会得到有力的支撑。这就是为什么有很多人在椅背上加腰靠的原因。

理想的坐具应随人的角度和形状而改变。在竖直状态下，椅背可以提供到支撑。人们需要的是在工作状态下及时有效地获得支撑，而不是放松状态下才能够得到这种支撑。这对于办公椅非常重要。

只有提供了竖直状态下任意角度支撑的坐具，才是真正的以人为本的坐具。

人体工学椅的三轴创新设计

通过分析，我们知道传统椅子设计有五个缺陷，分别是:1.椅背不能够提供90度竖直支撑；2.椅背不能任意角度倾仰并“悬停”；3.椅背在人体倾仰时不能够同步升降；4.椅背不能够提供直接支撑脊椎；5.椅背对颈椎的支撑极为有限或者根本没有。

正是基于以上对坐具和人体结构的重新理解，我以“三轴”为理论基础，设计出一系列以保护人体脊椎为对象的、更符合人体结构，并能够从90度开始提供支撑且形态随人体变化而变化的坐具——椅力特。这是未来坐具保护人类脊椎健康的新尝试。

“椅力特”椅具有六大创新功能，分别是：90度竖直支撑；椅背任意角度（自90度开始）弹性倾仰；椅背任意角度（自90度开始）“悬停”;“龙脊”直接支撑脊椎；椅背随人体同步倾仰升降；椅背任意角度“托举”人体背部（尤其是颈椎）。

其中，第二到第五项功能为独创的“跟背技术”。

椅背任意角度弹性倾仰：人体在保持坐姿并工作的状态下，背部需要小幅度调整角度。这些角度不固定，在一定角度范围内调整是任意的,弹性倾仰正好满足此需求。其次弹性倾仰是软接触，避免背部倾仰时硬接触。弹性倾仰提供一个缓冲，让背部更柔和地获得支撑。

椅背任意角度“悬停”：“椅力特“的“悬停”设计让人体可在任意角度保持一个动态的力的平衡，“悬停”在任何一个角度。如同直升机，它停在空中任意一个位置，并不是上面或下面有实物支撑，而是上升力和重力相等达到了一个平衡。

“龙脊”直接支撑人体脊椎：独特的“龙脊”设计，可以让使用者的脊椎直接被“龙脊”支撑，犹如直接顶住一棵大树的主干。这就避免了人体在坐姿状态下，脊椎长期保持高负重状态，而导致腰椎和颈椎这两处位置发生病变。

椅背与人背倾仰时同步升降：“椅力特”独特的同步升降设计，让人体在倾仰时和椅背不同轴转动导致的错位现象得到很好的解决。人体向后倾仰时，椅背会同步自动下降；而人体逐渐竖直时，椅背又会同步自动上升，任何时候都紧贴着人背。同步自动升降，而不是手动升降，是“椅力特”升降技术的最大特点，方便简洁。

而“椅力特”独创的“托举”功能设计，可以让人体在任意角度（自90度开始）下获得一个斜向前方的“托举”的力量，分担脊椎特别是腰椎和颈椎的负荷，更好地保护这两处脊椎最脆弱的位置。

在笔者看来，椅子的发展到了现在，各种功能都已经被发掘得比较完善了，唯有最难的背部，其功能需求尚未被全面解读。任何一种产品的进化都沿着功能、工艺、材料、外观的方向，而功能永远是第一位的。功能的变化才是革命性的变化，所以椅背功能的设计创新，将是椅子的下一个革命性变化焦点。

“念念不忘，必有回响”。

经过12年的研究，自我迭代6次，获取了8项新专利，以“三轴”为理论基础而设计的“椅力特”椅，将是坐具保护人类脊椎健康有意义的创新尝试。