【摘要】家具设计只有充分运用人体工程学原理,才能真正成为“以人为本”的设计。本文从座高、座深、座宽、靠背倾角等几个方面,分析了人体工程学在座椅功能性尺寸设计中的应用。
【关键词】人体工程学 座椅 功能尺寸
人体工程学是运用生理学、心理学和其它有关学科知识,使机器和人相互适应,创造舒适安全的工作与环境条件,从而提高工效的一门科学。在设计中,我们所设计的产品必须以人为本,从人的需求出发,为人服务的。因此,人机关系也就成为家具设计中必须考虑的核心问题之一,使之达到实用、高效、健康、舒适、安全、环保、美观等的目的。
一、家具的分类
根据家具与人和物的关系,分为三类:与人体直接接触支承人体活动的坐卧类家具:如椅、凳子、沙发、床榻等;与人体活动有着密切关系辅助人体活动、承托物体的凭倚家具:如桌台、几、案、柜台等;与人体产生间接关系的贮存类家具:如橱、柜、架、箱等。
二、人体工程学在家具功能设计中的作用
(一)确定家具的最优尺寸。
人体工程学的重要内容是人体测量,包括人体各部分的基本尺寸、人体肢体活动尺寸等,为家具设计提供精确的设计依据,科学地确定家具的最优尺寸,更好地满足家具使用时的舒适、方便、健康、安全等要求。同时,也便于家具的批量化生产。座椅属于与人体直接接触的家具,它的功能性尺寸设计显得尤为重要。
(二)为设计整体家具提供依据。
设计整体家具要根据环境空间的大小、形状以及人的数量和活动性质确定家具的数量和尺寸。家具设计师要通过人体工程学的知识,综合考虑人与家具及室内环境的关系并进行整体系统设计,才能充分发挥家具的总体使用效果。
三、座椅功能设计要素
包括座高、座深、座宽、座面倾角、扶手高度、靠背、椅垫垫性、侧面轮廓等。
1.座椅高度:座前沿至地面的垂直距离,即座面前缘高度。
座高设计应考虑两个因素:一是人体小腿加足高,座高不应大于脚底到大腿弯处的距离。合适的座高等于小腿加足高,加上25-35mm的鞋,再减去10-20mm的活动余量。国标规定:座高400-440mm。工作椅高度比休息类座椅高,最好设置成可调节式。休息类座椅,包括沙发类的座高可取低值360-420mm,使用时可以腿向前伸,靠背后倾,过高舒适度不够,过低起立有困难。
另一个重要因素是座面到工作面的距离差,一般在250-320mm为宜。在这个距离中,大腿厚度占据一定高度。考虑到工作面的需要,可能椅子高度造成脚达不到地面,这时可以采用垫脚。
2.座位深度:座椅前沿到后沿的距离。
座深应满足以下条件:臀部得到充分支撑;腰部得到靠背的支撑;座面前缘与小腿之间有适当距离,保证大腿肌肉不受挤压,小腿可以自由活动。
座深取决于座位类型,据研究,座深以略小于坐姿时大腿水平长度为宜,国标规定,扶手椅座深=400-440mm;靠背椅座深=340-420mm。沙发类休息用椅靠背倾角大,座深还可以设计的大些,一般座深=480-600mm。
3.座位宽度
座面的横向宽度。座宽应使臀部得到全部支撑并有一定活动余地,在空间允许的条件下,以宽为好,允许坐者调整姿势。国标规定:靠背椅座位前沿宽≥380mm。扶手椅扶手之间距离即座面宽度,座面要宽一些,要留出更多活动空间,否则即使臀部能保持舒适,但双臂活动依然受到扶手阻挡。如是排成一排的椅,还应考虑肘与肘之间宽度;单人沙发座前宽不小于480mm,一般为520-560mm。
4.座位倾角:座面与水平面夹角
不同类型的椅凳类家具座面角度不同:如:学习使用椅,要求前倾;餐椅通常水平,就餐时胸腔和腹腔要求保证正常状态。为了防止臀部滑出座面;躯干向靠背后移,使得背部有所支撑,减少疲劳度,通常椅子座面稍向后倾,工作椅座面倾角为0-5°;休息椅为5-23°。
5.扶手
扶手使人坐在椅子上时手臂自然放置,减轻两臂负担,增加舒适感,在起身或变换姿势时,利用扶手支撑。一般扶手与座面的距离以200-250mm为宜,同时扶手前端略高,随着座面倾角与靠背斜度而倾斜。
6.靠背
靠背可以缓解体重对臀部的压力,减轻腰部、背部和颈部肌肉紧张程度。靠背倾角是靠背椅设计的关键因素。一般而言,靠背倾角越大,人体获得休息程度越高。一般工作用椅靠背倾角为95-105°;休息椅倾角较大。
7.其他
坐垫软硬度需要一定缓冲性,但不能过软,否则身体的支撑性降弱,造成身体不平衡。一般坐垫下沉25mm为宜。简易沙发坐垫一般下沉70mm为宜,大中型沙发下沉80-120mm,背部下沉量为30-45mm,腰部下沉量为35mm。侧面轮廓一般按照人体背部特点设计成 “s”形曲线,与人的脊椎弯曲基本吻合。
四、 小结
家具功能设计是家具设计的主要要素之一。功能对家具的结构和造型起着主导和决定性的作用,不同功能有其不同的造型,功能决定着家具造型的基础形式,是设计的基础。在满足人类多种多样的要求下,力求家具能够舒适方便、坚固耐用、易于清洁,满足一切使用上的要求。家具设计师必须了解人体与家具的关系,把人体工程学知识应用到家具设计中来。
参考文献:
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[3]申黎明.人体工程学(人-家具-室内)[M]. 中国林业出版社, 2010,8.
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