摘要:随着经济社会的发展和生活水平的提高,人们对于家居环境及家具舒适度的要求也越来越高,以人的生理结构和需求作为家具制造的风向标也逐步被人们所推崇。通过将人体工程学应用在家具设计中,能够将家具功能设计与美学有机结合在一起,为市场用户带来身心享受。因此,人体工程学这门新兴的学科值得去思考、去研究,它与我们的活动有着密不可分的联系。
关键词:人体工程学;家具设计;应用
1. 人体工程学定义
国际人类工程学会(International Ergonomics Association,简称IEA)对人体工程学所下的定义是:研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素,研究人和机器及环境的相互作用,研究在工作中、家庭生活中和休闲时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。但是,关于人体工程学的定义到现在依然众说纷纭,各个国家对它的命名也各不相同,西欧采用“Ergonomics”,美国采用“Human Engineering”。我国还是采用“Ergonomics”,但是由于处于初步阶段,译名也不一致。我国心理学界、医学界、管理学会和标准计量部门倾向于译成“人类工效学”;建筑行业和轻工业称之为“人体工程学”;机械工业系统和劳动保护部门则多译成“人机工程学”。家具设计作为工业产品设计的学科,多关注的是产品本身在使用过程中与人的适应度和人的感受度,所以取“人体工程学”的名称更为贴切。
尽管各种定义的描述不尽相同,但是可以看出人体工程学的研究目的都是为了更好的匹配人与机,人与工具,人与周边环境这些多维因素,使人更好更舒适的工作生活。
2. 椅类家具设计中的人体工程学应用分析
人体类家具的代表是椅类家具。座椅最基本的功能是给人提供坐的支撑。然而在满足这种基本功能的前提下,有设计感的座椅更应该在功能、尺寸和材质感受等方面来满足人的心理和生理需求,从而提高人们工作或休息的效率。
(1)椅类家具的种类
工作椅的主要设计点是舒适性和稳定性。要有受力均匀的座面、腰部要有支撑点,主要用于工作和会议等环境下。例如孩子学习时坐的学习椅,要考虑成长期孩子的身体尺寸变化很大,个体差异也很大。而办公椅要根据办公人群和办公形式的不同来侧重不同的设计要点,经常走动的就需要小巧灵活,不必设置扶手,长时间高效工作的要有合理的腰部支撑、扶手甚至头靠,有些还需要契合企业形象。如果是高强度的工作时,便要考虑坐姿作业椅和站姿作业椅,缓解人的疲劳,维持一种稳定的工作状态。用餐时候的餐椅也是需要设计的,不好的设计会影响人的消化系统,间接引起食欲不振、消化不良等问题。
休息椅能满足人们阅读或聊天的需求,又不会让人感觉紧张。比如沙发,一种高度休息椅,可以分为单座、三座及多座沙发,结构形式通常采用木架或者金属框架,加棉垫层或者弹簧,外皮用棉麻、皮革或者纤维布料等。同时沙发的颜色形状表面肌理还能起到完善空间环境的作用。
(2)椅类家具与人的关系
首先,我们和座椅接触最为密切的便是座面,根据坐姿体压分布的分析可以知道,平直的座面压力大多施加在臀部上,大腿内侧并不会有压迫感,舒适度较高。但是座面一旦是弧形,压力就会分散开来,大腿内侧会有较强的压迫感,使舒适度大大下降。
但是我们可以在原有的基础上加上座面软垫,这样能增加大约900mm2~1050mm2的受力面积,受压可以减少两成,减轻感受到的疲劳感。另外,坐垫如果在周围微微翘起的话,还能方便人稳定地坐入其中。同时,我们还要考虑一个合理的座位深度,这样能够很好地支撑腰椎,座面前沿与膝盖窝要有一定的距离,把握一个适中的度,这种椅子的座深大约在360~430mm,休息椅的座深大约在400~500mm。对比工作椅和休息椅,它们之间的座面倾角也是不同的,后者的倾角一般较大,更容易放松,达到休息的目的。而工作椅的倾角差不多是3°,座面适当前倾能使人更高效地工作。
大部分座椅还带有扶手,是为给手臂提供支撑点,减轻肩部、背部及臀部上的压力,助于上肢肌肉的休息,还能增加安全感,作为一个支点减少久坐后起立的难度,一般休息椅的扶手高度是200~250mm。如果是靠背后倾角较大的座椅,还必须设有头靠,支撑头部,颈背部,使肌肉得到放松。
3. 床具设计中的人体工程学应用分析
还有一类典型的人体类家具是床具。人的一生约有三成的时间在睡觉,所以床具的设计会很大程度上影响人的睡眠质量和精神状态。
(1)床具的种类
床宽的差别来讲,就有单人床与双人床。层数的不同,还有双层床,充分利用空间。也有多功能床,比如医院里的护理床和组合床。
(2)使用环境对床具的要求
在床的设计中,标准不是人体的外轮廓尺寸。因为人在睡眠过程中,活动空间肯定要大于一个身位,还有尺寸不同的床与睡眠质量相联系,所以700mm的床宽也只能是满足了最低限度。入睡时,每晚约有20余次翻身来调整睡姿,如果床宽不够,就会让人感觉紧张而减少翻身频率与次数,无法得到充分休息。
色彩也能产生美感。通常,儿童床设计多带有梦幻般色彩,而图案可以是极富想象力的,以此作为设计主题,就能够体现出儿童天真与活泼。但女孩的床设计则应多用活泼的颜色来装饰点缀,以满足女孩对鲜艳颜色追求的爱好。相反,老人床色彩设计应采用深色,显得更加稳重、有内涵。
4. 桌类设计中的人体工程学应用分析
桌子最主要的功能就是为人们阅读、书写一些办公事务提供载体,办公室工作通常在水平台面上进行,但有研究发现,适度倾斜的台面更适合于这类作业,实际设计中也有采用斜工作面的例子。当台面倾斜(12°-24°)时,人的姿势较自然,与水平工作面相比,人类的疲劳感与不适感相对减少,这些都是人体工程学在桌子类家具中的应用。
另外,现代桌子家具一般是有抽屉的,而抽屉的深度也是与桌子的高度有关系的,如果桌子比较低,则中间的抽屉就不能太深,否则大腿在中屉下受压,或根本放不到桌子下面去。通常情况下,桌子中屉的深度约为80mm左右,比较浅,可见新式办公桌的中间抽屉比传统办公桌的要浅,这也是新老办公桌在结构上的一个明显区别。
结语
中国因为本身的发展和文化历史,人体工程学家具的设计还远远落在欧洲一些国家之后,但是令人欣喜的是随着国际交流的增加和生活水平的提高,人们对于人体工程学的意识也在逐步加强,他们相信好的生活需要宜人的家具,品味生活更需要宜人的家具。这也为我国的家具企业提供了一个更广泛的市场空间。
参考文献
[1] 闫芳菲. 人机工程学原理在儿童家具设计中的应用[J]. 艺术科技, 2018, 31(12).
[2] 石莹. 基于人体工程学的家具设计——评《室内与家具设计人体工程学》[J]. 世界林业研究, 2020, 33(1):116.