人體工程學(xué)與家具功能設(shè)計(jì)

1、人體工程學(xué)與家具功能設(shè)計(jì),冠美研發(fā)部 林 波 2017年9月,大家看下這個(gè)實(shí)木會(huì)議臺(tái)和演講臺(tái)的功能尺寸,會(huì)議桌 9100*3200*750,定制演講 800*420*1100,斯皮爾斯演講臺(tái)- 750*550*1200,人體工程學(xué)是一門研究人與具體系統(tǒng)相關(guān)的邊緣學(xué)科。它研究的是如何基于人體自身的科學(xué)特性，設(shè)計(jì)或改進(jìn)與人直接關(guān)聯(lián)的有關(guān)系統(tǒng)，以使人與該系統(tǒng)達(dá)到最佳組合，發(fā)揮最大效率，并使系統(tǒng)中的人感覺最舒適。,人機(jī)環(huán)境,人體工程學(xué)是一門研究人與具體系統(tǒng)相關(guān)的邊緣學(xué)科。它研究的是如何基于人體自身的科學(xué)特性，設(shè)計(jì)或改進(jìn)與人直接關(guān)聯(lián)的有關(guān)系統(tǒng)，以使人與該系統(tǒng)達(dá)到最佳組合，發(fā)揮最大效率，并使系統(tǒng)中的人感覺

2、最舒適。,人機(jī)環(huán)境,家具設(shè)計(jì)是一種創(chuàng)作活動(dòng)，它必須依據(jù)人體尺度及使用要求，將技術(shù)與藝術(shù)諸要素加以完美的綜合。 家具的服務(wù)對(duì)象是人，我們?cè)O(shè)計(jì)的每一件家具都是由人使用的，因此家具設(shè)計(jì)的首要因素是符合人的生理機(jī)能和滿足人的心理需求。,(1) 骨骼系統(tǒng)：骨骼是人體的支架，是家具設(shè)計(jì)測(cè)定人體比例、人體尺度的基本依據(jù)。家具要適應(yīng)人體活動(dòng)及承托人體動(dòng)作的姿態(tài)，就必須研究人體各種姿態(tài)下的骨關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)與家具的關(guān)系。 (2) 肌肉系統(tǒng)：骨肉的收縮和舒展支配著骨骼和關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)。在家具設(shè)計(jì)中，特別是坐臥性家具，要研究家具與人體肌肉承壓面的關(guān)系。 (3)神經(jīng)系統(tǒng)：人體各器官系統(tǒng)的活動(dòng)都是在神經(jīng)系統(tǒng)的支配 下，通過神經(jīng)體液

3、調(diào)節(jié)而實(shí)現(xiàn)的。 (4)感覺系統(tǒng)：身體的感覺和心里的感覺。,一、 人體基本知識(shí),二、人體基本動(dòng)作,坐、臥、立、蹲、跳、旋轉(zhuǎn)、行走等等都會(huì)顯示出不同形態(tài)所具有的不同尺度和不同的空間需求。 因此在家具設(shè)計(jì)中對(duì)人體動(dòng)作的研究顯得十分必要。與家具設(shè)計(jì)密切相關(guān)的人體動(dòng)作主要是立、坐、臥。,(1)立,(2) 坐,(3) 臥,三、人體尺度,家具設(shè)計(jì)最主要的依據(jù)是人體尺度，如人體站立的基本高度的伸手最大的活動(dòng)范圍，坐姿時(shí)的下腿高度和上腿的長(zhǎng)度及上身的活動(dòng)范圍，睡姿時(shí)的人體寬度，長(zhǎng)度及翻身的范圍等等都與家具尺寸有著密切的關(guān)系。因此學(xué)習(xí)家具設(shè)計(jì)，必須首先了解人體各部位固有的基本尺度。,四、人體生理機(jī)能與家具尺度的關(guān)

4、系,1、 坐具的基本尺度,(1) 坐高,是指坐具的座面與地面的垂直距離（400-430mm左右),坐高,小腿窩,25-35鞋跟高,10-20mm活動(dòng)余量,坐面過高，兩足不能落地，使大腿前半部近膝窩處軟組織受壓，久坐時(shí)，血液循環(huán)不暢，肌腱就會(huì)發(fā)脹而麻木； 坐面過低，則大腿碰不到椅面；另外座面過低，人體形成前屈姿態(tài)，從而增大了背部肌肉的活動(dòng)強(qiáng)度，而且重心過低，使人起立時(shí)感到困難。 休息用椅，如輕便躺椅、轉(zhuǎn)椅、沙發(fā)等要充分使人得到休息 它的坐高相對(duì)低于一般座椅，宜取350380mm，如座椅上有較厚 的坐墊材料，應(yīng)以彈性下沉的極限作為尺度標(biāo)準(zhǔn)。,(2) 坐深,主要是指座面的前沿至后沿的距離。如坐面過深

5、，超過大腿水平長(zhǎng)度，人體挨上靠背將有很大的傾斜度，而腰部缺乏支撐點(diǎn)而懸空，加劇了腰部的肌肉活動(dòng)強(qiáng)度而致使疲勞產(chǎn)生。 通常應(yīng)小于人坐姿時(shí)大腿的水平長(zhǎng)度，保證小腿能自由活動(dòng)。,對(duì)于普通工作椅來說，由于工作人體腰椎與骨盤之間成垂直狀態(tài)，所以其坐深可以淺一點(diǎn)。而作為休息的靠椅，因其腰椎與骨盤的狀態(tài)呈傾斜鈍角狀，故休息椅的坐深可設(shè)計(jì)得略為深一些,但不超出530mm。,坐深適中,坐深過深,（3）坐寬,椅子坐面的寬度根據(jù)人的坐姿及動(dòng)作，往往呈前寬后窄的形狀坐面的前沿寬度稱坐前寬，后沿寬度稱坐后寬。 坐椅的寬度應(yīng)使臀部得到全部支承并有適當(dāng)?shù)幕顒?dòng)余地，便于人體坐姿的變換。一般坐寬為380mm。 對(duì)于有扶手的靠椅

6、來說，要考慮人體手臂的扶靠，以扶手的內(nèi)寬來作為坐寬的尺寸，按人體平均肩寬尺寸加一適當(dāng)?shù)挠嗔?，一般不小?60mm。但也不宜過寬，以自然垂臂的舒適姿態(tài)肩寬為準(zhǔn)。,坐面過寬,坐面過窄,（4）坐面傾斜度,從人體坐姿及其動(dòng)作的關(guān)系分析，人在休息時(shí)，坐姿是向后傾靠，使腰椎有所承托。因此一般的座面大部分設(shè)計(jì)成向后傾斜，斜角度為1-30 ，相對(duì)的椅背也向后傾斜。 一般的工作椅則不希望坐面有向后的傾斜度，因?yàn)槿斯ぷ鲿r(shí)，其腰椎及骨盤處于垂直狀態(tài)，甚至還有前傾的要求，如果使用有向后傾斜面的坐椅，反而增加了人體力圖保持重心而向前，使肌肉和韌帶收縮的力度加大，極易引起疲勞。因此一般工作椅的坐面以水平為好，甚至可考慮椅

7、面向前傾斜的設(shè)計(jì),（5）椅靠背（人體休息椅靠背不做規(guī)定）,椅靠背的形狀基本上與人體坐姿時(shí)的脊椎形狀相吻，靠背的高度一般上沿不宜高于肩胛骨。對(duì)于專供操作的工作用椅，靠背要低，一般支持位置在上腰凹部第二腰椎處。這樣人體上肢前后左右可以較自由地活動(dòng)，同時(shí)又便于腰關(guān)節(jié)的自由轉(zhuǎn)動(dòng)。,（6）扶手高度,扶手的高度應(yīng)與人體坐骨結(jié)節(jié)點(diǎn)到上臂自然下垂的肘下端的垂直距離相近。根據(jù)人體尺度，扶手上表面至座面的垂直距離為200-250mm，同時(shí)扶手前端略為增高，隨著座面傾角與基本靠背斜度的變化，扶手一般向后傾斜為2-50 ，與坐面的傾斜基本吻合。,床是供人睡眠休息的主要臥具，也是與人體接觸時(shí)間最長(zhǎng)的家具。因此床的設(shè)計(jì)必

8、須考慮到床與人體生理機(jī)能的關(guān)系。,2、臥具的基本尺度與要求,22:00 6:00 8小時(shí),（1）臥姿時(shí)的人體結(jié)構(gòu)特征,當(dāng)人躺下時(shí)，各部分重量相互平等垂直向下，并且由于各體塊的重量不同，其各部位的下沉量也不同。因此，床的設(shè)計(jì)好壞，以能否消除人的疲勞為準(zhǔn)則。即床的尺度及床的軟硬度需適應(yīng)支承人體臥姿，使人體處于最佳的休息狀態(tài)。,1350150018002000,19002000,10001200,人在睡眠時(shí)，并不是一直處于一種靜止?fàn)顟B(tài)，而是經(jīng)常輾轉(zhuǎn)反側(cè)，人的睡眠質(zhì)量除了與床墊的軟硬有關(guān)外，還與床的大小尺寸有關(guān)。 床寬：床的寬窄直接影響人睡眠的翻身活動(dòng)。睡窄床比睡闊床的翻身次數(shù)少。當(dāng)寬為500mm的床

9、時(shí)，人睡眠翻身次數(shù)要減少30%，這是由于擔(dān)心翻身掉下來的心理影響，自然也就不能熟睡。,（2）臥姿人體尺度,床長(zhǎng)： 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB3328-82規(guī)定,成人用床床面凈長(zhǎng)為 1920、1970、2020、2120mm。 對(duì)于賓館的公用床，一般腳部不設(shè)床架，便于特高人體的客人需要，可以加接腳凳。 床面高：即床面距地高度。一般與椅凳座一致，使床面具有坐臥的功能。一般床面高在400-500mm之間為宜。 雙層床: 層間凈高必須保證下鋪使用者在就寢和起床時(shí)有足夠的動(dòng)作空間，但又不能過高，過高會(huì)造成上層床的空間不足。按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB3328-82規(guī)定，雙層床的底床鋪面離地面高度不大于420mm，層間凈高不小于95

10、0mm。,3、 桌類家具的基本尺度與要求,桌類家具是人們工作和生活所必需的家具。,如餐桌、寫字桌、課桌、制圖桌等,售貨柜臺(tái)、賬臺(tái)、講臺(tái)及各種操作臺(tái)等,這類家具的基本功能是適應(yīng)人在坐、立狀態(tài)下，而進(jìn)行的各種活動(dòng)，并兼作放置或貯存物品之用。因此，這類家具與人體動(dòng)作產(chǎn)生直接的尺度關(guān)系。,設(shè)計(jì)桌面高的合理方法是：應(yīng)先有椅座面高，然后再加上人體坐高（上身高）的1/3（桌面與椅面的高度差），即：桌高=坐高+桌椅高差.,（1）坐式用桌的基本要求的尺度,容易造成脊柱的側(cè)彎和眼睛的近視,會(huì)引起聳肩等不正確姿勢(shì)而引起肌肉緊張,脊椎彎曲擴(kuò)大，造成駝背、腹部受壓， 妨礙呼吸運(yùn)動(dòng)和血液循環(huán)等弊病,高度：,我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)G

11、B3326-82規(guī)定桌面高度為700-760mm，級(jí)差為20mm。即桌面高可分別為700mm、720mm、740mm、760mm等規(guī)格。,根據(jù)人體不同使用情況，椅座面與桌面的高差值可有適當(dāng)?shù)刈兓?如在桌面上書寫時(shí)，高差=1/3坐姿上身高減20-30mm，學(xué)校中的課桌與椅面的高差=1/3坐姿上身高減10mm。 如設(shè)計(jì)中餐用桌時(shí)，考慮到中式進(jìn)餐的方式，餐桌可略高一點(diǎn)； 若設(shè)計(jì)西餐桌，同樣考慮西式進(jìn)餐方式，使用刀叉的方便，將餐桌高度略降低一些。,桌面尺寸：對(duì)于閱覽桌、課桌類的桌面，最好有約150度的傾斜，能使人獲得舒適的視域和保持人體正確的姿勢(shì)，但在傾斜的桌面上除了書籍、筆記本外，其它物品就不易陳

12、放。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB3226-82規(guī)定： 雙柜寫字臺(tái)寬為：1200-1400mm；深為：600-750mm; 單柜寫字臺(tái)寬為：900-1200mm；深為：510-600mm;,餐桌與會(huì)議桌的桌面尺寸以人均占周邊長(zhǎng)為準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。一般人均占桌周邊長(zhǎng)為550-580mm，較舒適的長(zhǎng)度為600-750mm。,桌面下的凈空尺寸：為保證坐姿時(shí)下肢能在桌下設(shè)置與活動(dòng)，桌面下的凈空高度應(yīng)高于雙腿交叉疊起的膝高，并使膝上部留有一定的活動(dòng)余地。如有抽屜的桌子，抽屜不能做得太厚，桌子抽屜下沿距椅坐面至少應(yīng)有172-150mm的凈空，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB3326-82規(guī)定，桌子空間凈高大于580mm，凈寬大于520mm。,抽屜

13、120160的高度,高度以910-965mm為宜。若需要用力工作的操作臺(tái)，其桌面可以稍降低20-50mm，甚至更低一些。,（2）立式用桌（臺(tái)）的基本要求與尺度,售貨柜臺(tái)、營(yíng)業(yè)柜臺(tái)、講臺(tái)、服務(wù)臺(tái)及各種工作臺(tái)等,立式用桌的桌面尺寸主要由表面放置物品狀況和室內(nèi)空間及布置形式而定，沒有統(tǒng)一的規(guī)定，視不同的使用功能作專門設(shè)計(jì)。 立式用桌的桌臺(tái)下部不需留出容膝空間。因此桌臺(tái)的下部通常可作貯藏柜用，但立式桌臺(tái)的底部需要設(shè)置容足空間，以利于人體靠緊臺(tái)桌的動(dòng)作之需。這個(gè)容足空間是內(nèi)凹的，高度為80mm，深度約為100mm 。,（2）立式用桌（臺(tái)）的基本要求與尺度,至于櫥、柜、架等貯存性家具的深度和寬度，是由存放

14、物的種類、數(shù)量、存放方式以及室內(nèi)空間的布局等因素來確定,如衣柜550mm、書柜300-400mm、文件柜400-450mm等。,P36,六、 家具外形尺寸的確定,(1) 實(shí)用： 一定要滿足使用功能要求，用戶使用方便，有利于使用者身體健康。這是先決前提，是務(wù)必要保證的。 (2) 形體尺寸比協(xié)調(diào) 即家具的高度、寬度、深度三維尺寸的比例應(yīng)基本協(xié)調(diào)。 (3)穩(wěn)定性好： 穩(wěn)定性跟尺寸比例密切相關(guān)，如一家具的高度大，而深度小，就會(huì)給人一個(gè)一碰即倒的不穩(wěn)定感，使用戶提心吊膽，這是應(yīng)避免的。,1、家具外形尺寸確定的原則：,2、常用家具基本尺寸（國(guó)標(biāo)：GB3324-3330-82家具標(biāo)準(zhǔn)）,(1) 椅類的基本尺

15、寸 扶手椅 靠背椅 折椅 級(jí)差 座高H： 400440 400440 400440 20 座寬B： B460 B380 B340400 10 座深T1： 400440 340420 340400 10 背寬B3: 400 270 270 10 背長(zhǎng)L1： 270 270 270 10 背斜角： 95100 95100 100110 10 座斜角： 14 14 35 10 扶手高度H2: 200250 10,(2) 凳的基本尺寸 長(zhǎng)方凳 方凳 園凳 長(zhǎng)凳 級(jí)差 座高H1 400440 400440 400440 400440 20 座寬B 320380 邊長(zhǎng)260300 直徑260300 長(zhǎng)90

16、01050 50 （級(jí)差） 20 20 20 寬120150 10 座深T 240280 （級(jí)差20） 寬深比 1.31.4,(3) 雙柜桌的基本尺寸 桌面高 面寬 面深 腳凈空高 中間凈空高 中間凈空寬 側(cè)柜內(nèi)寬 (H) (B) (T) (H7) (H3) (B4) (B5) 700/760 1200/1400 600/750 100 580 520 230 級(jí)差 ：20 100 50 寬深比：B/T=1.82.0,(4) 單柜桌基本尺寸 桌面高H： 700760 級(jí)差 20 桌面寬B： 9001200 級(jí)差 100 桌面深T： 500600 級(jí)差 50 腳凈空高H7： 100 中間凈空高H

17、3： 580 （寬深比為1.82.0） 中間凈空寬B4： 520 側(cè)柜、抽屜內(nèi)寬B5： 230,(5)單層桌基本尺寸 桌面高H： 700760（20） 桌面寬B： 9001200（200） 桌面深T： 500600（50） 中間凈空高H: 580 寬深比1.82.0,(6) 方、園桌基本尺寸 桌面高H2： 700760 級(jí)差（20） 桌面邊長(zhǎng)（或直徑） : 750/1000 級(jí)差（50） 中間凈空高： 580,(7)衣柜的基本尺寸 a. 掛衣輥下沿至底板內(nèi)表面距離H4： 用于掛長(zhǎng)外衣1350 用于掛短外衣850 b. 掛衣輥上沿至頂板內(nèi)表面距離H5：4060 c. 柜凈空深T： 用于掛衣凈空深

18、T2500 用于擺放折疊衣物凈空深T3450 d. 柜凈空寬B7500 e.柜腳凈空高H7 亮腳凈空高100 包腳（塞腳）凈空高60 f. 衣鏡上沿離地面高H21650（裝飾鏡不受高度限制）,(8) 抽屜安裝尺寸 a. 頂層屜面上沿離地面高H81250 b. 底層屜面下沿離地面高H960 c. 抽屜深度T4 400500,(9)書柜的基本尺寸 級(jí)差 高H： 12001800 50 (200優(yōu)先) 寬B： 750900 50 深T： 300400 10 層內(nèi)高H10：220 腳凈空高H7：60,(10) 文件柜的基本尺寸 級(jí)差 柜高H： 1800 柜深T： 400450 10 柜寬B： 9001050 50 上層屜面上沿離地高度1250 柜腳凈空高H7100,(11) 單層床的基本尺寸 鋪面凈長(zhǎng)L21920 鋪面寬B8： 單人床：800、900、1000 雙人床：1200、1350、1