家具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

1、第三章 家具設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第三節(jié) 人體工程學(xué)與家具功能設(shè)計(jì),,目 錄,一、人體基本知識(shí)二、人體基本動(dòng)作三、人體尺度四、人體生理機(jī)能與家具的關(guān)系,一、人體基本知識(shí) 家具設(shè)計(jì)首先要研究家具與人體的關(guān)系，要了解人體的構(gòu)造及構(gòu)成人體活動(dòng)的主要組織系

2、統(tǒng) 。 人體是由骨骼系統(tǒng)、肌肉系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、血液循環(huán)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、感覺系統(tǒng)等組成。這些系統(tǒng)像一臺(tái)機(jī)器那樣互相配合、相互制約地共同維持著人的生命和完成人體的活動(dòng)，在這些組織系統(tǒng)中與家具設(shè)計(jì)有密切關(guān)聯(lián)的是骨骼系統(tǒng)、骨肉系統(tǒng)、感覺系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)。,一、人體基本知識(shí),（一）人體主要組織系統(tǒng),（一）人體主要組織系統(tǒng) 1、

3、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)，骨骼中骨與骨的連接處產(chǎn)生關(guān)節(jié)，人體通過不同類型和形狀的關(guān)節(jié)進(jìn)行著屈伸、回旋等各種不同和動(dòng)作，由這些局部的動(dòng)作的組合形成人體各種姿態(tài)。 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)。 3、神經(jīng)系統(tǒng)：人體各器官系統(tǒng)的活動(dòng)都是在

4、神經(jīng)系統(tǒng)的支配下，通過神經(jīng)體液調(diào)節(jié)而實(shí)現(xiàn)的。 4、感覺系統(tǒng)：激發(fā)神經(jīng)系統(tǒng)起支配人體活動(dòng)的機(jī)構(gòu)是人的感覺系統(tǒng)。,（二）人體基本動(dòng)作,,二、人體基本動(dòng)作 人體的動(dòng)作形態(tài)是相當(dāng)復(fù)雜而又變化萬千，從坐、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。從家具設(shè)計(jì)的角度來看，合理地依據(jù)人體一定姿態(tài)下的肌肉、骨骼的結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)家具，能調(diào)整人的體力損耗、減少肌肉的疲勞，從而極大地提高工作效率。因此在

5、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。,（一）動(dòng)作形態(tài),,（一）動(dòng)作形態(tài) 1、立：人體站立是一種最基本的自然姿態(tài)，是由骨骼和無數(shù)關(guān)節(jié)支撐而成。 2、 坐：當(dāng)人體站立過久時(shí)，他就需要坐下來休息，另外人們的活動(dòng)和工作也有相當(dāng)大的部分

6、是坐著進(jìn)行的，因此需要更多地研究人坐著活動(dòng)時(shí)骨骼和肌肉的關(guān)系。 3、 臥：臥的姿態(tài)是人希望得到最好的休息狀態(tài)，不管站立和坐，人的脊椎骨骼和骨肉總是受到壓迫和處于一定的收縮狀態(tài)，臥的姿態(tài)，才能使脊椎骨骼的受壓狀態(tài)得到真正的松弛，從而得到最好的休息 。,三、人體尺度意義,三、人體尺度意義 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

7、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。,（一）人體尺度的靈活性,（一）人體尺度的靈活性在我國(guó)，由于幅員遼闊，人口眾多，人體尺度隨年齡、性別、地區(qū)的不同而有所變化，同時(shí)隨著時(shí)代的進(jìn)步、人們生活水平的提高，人體尺度也在發(fā)生變化，因此我們只能采用平均值作為設(shè)計(jì)時(shí)的相對(duì)尺度依據(jù)，而且也不可能依此作絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)尺度，因?yàn)橐粋€(gè)家具服務(wù)的對(duì)象

8、是多元的，一張坐椅可能被個(gè)個(gè)較高的男人使用，也可能被個(gè)子較矮的女人使用。因此對(duì)尺度的理解是既要有尺度，離開了人體尺度就無從著手設(shè)計(jì)家具，但對(duì)尺度也要有辯證的觀點(diǎn)，它具有一定的靈活性。,（四）人體生理機(jī)能與家具的關(guān)系,四、人體生理機(jī)能與家具的關(guān)系 在家具設(shè)計(jì)中對(duì)人體生理機(jī)能的研究是促使家具設(shè)計(jì)更具科學(xué)性的重要手段。根據(jù)人體活動(dòng)及相關(guān)的姿態(tài)，人們?cè)O(shè)計(jì)生產(chǎn)了相應(yīng)的家具，我們將其分類為坐

9、臥性家具、憑依性家具及貯藏性家具。,（一）分類,（一） 分類 1、坐臥性家具 按照人們?nèi)粘Ｉ畹男袨椋梭w動(dòng)作姿態(tài)可以歸納為從立姿到臥姿的不同勢(shì)態(tài)，其中坐與臥是人們?nèi)粘Ｉ钪姓加械淖疃鄤?dòng)作姿態(tài)，如工作、學(xué)習(xí)、用

10、餐、休息等都是在坐臥狀態(tài)下進(jìn)行的，因此坐臥性家具與人體生理機(jī)能關(guān)系的研究就顯得特別重要。 （1）、坐具的基本尺度與要求 坐高：坐高是指坐具的坐面與地面的垂直距離，椅子的坐高由于椅坐面常向后傾斜，通常以前坐面高作為椅子的坐高。 坐深：主要是指坐面的前沿至后沿的距離。坐深的深

11、度對(duì)人體坐姿的舒適影響也很大。如坐面過深，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；同時(shí)坐面過深，使膝窩處產(chǎn)生麻木的反應(yīng)，并且也難以走立。,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)

12、，人的坐姿是向后傾靠，使腰椎有所承托。 椅靠背：前面坐凳高度測(cè)試曾提到人坐于半高的凳上（400-450mm)，腰部肌肉的活動(dòng)強(qiáng)度最大，最易疲勞，而這一坐高正是我們坐具設(shè)計(jì)中用得最普遍的，因此要改變腰部疲勞的狀況，就必須設(shè)置靠背來彌補(bǔ)這一缺陷。,,扶手高度：休息椅和部分工作椅需要設(shè)有扶手，其作用是減輕兩臂的疲

13、勞。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。扶手過高時(shí)兩臂不能自然下垂，過低則兩肘不能自然落靠，此兩種情況都易使上臂引起疲勞（圖4-13），根據(jù)人體尺度，扶手上表面坐面的至坐面的垂直距離為200-250mm，同時(shí)扶手前端略為升高，隨著坐面傾角與基本靠背斜度的變化，扶手傾斜度一般為±10 ～20 ，而扶手在水平方向的左右偏角在±10 ，一般與坐面的形狀吻合。

14、 坐面形狀及其墊性：坐面形狀一般來就期望與人坐姿時(shí)大腿及臀部與坐面承壓時(shí)形成的狀態(tài)吻合。坐面形狀影響到從姿時(shí)的體壓分布，如圖4-14所示兩種形狀的坐面形成不同的體壓分布。圖3-64（a ）所示的體壓分布較為合理，壓力集中于坐骨支承點(diǎn)部分，大腿只受輕微的壓力。圖3-64（b）盡管坐面外形看起來 舒服，但坐上去后，體壓分布顯得承受面大，而且大腿的軟組織部分要承受較大的壓力，反而坐感

15、不舒服。,（圖1-2）,2、臥具的基本尺度與要求 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。床的基本要求是使人躺在床上能舒適地盡快入睡，并且要睡好，以達(dá)到消除一天的疲勞、恢復(fù)體力和補(bǔ)充工作精力的目的。因此床的設(shè)計(jì)必須考慮到床與人體生理機(jī)能的關(guān)系。

16、 （1）臥姿時(shí)的人體結(jié)構(gòu)特征：從人體骨骼肌肉結(jié)構(gòu)來看，人在仰臥時(shí)，不同于人體直立時(shí)的骨骼肌肉結(jié)構(gòu)。 （2）臥姿人體尺度：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)。

17、 床長(zhǎng)：床的長(zhǎng)度指兩床關(guān)板內(nèi)側(cè)或床架內(nèi)的距離。為了能適應(yīng)大部分人的身長(zhǎng)需要，床的長(zhǎng)度應(yīng)以較高的人體作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，床的長(zhǎng)度可按下列公式計(jì)算：(圖3-66) L=H（平均身高）1.05+A(頭前余量)+B(腳后余量),（二）憑倚性家具：

18、 憑倚性家具是人們工作和生活所必需的輔助性家具。如就餐用的餐桌、看書寫字用的寫字桌、學(xué)生上課用的課桌、制圖桌等；另有為站立活動(dòng)而設(shè)置的售貨柜臺(tái)、賬臺(tái)、謨臺(tái)和各種操作臺(tái)等。這類家具的基本功能是適應(yīng)在坐、立狀態(tài)下，進(jìn)行各種活動(dòng)時(shí)提供相應(yīng)的輔助條件，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。,（圖1-4）,,1、坐式用桌的基本要求的尺度

19、 高度：桌子的高度與人體動(dòng)作時(shí)肌體的形狀及疲勞有密切的關(guān)系 桌面尺寸：桌面的寬度和深度應(yīng)以人坐姿時(shí)手可達(dá)的水平工作范圍，以及桌面可能置放物品的類型依據(jù)。

20、 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; 寬度

21、級(jí)差為100mm;深度級(jí)差為50mm;一般批量生產(chǎn)的單件產(chǎn)品均按 標(biāo)準(zhǔn)選定尺寸，但對(duì)組合柜中的寫字臺(tái)和特殊用途的臺(tái)面尺寸，不受此限制。 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

22、周邊長(zhǎng)為550-580mm，較舒適的長(zhǎng)度為600-750mm。,2、立式用桌（臺(tái)）的基本要求與尺度 立式用桌主要指售貨柜臺(tái)、營(yíng)業(yè)柜臺(tái)、講臺(tái)、服務(wù)臺(tái)及各種工作臺(tái)等。站立時(shí)使用的臺(tái)桌高度是根據(jù)人體站立姿勢(shì)的屈臂自然垂下的肘高來確定的。按我國(guó)人體的平均身高，站立用臺(tái)桌高度以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

23、低一些（圖3-70）。 立式用桌的桌面尺寸主要由所城的表面尺寸和表面放置物品狀況及室內(nèi)空間和布置形式而定，沒有統(tǒng)一的規(guī)定，視不同的使用功能作專門設(shè)計(jì)。 立式用桌的桌面尺寸主要由所城的表面尺寸和表面放置物品狀況及室內(nèi)空間和布置形式而定，沒有統(tǒng)一的規(guī)定，視不同的使用功能作專門設(shè)計(jì)。,2、立式用桌（臺(tái)）的基本要求與尺度,

24、（三）貯存性家具 貯存性家具是收藏、整理日常生活中的器物、衣物、消費(fèi)品、書籍等的家具。根據(jù)存放物品的不同，可分為柜類和架類兩種不同貯存方式。柜類貯存方式主要有大衣柜、小衣柜、壁柜、被褥柜、書柜、床頭柜、陳列柜、酒柜等；而架類貯存方式主要有書架、食品架、陳列架、衣帽架等。貯存類家具的功能設(shè)計(jì)必須考慮人與物兩方面的

25、關(guān)系；一方面要求貯存空間劃分合理，方便人們存取，有利于減少人體疲勞；另一方面又要求家具貯存方式合理，貯存數(shù)量充分，滿足存放條件。,（三）貯存性家具,1、貯存性家具與人體尺度的關(guān)系 為了正確確定柜、架、擱板的高度及理分配空間，首先必須了解人體所能及的動(dòng)作范圍，以我國(guó)成年婦女為例，其動(dòng)作活動(dòng)范圍如圖3-72所示。,圖中：A是站立時(shí)上臂伸出的取物高度，以1900mm為界線，再高就要站在凳子上存

26、取物品，是經(jīng)常存取和偶然存取的分界線。 B是站立時(shí)伸臂存取物品較舒適的高度，1750-1800mm可以作為經(jīng)常伸臂使用的掛棒或擱板的高度。 C是視平線高度，1500mm是存取物品最舒適的區(qū)域。 D是站立取物比較舒適的范圍，600-1200mm高度，但已受視線影響及需局部彎腰存取物品。 E是下蹲伸手存取物品的高度，650mm可作經(jīng)常存取物品的下限高度。,,F、G是有炊事案桌的情況下存取物品的使用尺度，存貯柜

27、高度尺寸要相應(yīng)降低200mm根據(jù)上述動(dòng)作分析，家庭櫥柜應(yīng)適應(yīng)女性使用要求。我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定柜高限度在1850mm，在1850mm以下的范圍內(nèi)，根據(jù)人體動(dòng)作行為和使用的舒適性及方便性，再可劃分為二個(gè)區(qū)域，第一區(qū)域?yàn)橐匀思鐬檩S，上肢半徑活動(dòng)的范圍，高度定在650-1850mm，是存取物品最方便、使用頻率最多的區(qū)域，也是人的視線最易看到的視域。第二區(qū)域?yàn)閺牡孛嬷寥苏玖r(shí)手臂下垂指尖的垂直距離，即650mm以下的區(qū)域，該區(qū)域存貯不便，人必須

28、蹲下操作，一般存放較重而不常用的物品。若需擴(kuò)大貯存空間，節(jié)約占地面積，則可設(shè)置第三區(qū)域，即櫥柜的上空1850mm上的區(qū)域。一般可疊放柜架，存放較輕的過季性物品（如棉絮等）（圖3-73）。,在上述貯存區(qū)域內(nèi)根據(jù)人體動(dòng)作范圍及貯存物品的種類可以設(shè)置擱板、抽屜、掛衣棍等。在設(shè)置擱板時(shí)，擱板的深度和間距除考慮物品存放方式及物體的尺寸外，還需考慮人的視線，擱板間距越大，人的視域越好，但空間浪費(fèi)較多，所以設(shè)計(jì)時(shí)要統(tǒng)籌安排。

29、 至于櫥、柜、架等貯存性家具的深度和寬度，是由存放物的種類、數(shù)量、存放方式以及室內(nèi)空間的布局等因此來確定，在一定程度上還取決于板材尺寸的合理裁割及家具設(shè)計(jì)系列的模數(shù)化。,2、貯存性家具與貯存物的關(guān)系

30、 貯存性家具除了考慮與人體尺度的關(guān)系外，還必須研究存放物品的類別與方式，這對(duì)確定貯存性家具的尺寸和形式起重要作用。 一個(gè)家庭中的生活用品是極其豐富多彩的，從衣服鞋帽到床上用品，從主副食