研究报告浅析人体工程学在椅子（人体工学椅）设计中的作用

GA VEE阐述人体工程学在椅子（人体工学椅）设计中的作用
设计是一种实用艺术,强调标准化、系统性的功能主义在全球经济一体化的今天,可以为地球村上的不同国家、操不同语言的人们提供方便、规范化的标志。

因而功能主义中人体工学将作为设计艺术永恒的主流在新的时代取得更大的发展。

而椅子是人类坐姿活动不可缺少的家具,不论在哪种场合都能看到各种不同形式的座椅,在椅子设计中,我们必须坚持应用人体工程学等理论,做到室内空间中椅子的尺度,造型、色彩及其布置方式,都尽量符合人体生理、心理尺度及人体各部分的活动规律,使人机环境互相协调,最终达到人们舒适生活的目的。

人机工程学从不同的学科、不同的领域发源,又面向更广泛领域的研究和应用,是因为人机环境问题是人类生产和生活中普遍性的问题。

其发源学科和地域的不同,也引起了学科名称长期的多样并存,在英语中,主要有E r go no m ics(欧洲的提法)、H u m an En g in eer in g(美国的提法)等,在汉语中,则还有!人类工效学人类工程学和人体工学等表述。

我国一般把人类工效学作为这个学科的标准名称,而人机工程学的叫法更为普遍。

总之,人类和工效的研究和人机关系是这个学科的核心内容。

一、力学在椅子设计中的应用
首先以一种简单的产品椅子的设计为例,来阐述工业、艺术设计中产品的设计与力学的关系。

早期的椅子主要采用木材制作,制作方法复杂且不耐用。

从2 0世纪20年代开始,钢管材料被用于家具的制作,从而开辟了现代家具设计的新时代。

如包豪斯学校教师布劳耶(M ar cen B reu er,19 02#19 81)设计的U形钢管椅,其作为早期钢管家具代表作被载入了工业设计史籍中。

对从事工业、艺术设计的工作者而言,有创意的外观、较高的舒适度及功能化结构设计,是其作品设计构造的!灵魂。

同时,从形成创意到完成设计,每一个步骤都必须建立在对产品的安全性能、用料成本等问题进行全面分析的基础上。

一般而言,设计产品的安全性能与制作成本是一对矛盾体,产品安全性能越好,成本越高;反之,成本越低,安全性能就可能越低。

因此,产品的高性价比成为重要的设计目标,而这就不可避免地需要正确分析、处理一些与力学相关的问题。

对于布劳耶设计的钢管椅,人坐在椅子上、后仰倚背和前倾起立时,要使椅子保持稳定,不致倾倒,在地面上支撑整个椅子的那段U形钢管的横宽、纵深及宽深比各应该是多少。

这个问题是设计者在设计之初就必须考虑的,但只有通过对椅子进行详细的受力分析才能够解答,这属于静力学研究的范畴。

所以设计力学的考虑也是椅子设子中必须考虑的一个问题。

二、椅子与坐的关系
椅子设计是家具设计中重要的一项,从古今中外椅子的发展来看,它不仅是支撑人体的功能实体,功能主义设计又被称为现代设计、技术美、机器艺术。

将实用作为美学主要内容、将功能作为家具设计追求目标的一种创作思潮。

椅子的设计而且是人类审美的对象,是人类文化的载体。

可以说,椅子已成为人类永恒的设计主题。

人体工程学在椅子设计中的应用,就是特别强调其在使用过程中对人体的生理及心理反应,并对此进行科学的实验和计测,在进行大量分析的基础上为设计提供科学的依据。

同时,把人的工作、学习、休息等生活行为分解成各种姿势模型,根据人的立位、坐位和卧位的基准点来规范椅子的基本尺度及家具间的相互关系。

椅子所要达到的功能性目的,首先是要满足于坐的功能.但是,实际情况怎样呢?人们在选择和购买椅子时,就跟买玩具和装饰品差不多,几乎都是只从外观来判断好坏。

买电视机,要图象清晰;买收音机,要音质优美,这是选购这些产品的第一条件。

购买椅子和床,只限于外观和式样的选择方法,就如同买电视机不顾其图像是否清晰,买收音机不顾其是否有声音一样,当然是不行的。

但是,出人意外恰恰是人们没有注意这一点,尽管我们整天在使用椅子,但对椅子还没有形成正确的评判观念,这便是造成上述情况的原因。

现在,住房的重点大多放在室内整体布置上。

在这种情况下,椅子的重点便不是放在功能上,而是放在造型和色彩上。

因此,在看起来漂亮、趣味盎然的房屋内,椅子的功能似乎就不得不有所!牺牲。

茶馆的座椅如果过于舒适,客人的周转率就会降,从营业上看来是不划算的;会议室的椅子也许是以不舒适为好,这是因为无关紧要的会应该尽快结束;国会主席的座位是权威的象征,因此可以装饰华丽;而教会的座椅如果过于艳丽,就不能酝酿出宗教的气氛,也是极不适宜的。

总之,椅子由于用途不同,对造型及功能的评价标准是不一样的。

因此,笼统地确定什么东西好,什么东西不好是不行的。

对于椅子来说,坐着舒适的功能性和看起来漂亮的外观,这二者是缺一不可的,二者比例各占多少为好,得根据具体情况而定。

因此即使坐着难受的样子,只要设计目的明确,就不失为出色的设计。

所有的椅子都必须按照人体工程学的要求来做,这样要求似乎有点过分。

然而,即使要设计坐着难受的椅子,也必须先知道怎样坐才令人舒服,也就是说首先掌握功能性椅子设计的诀窍。

椅子的人体工程学研究,在设计和制作一流的椅子方面发挥着决定性的作用。

三、设计椅子时应注意的要点：
一个好的设计师,首先应具备人体结构和人体尺度的知识;其次还必须知道人的生理,以及人的心理因素。

在设计理论上,包豪斯提出了!艺术与技术的新统一、设计的目的是人而不是作品、设计必须遵循自然法则来进行?的基本观点,并在以功能至上为特点的功能主义设计领域进行了最为广泛的尝试,也取得了巨大的成功。

功能主义要求的主要特点就是遵循人机工学的要求,创作出与人相关的设计作品。

下面根据国内外家具研究工作者的大量研究成果,就设计椅子时的注意事项作一概述。

(1)人体在椅子上坐时,大部分体重应由坐骨节点部位支撑,最好不要让大腿后侧承受压力。

(2)使用形状和尺寸适当的靠背,能减少不必要的肌肉活动。

但是,靠背一定不能限制脊柱和手臂的活动,影响正常的作业。

设计时,通常是以正确姿势,即脊柱处于自然伸展状态的姿势为依据。

(4)正如肌肉总是活动着的那样,人体也是经常运动的。

因此,要保持正确姿势,类似于完全模拟人体曲面的椅子是不好的,必须允许姿势有自由活动的余地。

(5)坐面高度是影响椅子功能最重要的因素之一。

一般情况下,作业功能越强的椅子,坐面也越高,随着其休息功能的增加,坐面高度要相应降低。

(6)椅子的高度应该用功能上的坐位基准点,即坐骨节点的高度来表示。

因此,采用弹性材料制作的软垫椅子,其作为基准点应以人体下沉后的最终稳定姿势来确定,而与产品的成品尺寸
无直接关系。

(7)为了提高椅子的通用性,坐面高度与坐深,应以身材矮的人为依据来考虑。

就一般成年人使用的椅子而言,按平时的女性尺寸来计算便可满需大多数人的需要。

(8)同样,坐面宽和扶手椅的内空尺寸,则以体胖的人为准进行计算。

考虑到人要经常活动,还必须增加适当的余量。

坐面和靠背的夹角,在任何情况下均不得小于9 0。

该角度随椅子舒适性增加,通过常以1 00-1 10为宜。

如超过这一数字,靠背倾斜角随之增大,相比之下坐面倾斜角则过小,其结果臀部向前滑动,姿势不稳定。

(9)随着休息功能的增加,靠背不只是支撑腰部,不如此就不能保持自然的姿势。

作业功能强的椅子,靠背如果过高,将妨碍上身的动作。

反之,休息功能强的椅子,靠背过低时,由于头部没有支撑,将加重肩部的负担,不能保持姿势的稳定。

(1 0)从椅子上起立时,因重力关系,脚要向后靠拢,坐面越低,越有这个必要。

因此,椅子的前两脚间应留有空位,以不妨碍脚的这一移动。

(1 1)扶手的一项重要作用,是当人站立或坐下时,用手臂支撑人的上身,以变换姿势。

对与着重休息功能的椅子,应特别注意扶手的作用。

(1 2)就坐面和靠背的柔软性而言,是硬些好还是软些好,常常成为一个问题。

一般来说只要能保持自然姿势都应该说是好的,不过最后还应该由个人的喜好和椅子的用途而定。

采用柔软的软性材料,成品椅子的形状和人落坐后的最终稳定姿势之间存在很大差异,要使支撑条件合理,便应进行深思熟虑的设计。

(1 3)应将椅子和与其配套的桌子以及使用者看成一个不可分割的系统。

如前所述,桌子的高度是以根据不同的使用目的、选定的坐姿基准点为基准,加上差尺来确定的。

差尺是由坐面与肘高的关系计算得出的,用于休息的椅子,因上体倾斜角度大,肘的位置较低,其差尺数值较小。

(1 4)要保持自燃的椅坐姿势,桌下应留有脚能自由进出的空间,桌下活动的空间由大腿和脚的活动范围来确定。

五、总结。