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家具设计中人体尺寸的重要性

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坐卧类家具是与人们生产生活最为密切的家具之一,是家具设计中最重要的组成部分,设计的是否科学合理直接影响到人们学习、工作、休息.因此,对于现代家具的设计,应以人体尺寸为核心,要充分考虑人体各项尺寸以及研究人体尺寸与坐卧类家具主要尺寸的关系,并结合坐卧类家具的设计特点,在满足坐卧类家具基本功能的基础上,使坐卧类家具设计更加人性化.目前,我国家庭中仅仅将家具作为一种室内装饰,只满足家具使用的基本功能,并未考虑到人性化设计,其设计中参考的人体各项尺寸也仅仅是停留在1988年颁布GB10000-88《中国成年人人体尺寸》,然而随着社会的发展,人体尺寸也发生着变化,例如1988年女性身高1百分位数的人体尺寸是1449mm,2011年女性身高1百分位数的人体尺寸是1563.9mm,这个标准至今还没有对人体尺寸进行更新,其设计标准已经不符合时代的发展和需求[1].国外一些发达国家十分重视人体尺寸测量、数据库的建立,并且形成了西方现代的通用标准[3].所以,设计中只要明确掌握了最新人体尺寸数据,才能根据有效的数据确定科学合理的设计标准,才能更加符合当今的社会需求.笔者针对坐卧类家具主要从座椅类和床类家具设计尺寸进行研究.

1人体尺寸

人体尺寸指利用专用仪器在人体上的特定起点、止点或经过点沿特定测量方向测得的尺寸[2].使用者在使用坐卧类家具时,身体处于相对放松状态,人与坐卧类家具相对固定也就是说相对静止,活动的范围以及幅度都不大,并且在设计中都为使用者留有一定的活动空间,所以,在研究人体尺寸过程中,仅仅对人体静态尺寸进行统计、分析.

1.1人体尺寸数据统计

人体尺寸数据统计常用的主要参数:平均值、方差、标准差、百分位数[4].人体测量的数据常以百分位数P作为一种位置指标、一个界值.一个百分位数将群体或样本的全部测量值分为两部分.有K%的测量值等于和小于界值,有(100-K%)的测量值大于界值.常用P5、P50、P95这三个百分位数,其中第5百分位数代表“小”身材,是指有5%的人群身材尺寸小于此值,而有95%的人群身材尺寸均大于此值;第50百分位数表示“中”身材,是指大于和小于此人群身材尺寸的各为50%;第95百分位数代表“大”身材,是指有95%的人群身材尺寸均小于此值,而有5%的人群身体尺寸大于此值[1-2].在一般的统计方法中,并不一一罗列出所有百分位数的数据,而往往以均值和标准差来表示.在人机工程学中可以根据均值和标准差来计算某百分位数人体尺寸[1-2].但是设计中要根据设计实体选择合适的百分位数据.例如设计休闲椅高度时,为了符合大多数群体,达到通用的设计标准,采用P50为依据进行设计.所以笔者对100名大学生进行人体测量,统计出所需各项人体尺寸,利用Excel软件计算出测量项目的均值与标准差,运用50%以下数值公式X=X珔(S×K)[1-2],50%以上数值运用公式X=X珔+(S×K)[1-2],其中X珔为均值,S为标准差,K为变换系数,K可以通过查表得到,计算得出P1、P5、P10、P50、P90、P95、P99对各项人体尺寸数据进行研究,推导出人体各项尺寸与身高的关系式,为坐卧类家具设计提供科学的数据标准.

1.2人体测量及修正

人体测量学是一门用测量方法研究人体的体格特征的科学.它是通过测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的差别,用以研究人的形态特征,从而为各种工业设计和工程设计提供人体测量数据[1-2].在设计中所有涉及人体尺度参数的确定都需要应用大量人体构造和功能尺寸的测量数据,若不能很好考虑人体参数,就很可能造成操作上的困难和不能充分发挥人机系统效率[1].只有准确掌握人体测量标志以及人体尺度参数,才能使设计更好的符合人体工程学.有关人体尺寸标准中所列的数据时在裸体或穿单薄内衣的条件下测得的,测量时不穿鞋或穿着纸拖鞋,而设计中所涉及的人体尺寸应该是穿衣服、穿鞋甚至戴帽条件下的人体尺寸.因此,考虑有关人体尺寸时,必须给衣服、鞋、帽留下适当的余量,也就是在人体尺寸上增加适当的着装修正量[1-2],同时也应考虑心理修正量.产品功能尺寸是指为确保实现产品某一功能而在设计时规定的产品尺寸.该尺寸通常是以设计界限值确定的人体尺寸为依据,再加上未确保产品某项功能实现所需的修正量.产品功能尺寸有最小功能尺寸和最佳功能尺寸两种,具体公式如下:①最小功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量;②最佳功能尺寸=人体百分位数+功能修正量+心理修正量[1-2].所以进行坐卧类家具设计时要根据实际情况进行数据修正.

1.3人体尺寸对照

人体各项尺寸仅仅是停留在1988年颁布GB10000-88《中国成年人人体尺寸》,通过与100名沈阳大学生的身高测量统计数据进行对比,发现这个标准至今还没有进行更新(见表1,表2),其设计标准已经不符合时代的发展和需求[1],所以要统计出最新的人体各项尺寸数据进行坐卧类家具设计.

2座椅类家具尺寸

2.1人体测量标志

依据座椅类家具设计需要的人体尺寸数据标准,把身高(H)这一最基本的人体尺寸数据作为基准,推导出人体坐姿尺寸与H的关系式,为座椅类家居设计提供科学的数据标准[7].对以下10项进行测量分析:①坐高;②坐姿颈椎点高;③坐姿肩高;④坐姿肘高;⑤坐姿大腿厚;⑥坐姿眼高;⑦小腿加足高;⑧坐深;⑨坐姿膝高;⑩坐姿下肢长(见图1).

2.2人体尺寸测量数据统计分析

根据测量数据,进行统计分析得到以下数据,见表3,表4.2.3人体坐姿尺寸与身高的关系通过以上分析,人体坐姿尺寸与身高H存在着明显的关系,而如今人们的身高也逐渐发生着变化,以平均身高为基准来推导各部位尺寸的方法是灵活便捷的.例如男性坐姿膝高尺寸=0.309H,女性坐姿膝高尺寸=0.317H,见表5.

3床类家具尺寸

3.1人体测量标志

床类家具是提供给人们休息的主要卧类家具,同时也是与人们长时间接触的家具.床类家具设计的好坏对人们有直接影响关系.因此,设计中,在人机工程学的基础上,科学合理的考虑所需要的各项人体尺寸,充分体现“以人为本”,满足人们的使用需求.依据床类家具设计标准,进行人体尺寸测量主要有1身高、2最大肩宽、3臀宽,见图2.由于被测者是静止站立时测量,卧姿状态下,被测人体尺寸会有一定变化,所以,要根据实际需要进行床类家具修正设计,充分考虑角度、着装修正量、姿势修正量、心理修正量、年代修正量,最佳床类家具功能尺寸也是根据这些修正量的变化而发生改变的.

3.2人体尺寸数据统计分析

根据人体尺寸数据统计,将所需人体尺寸测量数据,如身高、最大肩宽、臀宽进行统计分析,得到各项人体尺寸的均值及标准差,利用人机工程学中关于人体百分位数的计算,得到所需百分位数值P1、P5、P10、P50、P90、P95、P99.例如男性身高均值1784.7mm,标准差48.1mm,男性身高百分位数P1=1672.8mm,P5=1705.6mm,P10=1723.0mm等等;女性身高均值1670.2mm,标准差45.7mm,女性身高百分位数P1=1563.9mm,P5=1595.0mm,P10=1611.6mm等等.具体男性和女性人体尺寸测量数据见表6和表7.男性和女性人体尺寸测量数据见表6和表7.3.3人体最大肩宽、臀宽与身高的关系各项人体尺寸之间存在着一定的比例关系[15],按照人体结构关系,以平均身高为标准来推导其他各项人体尺寸是科学合理的,而且随着不断变化,各项人体尺寸也发生着变化,以身高来进行推导是符合这一变化,也是符合实际情况的[12].通过实际人体尺寸数据统计分析,对人体最大肩宽、臀宽与身高建立了推导公式,作为床类家具设计中的主要人体尺寸依据,例如男性最大肩宽=0.262H,女性最大肩宽=0.244H,详见表8.通过分析,人体最大肩宽、臀宽与身高有着明显的关系,见表8.

4结语

对于坐卧类家具设计来说,其设计尺寸标准不能固定于一成不变的数据中,应对设计群体及实际需要选择科学合理的人体尺寸数据作为设计依据,使设计群体在使用过程中更加舒适,也使设计更加人性化.推导出坐卧类家具设计中各项人体尺寸与身高(H)的比例关系式,例如男性坐高尺寸=0.536H,女性坐高尺寸=0.533H,通过人体各项尺寸和平均身高的关系式,可以建立坐卧类家具设计中主要尺寸的数据依据,也为人体静态尺寸在坐卧类家具中的应用提供科学依据.

家具设计中人体尺寸的重要性责任编辑:陈老师    阅读:人次