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家具設(shè)計中人體尺寸的重要性范文

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坐臥類家具是與人們生產(chǎn)生活最為密切的家具之一,是家具設(shè)計中最重要的組成部分,設(shè)計的是否科學(xué)合理直接影響到人們學(xué)習(xí)、工作、休息.因此,對于現(xiàn)代家具的設(shè)計,應(yīng)以人體尺寸為核心,要充分考慮人體各項尺寸以及研究人體尺寸與坐臥類家具主要尺寸的關(guān)系,并結(jié)合坐臥類家具的設(shè)計特點,在滿足坐臥類家具基本功能的基礎(chǔ)上,使坐臥類家具設(shè)計更加人性化.目前,我國家庭中僅僅將家具作為一種室內(nèi)裝飾,只滿足家具使用的基本功能,并未考慮到人性化設(shè)計,其設(shè)計中參考的人體各項尺寸也僅僅是停留在1988年頒布GB10000-88《中國成年人人體尺寸》,然而隨著社會的發(fā)展,人體尺寸也發(fā)生著變化,例如1988年女性身高1百分位數(shù)的人體尺寸是1449mm,2011年女性身高1百分位數(shù)的人體尺寸是1563.9mm,這個標(biāo)準(zhǔn)至今還沒有對人體尺寸進(jìn)行更新,其設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)不符合時代的發(fā)展和需求[1].國外一些發(fā)達(dá)國家十分重視人體尺寸測量、數(shù)據(jù)庫的建立,并且形成了西方現(xiàn)代的通用標(biāo)準(zhǔn)[3].所以,設(shè)計中只要明確掌握了最新人體尺寸數(shù)據(jù),才能根據(jù)有效的數(shù)據(jù)確定科學(xué)合理的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),才能更加符合當(dāng)今的社會需求.筆者針對坐臥類家具主要從座椅類和床類家具設(shè)計尺寸進(jìn)行研究.

1人體尺寸

人體尺寸指利用專用儀器在人體上的特定起點、止點或經(jīng)過點沿特定測量方向測得的尺寸[2].使用者在使用坐臥類家具時,身體處于相對放松狀態(tài),人與坐臥類家具相對固定也就是說相對靜止,活動的范圍以及幅度都不大,并且在設(shè)計中都為使用者留有一定的活動空間,所以,在研究人體尺寸過程中,僅僅對人體靜態(tài)尺寸進(jìn)行統(tǒng)計、分析.

1.1人體尺寸數(shù)據(jù)統(tǒng)計

人體尺寸數(shù)據(jù)統(tǒng)計常用的主要參數(shù):平均值、方差、標(biāo)準(zhǔn)差、百分位數(shù)[4].人體測量的數(shù)據(jù)常以百分位數(shù)P作為一種位置指標(biāo)、一個界值.一個百分位數(shù)將群體或樣本的全部測量值分為兩部分.有K%的測量值等于和小于界值,有(100-K%)的測量值大于界值.常用P5、P50、P95這三個百分位數(shù),其中第5百分位數(shù)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50百分位數(shù)表示“中”身材,是指大于和小于此人群身材尺寸的各為50%;第95百分位數(shù)代表“大”身材,是指有95%的人群身材尺寸均小于此值,而有5%的人群身體尺寸大于此值[1-2].在一般的統(tǒng)計方法中,并不一一羅列出所有百分位數(shù)的數(shù)據(jù),而往往以均值和標(biāo)準(zhǔn)差來表示.在人機(jī)工程學(xué)中可以根據(jù)均值和標(biāo)準(zhǔn)差來計算某百分位數(shù)人體尺寸[1-2].但是設(shè)計中要根據(jù)設(shè)計實體選擇合適的百分位數(shù)據(jù).例如設(shè)計休閑椅高度時,為了符合大多數(shù)群體,達(dá)到通用的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),采用P50為依據(jù)進(jìn)行設(shè)計.所以筆者對100名大學(xué)生進(jìn)行人體測量,統(tǒng)計出所需各項人體尺寸,利用Excel軟件計算出測量項目的均值與標(biāo)準(zhǔn)差,運(yùn)用50%以下數(shù)值公式X=X珔(S×K)[1-2],50%以上數(shù)值運(yùn)用公式X=X珔+(S×K)[1-2],其中X珔為均值,S為標(biāo)準(zhǔn)差,K為變換系數(shù),K可以通過查表得到,計算得出P1、P5、P10、P50、P90、P95、P99對各項人體尺寸數(shù)據(jù)進(jìn)行研究,推導(dǎo)出人體各項尺寸與身高的關(guān)系式,為坐臥類家具設(shè)計提供科學(xué)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn).

1.2人體測量及修正

人體測量學(xué)是一門用測量方法研究人體的體格特征的科學(xué).它是通過測量人體各部位尺寸來確定個體之間和群體之間在人體尺寸上的差別,用以研究人的形態(tài)特征,從而為各種工業(yè)設(shè)計和工程設(shè)計提供人體測量數(shù)據(jù)[1-2].在設(shè)計中所有涉及人體尺度參數(shù)的確定都需要應(yīng)用大量人體構(gòu)造和功能尺寸的測量數(shù)據(jù),若不能很好考慮人體參數(shù),就很可能造成操作上的困難和不能充分發(fā)揮人機(jī)系統(tǒng)效率[1].只有準(zhǔn)確掌握人體測量標(biāo)志以及人體尺度參數(shù),才能使設(shè)計更好的符合人體工程學(xué).有關(guān)人體尺寸標(biāo)準(zhǔn)中所列的數(shù)據(jù)時在裸體或穿單薄內(nèi)衣的條件下測得的,測量時不穿鞋或穿著紙拖鞋,而設(shè)計中所涉及的人體尺寸應(yīng)該是穿衣服、穿鞋甚至戴帽條件下的人體尺寸.因此,考慮有關(guān)人體尺寸時,必須給衣服、鞋、帽留下適當(dāng)?shù)挠嗔浚簿褪窃谌梭w尺寸上增加適當(dāng)?shù)闹b修正量[1-2],同時也應(yīng)考慮心理修正量.產(chǎn)品功能尺寸是指為確保實現(xiàn)產(chǎn)品某一功能而在設(shè)計時規(guī)定的產(chǎn)品尺寸.該尺寸通常是以設(shè)計界限值確定的人體尺寸為依據(jù),再加上未確保產(chǎn)品某項功能實現(xiàn)所需的修正量.產(chǎn)品功能尺寸有最小功能尺寸和最佳功能尺寸兩種,具體公式如下:①最小功能尺寸=人體尺寸百分位數(shù)+功能修正量;②最佳功能尺寸=人體百分位數(shù)+功能修正量+心理修正量[1-2].所以進(jìn)行坐臥類家具設(shè)計時要根據(jù)實際情況進(jìn)行數(shù)據(jù)修正.

1.3人體尺寸對照

人體各項尺寸僅僅是停留在1988年頒布GB10000-88《中國成年人人體尺寸》,通過與100名沈陽大學(xué)生的身高測量統(tǒng)計數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)這個標(biāo)準(zhǔn)至今還沒有進(jìn)行更新(見表1,表2),其設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)不符合時代的發(fā)展和需求[1],所以要統(tǒng)計出最新的人體各項尺寸數(shù)據(jù)進(jìn)行坐臥類家具設(shè)計.

2座椅類家具尺寸

2.1人體測量標(biāo)志

依據(jù)座椅類家具設(shè)計需要的人體尺寸數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),把身高(H)這一最基本的人體尺寸數(shù)據(jù)作為基準(zhǔn),推導(dǎo)出人體坐姿尺寸與H的關(guān)系式,為座椅類家居設(shè)計提供科學(xué)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)[7].對以下10項進(jìn)行測量分析:①坐高;②坐姿頸椎點高;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坐姿下肢長(見圖1).

2.2人體尺寸測量數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

根據(jù)測量數(shù)據(jù),進(jìn)行統(tǒng)計分析得到以下數(shù)據(jù),見表3,表4.2.3人體坐姿尺寸與身高的關(guān)系通過以上分析,人體坐姿尺寸與身高H存在著明顯的關(guān)系,而如今人們的身高也逐漸發(fā)生著變化,以平均身高為基準(zhǔn)來推導(dǎo)各部位尺寸的方法是靈活便捷的.例如男性坐姿膝高尺寸=0.309H,女性坐姿膝高尺寸=0.317H,見表5.

3床類家具尺寸

3.1人體測量標(biāo)志

床類家具是提供給人們休息的主要臥類家具,同時也是與人們長時間接觸的家具.床類家具設(shè)計的好壞對人們有直接影響關(guān)系.因此,設(shè)計中,在人機(jī)工程學(xué)的基礎(chǔ)上,科學(xué)合理的考慮所需要的各項人體尺寸,充分體現(xiàn)“以人為本”,滿足人們的使用需求.依據(jù)床類家具設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行人體尺寸測量主要有1身高、2最大肩寬、3臀寬,見圖2.由于被測者是靜止站立時測量,臥姿狀態(tài)下,被測人體尺寸會有一定變化,所以,要根據(jù)實際需要進(jìn)行床類家具修正設(shè)計,充分考慮角度、著裝修正量、姿勢修正量、心理修正量、年代修正量,最佳床類家具功能尺寸也是根據(jù)這些修正量的變化而發(fā)生改變的.

3.2人體尺寸數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

根據(jù)人體尺寸數(shù)據(jù)統(tǒng)計,將所需人體尺寸測量數(shù)據(jù),如身高、最大肩寬、臀寬進(jìn)行統(tǒng)計分析,得到各項人體尺寸的均值及標(biāo)準(zhǔn)差,利用人機(jī)工程學(xué)中關(guān)于人體百分位數(shù)的計算,得到所需百分位數(shù)值P1、P5、P10、P50、P90、P95、P99.例如男性身高均值1784.7mm,標(biāo)準(zhǔn)差48.1mm,男性身高百分位數(shù)P1=1672.8mm,P5=1705.6mm,P10=1723.0mm等等;女性身高均值1670.2mm,標(biāo)準(zhǔn)差45.7mm,女性身高百分位數(shù)P1=1563.9mm,P5=1595.0mm,P10=1611.6mm等等.具體男性和女性人體尺寸測量數(shù)據(jù)見表6和表7.男性和女性人體尺寸測量數(shù)據(jù)見表6和表7.3.3人體最大肩寬、臀寬與身高的關(guān)系各項人體尺寸之間存在著一定的比例關(guān)系[15],按照人體結(jié)構(gòu)關(guān)系,以平均身高為標(biāo)準(zhǔn)來推導(dǎo)其他各項人體尺寸是科學(xué)合理的,而且隨著不斷變化,各項人體尺寸也發(fā)生著變化,以身高來進(jìn)行推導(dǎo)是符合這一變化,也是符合實際情況的[12].通過實際人體尺寸數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,對人體最大肩寬、臀寬與身高建立了推導(dǎo)公式,作為床類家具設(shè)計中的主要人體尺寸依據(jù),例如男性最大肩寬=0.262H,女性最大肩寬=0.244H,詳見表8.通過分析,人體最大肩寬、臀寬與身高有著明顯的關(guān)系,見表8.

4結(jié)語

對于坐臥類家具設(shè)計來說,其設(shè)計尺寸標(biāo)準(zhǔn)不能固定于一成不變的數(shù)據(jù)中,應(yīng)對設(shè)計群體及實際需要選擇科學(xué)合理的人體尺寸數(shù)據(jù)作為設(shè)計依據(jù),使設(shè)計群體在使用過程中更加舒適,也使設(shè)計更加人性化.推導(dǎo)出坐臥類家具設(shè)計中各項人體尺寸與身高(H)的比例關(guān)系式,例如男性坐高尺寸=0.536H,女性坐高尺寸=0.533H,通過人體各項尺寸和平均身高的關(guān)系式,可以建立坐臥類家具設(shè)計中主要尺寸的數(shù)據(jù)依據(jù),也為人體靜態(tài)尺寸在坐臥類家具中的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù).

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