为人设计的家具.ppt

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1、为人设计的家具家具功能尺寸设计学习目标：家具服务对象是人，设计与生产的每一件家具都是由人使 用的。因此，家具设计的首要任务是满足人的需求。在家具的 设计过程中，要求以科学的观点来研究家具与人体心理情感和 生理机能的相互关系，在对人体的构造、尺度、体感、动作、心理等人体机能特征的充分理解和研究的基础上来进行家具系 统化设计。主要内容：一家具设计与人体工程学二 各类家具的功能设计三 各类家具的标准尺寸 第一节 家具设计与人体工程学1.人体工程学的涵义2.人体工程学在家具设计中的作用 3.人体基本知识 4.人体基本动作 5.人体测量数据及其应用1.人体工程学的涵义人体工程学又称之为人类工效学、人的因

2、素工程学、人机工程学、工程 心理学、宜人学等，人体工程学是以人的生理的、感知的、社会的和环境的因素为依据，研究人与人机系统中其他元素之间的相互关系，创造健康、安全、舒适、协调的人机环境系统，并为其提供理论和方法的边缘学科。从家具设计的角度来看，人体工程学原理主要体现在以下几 个方面：第一，人与家具的关系。包括：人体的形态特征参数、人的感知特性、人的反应特性以及人在使用家具中的生理特征等。第二，人家具环境的整体设计。整体设计的目的是获得人家具 环境之间最佳的效益，发挥各自的特点，达到和谐的目的。第三，环境控制和安全保护设计。2.人体工程学在家具设计中的作用1)确定了家具的科学分类:支承人体的人体

3、类家具；与人体关系密切的准人体家 具；与物品关系密切的建筑类家具（贮藏类家具）；与声 光电器为主的能量类家具；以及以装饰为主要目的的装饰 类家具。2)确定了家具设计的标准原型:人体工程学把人的工作、学习和生活行为分解为各种姿势，得出人的各种人体生活姿态系列，再对人体生活姿态 系列进行分类，得出生活姿态的各种类型，根据人的各种 姿态的性质、空间尺度、眼睛高度、人体支撑点位置等，把人的各种姿态分为立位、椅坐位、平坐位、卧为等四大 类。3)确定了家具尺寸设计的正确基准点4)确定了家具最佳性能的评价标准例如有关床垫的设计问题，对人在睡眠状态时进行肌电图、脑电波、体压分布、脉搏、呼吸、出汗、卧姿变 化、

4、翻身次数、疲劳感觉等进行计测。5)确定了家具的最优尺寸3.人体基本知识 家具设计首先要研究家具与人体的关系，要了解人体的构造及构成人体活动的主要组织系统。人体是由骨骼系统、肌肉系统、消化系统、血液循环系统、呼吸系统、泌尿系统、内分泌系统、神经系统、感觉系统等组 成。这些系统像台机器一样互相配合、相互制约地共同维持着 人的生命和完成人体的活动。在这些组织系统中与家具设计有密切关联的是骨骼系统、肌肉系统、感觉系统和神经系统。4.人体基本动作人体的动作形态是相当复杂而又变化万千，从坐、卧、立、蹲、跳、旋转、行走等等都会显示出不同形态，具有的不同尺 度和不同的空间需求。从家具设计的角度来看，合理地依据

5、人 体一定姿态下的肌肉、骨骼的结构来设计家具，能调整人的体 力损耗、减少肌肉的疲劳，从而极大地提高工作效率。因此在 家具设计中对人体动作的研究显得十分必要。与家具设计密切 相关的人体动作主要是立、坐、卧。立：人体站立是一种最基本的自然姿态，人体是由骨骼和无数 关节支撑而成。当人直立进行各种活动时，由于人体的骨骼结 构和骨肉运动时处在变换和调节状态中，所以人们可以作较大 幅度的活动和较长时间的工作，如果人体活动长期处于一种单 一的行为和动作时，他的一部分关节和肌肉就长期地处于紧张 状态，就极易感到疲劳。人体在站立活动中，活动变化最少的 应属腰椎及其附属的肌肉部分，因此人的腰部最易感到疲劳，这就需

6、要人们经常活动腰部和改变站姿。坐：人的活动和工作大部分是坐着进行的，因此需要更多地研究 人坐着活动时骨骼和肌肉的关系。人体的躯干结构是支撑上部身体重量和保护内脏不受压迫，当人坐下时，由于骨盆与脊椎的关系推动了原有直立姿态时的腿 骨支撑关系，人体的躯干结构就不能保持平衡，人体必须依靠适 当的坐平面和靠背倾斜面来得到支撑和保持躯干的平衡，使人体 骨骼、肌肉在人坐下来时能获得合理的松弛形态，为此人们设计 了各类坐具以满足坐姿状态下的各种活动。坐姿状态下的不适感主要来源于：内脏器官受压、腰椎及其 附属肌肉疲劳、身体平衡、肌肉疲劳等。卧：卧的姿态是人希望得到最好的休息状态，不管站立和坐，人的脊椎骨骼和骨

7、肉总是受到压迫和处于一定的收缩状态。卧 的姿态，使脊椎骨骼的受压状态得到真正的松弛，从而得到最 好的休息。因此从人体骨骼肌肉结构的观点来看，卧不能看作 为站立姿态的横倒，其所处动作姿态的腰椎形态位置是完全不 一样的，只有把卧作为特殊的动作形态来认识，才能正确理解 卧的涵义，设计功能合理的卧具。5.人体测量数据及其应用家具设计最主要的依据是人体尺度，如人体站姿时的伸手最大的活动范 围，坐姿时的小腿高度和大腿的长度及上身的活动范围，睡姿时的人体宽度，长度及翻身的范围等等都与家具尺寸有着密切的关系。因此学习家具设计，必须首先了解人体各部位固有的基本尺度。在我国，由于幅员辽阔，人口众多，人体尺度随年龄

8、、性别、地区的不同而有所变化，同时随着人们生活水平的提高，人体尺度也在发生变化，因此我们只能采用平均值作为设计时的相对尺度依据，而且也不可能依此作绝对标准尺度，因为一个家具服务的对象是多元的，一张坐椅可能被较高的男人使用，也可能被个子较矮的女人使用。因此对尺度的理解具有一定的相对性，离开了人体尺度就无从着手设计家具，但对尺度也要有辩证的观点，它具有一定的灵活性。人体立姿活动空间人体坐姿活动空间人体仰卧活动空间人体尺寸是家具功能设计最基本的依据。人体尺寸可分为人体静态尺寸和人体动态尺寸，人体静态尺寸对与人体有直接关系的物体有较大关系，如家具、服装、设备 等，主要为各种家具、设备提供数据；人体动态

9、尺寸是人在进行 某种功能活动时肢体所能达到的空间范围。对于大多数的设计，人体动态尺寸有更广泛的用途。在使用 功能尺寸的情况下强调的是在完成人体的活动时的尺寸范围。人 体各个部分是不可分的，不是独立工作，而是协调动作。要确定一件家具的尺寸是多少才最适宜人们的方便使用，就要先了解人体各部位固有的静态尺寸，如身高、肩宽、臂长、腿 长等，以及人体在使用家具时的动态尺寸，即立、坐、卧时的活 动范围。人体尺寸与家具尺寸有着密切的关系。在设计上满足所有人的要求是不可能的，但必须满足大多数 人。因此，我们在进行家具设计时要学会选择适应设计对象的数 据，要充分考虑人体尺寸的差异。有了完善的人体尺寸数据，还 只是

10、第一步，而学会正确使用这些数据才能真正达到运用人体工 程学知识设计家具的目的。通常对统计的人体尺寸数据范围采取 去两头的方法，大多数情况下考虑其中5百分位、95百分位或50百 分位的大多数人，而不是仅考虑平均值。选用数据的方法举例如下：由人体总高度、宽度决定的物体，以95百分位为依据，满足大个子的需要，小个子自然没问题，例如床的宽度和长度。由人体某一部分的尺寸决定的物体，以5百分位为依据，例如小腿长决定的坐高，小个子的人脚能踏到地，那么大个子的 人自然没问题（如果以50百分位为依据，那么会有50%的人脚踩 不到地）。目的不在于确定界限而在于决定最佳范围、常用高度，以 50百分位为依据，例如门把

11、手、柜子把手的高度。特殊情况涉及到安全问题时，还可能要考虑更小范围的群 体，此时要采用极端的数值，即1百分位或99百分位。例如栏杆 间距、安全出口的宽度。人体的主要尺寸在家具设计中的应用第二节 各类家具的功能设计本节主要内容:1.坐具功能设计 2.卧具功能设计 3.凭倚类家具的功能设计 4.贮藏类家具的功能设计1.坐具功能设计坐姿的生理分析人们在从事作业、生活、娱乐、休息等活动时，都或多或少地以坐姿进 行。坐姿是人体较自然的姿势。坐姿优点：当站立时，人体的足踝、膝部、臀部和脊椎等关节部位受到静肌力作 用，以维持直立状态；而坐着时，可免除这些肌力，减少人体能耗，消除疲劳。坐姿比站立更有利于血液循

12、环，站立时，血液和体液会向下肢积蓄；而 坐着时，肌肉组织松驰，使腿部血管内血流静压降低，血液流回心脏的阻力也就减少。坐姿有利于保持身体的稳定，适合精细作业。在脚操作的场合，坐姿保持身体处在稳定的姿势，有利于作业。坐姿的缺点：限制了人体的活动范围，尤其是需要上肢用力的场合，往往需要站立作 业，而频繁的起坐交替也会导致疲劳。长期坐姿影响健康，招致腹肌松驰，脊椎弯曲，以及对某些内脏器管造成损害，坐姿太久也会造成下肢肿胀，静脉压力增加，大腿局部受到压力，增加血液回流阻力，引起不适感。在坐姿状态下，支持人体的主要结构是脊柱、骨盆、腿和脚 等。（脊柱位于人体背部中线处，由33块椎骨组成，相互间由肌腱和软骨

13、连接。腰椎、骶骨和椎间盘及软组织承受坐姿时上身大部分负荷，还要实现弯腰扭转等动作。对坐椅的功能设计而言，这两部分最为重要。）脊柱的长度：3/4是由椎体构成，1/4由椎间盘构成。脊柱的功能：脊柱为人体的中轴骨骼，是身体的支柱，有负重、减震、保护和运动等功能。脊柱的负荷：脊柱的负荷为某段以上的体重、肌肉张力和外在负重的总和。不同的部位的脊柱节段承担着不同的负荷。由于腰椎处于脊柱的最低位，负荷相当大，又是活动段与固定段的交界处，因而损伤机会多，成为腰背痛最常发生的部位。脊柱的负荷有静态和动态两种。静态是指站立、坐位或卧位时脊柱所承受的负荷及内在平衡，动态则指身体在活动状态下所施于脊柱的力。这些负荷需

14、要相应的关节、韧带和肌肉来维持。作用于腰背部脊柱的肌肉：直接作用于腰背部脊柱的肌肉有背肌、腰肌。背肌分浅层和深层：浅层包括背阔肌、下后锯肌，深层包括骶棘肌、横突棘肌、横突间肌、棘突间肌；腰肌包括腰方肌和腰大肌。间接作用于腰脊部脊柱的肌肉有腰前外侧壁肌、臀大肌、臀中肌、臀小肌、股二头肌、半腱肌及半膜肌等。两种不良坐姿及坐椅功能设计u躯干完全挺直的坐姿：脊椎严重弯曲，椎间盘上压力分布不正常，身体上部的负荷 加在腰椎部，引起不适，因此，90的靠背椅是不良的设计。u躯干前倾的姿势会使本来前凸的腰椎拉 直甚至反向后凹，这种姿势因而也极不舒 服，影响了胸椎和颈椎的正常弯曲，使颈、背部疲劳。正常的坐姿及坐椅

15、功能设计舒适的坐姿需能形成几乎正常的脊柱形态，躯干与大腿 之间必须有135的角度，且在腰 椎部有所支承。舒适的坐姿关节角度：舒适的坐姿体压分布：舒适的坐姿，肩部和臀 部同时支撑身体体重，其 中，肩胛骨和腰椎骨两部分 的压力最高。坐具设计的原则与分类坐具设计的基本原则：坐椅的形式与尺度与其功能和用途有关；坐椅的尺度必须参照人体测量学数据确定；身体的主要重量应由臀部坐骨结节点承担；坐椅前缘处，大腿与椅子之间压力应尽量减小；腰椎下部应提供支承，设置适当的靠背以降低背部紧张度；坐者应能方便地变换姿势（不必起身），但必须防止滑脱；椅垫必须有足够的垫性，使其有助于体重压力分布于坐骨结节 区域。坐具的分类按

16、照坐椅的使用目的的不同，坐椅基本分为以下三类：休息用椅：设计重点在于使人体得到最大的舒适感，消除身体 的紧张与疲劳。合理的设计应使人体的压力感减至最小。工作用椅：主要用于各类工作场所，设计时要考虑坐椅的舒适 性与方便性，此外稳定性也是主要因素。腰部要有适当的支持，重 量要均匀分布于坐垫（或坐面）上；同时要适当考虑人体的活动 性，操作的灵活性与方便性等。多用椅：这类坐椅以多种功能为设计重点。它可能与桌子配 合，可能是工作、休息兼用，也可能是作为备用椅可以折叠收藏起 来。(3)坐具的基本尺度与设计要求坐高：坐高是指坐具的坐面与地面的垂 直距离，椅子的坐高由于椅坐面常向 后倾斜，通常以前坐面高作为椅子的 坐高。坐高一般按小腿长加脚高与鞋高 的第5百分位的数值作为设计依据。坐面前缘应比人体膝脶高度低3050，且做成半径为2550的弧度。坐面亦不能太低，否则腿长的骨盆向 后倾斜，正常的腰椎曲线被拉直，致 使使用者腰酸不适。休息椅休息椅应使腿能向前方伸展，以放松肌肉，也有助于身体的稳定；工作椅工作椅使人以较直立的姿势坐于其上，双脚平放于地面，故其坐高比休息椅稍大。工作椅的坐面高还应该考虑工作台面的