人體工程學(xué)與家具功能設(shè)計(jì)(含作業(yè)要求)

人體工程學(xué)與家具功能設(shè)計(jì)人體工程學(xué)是一門研究人與具體系統(tǒng)相關(guān)的邊緣學(xué)科。它研究的是如何基于人體自身的科學(xué)特性，設(shè)計(jì)或改進(jìn)與人直接關(guān)聯(lián)的有關(guān)系統(tǒng)，以使人與該系統(tǒng)達(dá)到最佳組合，發(fā)揮最大效率，并使系統(tǒng)中的人感覺最舒適。人——機(jī)——環(huán)境

家具設(shè)計(jì)是一種創(chuàng)作活動(dòng)，它必須依據(jù)人體尺度及使用要求，將技術(shù)與藝術(shù)諸要素加以完美的綜合。家具的服務(wù)對(duì)象是人，我們設(shè)計(jì)的每一件家具都是由人使用的，因此家具設(shè)計(jì)的首要因素是符合人的生理機(jī)能和滿足人的心理需求。(1)骨骼系統(tǒng)：骨骼是人體的支架，是家具設(shè)計(jì)測定人體比例、人體尺度的基本依據(jù)。家具要適應(yīng)人體活動(dòng)及承托人體動(dòng)作的姿態(tài)，就必須研究人體各種姿態(tài)下的骨關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)與家具的關(guān)系。

(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)。在家具設(shè)計(jì)中，特別是坐臥性家具，要研究家具與人體肌肉承壓面的關(guān)系。

(3)神經(jīng)系統(tǒng)：人體各器官系統(tǒng)的活動(dòng)都是在神經(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)：身體的感覺和心里的感覺。一、人體基本知識(shí)二、人體基本動(dòng)作

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。

因此在家具設(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。

(1)立

(2)坐

(3)臥三、人體尺度

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)的下腿高度和上腿的長度及上身的活動(dòng)范圍，睡姿時(shí)的人體寬度，長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。

四、人體生理機(jī)能與家具尺度的關(guān)系1、坐具的基本尺度(1)坐高

是指坐具的座面與地面的垂直距離（400-430mm左右)

坐高小腿窩25-35鞋跟高10-20mm活動(dòng)余量

坐面過高，兩足不能落地，使大腿前半部近膝窩處軟組織受壓，久坐時(shí)，血液循環(huán)不暢，肌腱就會(huì)發(fā)脹而麻木；

坐面過低，則大腿碰不到椅面；另外座面過低，人體形成前屈姿態(tài)，從而增大了背部肌肉的活動(dòng)強(qiáng)度，而且重心過低，使人起立時(shí)感到困難。

休息用椅，如輕便躺椅、轉(zhuǎn)椅、沙發(fā)等要充分使人得到休息它的坐高相對(duì)低于一般座椅，宜取350～380mm，如座椅上有較厚的坐墊材料，應(yīng)以彈性下沉的極限作為尺度標(biāo)準(zhǔn)。

(2)坐深

主要是指座面的前沿至后沿的距離。如坐面過深，超過大腿水平長度，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。通常應(yīng)小于人坐姿時(shí)大腿的水平長度，保證小腿能自由活動(dòng)。男性為445mm女性為425mm60mm380-420mm對(duì)于普通工作椅來說，由于工作人體腰椎與骨盤之間成垂直狀態(tài)，所以其坐深可以淺一點(diǎn)。而作為休息的靠椅，因其腰椎與骨盤的狀態(tài)呈傾斜鈍角狀，故休息椅的坐深可設(shè)計(jì)得略為深一些,但不超出530mm。

坐深適中坐深過深（3）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。坐椅的寬度應(yīng)使臀部得到全部支承并有適當(dāng)?shù)幕顒?dòng)余地，便于人體坐姿的變換。一般坐寬為380mm。對(duì)于有扶手的靠椅來說，要考慮人體手臂的扶靠，以扶手的內(nèi)寬來作為坐寬的尺寸，按人體平均肩寬尺寸加一適當(dāng)?shù)挠嗔浚话悴恍∮?60mm。但也不宜過寬，以自然垂臂的舒適姿態(tài)肩寬為準(zhǔn)。坐面過寬坐面過窄（4）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)，坐姿是向后傾靠，使腰椎有所承托。因此一般的座面大部分設(shè)計(jì)成向后傾斜，斜角度為1-30

，相對(duì)的椅背也向后傾斜。一般的工作椅則不希望坐面有向后的傾斜度，因?yàn)槿斯ぷ鲿r(shí)，其腰椎及骨盤處于垂直狀態(tài)，甚至還有前傾的要求，如果使用有向后傾斜面的坐椅，反而增加了人體力圖保持重心而向前，使肌肉和韌帶收縮的力度加大，極易引起疲勞。因此一般工作椅的坐面以水平為好，甚至可考慮椅面向前傾斜的設(shè)計(jì)

（5）椅靠背（人體休息椅靠背不做規(guī)定）椅靠背的形狀基本上與人體坐姿時(shí)的脊椎形狀相吻，靠背的高度一般上沿不宜高于肩胛骨。對(duì)于專供操作的工作用椅，靠背要低，一般支持位置在上腰凹部第二腰椎處。這樣人體上肢前后左右可以較自由地活動(dòng)，同時(shí)又便于腰關(guān)節(jié)的自由轉(zhuǎn)動(dòng)。（6）扶手高度扶手的高度應(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。根據(jù)人體尺度，扶手上表面至座面的垂直距離為200-250mm，同時(shí)扶手前端略為增高，隨著座面傾角與基本靠背斜度的變化，扶手一般向后傾斜為2-50

，與坐面的傾斜基本吻合。

床是供人睡眠休息的主要臥具，也是與人體接觸時(shí)間最長的家具。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。2、臥具的基本尺度與要求22:006:008小時(shí)2、臥具的基本尺度與要求22:006:008小時(shí)2、臥具的基本尺度與要求22:006:008小時(shí)（1）臥姿時(shí)的人體結(jié)構(gòu)特征當(dāng)人躺下時(shí)，各部分重量相互平等垂直向下，并且由于各體塊的重量不同，其各部位的下沉量也不同。因此，床的設(shè)計(jì)好壞，以能否消除人的疲勞為準(zhǔn)則。即床的尺度及床的軟硬度需適應(yīng)支承人體臥姿，使人體處于最佳的休息狀態(tài)。1350~1500~1800~20001900~20001000~1200

床墊過軟，使背部和臀部下沉，腰部突起，身體呈W型，形成骨骼結(jié)構(gòu)的不自然狀態(tài)，

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)。床寬：床的寬窄直接影響人睡眠的翻身活動(dòng)。睡窄床比睡闊床的翻身次數(shù)少。當(dāng)寬為500mm的床時(shí)，人睡眠翻身次數(shù)要減少30%，這是由于擔(dān)心翻身掉下來的心理影響，自然也就不能熟睡。（2）臥姿人體尺度

床長：國家標(biāo)準(zhǔn)GB3328-82規(guī)定,成人用床床面凈長為1920、1970、2020、2120mm。對(duì)于賓館的公用床，一般腳部不設(shè)床架，便于特高人體的客人需要，可以加接腳凳。

床面高：即床面距地高度。一般與椅凳座一致，使床面具有坐臥的功能。一般床面高在400-500mm之間為宜。

雙層床:

層間凈高必須保證下鋪使用者在就寢和起床時(shí)有足夠的動(dòng)作空間，但又不能過高，過高會(huì)造成上層床的空間不足。按國家標(biāo)準(zhǔn)GB3328-82規(guī)定，雙層床的底床鋪面離地面高度不大于420mm，層間凈高不小于950mm。3、桌類家具的基本尺度與要求

桌類家具是人們工作和生活所必需的家具。如餐桌、寫字桌、課桌、制圖桌等售貨柜臺(tái)、賬臺(tái)、講臺(tái)及各種操作臺(tái)等這類家具的基本功能是適應(yīng)人在坐、立狀態(tài)下，而進(jìn)行的各種活動(dòng)，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。

設(shè)計(jì)桌面高的合理方法是：應(yīng)先有椅座面高，然后再加上人體坐高（上身高）的1/3（桌面與椅面的高度差），即：桌高=坐高+桌椅高差.（1）坐式用桌的基本要求的尺度過高容易造成脊柱的側(cè)彎和眼睛的近視會(huì)引起聳肩等不正確姿勢而引起肌肉緊張過低脊椎彎曲擴(kuò)大，造成駝背、腹部受壓，妨礙呼吸運(yùn)動(dòng)和血液循環(huán)等弊病高度：我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB3326-82規(guī)定桌面高度為Ｈ＝700-760mm，級(jí)差為20mm。即桌面高可分別為700mm、720mm、740mm、760mm等規(guī)格。根據(jù)人體不同使用情況，椅座面與桌面的高差值可有適當(dāng)?shù)刈兓?。如在桌面上書寫時(shí)，高差=1/3坐姿上身高減20-30mm，學(xué)校中的課桌與椅面的高差=1/3坐姿上身高減10mm。如設(shè)計(jì)中餐用桌時(shí)，考慮到中式進(jìn)餐的方式，餐桌可略高一點(diǎn)；若設(shè)計(jì)西餐桌，同樣考慮西式進(jìn)餐方式，使用刀叉的方便，將餐桌高度略降低一些。

桌面尺寸：對(duì)于閱覽桌、課桌類的桌面，最好有約150度的傾斜，能使人獲得舒適的視域和保持人體正確的姿勢，但在傾斜的桌面上除了書籍、筆記本外，其它物品就不易陳放。

國家標(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;餐桌與會(huì)議桌的桌面尺寸以人均占周邊長為準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。一般人均占桌周邊長為550-580mm，較舒適的長度為600-750mm。

桌面下的凈空尺寸：為保證坐姿時(shí)下肢能在桌下設(shè)置與活動(dòng)，桌面下的凈空高度應(yīng)高于雙腿交叉疊起的膝高，并使膝上部留有一定的活動(dòng)余地。如有抽屜的桌子，抽屜不能做得太厚，桌子抽屜下沿距椅坐面至少應(yīng)有172-150mm的凈空，國家標(biāo)準(zhǔn)GB3326-82規(guī)定，桌子空間凈高大于580mm，凈寬大于520mm。抽屜120~160的高度少兒家具尺寸:其尺寸應(yīng)隨少兒身高而適度調(diào)整。下表列出各種身高的適宜課桌椅規(guī)格。普通教室課桌椅規(guī)格（雙人標(biāo)準(zhǔn)桌椅）課桌外形尺寸（mm）課椅外形尺寸（mm）身高適應(yīng)范圍（cm）桌面長桌面寬桌面高座面寬座面深座面高

600400760400380440166以上

600400740400380420159～172600400720400380400152～165600400700

400360380145～158600400680

380340360138～151600400640380320340131～144600400600340300320124～137600400560340280300117～130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，甚至更低一些。（2）立式用桌（臺(tái)）的基本要求與尺度售貨柜臺(tái)、營業(yè)柜臺(tái)、講臺(tái)、服務(wù)臺(tái)及各種工作臺(tái)等立式用桌的桌面尺寸主要由表面放置物品狀況和室內(nèi)空間及布置形式而定，沒有統(tǒng)一的規(guī)定，視不同的使用功能作專門設(shè)計(jì)。

立式用桌的桌臺(tái)下部不需留出容膝空間。因此桌臺(tái)的下部通?？勺髻A藏柜用，但立式桌臺(tái)的底部需要設(shè)置容足空間，以利于人體靠緊臺(tái)桌的動(dòng)作之需。這個(gè)容足空間是內(nèi)凹的，高度為80mm，深度約為100mm。（2）立式用桌（臺(tái)）的基本要求與尺度4、貯藏式家具的尺度與基本要求柜類大衣柜、小衣柜、壁柜、被褥柜、書柜、床頭柜、陳列柜、酒柜等框架類書架、食品架、陳列架、衣帽架等4、貯藏式家具的尺度與基本要求貯藏類家具的功能設(shè)計(jì)必須考慮人與物兩方面的關(guān)系：一方面要求貯存空間劃分合理，方便存取，有利于減少人體疲勞；另一方面又要求其貯存方式合理，貯存數(shù)量充分，滿足存放要求。以我國成年婦女為例，其動(dòng)作活動(dòng)范圍：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取物品，是經(jīng)常存取和偶然存取的分界線。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。

（1）貯藏式家具與人體尺度的關(guān)系

視平線高度：1500mm是存取物品最舒適的區(qū)域。站立取物比較舒適的范圍：600-1200mm高度，但已受視線影