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:,家具设计与人体工程学 各类家具的功能设计 各类家具的标准尺寸,第一节 家具设计与人体工程学,人体工程学的涵义 人体工程学在家具设计中的作用 人体基本知识 人体基本动作 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、人的因素工程学、
2、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:支承人体的人体类家具
3、;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、翻
4、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
5、依据人 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
6、,这就需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,
7、人的脊椎骨骼和骨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
8、众多,人体尺度随年龄、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
9、家具、设备提供数据;人体动态尺寸是人在进行 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
10、了完善的人体尺寸数据,还 只是第一步,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
11、,以 50百分位为依据,例如门把手、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
12、体能耗,消除疲劳。坐姿比站立更有利于血液循环,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
13、中线处,由33块椎骨组成,相互间由肌腱和软骨连接。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
14、则指身体在活动状态下所施于脊柱的力。这些负荷需要相应的关节、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,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。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
15、椎的正常弯曲,使颈、背部疲劳。,正常的坐姿及坐椅功能设计,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
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