從人機工程學(xué)的角度分析坐具設(shè)計下的人文關(guān)懷

張濤

摘 要：闡述了中西坐具的發(fā)展歷史，從起初的盤腿而坐到現(xiàn)在的垂足而坐，越來越符合人機工程學(xué)。進而從人體工程學(xué)的角度分析座椅的尺寸高度等，椅子的造型美觀、創(chuàng)新、功能、材料舉例說明了椅子上的人性化設(shè)計。

關(guān)鍵詞：人機工程學(xué)；坐具設(shè)計；椅子；人文關(guān)懷

坐具作為生活中不可缺少的家具，體現(xiàn)著人們不同的生活方式。坐具是人們在日常生活中最長時間接觸的產(chǎn)品家具，其主要包括沙發(fā)、椅子、凳子等。因此，坐具的設(shè)計更應(yīng)該切身考慮使用者的感受，從人體工程學(xué)的角度出發(fā)，讓使用者在使用坐具互動的過程中不僅是使用更是適用，體現(xiàn)人性化或有趣味性。

1 坐具的發(fā)展史

1.1 中國坐具的發(fā)展史

中國的坐具的發(fā)展是從墩、凳、椅的出現(xiàn)開始，由此垂足而坐是席地而坐、盤腿而坐的風(fēng)俗演變而來的。中國古代的一些繪畫見證了這一時期中國坐具的演變。唐代已經(jīng)出現(xiàn)了垂足而坐的墩子和椅子，可以從《步輩圖》中清晰看出，它是唐代畫家閻立本的作品。從這些繪畫作品中可以看出當(dāng)時的人們主要還是席地而坐。到了五代，在繪畫作品中也可以看出中國坐具的發(fā)展像畫家周文矩的《重屏?xí)鍒D》可以巧妙地看出，畫面的人物都變?yōu)榱舜棺愣５搅藘伤?，家具變高，垂足而坐也成為了?xí)慣。唐至五代的繪畫作為一種藝術(shù)形式，從側(cè)面讓我們了解到中國傳統(tǒng)坐具的重要演變過程。在時代快速發(fā)展的今天，中國北方一些農(nóng)村像東北還可以看到盤腿而坐的家具。

1.2 國外坐具的發(fā)展史

西方的坐具經(jīng)歷了生產(chǎn)—發(fā)展—多元化的過程。18世紀(jì)中期西方工業(yè)革命的產(chǎn)生，對西方坐具的發(fā)展產(chǎn)生了深遠的影響。近代的座椅在二戰(zhàn)之后由于工藝美術(shù)運動、新藝術(shù)運動、包豪斯學(xué)派等的設(shè)計探索推動下形成多元化的發(fā)展趨勢。當(dāng)代西方椅子的設(shè)計更是在新材料、新技術(shù)的應(yīng)用下借助現(xiàn)代設(shè)計理念的指導(dǎo)而呈現(xiàn)百花齊放的盛況。[2]

2 人機工程學(xué)在坐具的體現(xiàn)

隨著社會的發(fā)展，由于長期采用坐姿工作學(xué)習(xí)的人逐漸增多，對椅子的舒適度的要求也越來越高，影響坐具舒適度的關(guān)鍵因素是符合人機工程學(xué)。人機工程是研究人-環(huán)境-機器相互作用的學(xué)科，使生產(chǎn)的器具等更符合人的心理和生理的特點。運用人機工程學(xué)的目的達到在生產(chǎn)中提高效率、安全、健康和舒適，進而設(shè)計出讓使用者更加舒適、方便、提高效率的器具。人機工程學(xué)原理的引入，使座椅的設(shè)計變得越來越具有人性化和趣味性。

2.1 從人性化角度分析椅子設(shè)計

座椅的人性化設(shè)計體現(xiàn)在使人可以消除疲勞的同時并且讓人感到舒適。因此，坐姿和座椅支撐構(gòu)件的關(guān)系是設(shè)計者要研究的。影響人們疲勞的主要部分是椅子的靠背、坐高、扶手等，最重要的坐姿正確與否對疲勞也有一定影響。其設(shè)計的關(guān)鍵是座面高度要和小腿垂到地上的長度相匹配，腳踏板、扶手必須設(shè)計在合適的位置，背高要符合人的背部曲線等諸多因素的設(shè)計才能使人坐上去感到舒適。因此，我們要把大多數(shù)人的人體測量尺寸作為我們設(shè)計的依據(jù)，這就有必要進一步研究人體測量學(xué)。結(jié)合人機工程學(xué)設(shè)計座椅，坐姿和人體尺寸可以從下面四個方面進行考慮設(shè)計：

（1） 椅面高度

椅面高度指的是座面到地面的垂直高度，椅面的高度不能過高，應(yīng)該符合大多數(shù)人的尺寸。椅面過高的話，使用者的小腿會懸空，大腿受到壓力，會使人有生理上的不適感；椅面過低會使人的膝蓋拱起，長時間這么坐會使人產(chǎn)生不舒服的感覺。因此座面過高過低在生理和心理層面都不符合人機工程學(xué)。適當(dāng)?shù)囊蚊娓叨纫话惆吹蜕聿牡脑O(shè)計讓使用者小腿垂直，雙腳平放于地面，大腿與椅面保持水平。在人機工程學(xué)中椅面高度一般根據(jù)人的尺寸和舒適度來定，一般都在380-500mm。如工作的座椅坐面一般較高，根據(jù)其作業(yè)需要來調(diào)節(jié)。

（2） 椅面深度

椅面深度主要是指椅面由外到內(nèi)長度即前緣至后緣的距離。椅面過深會加劇腰部的肌肉活動強度，因為它超過大腿水平長度，背部沒有支撐點，同時椅面過深， 小腿會產(chǎn)生麻木的反應(yīng)，短時間難以行走，致使疲勞產(chǎn)生；椅面的深度過于淺時也會是人們產(chǎn)生不舒適感；因此合適座椅深度也是人機工程的重要一部分，人機工程學(xué)表明座椅設(shè)計中椅面深度一般在350-430mm為宜，這個尺寸可以滿足大多數(shù)人的需要。

（3） 椅面寬度

椅面寬度一般呈現(xiàn)前寬后窄狀是根據(jù)人的坐姿及動作所設(shè)計。椅面寬度一般都是以寬為好，方便使用者隨意變換坐姿，坐面的寬度一般不小于500mm。這個寬度可以使使用者的臀部有適當(dāng)?shù)幕顒佑嗟胤先藱C工程學(xué)的要求。但是有扶手的靠椅，設(shè)計者要考慮以扶手的內(nèi)寬度的尺寸，一般以胖人為準(zhǔn)?？梢园l(fā)現(xiàn)一般椅面寬度的可取值為400-500mm。

（4） 傾角

傾角設(shè)計一般包含兩部分內(nèi)容：座面傾角和靠背傾角。水平面和椅面之間形成的夾角被稱為坐面傾角；而靠背傾角是指有靠背的座椅中靠背與椅面間的夾角。坐面傾角，為了防止長時間坐著時臀部向前滑動，在設(shè)計座椅面試應(yīng)該讓它往后傾， 休息用椅的傾角一般 14°-24°為宜，對于工作座椅的傾角一般為 5°。最適宜的靠背傾角一般為100°，這個傾斜度數(shù)保持了脊柱正常自然形態(tài)， 進而增加使用者的舒適感，傾角的設(shè)計是人機工程學(xué)在座椅中體現(xiàn)。

（5）座墊設(shè)計

坐墊設(shè)計的關(guān)鍵尺寸是座高、座深、座寬和斜度。坐墊的高度一般在400mm時，腰部不易疲勞，所以說墊高對腰部的舒適度尤為重要。坐墊應(yīng)采用有摩擦力且透氣的材料，增加其舒適感。座墊的允許壓縮變化范圍為13 mm～51mm，當(dāng)然這是座墊的材料和做法決定的。

（6） 扶手高度

扶手的主要作用在于增加舒適感，它可以在支撐手臂重量的同時減輕肩部負擔(dān)。其設(shè)計的關(guān)鍵尺寸是扶手的高度。在使用者變換坐姿時，扶手可以起到支撐身體的作用；在顛簸、搖擺、動亂狀態(tài)下扶手可以幫助身體保持平衡和穩(wěn)定 。根據(jù)人體的尺度表明 ， 扶手設(shè)計的高度一般為200mm左右。扶手在水平方向的左右偏角±10°，一般與座面的形狀吻合。隨著座面傾角與靠背斜度的變化的同時扶手前端略為升高，因此扶手傾斜度一般取值為±10°。

3 椅子設(shè)計的人性化分析

外觀造型是產(chǎn)品刺激消費者的最初信號，他們能夠用肉眼直接看到。椅子的細節(jié)對其的舒適度有很高的要求，所以著名設(shè)計大師設(shè)計椅子的時候在注重椅子功能美和形式美相結(jié)合的同時，更加注重細節(jié)的變化，從而達到人心理上滿足感使其更具人性化。

3.1 舒適美觀在椅子中的應(yīng)用

坐具的外觀的設(shè)計是否美觀，舒適度是否考慮人體工程學(xué)以及有沒有人文關(guān)懷等諸多因素會直接影響消費者的購買欲。座椅在符合這些功能的同時又達到了舒適度的最佳代表是功能主義。椅子不僅僅是為了滿足人們功能的需求，并用設(shè)計師自己的設(shè)計語言來塑造產(chǎn)品，其在一定程度上可以作為藝術(shù)品存在，并且有裝飾美化環(huán)境的效果。例如形成獨特的“伊姆斯美學(xué)”的伊姆斯夫婦的作品（如圖1）[1]，這個座椅很好的闡述了形式服從功能。

3.2材料在椅子中的應(yīng)用

蛋形椅和天鵝椅是新材料在椅子中應(yīng)用的最佳體現(xiàn)（ 圖3） ，其是丹麥設(shè)計師對蛋思想的延展，充滿了藝術(shù)活力的椅子以其雕塑般美感的藝術(shù)化形體打破了材料的冰冷感，通過材料的柔韌性來產(chǎn)生舒適感，它是技術(shù)與藝術(shù)的有機結(jié)合。人性化就是通過技術(shù)手段改變產(chǎn)品的材質(zhì)或其他方面給人以更舒適的享受。

4 結(jié)語

從中西坐具的發(fā)展可以看出，以人為本的設(shè)計理念已經(jīng)成為座椅設(shè)計的指導(dǎo)思想，人體工程學(xué)體現(xiàn)了設(shè)計師對人的體貼和愛護， 使設(shè)計充滿人性。人性化的產(chǎn)品會最大限度地遷就人的行為方式， 體諒人的情感， 使人感到舒適，更具人文關(guān)懷。

參考文獻：

[1]何人可.工業(yè)設(shè)計史[M].北京：高等教育出版社，2004：14-25.

[2] CHARLOTTE Peter Fiel.1000 Chairs[M].Taschen Gmbh，2005.

[3] 李雨紅. 中外家具發(fā)展史[ M] . 哈爾濱： 東北林業(yè)大學(xué)出版社，2000.