基于人體工程學(xué)的櫥柜設(shè)計

■薛冠蘭 于 娜 鄭昌盛 Xue Guanlan & Yu Na & Zheng Changsheng

(1.2.3.南京林業(yè)大學(xué)，江蘇南京 210036）

在設(shè)計櫥柜時，我們首先要考慮的就是人體尺寸。從書本上學(xué)習有關(guān)人體工程學(xué)方面的知識，再結(jié)合實踐從生活中去理解這些人體尺寸數(shù)據(jù)的基本意義，然后去分析這些數(shù)據(jù)在何種情境下選用，選用的原則是什么，是設(shè)計者應(yīng)當具備的一項基本素質(zhì)。因為家具設(shè)計的發(fā)展不能只局限于提供物理上的功能需求，更應(yīng)該注重人們的精神需求，人們需要更為舒適便利的生活、工作方式。從這一意義上來說，設(shè)計家具就會設(shè)計一種生活方式。

1 緒論

1.1 人體工程學(xué)在櫥柜設(shè)計中的運用

按照國際工效學(xué)會所下的定義，人體工程學(xué)是一門“研究人在某種工作環(huán)境中的解剖學(xué)、生理學(xué)和心理學(xué)等方面的各種因素；研究人和機器及環(huán)境的相互作用；研究人在工作和家庭生活中以及休假時怎樣統(tǒng)一考慮工作效率，人的健康、安全和舒適等問題的科學(xué)”[1-3]。

人體工程學(xué)在家具設(shè)計的應(yīng)用上主要分為兩點：一是有利于確定家具的最佳合理尺寸；二是為家具的整體布局提供理論依據(jù)。人體工程學(xué)強調(diào)以“人”為核心，分析人的身體結(jié)構(gòu)、心理感受、肢體疲勞、力學(xué)感受等方面與家具之間的存在的相互關(guān)系，以盡可能滿足使用者的舒適度和便捷度為前提，設(shè)計出達到最佳使用效果的產(chǎn)品[4]。

櫥柜，是指廚房中存放廚具以及做飯操作的平臺，具有特殊的功能性和實用性。我們習慣將廚房中提供洗菜洗滌物品的部分稱之為洗水池，提供炒菜烹飪的部分稱之為灶臺，提供儲物功能的部分稱之為儲物柜，提供基本廚房操作臺面的部分稱之為臺面[5]。人在廚房中進行著烹飪、洗滌、配料、備餐、儲藏等多種行為，若長時間使用櫥柜必然會造成肢體疲勞。櫥柜設(shè)計便是充分考慮“人”作為“人-機-環(huán)境”的核心，一切設(shè)計都須以人為出發(fā)點，盡可能增加人在使用時的舒適化、便捷化和省力，最終實現(xiàn)符合人體工程學(xué)的櫥柜設(shè)計的目標。

1.2 櫥柜的平面布局

廚房的平面布局應(yīng)該以操作者使用櫥柜的習慣和步驟作為設(shè)計的基礎(chǔ)，根據(jù)其使用流程可大致分為準備區(qū)、烹飪區(qū)、洗滌區(qū)和儲藏區(qū)四個工作區(qū)。合理安排四個區(qū)域的操作位置，盡可能減少操作步數(shù)[6]。

小型廚房建議用一字型櫥柜和L形櫥柜。一字形櫥柜就是將操作臺、灶臺、水池等功能儲物柜都排列在一條直線上，因此人在其中操作時工作軌跡也是呈一條直線。又考慮到廚房空間較小，一般使用雙排壁柜，也就是二字形櫥柜。L形櫥柜巧妙地利用了拐角處的轉(zhuǎn)折，不僅為平淡單調(diào)的廚房生活帶來了樂趣，同時也實現(xiàn)很多新的功能。轉(zhuǎn)角空間常常容易被忽略，但合理利用可以達到收納效果最大化。

表1 中國成年人立姿肘高人體尺寸百分位數(shù)

表2 中國成年人肩高和手功能高人體尺寸百分位數(shù)

大型廚房建議用U形和島型櫥柜。U型櫥柜在使用上最為實用，充分利用兩個轉(zhuǎn)角空間讓人們拿取物品或者存儲物品更加方便，可最大限度地利用空間進行烹飪和儲物，而且即使兩個人在廚房操作也不會覺得擁擠。島型櫥柜，櫥柜島臺指的是獨立于櫥柜之外的，下有柜體的單獨操作區(qū)，常常被作為廚房與其他空間的隔斷。此外，島型櫥柜可以提供更多的操作臺面和儲物空間。

1.3 櫥柜發(fā)展的現(xiàn)狀與存在的問題

在家具設(shè)計與人類工效學(xué)的研究中，諸多研究者都對櫥柜家具進行了研究。現(xiàn)有研究成果大多單純依據(jù)理論方法進行評估，缺乏實際調(diào)研和實驗論證過程，相對來說在櫥柜設(shè)計這個方向成果不是很多。目前國內(nèi)外對柜類家具的研究主要集中在如下方面：結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計、功能劃分、造型色彩材料等。這些指標對于研究柜類的設(shè)計是否滿足人類需求具有一定意義。然而，針對國內(nèi)外的研究，還存在許多不足：

①現(xiàn)有的櫥柜家具的工效學(xué)研究主要集中在結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計和外部造型上，但是對于櫥柜家具操作力、安全性、可用性、舒適度、部件位置等方面沒有進行研究。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，對于空間較小的廚房而言，很多櫥柜還是處理不夠成熟，比如為了增加櫥柜面積，導(dǎo)致過道空間狹窄，開柜門容易撞到頭等，設(shè)計櫥柜時要將“物”放到“環(huán)境”中去考慮。

②目前來講櫥柜已經(jīng)能夠做到對于碗筷刀具這類小型廚具做出專門的儲存空間。結(jié)合調(diào)研我想補充兩點：一是細節(jié)。好的設(shè)計需要人性化的細節(jié)，比如柜門設(shè)計要注意不要夾到手，吊柜開門設(shè)計要盡可能省力。二是節(jié)約。好的設(shè)計不會浪費死角。針對廚具設(shè)計合理的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)儲存空間模塊化。

③“物”與“人”之間的關(guān)系不夠密切。人在使用櫥柜時是靈活的，但是大多數(shù)櫥柜格局都是一成不變的，我的想法是，立足于國際人體標準尺寸，增加櫥柜與人之間的“互動”，利用32mm系統(tǒng)實現(xiàn)可調(diào)節(jié)隔板和存儲空間模塊化發(fā)展。

④現(xiàn)有的研究較少立足于用戶體驗，對于智能櫥柜的交互設(shè)計研究較少。

2 櫥柜的人體工程學(xué)設(shè)計

2.1 櫥柜人體工程學(xué)設(shè)計的原則

①以物為中心的原則。在處理櫥柜設(shè)計的問題時，以人為主來處理，而在效率上又要遵從物理原則，從櫥柜本身的物理功能出發(fā)。設(shè)計時要先確保櫥柜具備儲存空間合理，可操作性強，格局明確等基本功能，然后再基于此展開更多的人性化設(shè)計。

②以人為中心的原則。在人體工程學(xué)中，人是最根本的因素，人的生理、心理、能力特征是整個研究的基礎(chǔ)。優(yōu)先尊重人在櫥柜中的操作活動[7]，考慮到人在使用櫥柜時的舒適和方便最大化。了解人在從事烹飪，洗滌等操作活動的時候，身體的受力部位，并分析其易疲勞程度，設(shè)計時通過選擇合適的櫥柜尺寸來盡可能達到人在使用櫥柜時的疲勞度。

③以環(huán)境為中心的原則。人-機-環(huán)境的系統(tǒng)研究絕對不能離開環(huán)境。

2.2 操作臺設(shè)計

首先我們要知道人在這個環(huán)境中處理什么工作，對應(yīng)地去調(diào)整“機器”到最舒適的范圍。強調(diào)是由“機”適應(yīng)“人”。通過分析，在操作臺區(qū)域，人主要是進行配料備餐的工作，而在這一操作活動中，人需要通過借助手臂力量來實現(xiàn)切菜，給蔬菜削皮，裝盤等，因此容易造成手臂關(guān)節(jié)處疲勞，與此同時，俯身切菜的時候又會帶來腰部疲勞。

抓住這兩個“疲勞點”，操作臺的高度在設(shè)計時就需要考慮人在站立時手肘高度在哪個位置是最為省力和舒適的，要注意高度適中，因為過高人就需要架著胳膊去操作，過低就需要彎下腰，并不舒服。

經(jīng)實際測量結(jié)果，以身高1.65m的人為例，當操作臺高度為750mm時，人在伸直胳膊后，手可以自然垂落在菜案上，但是750mm卻并不是合適的操作臺高度，因為它沒有考慮到人的使用習慣。人在切菜時一般習慣手臂呈略微彎曲狀態(tài)，即小臂與上臂呈一定夾角，這樣可以最大限度發(fā)揮身體力量，雙手操作起來也可以更協(xié)調(diào)，因此對于身高1.65m的人，操作臺高度在860mm最為合適[8]。而根據(jù)《中國各省男女平均身高表》顯示，我國18歲及以上成年女性平均身高為155.8cm，所以操作臺高度在800mm能適合大部分的中國女性。

操作臺深度在設(shè)計時要考慮到人在身體可彎曲范圍內(nèi)盡可能最省力。如果過深，那么人要夠到最里面擺放的物品就會很難；如果過淺，又沒有足夠空間去存放廚房用具。經(jīng)我們實測得出，人手伸直后肩到手指尖的距離，女為650mm，男為740mm，這就決定了操作臺的深度不宜超過650mm。而為了使抽油煙機利用率最大化，操作臺面的深度要大于抽油煙機的縱深，調(diào)查顯示市面上的抽油煙機縱深規(guī)格在530mm左右，因此操作臺寬度在530mm-650mm是比較合適的。

2.3 灶臺設(shè)計

通過分析，我們知道在灶臺區(qū)域，人從事的主要活動的就是烹飪。人在烹飪時身體處于站立狀態(tài)，炒菜時主要借助手臂力量來拿鍋和鏟，所以在這個活動中，主要疲勞點是人的手臂。如果灶臺高度過高，人就不得不需要抬高手臂，也就等于要消耗更多的力來炒菜，時間一久必然會造成手臂肌肉疲勞。但如果灶臺高度過低，那么人就需要彎下腰去湊鍋的高度，這個時候就會造成腰部額外受力，激發(fā)疲勞點，炒菜時間一長，腰部也容易受累。

一般情況下，灶臺高度在偏高或者偏低的設(shè)計上會選擇偏低，因為考慮到爐灶本身存在一定高度，所以灶臺還是低一點更合適，通常比操作臺的高度要低于10cm[9]，這樣人的視線可以輕松俯視煮的食物，手臂在炒菜時也可以輕松懸放，避免一直處于緊繃狀態(tài)。當然臺式爐柜要在這個基礎(chǔ)上扣除鍋和灶具的高度，約200mm左右，結(jié)合上面分析的最適合中國女性的操作臺高度在800mm左右，因此灶臺的高度在600mm左右是比較合適的。關(guān)于灶臺深度，大于普通爐灶的縱深規(guī)格即可，為了美觀可與操作臺面等深。

2.4 洗滌池設(shè)計

我們知道家具設(shè)計根本目的就在于使各種涉及到人體尺寸的家具都能更好地符合目標人群，受益于受眾對象，讓使用者獲得舒適的使用體驗，讓人處于適宜的環(huán)境之中，為了達到“人-機-環(huán)境”三者統(tǒng)一就必須充分考慮人體尺寸因素[10]。

首先我們要知道洗滌池這個工作區(qū)域，人從事的活動主要分為是清洗蔬菜水果等食物和一些烹飪用具。通過分析，洗滌池具有一定深度，底部要低于操作臺面，因此人會不自覺地彎下腰去清洗物品，身體會習慣性地呈現(xiàn)彎曲的狀態(tài)，主要疲勞點是在人體的腰部和頸部。所以洗滌池高度過低是不科學(xué)的，那樣會增大人在工作時的彎腰幅度。我們都知道彎腰這個動作是所有肢體活動中相對耗力也最易疲勞的，長時間彎腰會造成身體損傷，所以最舒適的狀態(tài)應(yīng)該是人能夠在正常直立狀態(tài)下輕松實現(xiàn)洗滌工作。但是過高也是不合適的，考慮到水池具有一定地深度，過高的話人需要踮起腳去夠水池底部的物品，清理水槽底部污垢也不方便。

和灶臺設(shè)計不同，一般情況下，在設(shè)計洗滌池高度是偏高還是偏低時，考慮到要保證水池具有深度，我們會選擇在操作臺高度的基礎(chǔ)上偏高一些。但這只是大概的方向，要得出洗滌池最舒適的高度還必須參考人體的功能尺寸。根據(jù)《GB10000-88 中國成年人人體尺寸》數(shù)據(jù)可知，女子50百分位數(shù)的“立姿肘高”為960mm，而通過分析人的使用習慣，手在略低于肘高的位置操作時是最為協(xié)調(diào)和舒適的，所以洗滌池高度的取值范圍需要在“立姿肘高”的基礎(chǔ)上減去130mm-180mm，即洗滌池中心的高度在780mm-830mm之間。然后加上市場上洗滌池常用規(guī)格深度180mm的一半,洗滌池的平面應(yīng)為850mm-900mm，略高于操作臺的高度（表1）。

2.5 吊柜設(shè)計

我們都知道櫥柜是由吊柜和地柜兩大部分組成的，吊柜的出現(xiàn)是為了更好地利用垂直空間，增加廚房的儲物面積。通過分析，我們發(fā)現(xiàn)人在使用吊柜的過程中主要是以拿取物品和存入物品為主，并且根據(jù)隔板高度，越往高處放的是越不常用的東西，一般在視平線附近放的是常用的廚房日用品。而在取物這個動作里，需要考慮到人在向上伸直手臂的過程中能夠達到的最高距離，這樣吊柜的頂面高度就不能超過這個高度。而吊柜的底面高度應(yīng)在視平線高度附近最為合適。

根據(jù)《GB10000-88 中國成年人人體尺寸》數(shù)據(jù)可知，女子50百分位數(shù)的“肩高”為1271mm，這就決定了在距地面1200mm-1400mm的存儲空間內(nèi)，手平舉或稍高于肩可以方便輕松取物。也就是吊柜的底板高度在1300mm是相對舒適便捷的。再加上處于50百分位數(shù)的“手功能高”為704mm，兩個要素決定了吊柜的頂面高度不能超過1975mm，否則無法正常站在地面上取物。但是也正因為吊柜具有了垂直高度，還必須考慮安全因素。吊柜柜門處于打開狀態(tài)時，柜門加上吊柜深度不能超過操作臺面的深度，不然柜門突出去不僅影響美觀，而且還容易造成人在工作時撞到頭的安全隱患（表2）。

櫥柜作為一種功能性的家具，我們在設(shè)計時需要先了解人在廚房中的操作習慣。在廚房設(shè)計中，我們要考慮操作者身高，眼高，肘關(guān)節(jié)高，肩高，手功能高等因素，同時也要學(xué)會通過查詢《GB10000-88 中國成年人人體尺寸》標準來獲得我們想要的數(shù)據(jù)[11-12]。

3 結(jié)語

人體工程學(xué)是二戰(zhàn)以后發(fā)展以來的一門新興學(xué)科，因為人們從那時起開始意識到設(shè)計和生活中不考慮人的因素會帶來嚴重后果。也正是這點我們開始注重人性化設(shè)計，我們在櫥柜的尺寸設(shè)計時考慮人的行為習慣，嘗試去了解人的心理感受，視覺感覺等，每一次改良設(shè)計都是為了讓人們在使用時能感受到舒適和溫暖。在這個高科技迅猛發(fā)展的社會，我們從不缺自動化的技術(shù)，我們?nèi)钡氖乔楦校钡氖悄茏屓烁惺艿綔嘏脑O(shè)計，我們期望達到一種高科技與高情感的平衡，一種高理性與高人性的平衡，實現(xiàn)“從強迫性技術(shù)向高科技和高情感相平衡的轉(zhuǎn)變”。因為這種情感與人性平衡的實現(xiàn)，作為與人類息息相關(guān)的人體工程學(xué)設(shè)計是責無旁貸的。也正是因為這種情感化設(shè)計，櫥柜設(shè)計才迫切需要結(jié)合人體工程學(xué)研究，科學(xué)合理地去設(shè)計各項櫥柜的尺寸，形成具有專業(yè)性的櫥柜尺寸評價模型。