火車(chē)硬座改良設(shè)計(jì)研究

楊彩玲 黃凌玉

摘要：對(duì)火車(chē)硬座進(jìn)行研究改良，使硬座更符合大眾化需求?；疖?chē)硬座將從材質(zhì)、適用尺寸、結(jié)構(gòu)以及使用方法等方面進(jìn)行分析并改良。在原先的基礎(chǔ)上，增添可翻轉(zhuǎn)坐墊設(shè)計(jì)、仿電競(jìng)椅包裹式防護(hù)設(shè)計(jì)、可上下調(diào)動(dòng)頭枕設(shè)計(jì)，增加舒適感?；疖?chē)硬座能夠獲得更好的改進(jìn)，改良過(guò)后的硬座能更好的服務(wù)于乘客。

關(guān)鍵詞：火車(chē)硬座;心理需求;人機(jī)工程學(xué);改良設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：TB472

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編碼：1672-7053（2019）04-0058-02

Abstract：To study and improve the hard seat of the train， so that the hard seat is more in line with the needs of the mass.The hard seat of the train will be analyzed and improved from the aspects of material， applicable size， structure and usage.On the basis of the original， the design of the reversible cushion， the esports chair-like protection design， and the headrest design can be adjusted up and down to increase the comfort.The hard seat of the train can be better improved， and the improved hard seat can better serve the passengers.

Key Words：Train hard seat;Psychological needs;Ergonomics;Improved design

當(dāng)前火車(chē)硬座是每排采用3+2形式，每排五個(gè)座位，以走道分開(kāi)，一邊兩座長(zhǎng)椅、一邊三座長(zhǎng)椅，每?jī)膳抛徊捎妹鎸?duì)面的排放。座位在材料選取上考慮最多的因素是經(jīng)濟(jì)、便利。座位造型設(shè)計(jì)為簡(jiǎn)單的“T”字形，不符合人體形態(tài)。隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，對(duì)火車(chē)硬座的舒適度要求也不斷提高。為了使硬座更適應(yīng)大眾需求，盡可能地減少乘客出行的疲憊感，本文針對(duì)火車(chē)硬座進(jìn)行改良研究。

1產(chǎn)品改良設(shè)計(jì)步驟

1.1發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的問(wèn)題

進(jìn)行產(chǎn)品改良前要先發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品本身存在的問(wèn)題，有目的性地進(jìn)行實(shí)地考察;調(diào)查用戶(hù)的目的、使用環(huán)境和使用條件。在調(diào)查中也可以做到親身實(shí)踐，能夠體驗(yàn)產(chǎn)品帶來(lái)的感受。同時(shí)，通過(guò)有效途徑查找相關(guān)資料文獻(xiàn)。資料的收集要有目的性、完整性、時(shí)效性，深入了解產(chǎn)品的方方面面，將收集的資料有條理的去粗取精，去偽存真地加以整理分類(lèi)，逐步完善資料的收集;了解產(chǎn)品的發(fā)展，以及國(guó)外在該項(xiàng)產(chǎn)品中的設(shè)計(jì)表現(xiàn)、該產(chǎn)品目前所用的材料等等。匯總所調(diào)查的材料信息，進(jìn)行研究討論，得出產(chǎn)品存在的問(wèn)題，并將得出的問(wèn)題進(jìn)行分類(lèi)綜合，深入探索深層次問(wèn)題。

1.2分析問(wèn)題

在改良設(shè)計(jì)分析的過(guò)程中結(jié)合所調(diào)查收集來(lái)的問(wèn)題，明確分析目的、環(huán)境。遵循局部效益服從整體效益結(jié)合的原則;外部效益與長(zhǎng)久效益相結(jié)合;遵循定量分析和定性分析相結(jié)合的原則，定量分析是須借用數(shù)學(xué)工具，通過(guò)反映事物的數(shù)量特征來(lái)得到對(duì)事物特性的界定。而定性分析是指無(wú)法以數(shù)值來(lái)表示的指標(biāo)，須依靠分析者的直覺(jué)、經(jīng)驗(yàn)，分析事物過(guò)去和現(xiàn)在的延續(xù)狀況及最新的信息資料，對(duì)事物的性質(zhì)、特點(diǎn)、發(fā)展變化規(guī)律做出判斷[1]，如形態(tài)的美、色彩的感覺(jué)、心理的感受等。設(shè)計(jì)分析的范疇包括：功能需求分析、造型分析、操作方面的分析、技術(shù)方面分析、市場(chǎng)方面分析、法規(guī)分析。

1.3解決問(wèn)題

把握好設(shè)計(jì)問(wèn)題，提高決策，系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化構(gòu)想，多關(guān)注消費(fèi)者需求，在不損害道德利益的前提下，將產(chǎn)品優(yōu)化到適當(dāng)好處，把現(xiàn)象、市場(chǎng)、消費(fèi)群體結(jié)合在一起，從不同方面下手解決問(wèn)題。嘗試進(jìn)行創(chuàng)新改良產(chǎn)品，優(yōu)化產(chǎn)品。結(jié)合之前做的問(wèn)題分析，為解決問(wèn)題進(jìn)行暢想多種設(shè)計(jì)方案后，通過(guò)全面獨(dú)立的評(píng)定，篩選出最佳設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行設(shè)計(jì)草圖繪制和三維草模。

2火車(chē)硬座改良

2.1火車(chē)硬座現(xiàn)存的問(wèn)題

1）火車(chē)上，硬座的構(gòu)造不合理，垂直且僵硬的靠背，沒(méi)有護(hù)枕，難以固定脖子以上的部分。

2）座位間距離過(guò)近，六個(gè)人圍著坐時(shí)不易伸開(kāi)腿。座位前簡(jiǎn)易茶桌不僅照顧不到乘客的使用需求，也影響到乘客出行。

3）面對(duì)面的座位排放忽略了人的心理尺度的問(wèn)題，讓人產(chǎn)生個(gè)人空間被侵犯的感覺(jué)。人們并不僅僅以生理的尺度去衡量空間則。對(duì)于乘客而言在眾多陌生人的擁擠環(huán)境下是容易缺乏安全感的。

2.2火車(chē)硬座的空間和設(shè)計(jì)問(wèn)題分析

綜上所述，硬座的問(wèn)題主要存在于座位的空間與座椅的設(shè)計(jì)這兩方面。圍繞這兩方面我們來(lái)進(jìn)行分析。

2.2.1硬座在人機(jī)設(shè)計(jì)不合理

目前硬座座椅的靠背的傾斜角度小，和座椅形成角度幾乎為直角，不符合人體脊椎“S”型的特征。對(duì)于背部肌肉來(lái)說(shuō)，當(dāng)人直腰坐是一種肌肉靜態(tài)施力狀態(tài)，容易引起肌肉疲勞[3]。靠背的高度高于普通人的上身，人長(zhǎng)時(shí)間坐在硬座上，腦袋不能往后仰，便會(huì)影響頭部活動(dòng)，從而造成頸椎酸痛。據(jù)測(cè)量硬座靠背高度為75cm，厚度為12cm，三個(gè)人的座位長(zhǎng)度為140cm，寬45cm，兩排座椅之間僅有50cm左右的距離。人的舒適坐姿應(yīng)該是雙腿與座面平行而小腿能夠處于自然情況下垂直地面，腳（包括在穿上鞋襪時(shí)）能夠平放在地面上。當(dāng)座位寬度為45cm的時(shí)候，對(duì)于身高不高的人而言，倘若不去靠靠背，那么他可自由調(diào)整大腿讓小腿處于舒適情況下乘坐，但長(zhǎng)時(shí)間腰部得不到好的休息;當(dāng)他要靠靠背時(shí)，大腿會(huì)往座位后移動(dòng)，大腿底部壓至坐位處前沿，小腿則會(huì)被帶動(dòng)，雙腿處于懸空狀態(tài)，這樣則會(huì)影響腿部血液循環(huán)。車(chē)廂內(nèi)兩排座椅之間僅有50cm左右的距離，對(duì)于成年人來(lái)說(shuō)，活動(dòng)空間與作業(yè)區(qū)過(guò)于狹小，影響腿部伸展，大多乘客只有相互交叉腿才能坐下。

2.2.2座位材料的不合理性

火車(chē)硬座桌椅的骨架是用鋼板和木材的復(fù)合材料做成的，坐墊和靠背用聚氨酯海綿襯里，再用一些人造皮革作為蒙皮包裹，再加座套。原本硬板的椅面的曲線弧度小。當(dāng)人坐在硬座上時(shí)，臀部的局部體壓過(guò)于集中，人對(duì)座椅施加的壓力得不到有效的壓力分散，易使臀部產(chǎn)生疼痛;再者，車(chē)廂內(nèi)的空氣流通性差，人造皮革透氣性不好，坐在上面，易給人不舒適感。

2.2.3座位空間問(wèn)題分析

無(wú)間隔連坐的座位缺少了對(duì)人際距離的考慮，忽視了人的心理舒適度。在列車(chē)上陌生的環(huán)境，人都會(huì)有一種保護(hù)意識(shí)的存在，對(duì)與陌生人有直接的肢體接觸存在一定的排斥。

2.3火車(chē)硬座的改良設(shè)計(jì)方案

2.3.1靠背的人性化改良

靠背是座椅的重要組成部分，靠背越高，對(duì)脊椎的支撐越大，靠背所支持的身體重量也越大。靠背形狀設(shè)計(jì)的原則是要于脊椎的自然彎曲時(shí)的狀態(tài)相適應(yīng)[4]。座椅靠背角度的大小對(duì)坐姿和脊椎、背肌的符合程度有重要影響。改變?cè)然疖?chē)硬座接近的90°角的靠背角度（RW）將它調(diào)整為115°，將脊椎腰段的支點(diǎn)與脖靠處（KW）調(diào)整為165°。脊椎腰段是承受身體重最關(guān)鍵的部位，靠背在將貼近腰段處設(shè)計(jì)突起，使人后背在上面能與之相吻合，腰墊的主要支撐點(diǎn)高度定為12cm。我國(guó)正常的成年人（18歲～60歲）這個(gè)階段的坐姿尺寸、靠背的高度取決于坐高的尺寸，普通列車(chē)硬座靠背高為850mm，所以我們?cè)谶@方面的改良是將它調(diào)整為760mm。

2.3.2坐墊的人性化改良

設(shè)計(jì)將坐墊處改為坐墊可翻轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。當(dāng)人坐下時(shí)只需要伸手將坐墊掰下，人離開(kāi)時(shí)站立起來(lái)，坐墊即可自動(dòng)翻靠回原處。解決了乘客的出入方便問(wèn)題。當(dāng)坐面折疊起來(lái)的時(shí)候也能夠與靠背有機(jī)結(jié)合成一個(gè)整體。

2.3.3座高改良

座面高度一般指座位至地面的高度，加上坐墊的話，那就算坐墊到地面的高度。座高=小腿+足高，我國(guó)成年人坐姿尺寸，男性在18歲到60歲這個(gè)階段小腿加足高的高度是在372mm～463mm，女性在18到55歲時(shí)的小腿加足高的高度是331mm～417mm[5]，拿這個(gè)數(shù)據(jù)作為參照，把座高的設(shè)計(jì)的比這個(gè)數(shù)值略低一點(diǎn)，這樣可以避免就坐時(shí)大腿緊壓在椅面前緣上。在這里我們必須考慮到車(chē)廂的空間和座位是固定的，目前火車(chē)硬座的坐高大致為460mm，對(duì)于大多數(shù)人來(lái)說(shuō)乘坐時(shí)是伸不開(kāi)腿的。參考成年人小腿+足高的參考該數(shù)值，加上穿著修正量，就把座高設(shè)計(jì)成500mm。座面傾角是指座面與水平面之間的夾角，將座面傾斜角定為10°，這樣可以使人在座位上時(shí)能夠更舒適些。

2.3.4座深改良

座深是指座面前緣與靠背之間的距離。合理的座深可以使人的臀部和大腿得到很好的支持?？紤]人的腰背在放松的情況下能自然地倚靠在靠背上，座面前緣也能盡量不會(huì)碰到小腿，我們座深的設(shè)計(jì)要點(diǎn)是：座面要有必要的支撐面積，臀部邊緣及大腿在椅面上的“彈性支承”能夠輔助上身的穩(wěn)定，減少背肌的負(fù)擔(dān);其次是在膝部?jī)?nèi)測(cè)不受壓的情況下，腰背部容易獲得腰靠的支撐。一般根據(jù)中國(guó)人的人體測(cè)量情況，將座深調(diào)整為460mm。

2.3.5座椅的材質(zhì)的選取

考慮到坐墊及靠墊的材料也是影響旅客舒適性的重要因素，同時(shí)考慮到安全性能的因素，選定聚碳酸酯（PC）和丙烯腈丁二烯苯乙烯（ABS）為火車(chē)硬座的坐墊與靠背的制作材料。這種材料具有舒適的觸感。另外這種材料被燃燒后所生產(chǎn)的燃燒氣體僅具有很低的腐蝕性、煙氣密度和毒性，這大大地降低了火災(zāi)中發(fā)生窒息的風(fēng)險(xiǎn)。此外，所有的板材在寬溫度范圍內(nèi)均具有優(yōu)異的沖擊和缺口沖擊強(qiáng)度，因此舒適感保證了。在當(dāng)意外發(fā)生時(shí)，由這些高強(qiáng)度材料制造的部件也可為人體提供最大的保護(hù)。

2.3.6仿電競(jìng)椅的坐椅兩旁包裹式防護(hù)設(shè)計(jì)

考慮到乘客在火車(chē)上睡著時(shí)身體會(huì)無(wú)意識(shí)地東倒西歪，本設(shè)計(jì)添加了仿電競(jìng)椅設(shè)計(jì)的兩旁包裹式防護(hù)設(shè)計(jì)?？赡軙?huì)觸碰到他人的情況。這個(gè)設(shè)計(jì)可以防止該問(wèn)題的發(fā)生。同時(shí)，這種包裹式防護(hù)給乘客提供利了一個(gè)合適的心理空間，能適當(dāng)給乘客帶來(lái)安全感。人在空間中定位與安全的“依托感”有明顯的關(guān)系。人總是傾向于選擇建筑物、窗戶(hù)、柱子等物體作為依托物體，這會(huì)給人帶來(lái)安全感[6]。

2.3.7添加的可上下移動(dòng)調(diào)整的頭枕設(shè)計(jì)

火車(chē)硬座目前的靠背是屬于高靠背座椅，高靠背座椅在使用的時(shí)候應(yīng)該提供頭枕，而當(dāng)前硬座的高靠背座椅則沒(méi)有，如若硬座靠背有頭枕，頭枕對(duì)頭部的支撐位置應(yīng)該在頸椎之上和后腦勺的下部，但是這個(gè)位置的高度因人而異，人的身材高矮不同且差異性大。我們?cè)诟淖兞丝勘车母叨群螅砑宇^枕也是必不可少的。固定的頭枕通用性小，可調(diào)整的頭枕設(shè)計(jì)可以根據(jù)個(gè)人頭部所在的位置進(jìn)行調(diào)整。整個(gè)設(shè)計(jì)是由三部分組成，靠背套、調(diào)整高度的四合扣的設(shè)計(jì)、頭枕。

3設(shè)計(jì)總結(jié)

隨著人們生活需求的不斷提高，對(duì)硬座的要求也越來(lái)越高。如何運(yùn)用產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法對(duì)火車(chē)硬座座椅進(jìn)行再設(shè)計(jì)，為人們的出行提供安全、舒適的產(chǎn)品使用體驗(yàn)，是設(shè)計(jì)師應(yīng)該解決的問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)

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