人体工程学与家具功能设计课件.pptx
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- 人体 工程学 家具 功能设计 课件
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1、人体工程学人体工程学是一门研究人与具体系统相关的是一门研究人与具体系统相关的边缘学科。它研究的是如何基于人体自身的边缘学科。它研究的是如何基于人体自身的科学特性,设计或改进与人直接关联的有关科学特性,设计或改进与人直接关联的有关系统,以使人与该系统达到最佳组合,发挥系统,以使人与该系统达到最佳组合,发挥最大效率,并使系统中的人感觉最舒适。最大效率,并使系统中的人感觉最舒适。人人机机环境环境 家具设计是一种创作活动家具设计是一种创作活动,它必须依据人体尺度及使,它必须依据人体尺度及使用要求,将技术与艺术诸要素加以完美的综合。用要求,将技术与艺术诸要素加以完美的综合。家具的家具的服务对象是人服务对
2、象是人,我们设计的每一件家具都是由,我们设计的每一件家具都是由人使用的,因此家具设计的首要因素是符合人的生理机能人使用的,因此家具设计的首要因素是符合人的生理机能和满足人的心理需求。和满足人的心理需求。(1)骨骼系统:骨骼系统:骨骼是人体的支架,是家具设计测定人体比例、骨骼是人体的支架,是家具设计测定人体比例、人体尺度的基本依据。人体尺度的基本依据。家具要适应人体活动及承托人体动作的姿家具要适应人体活动及承托人体动作的姿态,就必须研究人体各种姿态下的骨关节运动与家具的关系态,就必须研究人体各种姿态下的骨关节运动与家具的关系。(2)肌肉系统:肌肉系统:骨肉的收缩和舒展支配着骨骼和关节的运动。骨肉
3、的收缩和舒展支配着骨骼和关节的运动。在家具设计中,特别是坐卧性家具,要研究家具与人体肌肉承压在家具设计中,特别是坐卧性家具,要研究家具与人体肌肉承压面的关系。面的关系。(3)神经系统神经系统:人体各器官系统的活动都是在神经系统的支配人体各器官系统的活动都是在神经系统的支配下,通过神经体液调节而实现的。下,通过神经体液调节而实现的。(4)感觉系统感觉系统:身体的感觉和心里的感觉。身体的感觉和心里的感觉。一、一、人体基本知识人体基本知识二、人体基本动作二、人体基本动作 坐、卧、立、蹲、跳、旋转、行走坐、卧、立、蹲、跳、旋转、行走等等都会显示出不同等等都会显示出不同形态所具有的不同尺度和不同的空间需
4、求。形态所具有的不同尺度和不同的空间需求。因此在家具设计中对人体动作的研究显得十分必要。与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。家具设计密切相关的人体动作主要是立、坐、卧。(1)立立(2)坐坐(3)卧卧(3)卧卧三、人体尺度三、人体尺度 家具设计最主要的依据是家具设计最主要的依据是人体尺度人体尺度,如人体站立的基本,如人体站立的基本高度的伸手最大的活动范围,高度的伸手最大的活动范围,坐姿时的下腿高度和上腿的长坐姿时的下腿高度和上腿的长度及上身的活动范围,睡姿时度及上身的活动范围,睡姿时的人体宽度,长度及翻身的范的人体宽度,长度及翻身的范围等
5、等都与家具尺寸有着密切围等等都与家具尺寸有着密切的关系。因此学习家具设计,的关系。因此学习家具设计,必须首先了解人体各部位固有必须首先了解人体各部位固有的基本尺度。的基本尺度。四、人体生理机能与家具尺度的关系四、人体生理机能与家具尺度的关系1、坐具的基本尺度坐具的基本尺度(1)坐高坐高 是指坐具的是指坐具的座面与地面的垂直距离座面与地面的垂直距离(400-430mm左右左右)坐高坐高小腿窝小腿窝25-35鞋跟高鞋跟高10-20mm活动余量活动余量 坐面过高坐面过高,两足不能落地,使大腿前半部近膝窝处软组织受压,两足不能落地,使大腿前半部近膝窝处软组织受压,久坐时,血液循环不畅,肌腱就会发胀而麻
6、木;久坐时,血液循环不畅,肌腱就会发胀而麻木;坐面过低坐面过低,则大腿碰不到椅面;另外座面过低,人体形成前屈姿,则大腿碰不到椅面;另外座面过低,人体形成前屈姿态,从而增大了背部肌肉的活动强度,而且重心过低,使人起立时感态,从而增大了背部肌肉的活动强度,而且重心过低,使人起立时感到困难。到困难。休息用椅,休息用椅,如轻便躺椅、转椅、沙发等要充分使人得到休息如轻便躺椅、转椅、沙发等要充分使人得到休息它的坐高相对低于一般座椅,宜取它的坐高相对低于一般座椅,宜取350380mm,如座椅上有较厚,如座椅上有较厚的坐垫材料,应以弹性下沉的极限作为尺度标准。的坐垫材料,应以弹性下沉的极限作为尺度标准。(2)
7、坐深坐深 主要是指座面的前沿至后沿的主要是指座面的前沿至后沿的距离。距离。如坐面过深,超过大腿水平如坐面过深,超过大腿水平长度,人体挨上靠背将有很大的倾长度,人体挨上靠背将有很大的倾斜度,而腰部缺乏支撑点而悬空,斜度,而腰部缺乏支撑点而悬空,加剧了腰部的肌肉活动强度而致使加剧了腰部的肌肉活动强度而致使疲劳产生。疲劳产生。通常应小于人坐姿时大腿的水通常应小于人坐姿时大腿的水平长度平长度,保证小腿能自由活动。,保证小腿能自由活动。男性为男性为445mm女性为女性为425mm60mm380-420mm对于对于普通工作椅普通工作椅来说,由于工作人体腰椎与骨盘之间成来说,由于工作人体腰椎与骨盘之间成垂直
8、垂直状态,所以状态,所以其其坐深可以浅坐深可以浅一点。而作为一点。而作为休息的靠椅休息的靠椅,因其腰椎与骨盘的状态呈倾斜,因其腰椎与骨盘的状态呈倾斜钝角钝角状,故休息椅的状,故休息椅的坐深可设计得略为深坐深可设计得略为深一些一些,但不超出但不超出530mm。坐深适中坐深过深(3)坐宽)坐宽 椅子坐面的宽度根据人的坐姿及动作,往往椅子坐面的宽度根据人的坐姿及动作,往往呈呈前宽后窄前宽后窄的形状坐面的的形状坐面的前沿宽度称坐前宽前沿宽度称坐前宽,后后沿宽度称坐后宽沿宽度称坐后宽。坐椅的宽度应使臀部得到全部支承并有适当坐椅的宽度应使臀部得到全部支承并有适当的活动余地,便于人体坐姿的变换。的活动余地,
9、便于人体坐姿的变换。一般坐宽一般坐宽为为380mm。对于有对于有扶手的靠椅扶手的靠椅来说,要考虑人体手臂的来说,要考虑人体手臂的扶靠,以扶手的内宽来作为坐宽的尺寸,扶靠,以扶手的内宽来作为坐宽的尺寸,按人体按人体平均肩宽尺寸加一适当的余量,平均肩宽尺寸加一适当的余量,一般不小于一般不小于460mm。但也不宜过宽,以自然垂臂的舒适。但也不宜过宽,以自然垂臂的舒适姿态肩宽为准。姿态肩宽为准。坐面过宽坐面过窄(4)坐面倾斜度)坐面倾斜度 从人体坐姿及其动作的关系分析,人在休息时,坐姿是向后倾从人体坐姿及其动作的关系分析,人在休息时,坐姿是向后倾靠,使腰椎有所承托。因此一般的座面大部分设计成向后倾斜,
10、靠,使腰椎有所承托。因此一般的座面大部分设计成向后倾斜,斜斜角度为角度为1-30,相对的,相对的椅背也向后倾斜椅背也向后倾斜。一般的工作椅则不希望坐面有向后的倾斜度,因为人工作时,一般的工作椅则不希望坐面有向后的倾斜度,因为人工作时,其腰椎及骨盘处于垂直状态,甚至还有前倾的要求,如果使用有向其腰椎及骨盘处于垂直状态,甚至还有前倾的要求,如果使用有向后倾斜面的坐椅,反而增加了人体力图保持重心而向前,使肌肉和后倾斜面的坐椅,反而增加了人体力图保持重心而向前,使肌肉和韧带收缩的力度加大,极易引起疲劳。因此韧带收缩的力度加大,极易引起疲劳。因此一般工作椅的坐面以水一般工作椅的坐面以水平为好,甚至可考虑
11、椅面向前倾斜的设计平为好,甚至可考虑椅面向前倾斜的设计(5)椅靠背)椅靠背(人体休息椅靠背不做规定)(人体休息椅靠背不做规定)椅靠背的形状基本上与椅靠背的形状基本上与人体坐姿时的脊椎形状相吻人体坐姿时的脊椎形状相吻,靠背的高度,靠背的高度一般上沿不宜高于肩胛骨。对于专供操作的工作用椅,靠背要低,一一般上沿不宜高于肩胛骨。对于专供操作的工作用椅,靠背要低,一般支持位置在上腰凹部第二腰椎处。这样人体上肢前后左右可以较自般支持位置在上腰凹部第二腰椎处。这样人体上肢前后左右可以较自由地活动,同时又便于腰关节的自由转动。由地活动,同时又便于腰关节的自由转动。(6)扶手高度)扶手高度扶手的高度应与人体坐骨
12、结节点到上臂自然下垂的肘下端的垂扶手的高度应与人体坐骨结节点到上臂自然下垂的肘下端的垂直距离相近。根据人体尺度,直距离相近。根据人体尺度,扶手上表面至座面的垂直距离为扶手上表面至座面的垂直距离为200-250mm,同时扶手前端略为增高,随着座面倾角与基本靠背斜度的,同时扶手前端略为增高,随着座面倾角与基本靠背斜度的变化,扶手一般变化,扶手一般向后倾斜为向后倾斜为2-50,与坐面的倾斜基本吻合。,与坐面的倾斜基本吻合。床床是供人睡眠休息的主要卧具,也是与人体接触是供人睡眠休息的主要卧具,也是与人体接触时间时间最长最长的家具。因此床的设计必须考虑到床与人体生的家具。因此床的设计必须考虑到床与人体生
13、理机能的关系。理机能的关系。2、卧具的基本尺度与要求、卧具的基本尺度与要求22:00 6:00 8小时小时2、卧具的基本尺度与要求、卧具的基本尺度与要求22:00 6:00 8小时小时2、卧具的基本尺度与要求、卧具的基本尺度与要求22:00 6:00 8小时小时2、卧具的基本尺度与要求、卧具的基本尺度与要求22:00 6:00 8小时小时2、卧具的基本尺度与要求、卧具的基本尺度与要求22:00 6:00 8小时小时2、卧具的基本尺度与要求、卧具的基本尺度与要求22:00 6:00 8小时小时2、卧具的基本尺度与要求、卧具的基本尺度与要求22:00 6:00 8小时小时2、卧具的基本尺度与要求、
14、卧具的基本尺度与要求22:00 6:00 8小时小时2、卧具的基本尺度与要求、卧具的基本尺度与要求22:00 6:00 8小时小时2、卧具的基本尺度与要求、卧具的基本尺度与要求22:00 6:00 8小时小时(1)卧姿时的人体结构特征)卧姿时的人体结构特征当人躺下时,各部分重量当人躺下时,各部分重量相互平等垂直向下相互平等垂直向下,并且由于各体块的,并且由于各体块的重量不同,其各部位的下沉量也不同。因此,床的设计好坏,以重量不同,其各部位的下沉量也不同。因此,床的设计好坏,以能否消除人的疲劳为准则。即床的尺度及床的软硬度需适应支承能否消除人的疲劳为准则。即床的尺度及床的软硬度需适应支承人体卧姿
15、,使人体处于最佳的休息状态。人体卧姿,使人体处于最佳的休息状态。13501500180020001900200010001200 床垫过软,使背部和臀部下沉,腰部突起,身体呈床垫过软,使背部和臀部下沉,腰部突起,身体呈W型,形成型,形成骨骼结构的不自然状态,骨骼结构的不自然状态,人在睡眠时,并不是人在睡眠时,并不是一直处于一种静止状态一直处于一种静止状态,而是经常辗转反,而是经常辗转反侧,人的睡眠质量除了与侧,人的睡眠质量除了与床垫的软硬床垫的软硬有关外,还与床的大小尺寸有有关外,还与床的大小尺寸有关。关。床宽:床宽:床的宽窄直接影响人睡眠的床的宽窄直接影响人睡眠的翻身翻身活动。睡窄床比睡阔床
16、活动。睡窄床比睡阔床的翻身次数少。当宽为的翻身次数少。当宽为500mm的床时,人睡眠翻身次数要减少的床时,人睡眠翻身次数要减少30%,这是由于担心翻身掉下来的心理影响,自然也就不能熟睡。这是由于担心翻身掉下来的心理影响,自然也就不能熟睡。(2)卧姿人体尺度)卧姿人体尺度 床长床长:国家标准国家标准GB3328-82规定规定,成人用床床面净长为成人用床床面净长为1920、1970、2020、2120mm。对于宾馆的公用床,一般脚部不设床架,便于特高人体的客人需要,对于宾馆的公用床,一般脚部不设床架,便于特高人体的客人需要,可以加接脚凳。可以加接脚凳。床面高:床面高:即床面距地高度。一般与椅凳座一
17、致,使床面具有坐卧的功能。即床面距地高度。一般与椅凳座一致,使床面具有坐卧的功能。一般床面高在一般床面高在400-500mm之间为宜。之间为宜。双层床双层床:层间净高必须保证下铺使用者在就寝和起床时有足够的动作空层间净高必须保证下铺使用者在就寝和起床时有足够的动作空间,但又不能过高,过高会造成上层床的空间不足。按国家标准间,但又不能过高,过高会造成上层床的空间不足。按国家标准GB3328-82规定,规定,双层床的底床铺面离地面高度不大于双层床的底床铺面离地面高度不大于420mm,层间净高不小于,层间净高不小于950mm。3、桌类家具的基本尺度与要求桌类家具的基本尺度与要求 桌类家具是人们工作和
18、生活所必需的家具。桌类家具是人们工作和生活所必需的家具。如餐桌、写字桌、课桌、制图桌等如餐桌、写字桌、课桌、制图桌等售货柜台、账台、讲台及各种操作台等售货柜台、账台、讲台及各种操作台等这类家具的基本功能是适应人在坐、立状态下,而进行的这类家具的基本功能是适应人在坐、立状态下,而进行的各种活动,并兼作放置或贮存物品之用。因此,各种活动,并兼作放置或贮存物品之用。因此,这类家具这类家具与人体动作产生直接的尺度关系与人体动作产生直接的尺度关系。设计桌面高的合理方法是:设计桌面高的合理方法是:应先有椅座面高,然后再加上人体坐高应先有椅座面高,然后再加上人体坐高(上身高)的(上身高)的1/3(桌面与椅面
19、的高度差),即:桌高(桌面与椅面的高度差),即:桌高=坐高坐高+桌椅高差桌椅高差.(1)坐式用桌的基本要求的尺度)坐式用桌的基本要求的尺度过高过高容易造成脊柱的侧弯和眼睛的近视容易造成脊柱的侧弯和眼睛的近视会引起耸肩等不正确姿势而引起肌肉紧张会引起耸肩等不正确姿势而引起肌肉紧张过低过低脊椎弯曲扩大,造成驼背、腹部受压,脊椎弯曲扩大,造成驼背、腹部受压,妨碍呼吸运动和血液循环等弊病妨碍呼吸运动和血液循环等弊病高度:高度:我国国家标准我国国家标准GB3326-82规定桌面高度为规定桌面高度为700-760mm,级差为,级差为20mm。即桌面高可分别为即桌面高可分别为700mm、720mm、740m
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