人体工程学第五章椅类家具设计

人体工程学第五章椅类家具设计10级环艺一班李卓霖杜尧周艳萍程洋洋王琳卿第五章椅类家具设计5.1椅类家具概述5.2椅类家具设计与人的关系5.3使用环境对椅类家具的要求5.4椅类家具设计要素根据家具与人和物之间的关系，可以将家具划分成三类：人体家具：为与人体直接接触，起着支承人体活动的坐卧类家具，如椅、凳子、沙发、床榻等。准人体家具：为与人体活动有着密切关系，起着辅助人体活动、承托物体的凭倚家具，如桌台、几、案、柜台等。建筑家具：为与人体产生间接关系，起着贮存物品作用的贮存类家具，如橱、柜、架、箱等。5.1椅类家具概述根据人体使用时姿态不同，使用目的和基本功能不同，可分为三大类：工作椅、休息椅、和多功能椅。工作椅：此类座椅以舒适性、稳定性为主要设计因素，座面要求受力均匀、腰部有支撑，主要用于工作学习或会议等。根据作业强度又可分为一般工作椅和轻度工作椅。如：学习椅、办公椅、作业用椅、餐椅、平衡椅等。休息椅：休息椅是一种轻度休息椅，它既能满足一般的阅读、聊天功能，又不会使人处于紧张状态。一般运用于公共建筑内部，例如机场航站楼、列车座椅等。休闲椅一般分为：沙发、摇椅、躺椅多功能椅：多功能椅大致可分为两类。一类至指适合于多种场合使用的座椅，这种椅子一般造型简洁明快、轻便灵活、经济耐用，可以叠落放置。5.1.2椅类家具的构造与形态家具的构造与形态决定了其功能和外观，从而影响使用的舒适性。归纳起来，椅子的基本构造是由座面、靠背、扶手、底座四部分组成。这四部分部件决定了椅子的基本功能，在满足基本功能的前提下，各组成部分的形态多种多样。座面:座面是实现座椅基本功能最为必要的条件靠背：靠背形态通常与座面材料和座面形态相呼应，但由于它不是主要的受力地方，可以作为装饰的部件。扶手：扶手的形态多以线形和面形为主。底座：底座的主要功能是支撑座椅。现今，诸多的办公椅中常见的爪形并带有滑轮的滑动式座底，一方面增强了使用者的舒适性，同时在很大程度上提高了工作效率椅子的基本构造是由座面、靠背、扶手、底座四部分组成。这四部分部件决定了椅子的基本功能，在满足基本功能的前提下，各组成部分的形态多种多样。5.2椅类家具设计与人的关系提供坐的支撑仅仅是椅类家具最基本的功能。而椅类家具设计最终目的是满足人们坐的有效性、舒适性和安全性。作为人体类家具，椅类家具的形态、功能尺寸、材质、色泽等都与行为、生理、感知和心理密切相关。5.2.1椅类家具设计与人体坐姿人的构造特征：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。人体坐姿与体压分布：理想的座椅应当使人坐着时，体重合理分布，大腿平放、双足着地，大腿后部尽可能少的承担身体体重，肌肉放松，血液循环通畅，姿态舒适。5.2.2椅类家具设计与人体支撑①臀部支撑②腰背部支撑③其他部位支撑：头部支撑，肘部支撑，膝部支撑，足部支撑5.2.3椅类家具设计与人体疲劳除了上述谈到的因为靠背与座面的夹角和座椅支撑的设计不合理，从而造成不良的坐姿，引发人体腰部、背部、颈部疲劳以外，座高、座深、座面的倾斜角度扶手高度、扶手间距等设计的不合理都会带来人的疲劳。5.2.3.1座面设计与人体疲劳1）坐高与坐宽：通常认为椅坐前缘的高度应略小于膝窝到脚跟的垂直距离。据测量，我国人体这个距离的平均值，男性为4l0mm，女性为360~380mm。因此，休息用椅的坐高宜取330~380mm较为合适（不包括材料的弹性余量）。若采用较厚的软质材料，应以弹性下沉的极限作为尺度准则。坐面宽也以女性为主，一般在430~450mm以上。（2）坐倾角与椅夹角：坐而的后倾角以及坐面与靠背之间的夹角（椅夹角或靠背夹角）是设计休息用椅的关键，由于坐面向后倾斜一定的角度，促使身体向后倾，有利人体重量分移至靠背的下半部与臀部坐骨结节点，从而把体重全部抵住。而且，随着人体不同休息姿势的改变，坐面后倾角及其与靠背的夹角还有一定的关联性，靠背夹角越大，坐面后倾角也就越大，一般情况下，在一定范围内，倾角越大，休息性越强，但不是没有限度的，尤其是对于老年使用的椅子，倾角不能太大，因为会使老年人在起坐时感到吃力。通常认为沙发类坐具的坐倾角以4°~7°为宜，靠背夹角（斜度）以l06°~112°为宜；躺椅的坐倾角可在6°~15°之间，靠背夹角可达112°~120°。随着坐面与靠背夹角的增大，靠背的支撑点就必须分别增加到2~3个，即第2与第9胸椎（即肩胛骨下沿）两处，高背休息椅和躺椅还须增高至头部的颈椎。其中以腰椎的支撑最重要。（3）坐深：休息用椅由于多采用软垫做法，坐面和靠背均有一定程度的沉陷，故坐深可适当放大。轻便沙发的坐深可在480~500mm之间；中型沙发在500~530mm之间就比较合适；至于大型沙发可视室内环境作适当放大。如果坐面过深，人坐在上面，腰部接触不到靠背，结果支撑的部位不是腰椎，而是肩胛骨，上身被迫向前弯曲，造成腹部受挤压，使人感到不适和疲劳。（4）椅曲线：休息用椅的椅曲线是椅坐面、靠背面与人体坐姿时相应的支撑曲面它是建立在坐面体压分布合理的基础上，通过这样的整体曲面来完成支撑人体各部位的任务，并将使用功能与造型美很好地结合在一起，使人们唤起一种美与力的意象。按照人体坐姿舒适的曲线来合理确定和设计休息用椅及其椅曲线，可以使腰部得到充分的支撑，同时也减轻了肩胛骨的受压。但要注意托腰（腰靠）部的接触面宜宽不宜窄，托腰的高度以185~250mm较合适。靠背位于腰靠（及肩靠）的水平横断面宜略带微曲形以适应腰园（及肩部），一般肩靠处曲率半径为400~500mm，腰靠处曲率半径为300mm。但过于弯曲会使人感到不舒适，易产生疲感靠背宽一般为350~480mm。（5）弹性：休息用椅软垫的用材及其弹性的配合也是一个不可忽视的问题。弹性是人对材料坐压的软硬程度或材料被人坐压时的反回度。休息椅用软垫材料可以增加舒适感，但软硬应有适度。一般来说，小沙发的坐面下沉以70mm左右合适，大沙发的坐面下沉应在80~120mm合适。坐面过软，下沉度太大，会使坐面与靠背之间的夹角变小，腹部受压迫，使人感到不适，起立也会感到困难。因此，休息用椅软垫的弹性要搭配好，为了获得合理的体压分布，有利于肌肉的松弛和便于起坐动作，应该是靠背比坐面软—些。在靠背的做法上，腰部宜硬点，而背部则要软些。设计时应该以弹性体下沉后的安定姿势为尺度计核依据。通常靠背的上部弹性压缩应在30~45nm，托腰部的弹性压缩宜小于35mm。休息椅的坐面与靠背，也可采用藤皮、革带、织带等材料来编织，具有相当舒适的弹性。（6）扶手：休息用椅常设扶手，可减轻两肩、背部和上肢肌肉的疲劳，获取舒适的休息效果。但扶手高度必须合适，扶手过高或过低，肩部都不能自然下垂，容易产生疲劳感，根据人体自然屈臂的肘高与坐面的距离，扶手的实际高度应在200~250mm（设计时应减去坐面下沉度）为宜。两臂自然屈伸的扶手间距净宽应略大于肩宽，一般应不小于460mm，以520~560mm为适宜，过宽或过窄都会增加肌肉的活动度，产生肩酸疲劳的现象.扶手也可随坐面与靠背的夹角变化而略有倾斜，有助于提高舒适效果，通常可取为10°~20°的角度。扶手外展以小于10°的角度范围为宜。扶手的弹性处理不宜过软，因它承受的臂力不大，而在人起立时，还可起到助立作用。但在设计时要注意扶手的触感效果，不宜采用导热性强的金属等材料，还要尽量避免见棱见角的细部处理。5.2.3.4座椅垫性与人体疲劳对于椅类而言，主要是在座面、腰靠、背靠等支撑部位设置软垫。软垫有两个重要作用，一是使支撑点与支撑点周围部分产生的压力分布比较均匀；二是使身体坐姿稳定。①软垫的软硬度应该适宜，避免过软或过硬。②支撑点部位垫性较周围区域硬度要稍大。③一般座椅靠背应比较柔软。④座椅的用途不同，适用人群不同垫性也有所不同。⑤在设计实物中，可通过简单试验弹性层下沉量作为软垫设计的基本参考依据5.3使用环境对椅类家具的要求5.3.1椅类家具的使用场所及特点椅子设计除了能为人们提供一种舒适感觉以外，根据不同场合的需要，还必须满足一些其他要求。这些要求是根据椅子的空间环境、经济效益，社会需要较全面的考虑而外加的，陈志伟辅助功能。5.3.2使用环境对椅类家具风格和尺度的要求环境和室内装饰风格不同，也使得相应摆放的座椅风格及尺度不同。如：中式以硬木为主重自然纹理和色泽、日式强调自然朴素、美式体量大，功能性强，欧式气质典雅曲线优美华丽。5.3.3使用环境对椅类家具材料的要求椅类家具用材主要以实木、钢管等材料为主，现今新型材料也运用广泛，如：合成金属、塑料以及纤维复合材料。5.4椅类家具设计要素5.4.1功能尺寸①座高：指座面中轴线前部最高点至地面的距离。公式：座高=小腿腘窝高+鞋跟高—适当余量（其中，一班鞋高为25~35mm；余量取10~20mm)②座深：指座面前沿中点至座面与背面相交线的距离。公式：座深=坐深+衣服厚度—适当余量③座宽：指座面前沿的水平宽度。公式：Ⅰ.座宽=坐姿臀宽+衣服厚度+活动余量Ⅱ.座宽=肩宽+衣服厚度+活动余量（Ⅰ.适用于无扶手座椅Ⅱ.适用于成排相邻放置的座椅和扶手椅）④座面倾斜角度：指座面与水平面之间的夹角。座面靠背①靠背高度：指靠背上沿中点至靠背与座面相交的垂直距离。计算公式：靠背高度=坐姿肩高—适当余量(余量一般取50~100mm）②靠背宽度：指靠背的水平宽度计算公式：背宽=肩宽+适当余量（余量一般取100~200mm）③靠背倾斜角：指背面与水平面之间的夹角。（通常座椅的背斜角均不小于90°~120°）扶手①扶手高度：指扶手前沿与座面前沿的垂直距离计算公式：扶手高=坐姿肘高—适当余量②扶手距离：指扶手间最窄处的水平距离计算公式：扶手间距=坐姿两肘间宽+适当余量③扶手倾斜角：指扶手面与水平面之间的夹角。底座在保证座椅的力学强度和审美观的同时，应该依据人体的生物力学特性。5.4.2椅类家具造型形态①形态与人的审美心理②椅子形态与视觉张力③椅子形态的分类④椅子形态与人的视觉感受性5.4.3椅类家具材料如今被广泛应用的材料主要有：木材、竹材、藤材、金属、塑料、纺织物、皮革等1.试述座椅的功能要求、基本构造特点。2.座椅设计中需要考虑的人的因素？3试分析不同坐姿和人体疲劳之间的关系。4.座椅的功能尺寸有哪些?相对应的人体尺寸百分位怎么选择？5.桌椅设计从哪些方面考虑提高其使用的舒适性？