近日,人体工程学儿童学习桌椅团体标准发布暨报告会在京成功召开,本次会议由深圳市人体工程学应用协会(以下简称“深人协”)、中国标准化研究院(以下简称“中标院”)等联合召开。
人体工程学是人类工效学,中国标准化研究院负责组织制定工效学国家标准。2017年中共中央国务院发布《关于开展质量提升行动的指导意见》中提出“鼓励企业开展人体工效学设计,提高产品舒适性等质量特性,满足消费友好等需求”。以用户为中心的人体工程学正在成为智能制造、工业设计最焦点的技术之一,受到业界的广泛关注。通过人体工程学标准的制定和检测,引导企业生产符合人体特性的产品,规范人体工程学产品市场,为消费者选购舒适性产品提供指导。
深人协执行理事长辛银忠在发言中表示:“我国家具行业消费市场庞大,市场发展迅速,随着人们对健康舒适的生活、工作环境要求的不断提高,人体工程学行业实现了较快的发展,应用领域不断拓展。目前人体工程学产品在桌椅类家具、家电承载、床具设计、休闲健身器材尤其是健康办公等领域都得到了较为广泛的应用,未来随着消费者对人体工程学产品的认知提升和消费习惯养成,运用人体工程学原理所设计和生产的产品市场需求前景广阔。加速推进人体工程学标准化发展,做好产业领跑标杆,助力产业提质增效,配合政府创新市场机制,推动经济转型升级,建构人体工程学行业良序,维护广大消费者切身利益,具有重要意义”。
深人协、中标院联合企业将在未来人体工程学家具标准研究、产品检测认证、商品打标展示等方面展开深层次战略合作。
此外,3月14日,深圳市人体工程学应用协会发布《人体工程学儿童学习桌椅要求》团体标准的公告,编号为T/SAEA 9501—2018,自发布之日起正式实施。
如今定制家具市场火热,正是契合了人们的个性化需求,而个性化的本质正是在于对“人”的了解。人体工程学从某一方面讲,就是研究人的学问。
人体工程学与家具设计
人体工程学是研究人、物及环境之间相互作用的一门学科。通过运用生理学、心理学、生物力学和其它有关学科知识,使人与物相互适应,创造舒适和安全的环境条件,从而提高工效。
既然家具设计要以人为本,就应该时刻考量与人相关的因素,如人的行为习惯、人体的尺寸、人体的疲劳反应、人体的视、听、触觉等感受特征。这些因素综合起来,就是使用者们常关心的“用的习不习惯”与“顺不顺手”。
尤其是家具设计当中的尺寸要素,可谓“重中之重”,关系着产品从设计、生产到安装、使用的方方面面,出了些许差错,将面临“翻盘重做”的可能,造成较大损失。
接下来,通过案例,进一步理解人体工程学在家具设计当中的主要指导和应用。
椅子类家具的设计要素
椅类家具是与人体接触最为紧密的家具种类之一,它最基本的功能使提供人体坐的支撑。我们知道,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,椅子的基本构造是有座面、靠背、扶手、底座四部分组成,它们决定了座椅的基本功能。在椅子设计的诸多要素中,我们选取“座高”与“靠背倾角”来做描述。
座高与人体工程学
有研究对人体坐在不同高度的凳子上,其腰椎活动的测定如下图所示:
结果表明,当座高为400mm时,活动度最高,也就是疲劳感最强;稍高或稍低于此数值,活动度下降,舒适度也随之增大。因此,人体坐在略高或略低于400mm座面的凳子上时,腰部不易疲劳。
此外,座面高度也是影响腿部疲劳的主要因素,如下图所示:
座面过低时,坐骨结点处局部压力过大,持续受力产生疲劳感,甚至疼痛感;座面过高时,座面前沿会压迫大腿后侧的血管和神经,造成血流不畅和麻木感,同时腿部肌肉得不到充分放松,血流下沉,会造成腿部的肿胀。
这对座高的尺寸设计有什么指导意义呢,我们知道座高是指座面中轴线前部最高点至地面的距离,因此有如下计算公式:
座高=小腿腘窝+鞋跟高-适当余量
其中,一般鞋跟高度为25-35mm,余量取10-20mm。
参考尺寸:工作椅的座高范围为400-480mm;休息椅的座高范围为330-370mm;高度可调座椅的高度范围为380-500mm,座高调节方式可以是无级的或间隔20mm为一档的有级调节。
靠背倾角与人体工程学
人在不同姿势下,腰椎曲度更不相同,如下图所示:
当人侧卧(曲线B)或者躯干与大腿成适度弯曲状时(曲线C),脊椎形状最接近自然状态;躯干与大腿成90°时(曲线G),脊柱变形最大。
当脊柱曲度处于自然状态时,压力适当地分布于个椎间盘上,肌肉组织承受均匀的静负荷,人体最舒适。这就要求座椅靠背与座面夹角在95°~115°之间。
所以在设计靠背倾斜角度时,应该以上述研究结果为参考。靠背倾斜角是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°;一般工作椅的背斜角为95°~105°;休息椅的背斜角为115°~125°。
需要注意的是,座面倾斜角好背斜角互为关联,而背斜角主要取决于椅子的功能要求。一般工作用椅,座斜角与背斜角较小,休息用椅较大。并且休息程度越高,其座倾角和背斜角也越大。
本文重要参考资料:申黎明《人体工程学之人-家具-室内》