人類類工程學(xué)在沙發(fā)設(shè)計中的應(yīng)用

1、人類類工程學(xué)在沙發(fā)設(shè)計中的應(yīng)用沙發(fā)設(shè)計中的人類工程學(xué)是將沙發(fā)作為人類工程學(xué)中物的要素，著眼于分析人沙發(fā)環(huán)境三者之間的相互關(guān)系，根據(jù)使用者及室內(nèi)環(huán)境的要求，靈活地運(yùn)用人類工程學(xué)的理論、原則、數(shù)據(jù)和方法，確定滿足人類生理和心理需求的沙發(fā)功能、尺度、造型、用材及配色等設(shè)計要素?！耙匀藶楸尽笔巧嘲l(fā)設(shè)計人類工程學(xué)的核心。“舒適性”、“功能性”和“安全性”是沙發(fā)設(shè)計人類工程學(xué)的三個基本原則。其中，“舒適性”是沙發(fā)設(shè)計的首要原則。1沙發(fā)設(shè)計人類工程學(xué)

2、的內(nèi)容1.1沙發(fā)設(shè)計與人的行為沙發(fā)是現(xiàn)代客廳家居和辦公空間接待區(qū)、會談區(qū)的主要家具。因為使用沙發(fā)的人群和場合不同，所以人們在生理和心理上對沙發(fā)的功能、尺度、體量、形態(tài)、色彩等設(shè)計要素的要求也各不相同。以家居沙發(fā)為例。坐感松軟，靠背支撐到頭部，可以在多種坐臥姿態(tài)下使用的沙發(fā)，適用于熱愛休閑和自由生活方式的中青年，尤其是男士；老人身體衰弱，行動遲鈍，調(diào)整坐姿不方便，因此老年人使用的沙發(fā)，其座面和靠背都不宜過軟，座面傾斜角度不能過大，座高稍低

3、，并需設(shè)置高度適宜的扶手；對于天性好動的兒童，沙發(fā)就是他們的一組大玩具，孩子們喜歡在沙發(fā)上滾爬、跳躍，因此為有兒童的家庭設(shè)計沙發(fā)時就需要考慮到安全性，同時要彈性優(yōu)良，易于清潔等特性。此外，如果是專門為兒童設(shè)計沙發(fā)，就要在“趣味性”和“娛樂性”方面給予更多的關(guān)注。沙發(fā)設(shè)計中，設(shè)計師在分析室內(nèi)空間和人文環(huán)境需求的同時，對人的行為的考慮是非常必要的。這不僅需要設(shè)計師細(xì)致地觀察使用者的行為習(xí)慣，而且要從表面的行為進(jìn)一步探究產(chǎn)生這些行為的原因，深

4、化產(chǎn)品的“舒適性”、“功能性”和“安全性”。1.2沙發(fā)設(shè)計與人的坐姿理想的沙發(fā)應(yīng)當(dāng)坐感舒適，起坐方便。當(dāng)人就坐時，大腿平放，雙足著地，身體重心自然略向后傾，脊柱呈正常形態(tài)，體壓分布合理，全身肌肉放松，血液循環(huán)暢通，姿態(tài)舒適。（如圖1所示：人類正常坐姿下的脊柱形態(tài)）沙發(fā)設(shè)計時，沙發(fā)座高、座深、座面傾斜角、靠背傾斜角、座面和靠背的曲度等功能尺寸的確定，需要充分考慮到人類坐姿的合理性和舒適性。如若設(shè)計不當(dāng)，不僅會影響到沙發(fā)的使用，甚至?xí)绊懙?/p>

5、人的健康。圖25，分別列舉了4種典型的不良設(shè)計。沙發(fā)座深過深圖2。當(dāng)人們坐在座面后部使用靠背時，足跟支撐不到地面，甚至整個足部懸空。該坐姿狀態(tài)下，全身的重量主要集中在臀部及大腿部位，同時膝窩和小腿內(nèi)側(cè)受壓，阻礙了腿部的血液流通，短時間內(nèi)腿部就會出現(xiàn)麻木感，長時間后酸痛。另外，如果該沙發(fā)座面的傾斜角過小且坐墊偏硬，此時由于該坐姿下人類只受到背部和臀部兩點(diǎn)的支撐，人就會不由自主地向座面前端下滑。為阻止下滑，整個身體靜態(tài)施力，從而加速了人類的

6、疲勞。沙發(fā)靠背傾斜過大圖3。此時，人類呈下滑趨勢，落座感較差。為阻止下滑，人類需要增強(qiáng)足部的蹬力，同時又由于頭部和頸部缺少適當(dāng)?shù)闹?，所以?dāng)人坐在沙發(fā)上時，尤如長時間保持勒馬之勢，這種姿態(tài)帶給人的疲勞感可想而知。沙發(fā)座面曲度過大圖4。這使得人坐落后的穩(wěn)定感減弱，同時由于座面不夠平坦，會造成人類下肢臀部和大腿與座面接觸部分受壓異常，一段時間后將給人類帶來局部疲勞感。沙發(fā)曲線過分內(nèi)彎圖5。這種情況實質(zhì)上是沙發(fā)座面和沙發(fā)靠背間的夾角過小。圖示

7、不利的造型設(shè)計使得人類坐姿呈蜷縮狀。該坐姿下，人類腹部受到擠壓，影響消化系統(tǒng)。同時，人類的脊柱形態(tài)由正常S形嚴(yán)重變形為內(nèi)凹形，從而造成人類椎間盤壓力分布不均勻。另外，脊椎骨依靠其附近的肌肉和肌腱連接，椎骨的定位正是借助于肌腱的作用力。一旦脊椎偏離自然狀態(tài)，連接椎骨的肌腱組織就會受到相互壓力或拉力的作用，使得肌肉的活動度增加，導(dǎo)致疲勞酸痛。1.3沙發(fā)設(shè)計與人類尺度人類尺度是確定家具功能尺寸最基本的依據(jù)。沙發(fā)功能尺度的設(shè)計，需要將現(xiàn)有的人類

8、尺寸數(shù)據(jù)或?qū)κ褂萌巳哼M(jìn)行人類測量所得到的人類尺度數(shù)據(jù)作為設(shè)計基準(zhǔn)。另外，由于沙發(fā)屬于軟體類座椅，墊性作用造成其外觀尺寸與落座后的尺寸有所差異，因此確定沙發(fā)功能尺寸的原則和計算公式與普通座椅不同。1.3.1座高座高是指座面中軸線前部最高點(diǎn)至地面的距離。按低身材人群設(shè)計，即取下限百分位5%的數(shù)值作為設(shè)計基準(zhǔn)，保證將該數(shù)據(jù)作為軟墊設(shè)計的基本參考依據(jù)。軟硬度方面，沙發(fā)不宜過軟，否則人類有陷落感，且不利于調(diào)整坐姿圖6。沙發(fā)座面、靠背、扶手等支撐部

9、位不同，體表感覺與壓力分布均存在著差異，因而對墊性的要求也各不相同。一般沙發(fā)靠背應(yīng)比坐墊柔軟；靠背頭頸支撐區(qū)比腰、背區(qū)柔軟；沙發(fā)座前側(cè)與膝窩和小腿接觸部位應(yīng)較為柔軟。2沙發(fā)舒適性的評價方法2.1主觀評價舒適性是一個抽象的概念。我們在日常生活中通常用“舒服”、“不舒服”等詞匯來描述沙發(fā)的舒適性。在沙發(fā)制作實務(wù)中，工藝師也習(xí)慣憑借個人的經(jīng)驗，用“偏軟”、“偏硬”、“坐感還可以”等詞匯來描述沙發(fā)的舒適性要素。然而，這些抽象的詞匯并不能真正的將

10、我們的感受表達(dá)清楚，甚至由于個體差異造成理解上的偏差。在科學(xué)評價中，我們將沙發(fā)的舒適性要素分別列出，諸如座面的軟硬度、靠背的軟硬度、座面的回彈性、靠背的支撐性、落座感等等，采用7級評價指標(biāo)（如表1所示：軟硬度的7級評價表）對各項要素的主觀感受進(jìn)行量化評價，最后將得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。表1軟硬度的七級評價表2.2客觀評價2.2.1體壓分布評價方法當(dāng)座椅上的人類處在安定姿態(tài)時，人類重量作用在坐墊和靠背上的壓力分布稱作體壓分布。其分布能否符

11、合人類的生理感覺舒適性要求，特別是臀部的體壓分布，是影響座椅舒適性的一個重要因素。因此，我們可以通過體壓分布來評價沙發(fā)的舒適性。合理的體壓分布并不是一種平均分配的分布。對于座面，最大受壓處位于坐骨結(jié)節(jié)點(diǎn)，其周圍壓力逐漸向外擴(kuò)展減弱，直至大腿后部和臀部后端。對于靠背，其高度不同，主要的受力部位也不同?？偟脕碚f，位于頭部、胸曲部位和腰曲部位的主要受壓點(diǎn)分別是頭枕骨、肩胛骨和第3、4腰椎。靠背上，位于主要受力點(diǎn)所承受的壓力最大，并向周圍遞減。

12、在體壓實驗中，我們通過體壓分布儀及配置的軟件來獲取沙發(fā)上的體壓分布圖及相關(guān)數(shù)據(jù)。最終從直觀的圖形和客觀的數(shù)據(jù)兩方面對體壓分布的合理性進(jìn)行分析，作為評價沙發(fā)舒適性的依據(jù)。2.2.2表面肌電圖評價方法表面肌電（SurfaceElectromyography，SEMG）技術(shù)作為一種生理指標(biāo)測量技術(shù)，是通過表面電極將中樞神經(jīng)系統(tǒng)支配肌肉活動時伴隨的生物電信號記錄下來并加以分析，從而對神經(jīng)肌肉功能狀態(tài)和活動水平做出評價。表面肌電有很強(qiáng)的客觀性，可

13、以克服主觀心理評定中存在的問題，定量分析工作負(fù)荷和肌肉功能狀態(tài)。在肌電實驗中，使用的設(shè)備是表面肌電儀。將表面電極的導(dǎo)聯(lián)放置在被監(jiān)測肌群的肌腹部位，在一定的觀測時間中采集肌電信號，將生成的肌電圖形（圖11）通過專業(yè)的軟件轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)，并利用科學(xué)的方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，分析被檢測肌群的肌肉活動度及疲勞度。3.小結(jié)人類工程學(xué)是沙發(fā)設(shè)計中最為重要的原則之一。本文僅僅探索性的簡要闡述了沙發(fā)設(shè)計人類工程學(xué)內(nèi)容的少數(shù)幾個方面，然而其內(nèi)容的深度和廣度遠(yuǎn)非如

14、此。對于人類方面，沙發(fā)設(shè)計人類工程學(xué)涉及了人的生理和心理等多方面的內(nèi)容；對于沙發(fā)產(chǎn)品，涉及造型、結(jié)構(gòu)、材料、功能尺寸等；此外，室內(nèi)的功能、尺度和環(huán)境等要素帶給人們使用和心理上的感受又對沙發(fā)的款式、面料、尺度等有所要求。我們在沙發(fā)設(shè)計過程中需要運(yùn)用科學(xué)的設(shè)計理論、設(shè)計方法以及評價方法，以此作為指導(dǎo)，設(shè)計出優(yōu)秀的沙發(fā)產(chǎn)品，用以美化我們的生活和工作環(huán)境，改善人們的行為方式，進(jìn)而提高人們的休息和工作效率，以實現(xiàn)人——沙發(fā)——室內(nèi)環(huán)境的統(tǒng)一協(xié)調(diào)。