從人機工程學的角度分析坐具設計下的人文關懷

張濤

摘 要：闡述了中西坐具的發展歷史，從起初的盤腿而坐到現在的垂足而坐，越來越符合人機工程學。進而從人體工程學的角度分析座椅的尺寸高度等，椅子的造型美觀、創新、功能、材料舉例說明了椅子上的人性化設計。

關鍵詞：人機工程學；坐具設計；椅子；人文關懷

坐具作為生活中不可缺少的家具，體現著人們不同的生活方式。坐具是人們在日常生活中最長時間接觸的產品家具，其主要包括沙發、椅子、凳子等。因此，坐具的設計更應該切身考慮使用者的感受，從人體工程學的角度出發，讓使用者在使用坐具互動的過程中不僅是使用更是適用，體現人性化或有趣味性。

1 坐具的發展史

1.1 中國坐具的發展史

中國的坐具的發展是從墩、凳、椅的出現開始，由此垂足而坐是席地而坐、盤腿而坐的風俗演變而來的。中國古代的一些繪畫見證了這一時期中國坐具的演變。唐代已經出現了垂足而坐的墩子和椅子，可以從《步輩圖》中清晰看出，它是唐代畫家閻立本的作品。從這些繪畫作品中可以看出當時的人們主要還是席地而坐。到了五代，在繪畫作品中也可以看出中國坐具的發展像畫家周文矩的《重屏會棋圖》可以巧妙地看出，畫面的人物都變為了垂足而坐。到了兩宋，家具變高，垂足而坐也成為了習慣。唐至五代的繪畫作為一種藝術形式，從側面讓我們了解到中國傳統坐具的重要演變過程。在時代快速發展的今天，中國北方一些農村像東北還可以看到盤腿而坐的家具。

1.2 國外坐具的發展史

西方的坐具經歷了生產—發展—多元化的過程。18世紀中期西方工業革命的產生，對西方坐具的發展產生了深遠的影響。近代的座椅在二戰之后由于工藝美術運動、新藝術運動、包豪斯學派等的設計探索推動下形成多元化的發展趨勢。當代西方椅子的設計更是在新材料、新技術的應用下借助現代設計理念的指導而呈現百花齊放的盛況。[2]

2 人機工程學在坐具的體現

隨著社會的發展，由于長期采用坐姿工作學習的人逐漸增多，對椅子的舒適度的要求也越來越高，影響坐具舒適度的關鍵因素是符合人機工程學。人機工程是研究人-環境-機器相互作用的學科，使生產的器具等更符合人的心理和生理的特點。運用人機工程學的目的達到在生產中提高效率、安全、健康和舒適，進而設計出讓使用者更加舒適、方便、提高效率的器具。人機工程學原理的引入，使座椅的設計變得越來越具有人性化和趣味性。

2.1 從人性化角度分析椅子設計

座椅的人性化設計體現在使人可以消除疲勞的同時并且讓人感到舒適。因此，坐姿和座椅支撐構件的關系是設計者要研究的。影響人們疲勞的主要部分是椅子的靠背、坐高、扶手等，最重要的坐姿正確與否對疲勞也有一定影響。其設計的關鍵是座面高度要和小腿垂到地上的長度相匹配，腳踏板、扶手必須設計在合適的位置，背高要符合人的背部曲線等諸多因素的設計才能使人坐上去感到舒適。因此，我們要把大多數人的人體測量尺寸作為我們設計的依據，這就有必要進一步研究人體測量學。結合人機工程學設計座椅，坐姿和人體尺寸可以從下面四個方面進行考慮設計：

（1） 椅面高度

椅面高度指的是座面到地面的垂直高度，椅面的高度不能過高，應該符合大多數人的尺寸。椅面過高的話，使用者的小腿會懸空，大腿受到壓力，會使人有生理上的不適感；椅面過低會使人的膝蓋拱起，長時間這么坐會使人產生不舒服的感覺。因此座面過高過低在生理和心理層面都不符合人機工程學。適當的椅面高度一般按低身材的設計讓使用者小腿垂直，雙腳平放于地面，大腿與椅面保持水平。在人機工程學中椅面高度一般根據人的尺寸和舒適度來定，一般都在380-500mm。如工作的座椅坐面一般較高，根據其作業需要來調節。

（2） 椅面深度

椅面深度主要是指椅面由外到內長度即前緣至后緣的距離。椅面過深會加劇腰部的肌肉活動強度，因為它超過大腿水平長度，背部沒有支撐點，同時椅面過深， 小腿會產生麻木的反應，短時間難以行走，致使疲勞產生；椅面的深度過于淺時也會是人們產生不舒適感；因此合適座椅深度也是人機工程的重要一部分，人機工程學表明座椅設計中椅面深度一般在350-430mm為宜，這個尺寸可以滿足大多數人的需要。

（3） 椅面寬度

椅面寬度一般呈現前寬后窄狀是根據人的坐姿及動作所設計。椅面寬度一般都是以寬為好，方便使用者隨意變換坐姿，坐面的寬度一般不小于500mm。這個寬度可以使使用者的臀部有適當的活動余地符合人機工程學的要求。但是有扶手的靠椅，設計者要考慮以扶手的內寬度的尺寸，一般以胖人為準。可以發現一般椅面寬度的可取值為400-500mm。

（4） 傾角

傾角設計一般包含兩部分內容：座面傾角和靠背傾角。水平面和椅面之間形成的夾角被稱為坐面傾角；而靠背傾角是指有靠背的座椅中靠背與椅面間的夾角。坐面傾角，為了防止長時間坐著時臀部向前滑動，在設計座椅面試應該讓它往后傾， 休息用椅的傾角一般 14°-24°為宜，對于工作座椅的傾角一般為 5°。最適宜的靠背傾角一般為100°，這個傾斜度數保持了脊柱正常自然形態， 進而增加使用者的舒適感，傾角的設計是人機工程學在座椅中體現。

（5）座墊設計

坐墊設計的關鍵尺寸是座高、座深、座寬和斜度。坐墊的高度一般在400mm時，腰部不易疲勞，所以說墊高對腰部的舒適度尤為重要。坐墊應采用有摩擦力且透氣的材料，增加其舒適感。座墊的允許壓縮變化范圍為13 mm～51mm，當然這是座墊的材料和做法決定的。

（6） 扶手高度

扶手的主要作用在于增加舒適感，它可以在支撐手臂重量的同時減輕肩部負擔。其設計的關鍵尺寸是扶手的高度。在使用者變換坐姿時，扶手可以起到支撐身體的作用；在顛簸、搖擺、動亂狀態下扶手可以幫助身體保持平衡和穩定 。根據人體的尺度表明 ， 扶手設計的高度一般為200mm左右。扶手在水平方向的左右偏角±10°，一般與座面的形狀吻合。隨著座面傾角與靠背斜度的變化的同時扶手前端略為升高，因此扶手傾斜度一般取值為±10°。

3 椅子設計的人性化分析

外觀造型是產品刺激消費者的最初信號，他們能夠用肉眼直接看到。椅子的細節對其的舒適度有很高的要求，所以著名設計大師設計椅子的時候在注重椅子功能美和形式美相結合的同時，更加注重細節的變化，從而達到人心理上滿足感使其更具人性化。

3.1 舒適美觀在椅子中的應用

坐具的外觀的設計是否美觀，舒適度是否考慮人體工程學以及有沒有人文關懷等諸多因素會直接影響消費者的購買欲。座椅在符合這些功能的同時又達到了舒適度的最佳代表是功能主義。椅子不僅僅是為了滿足人們功能的需求，并用設計師自己的設計語言來塑造產品，其在一定程度上可以作為藝術品存在，并且有裝飾美化環境的效果。例如形成獨特的“伊姆斯美學”的伊姆斯夫婦的作品（如圖1）[1]，這個座椅很好的闡述了形式服從功能。

3.2材料在椅子中的應用

蛋形椅和天鵝椅是新材料在椅子中應用的最佳體現（ 圖3） ，其是丹麥設計師對蛋思想的延展，充滿了藝術活力的椅子以其雕塑般美感的藝術化形體打破了材料的冰冷感，通過材料的柔韌性來產生舒適感，它是技術與藝術的有機結合。人性化就是通過技術手段改變產品的材質或其他方面給人以更舒適的享受。

4 結語

從中西坐具的發展可以看出，以人為本的設計理念已經成為座椅設計的指導思想，人體工程學體現了設計師對人的體貼和愛護， 使設計充滿人性。人性化的產品會最大限度地遷就人的行為方式， 體諒人的情感， 使人感到舒適，更具人文關懷。

參考文獻：

[1]何人可.工業設計史[M].北京：高等教育出版社，2004：14-25.

[2] CHARLOTTE Peter Fiel.1000 Chairs[M].Taschen Gmbh，2005.

[3] 李雨紅. 中外家具發展史[ M] . 哈爾濱： 東北林業大學出版社，2000.