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1、基于人机工程学的高校课桌椅家具尺寸设计摘要 本文分析了特定人群的人体尺寸特征及工作方式, 运用有关人体尺寸的标准数据, 结合人体活动行为，分析、探讨了坐姿时身体各相关部位尺寸数据的分布状况和舒适的工作姿势 ,从打算家具尺度的三个方面，即：与人有关的家具尺度、与物有关的家具尺度、与空间有关的家具尺度， 去论述课桌椅设计时应考虑哪些尺度，提出了一个比较系统的尺寸依据。关键词 人体尺寸 座椅 课桌 家具尺寸高效教室的课桌椅，作为学生感受学习人性化效劳的一个重要界面,书桌及座椅的宜人尺度如何, 直接影响着学习者的工作效率。因此, 设计时严密结合人的构造特征和机能特征,以人体尺寸为核心, 为高校教室的课
2、桌设计供给科学的理论依据和设计标准。家具是衡量人类生活质量的标准之一，与人类的安康有着直接的关系。【1】 教室课桌椅家具作为人们学习中与人体接触最为亲热的家具之一更加显示出人性化设计的重要性。应当运用人机工程学的原理对其进展系统设计。所谓人机工程学，亦即是应用人体测量学、人体力学、心理学等学科的争论方法，对人体构造特征和机能特征进展争论，供给人体各局部的尺寸以及人体各局部在活动时的相互关系和可及范围等人体构造特征参数，探讨人在工作中影响心理状态的因素以及心理因素对工作效率的影响等。在这里我们主要总结在设计课桌椅的尺寸时应考虑哪些因素。家具中的尺度虽然是家具造型的一种特性，但是不能为了造型的尺度
3、感而盲目地设计家具的尺度感。在设计家具时，有几种尺度是需要特别留意的。1、 与人有关的家具尺度家具是给人用的，家具的尺度与人发生直接关系，不适合人体的尺度的家具无论如何都不是好的家具设计。【1】与人体有关的尺度不是可以随心所欲地“设计”的。应依据特定人群的人体尺寸特征及工作方式, 运用有关人体尺寸的标准数据, 结合人体活动行为。【2】如图 1所示。图1首先要明确目标人群，确定特定人群的尺寸，依据各年龄阶段的人体尺寸平均数据为依据，选择适宜的百分点，同时要考虑由于地域性的差异，人体身高等尺寸会有不同。1.1 依据人体尺寸设计椅子的尺寸在进展座椅的尺寸设计时，应参照标准先对所设计的座椅、桌椅构造进
4、展分类，分成坐高、坐 宽、坐深、扶手高、靠背等，然后依据百分位数据最大满足度原则标准选择最合理的设计尺寸数据。1.1.1 膝腘高度座高膝腘高度是指人挺直身体坐着时，从地面到膝盖背后(腿弯)的垂直距离测量时膝盖与髁骨垂直方向对正赤裸的大腿底面与膝盖反面(腿弯)接触座椅外表的距离。座高指地面至就坐座面上坐骨支承部位的高度。适宜的座面高度应使大腿保持水平，小腿自然垂直，双脚平放在地面上。座高一般按小腿加足高这项人体测量尺寸百分位数据低的的人群设计在百分位数据选择上，遵循环境设施百分位数据选择表中在不涉及到安康安全的状况下，可选择低百分位数据，依据尺寸修正原则，适当添加鞋跟、着衣的修正量。座椅的高度一
5、般为410440 mm，在书写时 ,为了到达准确书写的目的 , 这时的视线与水平线的夹角为 60比较舒适。1.1.2 臀部、膝腿部长度座深臀部膝腿部长度是指由臀部最终面到小腿反面的水平距离。个人体尺寸主要应用于座面深度，即座深。座深是指椅凳类家具座面前沿中点至座面与反面相交线的距离。良好的坐深尺度是: 使臀部得到充分支持、满足人体坐时臀部的根本需求、座面前部与小腿间留有确定适当的距离保证小 腿可自由灵敏活动。座面深度应按臀部膝腿部长度的数值作为设计的依据，应选择第 5 个百分位的数值作为参考。1.1.3 臀部宽度座宽臀部宽度是指臀部最宽局部的水平尺寸，这个人体尺寸主要应用于座面宽度，即座宽。
6、椅凳类家具的座面宽度是指座面上最宽局部的尺寸，合理的座面宽度应能保证人体的臀部能得到充分的支撑、并要考虑到人变换姿势的状况、除此之外，还要考虑到人体的穿衣厚度。应留意的是，由于人体测量工程中臀宽的测量工程尺寸女性大于男性，所以在选用测量工程时，要选用成年女子的臀宽测量尺寸。应按臀部宽度的数值作为设计的依据，合理的座宽在选择臀部宽度的数值时应选择第95 个百分位，以适应更多的人群座宽。1.2 依据人体尺寸设计课桌的尺寸课桌的尺寸包括水平面的尺寸和垂直面的高度尺寸，基于人体工程学中对人体作业域的争论， 可以从水平作业域和垂直作业域来争论课桌的尺寸设计。1.2.1 水平作业域桌面的宽和长水平作业域是
7、人于台前，在台面上左右运动手臂形成的轨迹范围。课桌长宽的设计需要水平作 业域，是按身材较小的人体尺寸(第 5 百分点所对应的数值)来确定的。水平作业面的最大作业域在590mm 范围内，通常作业域在 390mm 范围内。所以假设只考虑与人对家具尺度需求的话，课桌的宽与长度设计至少应保证在 390mm 以上。1.2.2 垂直作业域桌面的高度桌面高度确实定可依据人体垂直作业域的活动范围来确 定。垂直作业域作业者立姿或坐姿操作时手臂伸直以肩关节为轴做上下运动所形成的范围。它用来确定课桌的桌面高度及课桌下边缘离地面的高度。教室上课看书是一种阅读性工作方式， 在阅读和书写时 ,人体需要常常向前探身 ,肘和
8、前臂要放在桌面上 ,躯干、上臂、桌面三者形成的几何关系见图2 中虚线 ,可以计算出 ,桌面的高度应当根本等于肘高。同时应满足看书图2时的眼睛舒适距离及腿的活动空间距离。2、 与物有关的家具尺度家具与物发生关系 ，书桌是用来放书的，这些物品除了对家具的尺度有直接要求外，同时也与人的行为活动方式有关系。【3】如图 3 所示。图32.1 座椅尺寸的设计与物的关系座椅是供人坐的，是为了满足人工作、休息、学习的需求而设计的家具产品。它的尺寸设计与人体尺寸息息相关，但是也受物体的影响，虽然在座椅中表达的不明显，但也包括身上的衣物，及 随身带的包等。2.2 课桌尺寸的设计与物的关系课桌的尺寸与物有确定的关联
9、，书桌是用来放书的，除了满足人正常的书写工作区域外，还应满足存放物品的功能，包括课桌桌面水平面的区域范围和存放物品的抽屉，都是以物的尺寸为依据的。首先考虑桌面尺寸与物的关系，在满足人体静态的活动空间范围之上，然后基于课桌的用途及人的学习方式，应有确定的空间用来放文具袋和书的空间，而且依据人的行为习性，常用的工作应 放在最正确区域范围内。下面的抽屉局部的尺寸的设计应考虑最小原则和最大原则：最小原则，就是 满足日常学习用品即书包、雨伞等存放空间的最小容纳空间；最大原则，就是考虑大腿的容纳及活 动空间。3、 与空间有关的家具尺度家具存在于特定的空间中，家具的尺度设计受这个空间的尺度的影响很大。【4】
10、例如，在空旷大空间的教室其演讲台的尺度设计可比一般教室的讲台尺度大；一般公寓式住宅中的家具尺度往往比特大户型的家具尺度大，以适应大空间的尺度感。如以以以下图所示：人体尺度与人体动作尺度是确定家具内部和外围尺寸的依据 ,也是家具造型设计和构造设计的根底。在家具设计中确定家具的外围尺寸时,主要以人体的根本尺度为依据,但是任何一件家具都不能脱离室内空间，课桌椅的设计时摆放在教室内的一个特定的空间范围，它的体量与尺寸设计应结合空间的大小去考虑。3.1 人静态时，课桌椅尺寸的设计构造尺寸是指静态的人体尺寸，不考虑空间的大小只以人的舒适度为基准，尽可能的满足人的活动需求的尺寸设计。如手臂长度腿长度及坐高等
11、，在人们生活和工作中，构造尺寸主要为设计工作区间的大小。3.2 人动态时，课桌椅尺寸的设计功能尺寸是指动态的人体尺寸，其是人体进展某种功能活动时肢体所能到达的空间范围，是由肢体运动的角度和长度相互协调所产生的范围尺寸，功能尺寸包括人的自我活动空间和人机系统的组合空间，其可分为四肢活动尺寸及交互行为活动尺寸。考虑空间环境的课桌椅设计，当放入一个限定的空间界面内，家具尺寸的设计要结合空间的大小去考虑，如：教室需容纳的课桌椅个体数，结合空间的尺度进展体量的规划；连体课桌椅的家具在设计时应考虑课桌与座椅之间的空间尺寸设计以满足人活动通行的动态尺寸等。结语在具体应用人体尺寸时要留意确定设计中最重要的尺度
12、和使用者群体，从而确定设计尺度，无论我们进展哪种类型的家具设计,对于家具尺度确实定不能限制于一成不变的数据当中,而是应当针对设计对象或实际状况按要求而选择适宜的人体尺寸作为参考数值,然后放入特定的空间，这样才有可能将人性化设计融入到家具设计当中,更好地表达出人性化设计与家具设计的关联性。参考文献【1】刘文金、邹伟华，家具造型设计M.北京：中国林业出版社，2023.【2】陈婕娴，浅析人体尺寸与做卧内家具尺度的关系J.广西：广西轻工业，20235.【3】梁启凡，家具设计M.北京：中国轻工业出版社，2023.【4】张月，室内人体工程学M.中国建筑工业出版社，1999.【5】罗仕鉴、朱上上,、孙守迁.，人机界面设计M . 北京：机械工业出版社， 2023.【6】葛绪君，室内与家具设计中人体尺寸的选择和应用J. 林业机械与木工设备，2023.