人体工程学在家具设计上的应用

人体工程学在家具设计上的应用工作环境设计的合理与否，将对工作效率产生直接的影响。办公家具系统是工作环境的重要组成部分，对工作环境的优劣起决定的作用。工作环境与办公家具二者完美的结合，既能够保证物质环境适合人体的特点，使人们以科学健康合理的方式从事工作，又能在高效工作的同时，体会到工作带来的乐趣。1家具与室内环境1．1家具在室内空间中的重要性家具与室内空间的关系应是统一和谐的，在进行办公环境和办公家具设计时，必须充分考虑相互关系，即设计办公家具必须从室内空间的具体情况出发来考虑。1．2室内环境对家具的影响不同的使用功能有不同的室内环境，不同的室内环境要求不同的室内陈设。在室内陈设中最重要的就是家具的配置。因此，从某种程度上讲，特定的室内环境对家具设计工家具的造型、色彩和风格等都有一定的影响。1．2．1室内环境的空间对家具的影响由于人们的活动环境不同，为满足其功能要求都需有一定的尺度和空间。一般来说，面积大，就要求空间大，顶棚高，否则有压抑感；面积较小的室内，顶棚则可低。同样是卧室，城乡高度也不同，欧美与亚洲又不同。同样是亚洲和国内，由于地区不同，室内环境也相应不同，这些因素对家具的选择和设计有较大影响。为使家具在室内得到例题、灵活、有效的配置，可在家具和室内环境的构成上建立一定的模数关系。同时，家具的模数系列也有利于提高产品质量和劳动生产率，简化工序，加强管理和专业化流水线生产。家具模数系列的选择，可选模数2，3，5。例如，选5为家具模数，可采用50mm的3倍作为扩大模数，系列数为150，300，450，600，750，900，1050，1200，1350，1500，1650，1800等数列。再从这些数列中划分出常用家具部件规格尺寸。2室内设计模数和人体尺寸人类工程学提供人类尺寸资料，一般用人类资料决定尺寸的情况很少，而是在确定尺寸之后，用它核对是否符合人类尺度。以空间与家具为例，在已确定了有关家具设备的大体的尺寸标准后，接下来必须注意以下两点，其一是包括了家具和人的空间大小能否很好安置在房间中，另一个是空间与家具的外部轮廓尺寸之间能否很好地互相组合。这两点虽然都是尺寸问题，但若不很好地加以考虑，即使家具在功能方面非常出色，但组合得不合适，使得室内零乱参差不齐，浪费空间，那么就很难将空间作为一个整体加以利用。从这个立场出发，人们提出了使整个室内模数一体化（IMC）观点，并以此为依据谋求整体的体系化。IMC是相当于用JIS决定住宅基准尺寸的细化模数。图1表示IMC。图1的坐标，应看作是，悬在空中的格子。放置在室内的家具和设备占有的空间是以这些坐标为依据的。例如衣柜，就占有900mm*600mm*1800mm大小的空间。要使室内的模数一体化成立，必须有两个条件：一个是放在室内的家具之间的尺寸要能调整，另一个是这些家具和室内空间配合关系的原则要确定。为了有效利用空间，要考虑室内空间--要素空间--家具空间，它们之间的尺寸的调整配合。要素空间是指包含人和家具的空间大小。我们在规划室内空间的时候，应综合考虑各种要素空间的总和。室内空间=要素空间的总和要素空间=家具空间+使用空间家具空间=家具+余地在室内环境设计中，无论空间设计还是家具设计，最终的决定因素是人体尺寸、姿势和动作范围。设计人员在进行设计时，不仅要考虑人体静止作业姿势的尺寸，还要考虑活动的人体姿势所需的尺寸（图2）。因此，在进行室内和家具设计时，除必须按照功能要求确定物（家具）的尺寸外，还必须充分考虑使用物（家具）的全过程中人的活动姿势所需的空间范围，以及移动、维修等情况下所需的余地。此外，还必须考虑物与物之间、人员流动的线路、通道的因素。特别是在多种使用性质的室内进行面积区分和成组家具的配置时，需要确定个别家具之间或成组家具之间的走道宽度和距离的大小。3物理尺度和心理尺度室内环境设计中常常关注的是空间的物理尺度，而另一个重要的尺度---心理尺度却往往被人们所忽视。扩音器的发明，使我们同时与数千人说话成为可能。可是，人类亲密交谈的范围实际上在150mm-460mm。由于距离尺度大，人们就会下意识提高嗓门，造成交流的效果降低，讲话的内容不能准确传达，从而在心理上产生隔阂。因此，在会议室和教室的设计中，必须考虑物理尺度和心理尺度的问题。适当的座次安排能充分发挥交谈人员的最佳信息传播功能，实现双方语言和非语言沟通的最佳效果。从图3中可以看出，在不同的座位对应关系下，谈话者的心理感受是不一样的。社交式，由于只有桌的一角座位部分屏障，没有私人交往空间的分隔感。这种距离和位置给谈话者的心理感受是和善轻松的，是一种比较容易产生亲切气氛与达成协议可能的座次。合作式，即双方并排而坐。这种方式使交谈者之间无任何妨碍信息传递的间隔存在，所以，交谈可在亲切、随意中进行。竞争式，这种位置会给谈话者造成一种竞争的气氛，它极可能暗示着某种对抗的情绪。在办公场所中上下级之间进行交谈时，这种方式会造成一种相互对抗的谈判关系，很难达到坦诚相待、有效沟通的目的。独立式，意味着双方彼此之间不想与对方打交道，经常见于图书馆、公园或饭店、食堂。它预示着尽量疏远甚至敌意。例如图书馆中座位的使用情况，先到的人入座后，第二位就坐在对角线的位置，最后进来的人才坐在邻近的椅子上。如果是朋友之间谈话，应尽量避免采取这种形式。交流时位置的差异会给人带来不同的心理感受。同样，人与人之间距离的远近，也体现了一定的心理尺度（图4）。亲密距离（150mm-450mm），在所有距离中，这个距离是最重要的，一个人会像保护自己的财产那样来保卫它。个人距离（460mm-1220mm），在办公室以及社交场合一般保持这个距离。社会距离（1220mm-3600mm），陌生人，在办公室中同新职员以及我们不了解的人保持这样的距离。公共距离（3600mm以上），同许多人打交道时，这个距离是比较适当的选择。假如相互之间缺少一定的间隔距离，就会发生三种倾向：①一直保持原状；②时间稍长想分离开；③马上想分开。当然，男性和女性，老年和青年，以及个人差异这些倾向会有所不同。这也是人体工学研究的课题之一。4办公动作、姿势和作业空间4．1基本动作姿势人体基本姿势归纳为立位6种、椅坐位6种、平坐位9种、卧位3种，合计24种。而生活中所取的姿势是连续姿势。4．2作业空间作业空间主要有水平作业空间、垂直作业空间与立体作业空间：水平作业空间可以分为通常作业范围和最大作业范围。前者是指在上臂轻靠在身体一侧弯曲臂肘的状态下，手可以自由地到达的区域，后者是指在伸展上肢时能达到的最大区域（图5）。人在工作时，经常使用的操作器具，配置在通常作业区域内，从属的作业工具配置在最大作业区域。垂直作业空间是手臂上下活动的范围（图6）。立体作业空间是指平面作业空间和垂直作业空间相互组合而形成的贝壳状空间。立体作业空间通常包括立体作业空间和最大立体空间两种（图7）。5办公家具的人体工学分析现代办公必须都具有高效的特点，经常使用的物品都要触手可及，以减少来回的移动。办公家具的设计要和室内空间相结合，因此需要综合考虑办公的运作程序、模式、各功能区的工作形态以及相关性。办公空间的基本功能包括：接待、办公、会客、收发、资料存放、信息处理设备和休息等（图8）。今天的办公室讲究舒适、便捷、高效和健康，既要具有完备的功能，还要具有空间弹性和智能化，以及生态常识。办公家具的设计也不应受到狭隘的传统家具要领所限，因此它是一个系统的家具概念，设计是就应当考虑产品的有机配套问题（图9）。5．1办公桌椅的人机分析桌椅彼此之间的关系是唇齿相依、密不可分。不论是桌高或是座高、座深、靠背及座背夹角，都与人体尺寸息息相关。椅子是最直接的、最小的人性环境，因此便成为美学与科技的构想实现的载体。办公用椅比较复杂，需要适合人体的两种姿势：直立坐姿和放松坐姿。椅的前缘可以调节5''''（125mm），这样可以适合所有成年人。座面从前到后的尺寸应为16''''（406mm）。椅子的宽度应为16''''-22''''（406-560mm）。椅垫用厚度为2''''（51mm）的柔软材料制成，无底板。座面的水平调节角度为0°-15°。靠背的调节角度为0°-15°。椅背高为25''''（635mm），这样才能支撑肩膀；需要支撑头部时，椅背高36''''（915mm），手能够到后面时，椅背高度为15.7''''（400mm）。支撑中心的高度（从座面参考点开始调节）为7''''-15''''（178-292mm）。调节幅度最小为2''''（51mm）。椅背垫为孤形，用1''''-2''''（25-51mm）厚的柔软材料制成，以防向旁边摇晃；太大的弧度会压迫肺，半径为40''''（1000mm）的弧较为合适。椅垫应该让人舒服、透气并有磨擦，避免使用粗糙的无定形的织物。椅面以上3''''（76mm）之内不应有靠背。这个空间是留给臀部的。座面前缘和靠背下缘的圆边的半径为0.5''''（12.7mm）。扶手间距为19''''（483mm），扶手宽度为2''''-3.5''''（51mm-89mm）。扶手长度从座椅参考点向前为10（254mm），不在桌上工作时为12''''（305mm）。扶手垫由软材料制成，扶手顶边圆弧半径为0.5''''（12.7mm）。椅子应当能够旋转，为稳定起见应有5或6条腿（图10）。办公桌最主要的功能就是提供阅读、书写等有办公相关的事务，要符合正常的人体姿势。办公室工作通常在水平台面上进行，但有研究发现，适度倾斜的台面更适合于这类作业，实际设计中也有采用斜工作面的例子。当台面倾斜（12°-24°）时，人的姿势较自然，躯干的移动幅度小，与水平作面相比，疲劳与不适感减小。工作面的高度也是必须抉择的要素之一。工作面太低，则背部过分前屈；如果太高，则必须抬高肩部，超过其松弛位置，引起肩部和颈部的不适。一般工作面高度应在肘部以下50mm-100mm。对于特定的工作，其工作面高度取决于工作的性质，个人的喜好，座椅的高度，工作面的厚度，工作者大腿的厚度等。对于精细工作，较高的工作面使得眼睛接近工作对象，便于观察（图11、12）。5．2办公橱柜人机分析橱柜类办公家具是办公家具系统中不可或缺的重要组成部分，承担的主要任务是对办公文稿及办公物品进行有效的收纳。它不仅仅指一般意义上的贮藏职能，还包含了管理职能。需要考虑使用的便利性，以保证办公的质量与效率。橱柜类办公家具按其职能可分为橱柜、档案柜、吊柜和墙柜等类型。办公橱柜的主要用途是在收藏，高度通常依据视点和作业面之间所需距离，并考虑作业内容而定。橱柜通常由于立面较大依墙而置，有时也可用来进行空间分隔（图13）。橱柜收纳的文件的一般具有三种性质，一是公用性，不宣由个人收藏，否则他人使用不方便；二是量大并需明细归类，故要有足够的容量；三是使用频率相对较低，无需放在手边，即使有需求时，也可从中取出，由个人暂存。5．3屏风隔断及其他办公家具室内屏风式隔断系统在不同程度上起到了隔音和遮挡视线的作用，而且还划分工作单元的范围和通行通道，隔断的高度是为了遮挡人的视线，人的体位决定隔断高度。根据是把隔断一侧坐着的人的视线与另一侧站着的人的视线隔开，还是分隔两侧坐着的人的视线，可以把隔断设计成三种高度。120cm以下的低隔断可保有坐姿时的私密性，站立时仍可自隔断顶部看出去；152cm的隔断，可提供更高的视觉私密性，如果你高的话，站起来仍可从上方看出去；第三种隔断约203cm以上，提供了最高的私密性，但会产生压迫感。高的隔断在界定分区时相当有用，但最好能配合较低的隔断，尤其在视觉接触的区域更是如此。有的系统也采用高及天花的隔断。隔断的高度有时也具有象征意义--表示地位，资历愈高的员工隔断愈高，按此逐级排列下来（图14）。另外，一些小型办公家具也是办公家具系统中独具魅力的一部分，如移动柜或推柜、移动长柜、桌边柜、移动推车等。它们的特点是体积小、可自由移动，因此通常作为工作进行时的支援。这些小型家具与其它办公家具的可组合性极强，并且节约空间（图15、16）6结语从人体工程学的角度来看，一个理想办公环境的设计只能是考