人体工程

人体工程（通用12篇）

人体工程 篇1

丹道是中国古代人体气功修炼的瑰宝。它渊源流长,理论清晰,方法具,,体,技术全面。对于“丹道”的研究,大致分为三个方向:资料发掘整理、实际修炼和科学研究。目前,学界在丹道资料的发掘和整理研究方面取得了较大的进展,对于实际修炼,尤其是科学研究两个方向进展不足。钱学森关于人体科学的设想对于上述的三个方向都具有方法论上的指导意义。政策和法律的制定者,由于对中医、气功和特异功能的不理解所造成的不确定态度,以及转型社会维稳的压力,使得包括丹道在内的人体科学研究和实修者,既缺少必要的政策法律保护,也缺少科学的规范管理。

一、丹道是中国古代人体修炼的系统工程

中国古代道家探索如何运用自然之道使人得以长生不老,青春常驻,并在德智体三个方面得以整体升华——“成仙”的途径。道家文化通过数千年的道理探索和实修实证而形成的控制人的生命和健康,激发人的潜力的理论、方法和技术可以统称为丹道。

丹道是中国古代形成并延续至今的关于以气功导引为主要技术的人体保健一延命一提能的系统工程。丹道区分为外丹丹道和内丹丹道。

(一)外丹丹道。外丹丹道是中国古代道家关于从自然原料“丹砂”中冶炼出使人保持青春和延长寿命,激发人的潜力的外丹(“金丹”、“神丹”或“仙丹”)的理论、方法、技术和实践。虽然对外丹丹道的探索对于现代化学的奠基具有重要的作用,但是,对于外丹丹道的目标反馈评价,其实证结果是失败的。

(二)内丹丹道。内丹丹道是道家关于通过人的意念控制和“服气吐纳”之术(导引术),使人自身体内形成保持青春、延长寿命和激发德智体潜能的“内丹”的理论、方法、技术和实践。对于内丹丹道的目标反馈评价,其实修有果的似乎不乏其人。但是,对其进行科学实证却缺乏研究。内丹丹道是人体科学研究的基础和重要材料。

虽然内丹丹道的理论体系采用了外丹工程学的模型以及技术术语,例如:筑基、安鼎、生火、采药、还丹、火候等语言范式,但是,内丹丹道却具有与外丹丹道完全不同的炼丹材料——人体自身,以及完全不同的操作方法和技术——“服气吐纳”和“意念导引”,并具有不同结果——“内丹”。

武当山发掘整理的《心性图》(《玄机心法图》)、《修真图》(《修真图》)、《内景图》(《内经图》),是古人进行丹道实修的工程图和体验示意图。

二、现代人体科学为丹道研究提供了新路径

“人体科学”是我国科学家钱学森院士20世纪80-90年代提出建立宏伟的“现代科学技术体系”的子系统之一。钱学森认为,可以在中医、气功和特异功能的基础上建立人体科学。关于人体科学的设想,不仅为丹道工程的研究提供了理论研究和政策科学的支持,而且提供了研究现代化的途径。

(一)人体科学的基点:“人体是一个开放的复杂巨系统”

钱学森认为,人体科学设想的实现,将是中医现代化和医学的革命①,甚至很可能是一场科学革命和技术革命②;它不仅为改造环境提供科学依据,而且提高人的智慧并“创造新人”。

建立人体科学体系的基点是,“人体是一个开放的复杂巨系统”③。关于“人体是一个开放的复杂巨系统”的观点是一个关于人体研究的创新思维。它同时构成运用系统科学和复杂性理论进行人体研究的前提。

对于人体复杂性的认识,是受人体特异功能、气功和中医三个方向研究信息回流的结果,而系统科学为人体科学研究提供了现代科学方法。

系统科学及其复杂性研究也为当代丹道研究提供了最新的科学研究方法。“人体是一个开放的复杂巨系统”的判断,既为丹道修炼的目标及其结果提供了可行性论证,又是对丹道进行研究必要性的理论根据。同时,现代系统科学和系统工程方法,复杂性研究理论也为探索这种古代的人体修炼的理论、技术和方法提供了新的研究范式,新的表述概念、方法、理论、模型和技术,它将为推动丹道工程研究的科学化和现代化提供了方法和技术的支持。

(二)人体科学的定义和范围

钱学森定义了“人体科学”的内涵,并用排除法和列举法界定了人体科学的外延范围。

1、人体科学的定义。人体科学是研究人体功能及其保护并发展人体潜能的科学。它研究人体的功能,如何保护人体的功能,并进一步发展人体潜在的功能,发挥人的潜力④。

2、人体科学的研究范围包括4个方面,即中医、气功、特异功能和其他⑤。因此,对于与丹道相联系的“道医”,“呼吸吐纳”和“导引”气功,以及与丹道修炼人所出现的各种异于常人的特殊功能等等,应包括在人体科学研究的范围之内。

3、人体科学研究范围不包含思维研究、“生理科学”;“人学”的研究范围超出人体科学;人体科学的应用技术包括非生命的内容。因此,“人体生命科学”的表述不准确,不加“生命”为好⑥。

(三)人体科学是现代科学技术体系中的一个大部门

钱学森以科学前瞻性眼光将人体科学纳入他提出的创新型现代科学体系,其中包括现代科学技术11个大部门(自然科学、社会科学、数学科学、系统科学、思维科学、军事科学、行为科学、地理科学、建筑科学、人体科学以及文艺理论)。人体科学是现代科学技术体系中一大部门。

在“人体科学”这个大部门中,人体科学的哲学概括是“人天观”。“人天观”和“辩证唯物主义哲学”是互动关系:辩证唯物主义哲学通过“人天观”指导人体科学研究;“人体科学”的研究成果通过“人天观”来发展辩证唯物主义哲学。

钱学森强调,在新的科学体系中,人体科学和自然科学、社会科学平起平坐。因为“人体科学确实是了不起的,因为人体科学就是研究人”⑦。

(四)人体科学的指导思想和方法论

钱学森认为,人体科学研究既要警惕唯心论和机械唯物论两种倾向,又要抵制唯心论和机械唯物论两方面的进攻。

1、警惕唯心论和机械唯物论两种倾向。这是因为在一些自然科学技术部门,由于受西方科学思想的影响,很容易犯机械唯物论的错误。用通俗的话说,就是太死心眼儿,看问题简单。

2、抵制唯心论和机械唯物论两方面进攻。(1)防止犯政治思想错误。(2)有效抵制两方面的干扰:如果我们坚持辩证唯物主义,那说我们是唯心主义的,他自己必定是机械唯物论者;说我们是机械唯物论的,他自己必定是唯心主义者。

钱学森关于人体科学的指导思想和方法论的意见,对于当前丹道工程研究同样具有重要的现实意义。

三、丹道人体科学研究面临的机遇与挑战

(一)当代中国“丹道”科学研究进展缓慢的制约因素

当代中国“丹道”研究,在资料整理方面取得了重要的进展,实际修炼也不乏成果。但是,对于这些资料和结果的科学研究却进展缓慢,其主要制约因素:(1)我国丹道研究者缺乏现代科学知识。(2)现代一些科研工作者缺乏丹道实修的知识,且简单地拒绝对这种知识的研究。

(二)当代丹道研究面临的重大发展机遇

当代中国丹道研究所面临的重大发展机遇在于:(1)发源于20世纪末并波及本世纪初的中国传统文化的复兴;(2)系统科学和复杂性研究所提供的新的研究方法论;(3)关于人体科学的设想,为当代丹道的科学研究提供了指导方针和现实可操作性的路径。

(二)丹道面临的现代化研究的挑战

当实施现代科学研究的路径时,丹道也面临一些现代化研究的挑战。

1、关于丹道修炼的目标的实证性问题。关于丹道修炼的目标,可以简略归结为四种,即成仙、得道、长寿、健康。这四个方面不仅需要接受数千年的实修身证,而且又不得不面对现代科学的实证性检验。

2、关于丹道修炼理论、方法和技术的现代诠释问题。尽管钱学森提出建立“唯象气功学”为解决这一问题指出了方向,但是,建立既能为现代科学所接受,又能为当代民众所理解,还不能失掉传统丹道本质的现代丹道修炼理论、方法和技术,是一个需要突破的难题。

3、实修环境的缺乏和实修人群的不足问题。

4、丹道核心实修技术保密性所造成的困难。20世纪80年代至今,虽然各类气功,如体育养生气功,医疗气功等,在社会层面开展了广泛的推广普及工作,但是,由于丹道核心实修技术的保密性和教外不传、教内单传的限制,对其学习、推广和深入研究造成了困难。

5、政策和法律管理困境。对于气功、中医和特异功能的立法政策和管理理念需要以科学研究为基础。科研工作的落后,是造成对气功、中医和特异功能的不确定性态度的主要原因之一。其中一个关键性的问题,是对于气功、中医和特异功能的存在与否以及真伪性方面的判据困难。

参考文献

[1]钱学森:《大自然探索》,1983年,第3期。

[2]钱学森:《人才》,1983年,第1期,第5-7页。

[3]钱学森:《对人体科学研究的几点认识》(在中国人体科学学会首届理事会第四次会议上的发言, 1990年6月28日),《自然杂志》,9卷5期。

[4]钱学森:《系统科学思维科学与人体科学》,载钱学森等:《论人体科学》,成都四川教育出版社, 1989年,第15-33页,转载:福建体育科技,1996年第15卷第3期。

[5]钱学森、陈信:《人体科学是现代科学技术体系中的一个大部门》,《自然杂志》,11卷5期。

[6]钱学森:《系统科学思维科学与人体科学》,载钱学森等:《论人体科学》,成都四川教育出版社, 1989年,第15-33页。转载:福建体育科技,1996年第15卷第3期。

[7]钱学森、陈信:《人体科学是现代科学技术体系中的一个大部门》,《自然杂志》,11卷5期。

人体工程 篇2

这一学期的主要任务是锻炼臂力，同时也要适当锻炼腿部的力量。为了更好的锻炼身体，特制定如下锻炼计划。

一、在臂力方面的锻炼（主要是锻炼肱二头肌、肱三头肌和胸肌）：

1、哑铃弯举：每天早晨、中午和晚上分别做3组哑铃弯举锻炼，每组20次，做完一组后休息1分钟，在进行下一组。

2、俯卧撑练习：每天晚上进行3组俯卧撑锻炼，开始阶段每组15个，然后逐渐增加每组的数量。每组间隔一分钟。

3、双杠练习：每天晚上回宿舍时，绕道至体育场双杠处，进行练习，掌握基本动作。

二、在腿部肌肉方面的锻炼

1、蹲起练习：每天中午做3组蹲起练习，开始时每组25次，以后逐渐增加到每组40次，每组间隔一分钟。（也可以和哑铃弯举锻炼交替进行。）

2、跑步：每周三、周五晚上到操场跑步，开始时可以跑三圈，按后逐渐增加到五圈。（注：周三、周五晚上，先做完双杠锻炼，再做跑步。）

3、爬楼梯：如果时间不是很紧，那就选择爬楼梯，而不是等电梯。

三、锻炼自助餐

如果时间较多，身体并不是很累，可以再增加以下一些锻炼。

1、仰卧起坐：躺在床上之后，可以先做一定数量的仰卧起坐，然后再睡觉。

2、压腿练习：可以在每次到操场上练习时，进行压腿练习，这样可以增加身体的柔韧度。

数控机床的人体工程学分析 篇3

【关键词】数控机床；人体工程学；分析

数控机床是现代化大批量生产加工过程中不可缺少的设备之一，也是机电设备中典型的高科技产品。它操作的舒适性、安全性都会直接影响人工作的效率，因此在数控机床的设计制造中，应该更多关注如何进行人性化设计。本文拟从以下几方面进行人机分析。

1数控机床外观造型的人体工程学分析

1.1机床外罩的人性化设计

现代的数控机床多数由整张钣金对内部工作台进行全方位的包裹，视觉上更具整体性，操作上更具安全性，因此机床外罩的外观造型设计是整个机床的主调，其他零部件的设计基本上要做到和外罩的造型和谐统一，常见的方正直面的造型给人以稳重端庄大方的心理感觉；平面加曲面的方式造型给人感觉流畅温婉圆润；平面加斜面的造型让人感觉富有变化。各种造型都很简洁明快，表现出了机床高精度、高速度、高效率的特点，视觉上满足人的审美。

1.2机床门的人性化设计

机床门的造型要配合机床外罩的形状，使整体造型具有流畅和谐的感觉。由于机床门的宽度尺寸会影响机床整体造型和机床使用性能的好坏。比较人性化的设计是使门的设计宽度略大于工作台的宽度，以方便人装卡工件的需要。工作台小的机床设计成单开门，工作台宽大的设计成双开门，推拉操作轻巧，便于操作加工。

1.3观察窗的人性化设计

观察窗是人观察工件加工的途径，不同类型的机床由于功能的不同，观察窗尺寸差别很大。通常观察窗的设计高度由五十百分位的人体视高尺寸来确定，以满足不同身高的人。工作范围较宽广的机床甚至采用多个观察窗，以满足对工件不同加工部位的观察。观察窗的造型除了常见的传统的矩形大圆角形式可以清晰观察机床的工作情况，还有圆形或方形阵列的格子窗，使得数控机床的整体造型统一中获得变化，呆板中不失活力。

1.4门把手的人性化设计

门把手是人经常接触的部件，其设计形式直接影响人的工作效率。数控机床常见的是安装长把手，以适合不同身高的人操作。截面多为圆形或椭圆形，直径在12～18mm左右，主要满足人手的抓握形状，方便施力推拉门。垂直型长把手一般都安装在机床门最佳控制区，位置摆放美观即可。还有一种短把手需考虑人手的宽度尺寸，一般在75mm之上，可以使抓握轻松舒适。安装短把手时，一般选取第五十百分位的人体身高作参考，无论水平型还是垂直型，都放置在机床门中间偏下的地方，保证抓握时手臂和手腕在同一直线上，人可以自然用力。

2数控机床控制面板的人机界面分析

数控机床操作是人机交互的过程，控制面板的人机界面包括显示区和操控区。这里着重分析操控区的人机要素。

2.1控制按键的人性化设计

一般是由操作者的手指完成指定动作，普通的设计采用有一定行程的下压式按键，通常设计成圆形或矩形，大小和正常人体手指平均尺寸相匹配。有些按键的表面还被处理成手指负形，使按压上去的手感较好。还有液膜式触摸按键，体积小，用力轻，空间紧凑，美观实用。按键排列通常按照功能进行分区，同类按键摆放在一起，整齐有序；重要功能的按键放在醒目、便于操作的位置，形状颜色与众不同，可防止误操作。通常按键区放置在比人手肘略高、眼睛低的地方操作才是最舒适的。

2.2手柄的人性化设计

手柄是常见的单手移动控制器，其形状是参考人手握姿的结构特征和生理尺寸，使手心预留一定空腔，方便抓握，握感舒适，一般设计成球型或者锥形，并适当套上塑胶或硅胶，处理成带有大小形状不同的纹理，以产生足够的摩擦力防止打滑，方便人控制施力动作，减轻反复操作的疲劳感。

3数控机床色彩的人体工程学分析

3.1整体色彩的搭配

色彩在数控机床设计当中是先于形态映入我们眼睛，要满足人—机—环境的协调要求，数控机床整体的色彩不能繁复，二三种颜色即可，色彩越简洁醒目，整体感越强。通常单色外罩会显得单调呆板，笨重乏味，所以目前多采用套色外罩，使用大面积明快而不鲜艳的色彩（灰白色），以免引起操作者的视疲劳，而机床门选用醒目的颜色（橙红、黄色等），起锦上添花的作用，而且和工厂使用的环境相匹配。人在这种人机合一的条件下工作，生理和心理感受变得轻松，无形中可以提高工作效率。

3.2局部色彩功能分区

控制面板上的按键合理的进行色彩设计可以区分功能区域，增加辨识度，便于操作，提高安全系数，在整体的造型中起点缀修饰的作用。具有特殊功能的按键采用如红、黄、绿等有警示作用的色彩，可使人准确无误的操作。

总之，设计数控机床时，要充分考虑人的生理心理需要，其控制操作应该符合人的使用习惯，做到容易识别，便于操作，不易疲劳，感觉舒适，才能真正做到以人为本。

参考文献：

[1]丁玉兰.人机工程学. 北京理工大学出版社.2005

[2]张柱银.数控原理和数控机床.北京化学工业出版社.2003

[3]魏辉.机床人机设计研究.2008（32）

作者简介：

人体工程学与高铁卧铺设计 篇4

人体工程学,也称人类工程学、人体工学。这是一门研究人在特定工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素;研究人和机器及环境的相互作用;研究人在工作中、家庭生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的科学。人体工程学将人体的测量数据、感官反应、动作行为与室内用具、空间环境相结合,发掘具体对象的不同层次需求。

人体工程学主要有以下几个方面的应用:(1)为确定人在室内活动所需空间提供设计依据;(2)为确定设施的形体、尺度及其使用范围提供设计依据;(3)提供符合人体需求的最佳室内环境;(4)为室内视觉环境设计提供科学依据。

1人体工程学在设计中的应用

人体工程学目标是实现人—机—环境的和谐统一,在设计较常用的有人体测量学、工程心理学、环境生理学这几个分学科。

1.1人体测量学在设计中的应用

1.1.1人体静态测量尺寸

静态尺寸,是人体主躯干处于固定的标准状态下测量所得的数据,如身高、臂长、腿长等。

为人工作和生活使用的设施和工具提供参考数据。在设计中,常用的人体尺寸主要包括身高、眼睛高度、肘部高度、挺直坐高、肩宽、臀部高度、大腿厚度、膝盖高度、臀部到膝腿部长度等。这些基本的人体测量数据,在设计中都有特定的应用:

(1)挺直坐高,是指人挺直坐着时,座椅表面到头顶的垂直距离。这个数据主要用于确定座椅上方障碍物如行李架的最低允许高度,以及卧铺车上下铺之间的空间距离。

(2)肩宽,是指两个三角肌外侧最大水平距离。肩宽数据用于确定座椅座位的左右间距,也用于确定床铺的宽度和走廊宽度等空间。

(3)臀部到膝腿部长度,指臀部最后面到小腿背面的水平距离。这个尺寸主要应用于座椅的设计中,以确定座椅的靠背到座椅座垫面边缘的距离。

人体工程学提倡以“够的着的距离、容的下的空间”作为选择人体数据百分位的原则,分别选用95%和5%的最大最小原则。例如由人体高度和宽度决定的门走廊、床等选用第95百分位;由人体某一部分尺寸决定的座面高、手功能范围等选用第5百分位。在特殊情况下,为了消除危险因素,选用第1百分位和第99百分位。例如报警装置的高度尺寸要保证身躯小的人能使用;紧急出口的尺寸,应该保证身躯大的人能顺利逃离;分别选用第1百分位和第99百分位。

1.1.2人体动态测量尺寸

动态尺寸,是人体进行功能活动时肢体所能达到的空间范围,是由肢体运动的角度和长度相互协调而产生的范围尺寸。通过动态尺寸定义,我们知道厕所的空间不能仅仅由人体静态尺寸决定,人由蹲姿或坐姿转换到站姿的肢体活动尺寸,也是重要的设计参考依据。司机室操纵台按钮要根据人手臂水平作业域布置。为了避免司机疲劳和保证较好的工作效率,一般应当要求各种操纵按钮位于人躯干不活动时手所能及的范围之内即手臂最大作业域。司机需要频繁操作的按钮或按钮涉及到重要的安全因素,尽量放置在手臂通常作业域内(图1)。

1.2心理空间和修正量在设计中的应用

在实际设计中,除了人体基本的测量尺寸外,还要留出合理的心理空间。人们并不仅仅以生理尺度去衡量空间,对空间的满意度和使用方式还受人们的心理尺度的影响,这就是心理空间。人在遇到较低的顶板时,尽管在人体测量尺寸上可以通过,但是会自然的低头,这就是顶板设计留出的心理空间不足造成的。为此,需要引入修正量的概念。修正量包括功能修正量和心理修正量。

(1)功能修正量。由于GB/T10000-1988表中的数据均为裸体测量结果,在设计时必须考虑鞋、衣服等引起的尺寸变化,这个尺寸变化就是功能修正量。功能修正量的部分常用参考值:(1)穿鞋修正量:立姿身高、眼高、肩高、肘高、手功能高、会阴高等,男子+25mm,女子+20mm;(2)着衣着裤修正量:坐姿坐高、眼高、肩高、肘高等+6mm,肩宽、臀宽等+13mm,胸厚+18mm,臀膝距+20mm。

(2)心理修正量,就是为了消除空间压抑感,恐惧感,为了美观等心理因素而加的修正量。

比如司机室空间大小设计的刚刚容纳下完成必要的操作活动是不够的,这会使列车驾驶员产生局促和压抑,并会随着时间的延长而加剧,为了司机的舒适性和列车的安全性需要留出更大的空间。心理修正量一般通常通过被测试者主观评价表的评分,进行统计分析获得心理修正量。在不同的场景中,同一设施心理修正量的值不同。同样是床的宽度设计,在宾馆和高铁卧铺车内,由于对舒适度和经济性要求不同,其心理修正量也不同。

由此可以得出设计尺寸=人体测量尺寸的百分位数+功能修正量+心理修正量

1.3人体感知系统对设计的影响

外部环境的因素、特性是通过人体感知系统传输到人的大脑的,即评判设计的好与坏,是由人的感觉来定义的。因此人体感知系统是设计的另一个重要参考因素。人体感知系统包括视觉、听觉、嗅觉、味觉等。

(1)室内环境气氛主要是利用色彩的知觉效应,如色彩的温度感、距离感、重量感等,来调节和创造室内环境气氛。如在缺少阳光或灯光暗淡的空间,采用暖色调(红黄橙),以增加亲切感;反之采用冷色调(青蓝绿紫)以降低室温感。在空间低矮的房间,易采用轻远感的暖色调或中性色调(白灰黑)来减少室内的压抑感。同一房间里,从顶板到墙面到地面,色彩要由明亮到暗重,如图2。以得到丰富色彩层次,扩大视觉空间,加强空间稳定的感觉。

(2)室内空间不大、顶板较低时,可以利用视觉特性,使室内空间小中见大。在室内尽量使用矮小的家具或设备,造成视觉对比,扩大室内空间感。

(3)视觉有明适应和暗适应现象。明适应是指从黑暗到光亮,眼睛需要1分钟的适应时间。

暗适应是指从光亮到黑暗,眼睛需要10~30分钟的适应时间。在进行光环境设计时,需要特别注意光照的均匀性,避免由于过度的明暗引起的视觉疲劳。在车辆或客室的入口处,可能会有照度明暗差,人需要适应时间才能看清物体,尽量不要设置台阶或不明显的障碍物。

2高铁卧铺人体工程学设计实例

对于高铁旅客界面来说,人体工程学研究的基本点是如何组织空间、设计界面、配置色彩和光照,如何处理车内环境使之符合人类的生理和心理需求。新一代高铁卧铺是在适应我国国土广袤铁路运行路线长和不断增长的运量需求的背景下产生的。为提高利用率,在夜间作为卧铺车使用,在日间作为座车使用。通过卧铺结构功能创新设计,根据运行需要实现卧铺和座车的功能转换。卧车模式下,床铺作为乘客睡卧的平台。在座车模式下,下铺作为乘客乘坐的平台,上铺向上翻转收起。列车可以实现夜间卧车、白天座车两种运营模式。

2.1卧铺下铺的设计

(1)卧铺下铺宽度设计。(1)当旅客平躺在床铺上时,要考虑的是人体的最大的肩宽。因为涉及到乘客睡卧安全,选取男子最大肩宽的第99百分数,为486mm;(2)然后设计功能修正量,衣服的尺寸13mm,(3)为了增加乘客舒适度,增加心理修正量115mm。所以,卧铺最小设计宽度为486+13+30+115=614mm。新一代的高铁卧铺下铺的最终设计宽度为750mm(图3),预留出了251mm的心理修正量,满足人体工程学要求,并且充分考虑了乘客睡卧的舒适性和安全性

(2)座车运行模式座椅深度的设计。如图4所示,在下铺为座椅模式的情况下,座椅深度尺寸为676mm,此尺寸超出了GB/T1000-1988《中国成年人人体尺寸》的要求,会造成乘坐不舒适。为此,下铺采用可折叠伸缩结构,在座车模式下,下铺宽度缩进164mm,座椅深度为512mm,提高乘坐舒适性。

2.2下铺到上铺间距的设计

(1)下铺到上铺间距要考虑乘客坐姿的最大尺寸。由于涉及到空间问题,所以选取男子坐高的第95百分位,为958mm。

(2)设计功能修正量,坐姿衣服的尺寸+6mm。

(3)为了使旅客获得更大的自由空间,旅行更舒适,增加心理修正量22mm。所以,下铺到上铺间距最小设计尺寸为958+6+22=986mm。新一代的卧铺动车组下铺到上铺间距为1060mm,满足要求,使坐在下铺的乘客有宽敞的头顶空间。

2.3卧铺上铺的设计

在座车模式下,距离乘客头上方不远处就是上铺,压缩乘客的头部心理空间;通过研究人体从坐姿到站姿的动态尺寸,上铺与人体头部运动曲线有干涉,造成乘客不舒适或碰撞乘客头部;同时上铺还阻挡包间顶灯灯光的投射,使包间内光照度对比过大,造成乘客的压抑感。

上铺的存在从空间环境、人体动态空间尺寸、光环境方面降低了乘坐舒适度。为了解决这个问题,将上铺设计成可折叠式。在座车模式下,上铺向上收起,如图4,客室顶灯灯光可以投射向乘客,头顶也没有上铺产生的压迫感,便于高铁到站后包间内密集的人员运动,提高乘坐舒适性。

2.4卧铺行李柜的设计

常规的卧铺车,下铺下方的空间是存放行李的区域。上铺乘客身边没有存放随身贵重物品或体积不大的行李的空间。随着乘客休闲习惯的改变,上铺乘客需要频繁上下来取用、存放充电宝、电脑等,或者将这些物品放置在床铺上,存在跌落的风险,有安全隐患。新一代高铁卧铺在包间门上侧设计行李柜,通过优化包间顶部区域的设计,在满足顶板高度要求和不影响包间供风的前提下,尽量扩大行李柜的容量(宽高深:580x320x490毫米),基本满足上铺乘客行李存放的要求。即避免了一定的安全风险,也满足了乘客喜欢将行李存放在自己身边视线内的位置的心理习惯。

3结束语

我国人体工程学研究起步较晚,目前还处在发展阶段。但是随着我国轨道交通的快速发展以及随着人们对自身健康和环境质量的关注,人体工程学作为一门解决人与环境和谐共存、相互协调的学科,越来越受到重视,其应用将越来越广泛。

参考文献

[1]刘盛璜.《人体工程学与室内设计》中国建筑工业出版社.

[2]章曲,谷林3.《人体工程学》北京理工大学出版社.

[3]GB/T1000-1988《中国成年人人体尺寸》.

[4]GB/T12985-1991《在产品设计中应用人体百分位数的通则》.

[5]GB/T13547-1992《工作空间人体尺寸》.

人体工程学心得 篇5

人体工程，也称人类工程学、人间工学或工效学。工效学，原出希腊文“Ergo”，即“工作、劳动”和“nomos”即“规律、效果”，也即探讨人们劳动、工作效果、效能的规律性。人体工程学是由6门分支学科组成，即：人体测量学、生物力学、劳动生理学、环境生理学、工程心理学、时间与工作研究。

人体工程学联系到室内设计，其含义为：以人为主体，运用人体计测、生理、心理计测等手段和方法，研究人体结构功能、心理、力学等方面与室内环境之间的合理协调关系，以适合人的身心活动要求，取得最佳的使用效能，其目标应是安全、健康、高效能和舒适。人体工程学与有关学科以及人体工程学中人、室内环境和设施的相互关系。

此次课程的学习，我只能说自己弄懂了什么是人体工程学，但要实现在实际应用中对所学知识的灵活运用，仍需加倍努力和实践。毛主席曾经教导我们要“为人民服务”，而设计就是以人为本的，设计要创造和谐、创造进步，实现“人——机——环境”的最佳组合状态，于是人体工程学课程的指导意义就体现出来了

人体工程学在我们现代生活中越来越受到人们的关注，应用于室内设计的意义有两方面，一方面是研究室内设计中的空间、尺度与人的生理机能的关系，另一方面是研究室内设计中各要素和人的心理特征的关系。我们的设计的目的是满足“人”的要求，是要创造一个科学的合理的生活空间，具体地说就是我们设计的空间尺度、家具尺寸，以及室内色彩和家具造型在人的视觉中能产生什么样的心理反应，对室内的空气、音响、温度的处理和改善等，这些都应以人的肌体的适应性为依据，以人的感知能力为准则。家居设计有两个基本要素： 1、实用 2、美观，家具做为家居的一个重要组成部分依然需要遵循这规则。家具并不是只要好看就行，还要使用起来舒适方便。人的身体有一定尺度，活动范围有一定的限度，坐、立、卧、行中每一种活动都有一定的规律，现在的室内家具设计正是要依据人的基本尺度关系去创造生活中使用的物品，因而人在室内的活动、举手投足、坐卧行走才会舒适自然，依据规律去设计与人有关的空间和物体，其结果才会是和谐、完美的。人体工程学重视的 “ 以人为本 ”，讲求一切为人服务，强调人类的衣、食、住、行，从人的自身出发，在以人为主体的前提下考虑其他因素。比如桌椅的高度、柜子的高度、沙发的舒适度等均离不开人体的尺度及适应度，这也正符合了现代人对家居生活越来越高的要求。

在接下来的学习中不断地了解学习中不断地翻阅资料，在课程作业中要求我们通过实际测量具体的空间来了解人体工程学的知识，于是我们几人将自己的宿舍进行了细致的测量，并通过这些数据了解有关人体工程学中涉及到的知识，人体工程学我们的桌椅、书桌、衣柜等都有着密切的联系，对于我们室内设计专业来说那是必须要学好的！通过这门课的学习，我觉得不论什么样的课，都只有在实践中才能够真正学到！

人体工程 篇6

【关键词】座椅设计；人体工程学；轨道车辆

随着国内铁路的快速发展，人们对于乘坐舒适性方面的要求日益提高。由于在乘坐时受到列车本身空间的限制，大部分时间都是在座椅上进行娱乐和休息的，因此，具有良好舒适性的座椅是可以为乘客带来愉悦的心理感受，故座椅的设计显得尤为重要。本文将从人体工程学角度来探讨有关座椅设计问题。

1.国内座椅设计现状

国内轨道车辆的发展经历了自主研发到引进国外技术消化吸收再创造，与此同时，各种类型的座椅迅速进入了人们的视野，一改过去传统客车座椅的固有形象。一类是以中短途高速列车为代表的，该类座椅舒适性相对较好；另一类则是以中长途客车为代表的，该类座椅侧重经济性，舒适性相对较差。尽管座椅自主设计在国内有了一定发展，且能够满足基本使用，但是由于中高档座椅多以引进为主，且缺乏针对中国人群的使用改善，因此，这类座椅设计基于人体工程学上的优化还存在相当潜力。

2.座椅人体工程学分析

座椅的基本功能是支撑人体，给人提供坐的功能。通常座椅功能尺度是实现座椅基本功能的关键，同时也是比较复杂、需要反复推敲的。一般在设计上会重点考虑以下几个因素：

（1）座面高度。座面高度是指座前沿至地面的垂直距离。座面高度必须适中，过高则两足不能落地，使大腿前部近膝窝处软组织受压，易使小腿發胀与麻木。如果过低，易使人体呈前屈状，容易产生背部肌肉的疲劳。（2）座面宽度。座面宽度应当有一定的宽裕，能利于使用者随时调整坐姿。（3）座面深度。座面深度是指座面前沿到后沿的距离，即净深度。座面深度对人体舒适度的影响很大。若座面过深，则背部支撑点悬空，使靠背失去作用，同时膝窝处会受到压迫；反之过浅，则大腿前沿软组织受压，使大腿久坐而麻木。（4）靠背。靠背能够缓解体重对臀部的压力，减轻腰部、背部和颈部肌肉的紧张程度。靠背是决定座椅是否舒服的根本要素。一般地，靠背的压力分布应是肩胛骨和腰椎两个部位最高，故应对这上下两个部位进行支撑。腰靠和肩靠是靠背较为简易的形式，当靠背斜角增大到一定程度时，还要增加枕靠，以保证坐姿的舒适性，并防止由于冲击引起的颈椎和颈肌损伤。（5）座面倾角与靠背斜度。座面倾角（α）是指座面与水平面之间的夹角，靠背斜度（β）即靠背与水平面之间的夹角。座椅在使用过程中，座面倾角与靠背倾斜度的增加能增强人体的舒适度，通常夹角越大，人体所获得的休息程度越高。舒适程度较好的座椅，可调节的角度范围相对比较大。

此外，诸如座椅面料的色彩、靠背与座面的垫性以及座椅造型等因素还涉及到人的视觉、触觉特性以及更多的心理感受，它们也影响着乘客对座椅舒适的评价。

3.座椅设计要点

3.1座椅设计的一般原则

根据人体工程学，座椅设计的一般原则应当符合以下几点：（1）座椅的形式和尺度取决于座椅的用途和舒适等级，舒适性是相对的，是在相应场合下的综合选择；（2）座椅的尺度必须与使用人群的人体尺寸数据相配合，尤其要注意不同国家或地区的差异性；（3）座椅的设计必须能提供乘客有足够的支撑与稳定作用，且满足乘客变换姿势的需要；（4）靠背，特别是在腰部的支撑，可降低脊柱所产生的紧张压力，但需要基于人体尺寸统计学数据；（5）座垫的形态和弹性应当能够满足人体的压力分布于坐骨结节附近。

3.2座椅功能尺寸与舒适度

按照现有客室座椅的舒适度分类，座椅可分成商务座、一等座、二等座。不同舒适等级的座椅在功能尺寸上的要求如下表1。

其中1～6、10～12为单个座椅本身的主要尺寸和可调角度，7～9为座椅间距，为人的大致活动空间。各功能尺度的确定均是在GB10000-88中国成年人体尺寸的基础上，同时包含了活动余量的理想参考范围。需要说明的是，由于座椅舒适性是相对的，因此，那些固定而不可调的尺寸应尽量满足大多数人使用，其它关键尺寸如靠背斜度、座面倾角、座面高度、扶手应尽量可调，对于休息特性好的座椅还应增加脚踏。

4.结论

轨道车辆座椅是人与客室环境联系最为紧密的部分，其人体工学特性即功能尺寸设计直接决定了乘坐舒适性。本文运用人体工程学理论参考中国成年人体尺寸给出了不同舒适等级下座椅功能尺寸的理想参考范围。尽管如此，座椅设计仍是一个综合选择的结果。随着今后人们对车辆人机环境关系认识的进一步深入以及国民经济进一步发展，座椅设计会得到进一步优化提升，从而为乘客创造更舒适的客室环境。

参考文献

[1]周美玉著.工业设计应用人类工程学[M].中国轻工业出版社，2001.2.

[2]何晓佑，谢云峰著.人性化设计[M].江苏美术出版社，2001.

人体工程 篇7

艺术设计的主要任务是造型。造型是利用一定的材料, 使用一定的工具和技术为一定目的而创制的结构。设计在一定意义上是作为艺术的造型而存在和被感知的, 即是一种“形式赋予”的活动[1]。所谓造型, 从广义上讲就是创造物体形象, 从狭义上讲则是创造出那些给人以审美愉悦的形象。造型包含形态、色彩、材质、动态、空间五项, 其中形态、色彩、材质为物质性要素, 空间、动态为非物质性要素[2]。近代兴起的技术美学使得更多理性因素被应用于造型设计当中。人们在设计活动中不再是把全部的目光放在传统的美学形式法则上, 而是将人体工程学、力学、仿生学等的理性科学一并来考虑。这样一来, 设计产品不但具有了艺术品要求的审美价值, 而且更能满足人们的功能性要求。

家具设计作为艺术设计的一个重要分支, 同样需要遵循造型设计的一系列规律。当代家具设计的发展使得家具有了艺术品、工业产品等的多种角色。人们在审视家具设计时, 不仅重视其传统的美学意义, 而且开始在设计中寻求一种理性的美、技术的美。因此, 在家具造型设计过程中, 不仅要考虑它的艺术性, 而且应该考虑到如何更好地实现它作为产品的功能性。现代家具不断朝着人性化的方向发展, 人体工程学越来越多地被应用于家具设计中。在家具设计过程中, 综合考虑人体工程学的因素, 可以使造型元素的应用更加理性化、定量化, 增强造型元素使用的目的性和精确性, 从而使家具产品更加符合技术美学的要求。

一、形态造型元素的人体工程学意义

造型元素中的“形态元素”包括点、线、面等几何形体。这些几何形体通过一定的方式组合而构成造型的基本框架。造型基于这些形态元素而存在。应用于家具的形态类造型元素同样主要是点、线、面等。

(一) 点

点在几何学上的定义是无面积的, 在平面上只能提示形象存在的具体位置。点元素在家具造型中的应用是非常广泛的。在家具平面、体面上巧妙精心地点缀一些点的元素, 可以消除一些大的幅面带来的单调乏味。这些点可以是装饰性质的, 也可以是一些功能性构件, 例如家具的五金件等。

人们在使用家具时, 家具起到了支撑人身体的作用。抽象地讲, 支撑人体的正是一些分布于家具上的力的作用点。这些点与人身体的接触最为频繁。因此这些“作用点”位置的选择与人的舒适程度有很大的关系。

Grand jean曾对办公室里的文书操作员所用的座椅进行研究[3], 经过分析研究判断后得出如图1所示的舒适的座椅原型。从图中, 我们可以精确地定位支撑人体的一些作用点。例如靠背支撑点与座面之间的距离、靠背与座面之间的角度等。图中座面与靠背的角度为100°左右。当这个角度越小时, 人体背部与椅背的接触点越靠下, 人体与地面的角度越大, 这样的坐姿适合于工作;当这个角度越大时, 人体背部与椅背的接触点越靠上, 人体与地面的角度越小, 这样的坐姿更适合于休息。

不论是实实在在的点还是虚拟抽象的点, 它们在家具设计中的设置排布在人体工程学上都是有据可循的。根据这些具体的规律, 可以使设计数量化、理性化, 从而达到最大的舒适度, 使设计的目的性更强。

(二) 线

线是家具造型中体现最多的元素。没有线就没有形体, 没有形体也就没有造型。家具线条指的是家具立体几何形的轮廓线, 正视、侧视的平面几何形的结构线, 柜体、柜门、抽屉、空格的凹凸所构成的浮雕形态线以及外加的装饰线[4]。线元素也是跟人体工程学联系最紧密的。芬兰著名设计大师约里奥·库卡波罗曾说:“一张椅子的形状应该是人体形状的反映, 好像人体一样柔软, 同时也具有美感。”[5]家具中的线型也应该同人体线条相契合。满足人体的尺度, 从而达到使人舒适的目的。

图2中的Panton椅, 是20世纪60年代丹麦设计师Verne Panton设计的一款经典的注塑椅子。椅子本身就是根据人体曲线而设计的, 借用人体婀娜的线条不仅达到了一定的审美要求, 而且这样的线条也很符合人体的尺度, 从而达到椅子舒适的功能性要求。图3是Panton椅的规格。人体工程学对于靠背椅的尺寸要求为:座前宽大于或等于380mm, 座深400-440mm, 座高为385-430mm, 椅背高大于或等于275mm[6]。Panton椅在线元素的应用上基本符合人体工程学的要求, 在线条的一些方向变化上, 其圆润的处理方式也使得椅子更加符合舒适度的要求。

线元素具有长度和方向的属性, 因此它是瞬息万变的。在设计中我们需要捕捉线条变化的某一个瞬间来满足我们的造型要求。是否满足人体工程学的要求, 满足人体尺度应成为线元素设计和捕捉的原则之一。

除此之外, 人体工程学还关注产品对于人心理的作用, 即在满足几何尺度的同时, 还要考虑满足人们的心理尺度。造型元素中线的表现形式 (方向、位置、松弛或紧致、清晰或模糊) 的不同, 可以造成人们不同的心理效应, 从而引起不同的审美意象。表1为不同线元素的表情和对人可能引起的心理效应。

线的组合可以塑造任何形体, 唤起不同的审美感觉, 以一种线为主调可以表现不同的风格特色[7]。也可以采用多种线条相互调和, 使其不会出现一种线充斥整个家具, 带给人极端的感受。图4为丹麦著名设计大师汉斯·韦格纳的经典作品。他结合中国明式圈椅与丹麦的传统艺术风格设计了Y型椅 (图4a) 、孔雀椅 (图4b) 、圆椅 (图4c) 。汉斯·韦格纳在线条的应用上可谓达到了极致:直线和曲线结合, 圆润、笔挺、简练。他设计的家具整体风格古朴、简练, 轻盈而不轻佻, 线条应用考究而不泛滥, 给人以舒畅、安静、温暖的心理感受。汉斯·韦格纳的设计作品可以作为北欧家具设计风格的一个缩影。众所周知, 北欧的冬季非常漫长而寒冷, 所以人们需要这种舒畅而安静的慰藉。这就催生了北欧家具关于人本的思考, 尤其是家具对于人们心理的一种温暖暗示。

点的扩大、集合、排列和线的移动轨迹组成了面。面元素在家具上的应用也是相当广泛的。椅子座面、桌面等都离不开面元素的塑造。尤其是椅子座面, 它与人体接触最为频繁, 设计的好坏直接影响到人们坐在其上的舒适与否。

图5a为瑞典设计师Carl-Axel Acking于1957年设计的Trienna armchair, 其靠背和座面都由皮革做成。这种形式赋予了座面和靠背的可塑性。如此一来, 座面和靠背的形状可以随着人体的形状变化而变化, 使这两个面随时都符合人体的尺度和曲线, 并且增加了人体与座面和靠背的接触面积, 避免压力分布过于集中造成的身体疲劳。这可以说是一种处在一定可变范围内的面元素, 这种小范围的变化同样能够满足人们坐姿的变化。图5b为丹麦家具设计师Mogens Lassen于1963年设计的凳子。这把凳子座面的设计同样满足了人体工程学的要求。图6为等压线表示的坐面压力分布。从图中我们可以看出, 人体对于座面的压力主要集中在坐骨与座面接触的位置, 越远离坐骨, 压力越小。Mogens Lassen设计的这把凳子的座面起伏与座面压力的分布是相吻合的。坐面压力分布较大的地方设计得深一些, 较小的地方设计得浅一些, 可以有效地将人体坐压均摊在座面上, 从而减轻了人体的疲劳, 保证了舒适度。

二、色彩、材质造型元素的人体工程学意义

色彩和材质也是造型的重要元素。如果说形态类造型元素是造型的骨骼, 那么色彩和材质则是造型的皮肤和血液。色彩和材质赋予了家具宏观的外貌。在造型元素中, 色彩和材质对于人们心理的作用是最显著的。科学研究表明, 色彩对人的生理和心理会产生作用, 并引起许多联想, 从而赋予色彩一些象征意义。例如人们看到红色时, 凭经验和联想会在心理上产生温暖和热的感觉, 同时在生理上出现脉搏加快、血压升高[8]。选择不同的材质同样可以对人的心理产生作用。例如选择木材, 往往会带给人温暖的感受, 而塑料的材质则多给人以轻松愉快的感受, 采用钢材的家具则给人以严肃的感觉。

图7a为芬兰著名设计大师阿尔瓦·阿尔托设计的帕米奥手推车。因为专为帕米奥疗养院而设计, 所以帕米奥手推车通体由木材制成, 而且采用木材原本的色彩。这种色彩和材质的配置可以带给人以安详、与自然和谐的心理感受, 符合疗养院的整体环境要求。图7b为设计大师布劳耶设计的世界第一把钢管椅——瓦西里椅。钢管的金属色彩与座椅靠背的黑色相结合正好是现代主义设计风格的一个缩影, 而现代主义风格则是以冰冷严肃, 直来直去的功能主义为代名词的。

三、结语

随着人们对于家具功能化、人性化要求的不断提高, 人体工程学在家具设计中越来越受到人们的重视。各项造型元素共同组成了家具, 因此家具中人体工程学的体现就需要具体到每一种造型元素的选择和应用。其中包括点、线、面等形态类造型元素的几何尺寸需要符合人体工程学的要求, 色彩、材质等造型元素在使用时需要考虑能给人带来什么样的心理效用。运用人体工程学来设计和决定家具的造型, 让家具设计更加符合人体生理和心理尺度, 家具才可以不仅满足人性化的功能要求, 同时也体现出技术的美感。

参考文献

[1]李砚祖.造物之美[M].北京:中国人民大学出版社, 2003.55-56页

[2]刘刚田.产品造型设计方法[M].北京:电子工业出版社, 2010.1-2页

[3]陆剑雄, 张福昌, 申利民.坐姿与座椅设计的人机工程学探讨[J].人类工效学, 2005 (04) 44-46页

[4][7]王默根.家具设计三元素的运用[J].装饰, 2006 (06) 117-118页

[5]王受之.白夜北欧:行走斯堪的纳维亚设计[M].哈尔滨:黑龙江美术出版社, 2006.33页

[6]宋魁彦.家具设计制造学[M].哈尔滨:黑龙江人民出版社, 2006.36页

[7]何灿群.产品设计人机工程学[M].北京:化学工业出版社, 2006

浅析产品设计中人体工程学的应用 篇8

随着社会和经济的不断发展和变更, 人们的物质和精神需求也不断上升, 产品的设计越来越关注人们日常的行为方式, 设计师加入了更多的情感体验因素, 产品设计与人体工程的产生, 相对于我们熟知的视觉艺术, 例如建筑设计、雕塑、艺术、装置艺术等, 以及对音乐与文学等的艺术表现形式都是非常大的冲击。做设计一定要有目的, 因为设计是为满人的需求而产生。人要穿衣, 就做衣服, 衍生出服装设计;要织布, 就衍生了布料设计;要用缝纫机, 就产生了工业设计。人要饮食, 就做容量食器, 衍生出产品设计。要记事, 就创造图腾和文字等, 这些都是设计的范畴。

二、产品设计与人体工程的原则

1、产品设计与人体工程的设计理念

产品设计与人体工程理念注重生态和谐效果, 以人性化的形态、精巧的结构设置出宁静、自然的视觉效果和引起了设计界的广泛关注。安全性、个性、舒适性是产品设计与人体工程中是至关重要的要素, 人性化是一种考虑人需求的设计哲学, 以“人本”思想展开设计思考的人性化设计, 主要是注重设计的附加价值, 自然需求和社会需求必须得到最根本的尊重, 这是一种人文精神的体现。有关人性化设计有两个不可或缺的因素为情感与易用, 情感与易用是相互影响与相互促进的关系。当代人们在基本需求已经得到满足的情况下, 更加关心的是情感上的需求和精神上的慰藉。人性化设计超越了过去对人与物的关系的局限性认知, 向关怀和满足人的情感和心理需求方向发展。由于每个人的的生活背景都是不一样的, 在美的欣赏程度上具有非常大的审美区别, 这就需要产品设计师对于每件设计产品进行因人而异的人性化设计。产品设计与人体工程重点是实用性与舒适性的相互配合, 进而来满足使用者的不同感官和感受系统。设计在尺度的把握、尺寸的大小与比例、色彩的选择、材料的运用都对舒适性有影响, 把这些因素恰到好处的结合在一起, 让其给使用者带来良好的、舒适的感受。

2、产品设计与人体工程的设计原理

产品设计与人体工程注重设计的情感体验和人性化的本质内涵, 强调它内在的魅力。产品设计与人体工程作为一种极富弹性的产品设计理念, 是由审美性和非审美性交融构成, 兼有绘画和设计的特点, 具有高度的象征性, 浓缩性。产品设计与人体工程能够更有力的凸显出这些特点。随着美的事物的发展, 产品设计与人体工程也在不断地发展。当今社会, 人们生活在忙碌和竞争中, 没有考虑人的情感体验和不具备人本关怀的产品根本就无法吸引人们的眼球, 更激起人们的消费欲望, 因此, 产品设计与人体工程在美的创造中, 既要遵循设计的一般美学法则, 而要根人的需求的不同, 灵活运用设计法则, 在人性化的情感之美中体现创造性特点。

做设计不能依赖任何公式去完成, 不要去追求一个标准答案。设计是要以与前人不同的方法去追求新的理念, 以解决问题。即使是自己曾经解决过的问题, 也应该去寻求一个新颖的理念, 进一步更加完美的去解决问题。

三、产品设计与人体工程的重要因素

1、产品设计与人体工程中色彩的应用

色彩感受是一个人一生中重要的感受, 它可以使人轻松, 也可以使人激动, 可以使人愉快, 也可以使人紧张, 所以好的色彩运用可以使人的视觉舒适, 甚至感觉精神振奋, 从而摆脱一些忧郁的情绪。在人们集中精力使用眼睛和大脑时, 炫目的颜色会像噪声一样让人产生烦躁的情绪, 为了减少这种困扰就要做到产品色彩设计的色调尽量柔和。

产品设计与人体工程风格中, 材质的天然色彩往往被有意保留下来。追求沉静、舒缓、平和、内敛。产品设计与人体工程避免使用过分活泼跳跃的色彩、纷繁复杂的色彩强烈对比的色彩、豪华富丽的色彩等配色倾向。

产品设计与人体工程在色彩上的应用以舒适美观且朴素大方为原则。采用柔和的色彩基调, 使人们的注意力放松, 减少视觉上的疲劳, 使身心感到舒适、自在。

2、产品设计与人体工程的材质应用

在产品设计与人体工程中, 除了色彩的合理搭配外, 产品材质的选择也是一个关键因素。例如, 每当我们陷在舒服柔软的沙发中, 安静的享受着下午茶, 沙发反馈给我们的感受是什么?我们会情不自禁的感受沙发材质反馈给我们不一样的情感, 材质富含情感, 如同色彩一样缤纷。其实, 设计和创作艺术品一样, 设计师运用材质设计, 画家用色彩勾勒, 最终目的是一样的, 都是为了最后的表现形式, 塑造形象。一件好的设计作品, 非常需要好的材质来烘托, 引发使用者的想象力, 使其怦然心动。沙发虽然是生活中最为常见的, 但是设计师对其材质的设计却能让其价格倍增。这件沙发设计作品叫做“妈妈”, 寓意很简单, 就是展现它能够给使用者提供温暖舒适的感觉, 仿佛陷在妈妈温暖的臂弯里。因此, 我们能知道, 材质不仅在展示其实用功能外, 还给予了我们很多使用之外的感觉, 带给我们的思考和心灵震撼是不言而喻的。我相信创意是来源于生活的, 而且, 要热爱生活, 无论面对顺境逆境, 不分苦乐, 喜恶, 若能用热诚去感受, 珍惜, 你内心必有丰富的生活精华。这些就是创意的养分, 灵感的源泉。在设计中运用传统文化作为创作元素, 首先要了解它本身内涵与意义, 其次要用现代人的生活来感悟思考, 寻求新的切入点, 赋予一个新的意念。

材质美的来源是对材料工艺的遵循, 用最简单的来方法解决最复杂的问题。这就是说材质的各方面必须要求符合材质的加工工艺制造。例如, 最原始的的金属件, 都是由钢铁工人一件一件锻造出来的。然而伴随着自动控制的熟练运用, 新材料工艺的逐渐形成, 对材质也产生了深远影响。如:拉伸成型工艺、冲压成型等, 也带来很多方面的改, 从而使肌理形态多样化。这些进步都是建立在对材料加工工艺的遵循的基础上的。它们是合理的、真实的, 因而也是大方、美的。这种材质的美感来来源于材质细致精湛的工艺

3、产品设计与人体工程的形态设计

产品的外形配置是信息传播的主要因素, 它不仅可以使产品的组织, 结构及内涵等内在因素上升为外在表象, 并通过视觉而产生的一种生理和心理过程, 以情感、颜色、成分、质地、结构紧密相连的“形”, 相对于其他造型而言, 指的是产品的外在形态;而“态”指示的产品给人的外表和举止的外观神态, 通常可以理解为对产品外观的情感因素。作为信息的载体, 必须利用独特的设计语言, 形成独具特色的工业产品的造型设计。消费者在购买产品时通过产品外形显示的一些信息的内容, 以确定和衡量是否与他们的内心期望值具有一致性, 并最终决定购买。

四、结论

产品设计与人体工程产品自身的意义就在于以人为本给人营造舒适、自在、美好、自然的环境, 在得到一种美的享受同时让人们放松身心、感受生活、品味人生真谛。因此, 我们可以说, 设计是有目的的创造性活动。做设计的时候, 我们一定要弄清为的是什么, 要知道为谁而设计。

浅析办公空间设计中的人体工程学 篇9

与具有温暖的、亲情的、休息意味的住宅相比,办公空间则是具有理性的工作场所,是充满竞争和级别分明的地方。随着社会的发展和进步,办公空间设计也发生了很大的变化。在那里生活的人们大部分时间是处于工作状态的,它的设计需要考虑到涉及科学、技术、人文、艺术等诸多方面。办公空间设计的最终目标就是要为工作人员创造一个舒适、方便、卫生、安全、高效的工作环境,以便更大程度地提高员工的工作效率。因此办公空间的合理性与舒适性,在人体工程学方面的考虑要远远大于其造型。

一、办公空间的划分

办公空间与普通住宅空间不同,一个完整的办公空间一般由进厅、办公室、会议室三个主要部分构成,另外还包含卫生间、图书室、资料室、档案室、储藏室、会客室等辅助功能空间。大型的办公空间功能会更加复杂多样化,比如设置专门的接待室、企业文化展示室等。在平面功能划分时应根据不同功能的要求,以及不同性质的办公空间进行有目的、有意识的设计。

根据办公空间中不同的功能要素,划分出符合不同人的使用功能的空间,同时出入口和通道的设计要保证能够满足工作人员的正常出入及流动。合理的空间划分,能够极大地提高工作效率,为使用者提供一个轻松愉悦的工作环境。

(一)进厅

进厅宜宽敞明亮,它给员工和顾客留下第一印象、一定程度上代表整个办公空间室内装饰设计的水平。这一区域可以单独设置接待台。一般来讲,进厅是公司的门面,在设计上要体现出公司的品位和特色,从而给来访者留下美好的印象。(图1)

(二)办公室

办公室是工作中最繁忙的区域,空间形式一般分为全开敞式、半开敞式和封闭式三种,目前较多采用前两种。

其中全开敞式办公的优点是人与人之间可以无障碍交流,彼此之间是透明的,打破了长期以来被广泛接受的封闭式办公室给人的印象,它强调了人们之间的平等、自由的工作关系,将办公室看作是交流信息的场所,创造出一种现代、轻松的工作环境。但同时这种全开敞式办公也存在着缺陷,比如打电话或者接待客人时会彼此干扰,人与人之间的私密性很差。(图2)

半开敞式办公的优点是通过组合一些低的隔断,对开敞式空间进行重新分割,每个员工都有自己的小空间,人与人之间互不干扰。由于隔断的高度一般在1.5m左右,能保持一定的私密性,同时当人站立起来时,又没有视觉障碍。家具的选择和布置也很合理,围绕在员工触手可及的位置,使用起来非常方便。(图3)

(三)会议室

会议室是办公空间的一个重要组成部分,除了举行大小会议,还承担着培训和会客的功能。会议室的座位布置形式和装饰效果需要根据人数多少、会议形式、会议级别等因素来确定。需要指出的是,会议室的席位设计,一般考虑平均出席的人数而不是最多出席的人数,增添的人员可以通过对座椅的调整来解决。(图4)

二、办公室家具的选择与设计

办公室家具的选择不能只注重其外形美观,还要注重其使用功能,要符合人体工程学要求,为人们提供舒适的办公条件。办公室家具一般包括工作台、电脑、打印机、文件架。所有的办公用品都需要一个合理的安置,物品井井有条地摆放可以制造出一个有效的工作空间,达到提高工作效率、让工作者感觉舒适的目的。同时家具的布局还要注意应有足够的起身行走的通道。现代办公家具中,整体办公家具很流行,一是安装方便,使用灵活;二是造型多样化,功能齐全。此外,办公家具很多细部设计也应该考虑人体工程学的因素。以下我们以桌、椅为例详细探讨。

办公桌的常用尺寸有700、720、740、760四个规格。椅子和凳子的坐面高度有400、420、440三个规格。桌子和椅子的高度差应控制在280至320范围内。正确的桌椅高度应该能使人在坐时保持两个基本垂直:一是当两脚平放在地面时,大腿与小腿能够基本垂直。这时,坐面前沿不能对大腿下平面形成压迫;二是当两臂自然下垂时,上臂与小臂基本垂直。这时桌面高度应该刚好与小臂下平面接触,这样就可以使人保持正确的坐姿和书写姿式。如果桌、椅高度搭配得不合理,会直接影响人的坐姿,不利于使用者的健康。应保证办公人员脚下有足够的活动空间,腿适当移动或交叉对血液循环是有利的。抽屉应在办公人员两边,而不应在桌子中间,这样可以避免影响腿的活动。为此,国标还规定了写字桌台面下的空间高不小于580,空间宽度不小于520,这就是为了保证人在使用时两腿能有足够的活动空间。

就一般的坐姿作业而言,要求作业面的高度要在肘高(坐姿)以下5-10cm比较合适。现在随着计算机的普及,部分工作族几乎天天与计算机打交道。作业面高度取决于计算机的键盘高度和工作台高度。然而,工作台可以降低的高度受到腿所在空间的高度限制。而在设计精密作业台时,作业面的高度必须根据实际情况予以增加,这是由于精密作业要求手眼之间的精密配合。在精密作业中,视觉距离对人的作业姿势起决定性作用。

桌面的长和宽应选择多种尺寸,以适应不同的应用场合。桌面的最大尺寸以两臂能伸展得到为限,最小尺寸以工作特点而定。此外,桌面尺寸还考虑了人造板规格,中间空净高与中间空净长要能保证坐时小腿及膝盖等部位有合理的活动空间诸因素。柜脚净高尺寸不小于120mm,是综合了打扫卫生、合理利用空间、造型美观以及柜底存放小器皿等多种因素而确定的。大的办工桌或写字台尺寸的确定只是桌面长、宽比例的变化,以适应使用的需要。柜脚净高尺寸通用于文件柜和衣柜等。

对于椅子来说,坐着舒适的功能和看起来漂亮的外观,这二者是缺一不可的,二者比例各占多少为好,得根据具体情况而定。

坐面高度是影响椅子功能最重要的因素之一。一般情况下,作业功能越强的椅子,坐面也越高,随着其休息功能的增加,坐面高度要相应降低。椅子的高度应该用功能上的坐位基准点,即坐骨节点的高度来表示。因此,采用弹性材料制作的软垫椅子,其作为基准点应以人体下沉后的最终稳定姿势来确定,而与产品的成品尺寸无直接关系。另外,椅子的扶手也比较重要,它的一项重要作用就是当人站立或坐下时,用手臂支撑人的上身,以变换姿势。对于着重休息功能的椅子,应特别注意扶手的作用。就坐面和靠背的柔软性而言,是硬些好还是软些好,常常成为一个问题。一般来说,只要能保持自然姿势都应该说是好的,不过,最后还应该由个人的喜好和椅子的用途而定。另外,椅子是可以移动的,而且作业功能越高,活动越频繁。因此,办公用椅子重量应在6kg以下,以便移动。

三、办公室的照明环境

办公室的照明影响着工作效率与工作质量。现代办空间一般进深较大,办公室在相当程度上需要依靠人工照明来创造良好的视觉环境。室内的照明随着时代和经济状况的发展而不断增加。设计中一般可采用通盘照明与局部照明的照度相结合的办法。除了照明设计外,还要把握明暗的处理。办公室一般不需要特殊的艺术照明效果,因此,明暗差别不宜过大,如房间的内侧与窗户、走廊与办公室、门厅与室外等等。由于目前越来越多的办公室人员从事电脑视屏终端操作,这些房间的亮度比更应引起设计人员的重视。

办公室内自然光源、人造光源的强度、色彩直接对工作人员的视觉器官产生影响,进而对工作人员的工作情绪、工作效果产生影响。为了有效控制办公室的照明环境,应注意以下几点:

(一)正确选择照明方式

照明方式的选择要根据工作性质与工作地点的不同,使其既有助于提高照明效果,又能有效地降低照明投资与日常的费用支出。在人工照明的情况下,常用的照明方式有四种:一般照明、局部照明、综合照明、特殊照明。

(二)正确选择光源

办公空间的照明应以自然采光为首选,自然光不仅能节约能源和费用,更重要的是自然光明亮柔和,杀菌消毒等作用对人体的生理机能有良好的影响。人工光源在办公室照明中只应作为辅助性的照明光源,要注重其与自然光源结合运用。

(三)防止眩光

所谓眩光就是在视野内有过高的亮度或过大的亮度对比时,使人们感到刺眼的光线。防止眩光的措施主要是限制光源亮度,合理分布光源。如使光源在视线45度范围以上,形成保护角或用半透明材料挡住光源,适当提高环境亮度、减少亮度比等。

(四)照明度均匀

应通过灯具的合理布置等方式,使照明度接近均匀或比较均匀。这通常需要使办公室内的最大、最小照明度分别与平均照度之差小于平均照明度的1/3。

四、综述

一个空间的最终设计方案是由诸多方面的因素确定的,人的行为习惯、人的活动、环境、材料技术等都是影响空间设计的因素。以上根据办公空间的三个主要设计方面——空间划分、办公家具选择与设计、照明环境总结了人体工程学在办公空间中的应用。

人体工程学现在正越来越受到各个行业的重视,其在空间设计中的应用,重点应突出"以人为中心"的设计原则,旨在使人们在生活、居住、工作、心理和视觉各方面得到至高无上的满足,借以提高人们的生活水平、文明水准,从而更好地享受生活,品位人生的意义。

摘要：办公空间设计的最终目标就是要为工作人员创造一个舒适、方便、卫生、安全、高效的工作环境,以便能更大程度地提高员工的工作效率。因此办公空间的合理性与舒适性在人体工程学方面的考虑要远远大于其造型。一个空间的最终设计方案是由诸方面的因素确定的,这些因素包括人的行为习惯、人的活动、环境、材料技术等。

参考文献

[1]杨玮娣.人体工程学与室内设计[M].北京:中国水利水电出版社,2008

[2]刘峰.人体工程学[M].沈阳:辽宁美术出版社,2008

[3]程瑞香.室内与家具设计人体工程学[M].北京:化学工业出版社,2008

[4]朱钟炎、贺星临、熊雅琴.建筑设计与人体工程学[M].北京:机械工业出版社,2008

人体工程 篇10

目前, 在医学领域, 人工骨骼的制造已经成为很热门的研究行业。通过加工制造获得的人工骨, 可以用来作为人工关节, 对人体缺损骨骼的填补, 让伤残人士可以重新比较正常的活动。 同时人工骨骼也可以用来作为模拟手术的模型工具, 以便于医生在手术之前熟练的演练并且提前解决好手术过程中将要出现的问题。这样可以大大减少手术时间, 提高手术效率和成功率, 减轻病人的痛苦。由于人体的骨骼有着非常复杂的曲面, 以至于使用常规的其建模方法非常复杂, 所以考虑到了善于建造复杂曲面的反求工程技术。

反求工程亦称为逆向工程、反向工程 (RE, Reverse Engineering) , 是近年来CAD/CAM技术领域研究的热点之一。从广义上讲反求工程包括形状反求、工艺反求和材料反求等诸多方面。 其中, 形状反求为主要研究的对象。即由实物模型型获得数字化模型同时可以依据现实的需要来进行进一步的修改和创新。数据获取、数据预处理、数据分块与曲面重构、CAD模型构造为反求工程的四大关键技术。本实验利用反求工程技术对人体下肢的股骨、胫骨、腓骨和髌骨进行了三维重建, 提高了实体模型重建的速度和精度。为进一步的人工骨骼的制造以及生物力学分析的研究提供的技术支持。

目前, 国外Milos Stojkovic等人利用反求工程、计算机辅助设计等技术应用到胸骨移植手术当中[1]。由健康胸骨的数字图像样本经过反求建模的方法, 最后生成了实体。大大的提高了手术的效率和质量, 减小了一定的成本。在国内, 付大鹏等人使用非接触式三维激光扫描仪器对动物的腿骨进行扫描, 获得曲面的点云数据。对点云数据进行了去除噪声和光顺处理, 同时对空洞进行了填充。并利用Imageware软件完成曲面的拟合, 生成了骨骼的实体模型, 对人体骨骼重建有这很重要的意义[2]。刘亚雄等运用反求工程与快速原型的结合, 利用CT图像镜像变换, 做出假体模型, 大大的提高了手术的质量[3]。本实验采用以CT图像为原始数据, 利用Mimics, Geomagic studio, UG三种软件各自的优势完成人体下肢的股骨、 胫骨、腓骨、髌骨的三维重建, 获得三维实体模型。以便于进在仿真软件中进一步进行生物力学分析或者经过一定调整处理在快速原型机中实现人工骨骼的制造。

1 CT图像数据获取

由于三维测量法成本高且测量效率低[4], 本实验采用非接触式测量法对人体下肢进行数据信息采集, 避免了传统三维测量法成本高、效率低的缺点。用螺旋CT扫描机进行数据采集。扫描条件为:电压120kV, 电流161mA, 每层图像尺寸均为512× 512, 扫描厚度为1.5mm, 由股骨顶端至胫骨底端之间共扫描821张尺寸为512× 512的CT图像, 用螺旋CT扫描机进行数据采集。并以DICOM格式保存, 如图1所示。因为DICOM格式可以被Mimics等医学图像处理软件直接读取, 省去了经过Photoshop之类软件对其进行处理和格式转换的过程, 这样可以避免在格式转换过程中数据的缺失而导致图像的失真, 同时也节省很多了时间。 Mimics (Materialise’s Interactive Medical Image Control System) 是由比利时Materialise公司于1992年开发的软件。该软件可以输入CT等扫描数据, 进行图像处理, 十分方便快捷的完成三维重构获得初步三维模型, 并且可以以IGES, STL等多种格式导出。这些格式可以被其他CAD软件读取, 从而进行进一步的表面处理与仿真分析。可以说, Mimics软件可以称为医学与工程之间的纽带。

2实验方法与过程

2.1图像预处理及初步建模

将所获得的CT数据导入医学图像Mimics, 由于CT图像在扫描过程中本身存在这噪声, 一定程度上影响着图像的质量, 这样会影响整个实验对CT图像的进一步的处理。所用需要对CT图像的进行滤波去噪处理。目前有六种较为常用的滤波处理方法[5]:Binomail blur滤波法, Curvature flow滤波法, Discrete Gaussian滤波法, Gradient magnitude滤波法, Mean滤波法, Medium滤波法。其中, Medium滤波法 (中值滤波法) 可以很有效的完成对CT数据采集过程中的噪声去除, 同时还可以很好的保留轮廓的边界。对于本实验来说, CT图像的对边缘轮廓正是三维重建以后获得的三维模型的表面数据, 边缘轮廓尤为重要, 所以在本实验选择Medium滤波法。

人体的不同组织的密度各不相同, 故而自灰度值也不同。根据灰度值来划分, 可将所需要的骨骼与其他组织分离出来, 阈值下限值设为1700, 上限值设为2000。 (骨密质灰度值 (+300~ +2000) [6]。据此把阈值范围内的点分离出来, 存储为Mask (蒙罩) 。接着进行区域增长和三维计算, 得到人体下肢骨骼的三维模型, 以IGES格式导出, 如图2所示。由于需要重建的骨骼数目很多, 包括股骨、胫骨、腓骨和髌骨。它们之间没有明确的装配关系, 空间位置很难确定。为了保持它们彼此的相对位置关系, 则需要对整个下肢进行轮廓的提取和三维重建。结果如图2所示。

2.2曲面优化处理与NURBS曲面的拟合

由于Mimics软件重构的三维模型有很多孔洞缺陷等等。需要对其表面进行光顺处理, 使之表面光滑完整。将获得的三维模型导入Geomagic studio12.0软件。Geomagic studio12.0是由美国Geomagic公司出品的一款反求工程软件, 该软件具有有点云直接生成生成多边型的强大功能, 可以把多边形自动转换成为NURBS曲面, 可以生成非常完美的曲面, 且建模速度远高于其他传统CAD软件。例如:现在很流行使用的反求软件Imageware软件, 该软件主要是由点拟合成曲线, 再由曲线拟合成曲面的建模过程。与Geomagic studio比该软件的建模过程效率较低一些, 过程也比较复杂。而Pro/E软件也可以应用于反求建模, 且有点云处理功能。不过该软件处理较大量点云的时候效率很低, 运行速度慢。选择Geomagic studio软件可以克服这些缺点。

将预处理及初步建模所获得的IGSE文件导入到Geomagic studio中是点云模式, 利用Geomagic studio强大的点云处理功能将点云转变为多边形模式, 从而得到多边形模型。对表面进行平滑、孔洞填充、去除钉状物等一系列处理, 获得更加真实的模型, 如图3所示。该模型经过面片的构造, 格栅的构造, 最后在模型表面上得到拟合得到了NURBS曲面。以IGES格式导出, 如图4所示。 NURBS方法为现代曲面造型中最为广泛的技术。该方法具有速度快、算法稳定、生成曲面质量好等优点。NURBS曲面的表达式为[7]:

式 (1) 中:m, n分别为u, v方向上NURBS曲线的次数;k, l分别为u, v1参数方向上NURBS曲线的阶数;ωij是曲面各控制点对应的权重系数:pij为曲面的控制点。

由于对表面的处理和曲面拟合需要大量的计算, 整个下肢的点云数据量太大, 同时处理将会导致时间过慢不便于操作甚至会有死机的情况出现, 大大降低了效率。所以对于股骨、胫骨、腓骨和髌骨四块骨头, 采用在各自坐标值提前设定好的情况下, 分别导入的方法进行逐个处理。这样既减小了计算负担同时又可以保证它们之间的相对位置不变。

2.3曲面缝合

由于在Geomagic studio软件中只能获质量较好的曲面, 并不能获得三维实体模型。所以需要将拟合得到的曲面导入到UG软件中, 利用UG强大的曲面缝合功能, 把模型的多个曲面封装成为实体模型。然后依照它们各自坐标依次导入完成整个骨骼的装配。股骨、胫骨、腓骨、髌骨以及它们装配后的实体模型, 如图5所示。

3偏差分析

由于最终的实体模型的形成经过了一系列的拟合优化, 所以与初始点云之间会存在着一定的偏差。将所获得的实体模型以IGES格式导出, 重新导入Geomagic studio软件中与初始点云进行偏差分析, 来检验三维重建所获得的模型的表面精度, 如图6所示。

根据偏差分析结果, 实体模型的表面大部分都与初始的点云相符, 只有很少部分存在偏差且在0.24mm的范围内, 基本满足实际要求。

4结束语

本研究以反求工程为基础, 对人体下肢的股骨、胫骨、腓骨、髌骨进行了实体建模。利用CT扫描法所获得的原始数据以DICOM格式输出, 直接用来来完成三维重建, 省去了格式转换等过程, 这样减少了数据的损失, 提高了模型的精度。利用Mimics软件的建模的快速性, Geomagic studio软件对曲面的优化光顺处理以及UG强大的曲面缝合能力三种软件相结合, 利用各自软件的优势, 大大提高了三维实体模型建立的效率, 进一步增进了工程与医学之间的联系。所获得的实体模型, 可以导入到Ansys, ADAMS等软件进行进一步的仿真分析。由于坐标值已经设定, 所以在仿真软件中它们依然可以保持相对位置的不变, 从而加强了仿真结果的准确性, 为仿真提供了一定的方便。同时这些实体模型可以以STL格式导出, 为快速原型机可以识别的格式。经过一定的调整, 可以完成实体模型的制造。为人工关节的制造提供了一种快速准确的三维建模方法。

参考文献

[1]M.Stojkovic, J.Milovanovic.Reverse modeling and solid free-form fabrication of sternum implant[J].Austalas Phys Eng Sci Med, 2010, 33:243-250.

[2]付大鹏, 樊海燕, 等.基于反求工程的动物腿骨三维实体重建与分析[J].制造业自动化, 2012, 34 (9) :49-51.

[3]刘亚雄, 李涤尘, 孙明林, 等.反求工程和快速成型在计算机辅助外科手术中的应用[J].中国临床康复, 2004, 8 (26) :5546-5547.

[4]赵峰, 高勃, 刘震侠, 等.Dicom标准和Mimics软件辅助建立下颌骨三维有限元模型[J].西南国防医药, 2005, 15 (5) :479-481.

[5]苏秀云, 刘蜀彬.Mimics软件临床应用-计算机辅助外科技术[M].北京:人民军医出版社, 2011, 47-48.

[6]王野平, 林小英, 周慧峰.Mimics和Geomagic辅助下建立固定义齿的有限元模型[J].医用生物力学, 2010, 25 (6) :433-438.

人体工程 篇11

关键词：坐卧类家具 桌台类家具 储藏类家具 百分位 国家标准GB/T家具类主要尺寸

中图分类号：Q984

文献标识码：A

文章编号：1003-0069（2016）-03-0128-03

一调研背景与调研目的

现代家具的设计特别强调与人体工程学相结合。人体工程学重视“以人为本”，讲求一切为人服务，强调人类的衣、食、住、行，从人的自身出发，在以人为主体的前提下考虑其他因素。人体工程学已广泛应用于现代的工业产品设计，在家具设计中的应用也正臻成熟。家具产品本身是为人使用的，所以，家具设计中的尺度，造型、色彩及其布置方式都必须符合人体生理、心理尺度及人体各部分的活动规律，以便达到安全、实用、方便、舒适、美观之目的。人体工程学在家具设计中的应用，就是特别强调家具在使用过程中对人体的生理及心理反应，并对此进行科学的实验和计测，在进行大量分析的基础上为家具设计提供科学的依据。同时，把人的工作、学习、休息等生活行为分解成各种姿势模型，以此为研究家具设计，根据人的立位、坐位和卧位的基准点来规范家具的基本尺度及家具间的相互关系。

随着我国家具市场的不断发展和完善，目前南京市面上已经形成了高中低端不同档次的家具市场，从产地来看，有以宜家为代表的北欧风格，有以月星家居、红星美凯龙部分场馆为代表的欧洲传统宫廷风格，还有各种合资企业生产出来的混搭风以及国内以广东为代表的新兴国产品牌风。在良莠不齐的家具市场面前，很多市场和品牌都会打出人性化及符合人体工程学理念的大旗，但都没有给出可信的根据。那么，其中到底哪些品牌、哪些种类的家具产品真的符合人体工程学相应的要求，符合的程度如何，怎样让消费者在购买家具产品是对此有一个心知肚明的参照，本调研力图在通过大量市场调查后得出可靠的结论。调研通过对南京家具市场主要品牌各个类别的大量实地考察和再现，并和国家标准GB/T家具类主要尺寸数据相对照，得出关于南京家具市场人体工程学实施现状的调查报告，为家具市场消费者在人体工程学标准上提供更具说服力的理论依据。

二调研对象及调研内容

本次针对南京家具市场的人体工程学问题调查时间历时近半年，从2015年9月至2016年1月，数据采测的地点分别在南京宜家家居、月星家居、永隆家居、金盛家居、红星美凯龙家居这几家大型连锁家具店内。抽样对象分别涉及到这几家家具城内的桌台类、储藏类、坐卧类家具的数百种不同品牌。调查要点主要是被调查桌台类、储藏类、坐卧类家具在国标GB/T3326-1997桌椅凳类主要尺寸、国标GB/T3327-1997柜类主要尺寸、国标GB/T3328-1997床类主要尺寸中涉及到的家具尺寸参数。

三调研方法及组织实施

本次调研采用实地调查法和文案调查法相结合的方法，对分布于南京鼓楼区、白下区、江宁区的宜家家具、月星家具、永隆家居、金盛家居、红星美凯龙家居这几家家具城进行实地调查，同时对主观性较强的家具数值如舒适性等采用文案调查的方式以便获得结果。在确定调查地点和调查项目内容后，因调查对象（具体家具）数量种类过于庞大，遂在每个家具城及每种家具大类里（桌台类、坐卧类、储藏类）采用抽样调查法获取数据。另外，在数据分析中，采用聚类分析法对采测到的数据进行分析采值。所聚类别按不同要求分为四大类若干小类。并将用图形聚类法的方式在下文中展示。

调研组织实施过程：首先对南京市场各大家具城不同类别的家具按照国标GB/T3326-1997桌椅凳类主要尺寸、国标GB/T3327-1997柜类主要尺寸、国标GB/T3328-1997床类主要尺寸中涉及到的家具尺寸参数进行一一对应取值，再与国标给出的各参数参照范围进行对比，分析其人体工程学每项参数是否合理及其使用后效。然后逐一记录每个家具的单项指标是否符合国标要求。最后再对这些内容归类汇总、聚类分析。

四调研主要统计结果简介及分析

（一）南京市场家具单项人体工程学指标合格率

第一系列的统计里，我们把家具的基本类型分为工作用椅、躺椅、沙发、单人床、双人床、餐桌、书桌、橱柜、衣柜、书柜，然后对每种类型的家具按照不同的人体工程学指标加以考察，得出每一小类家具各项人体工学指标上的合格率。具体采测办法为，以坐卧类（工作用椅）的座高指标为例：在参测的26个对象里，用符合国标桌椅凳类座高指标范畴的对象数量除以参测的26个对象，即可得出座高这一单项指标的合格率。（表1）

在南京市场，我们针对26款不同的工作用椅，分别从座高、座宽、座面倾角、靠背倾角、靠背高、靠背凸缘、扶手高、扶手宽、扶手倾角这几个人体工程学指标考察其合格率，可以看到座高、座宽、靠背高几个参数合格率较高，超过了80%，而靠背凸缘、扶手高这两个参数则比较低，大部分不能达到合理的参数空间要求。（表2）

在对28种不同类型的躺椅采样后，得出座高、座深、座宽、靠背倾角普遍合格，座面倾角、靠背高、扶手高、扶手倾角次之，扶手宽合格率较低。（表3）

沙发的采样数量为23种，在座高、座深、座宽、靠背高、扶手几个参数里，普遍合格率较高。（表4）

单人床考察指标里，床长、床宽、床屏倾角几个指标要明显高于床高和床屏高两个指标，床高、床屏高合格率偏低可能与当代床普遍与较厚的席梦思床垫配合使用有关，因而单独的床高则适当降低了。（表5）

双人床人体工学指标反映的内容与单人床类似。同样是床高偏低，其他指标基本合格。（表6）

对桌台类家具里餐桌的人体工学考察指标主要有桌高、桌面长、桌面宽、针对圆桌的桌面直径、桌下净高、桌下净宽几项指标，在采样的33种餐桌里，圆桌的桌面直径合格率较低，其他绝大部分符合国标GB/T3326-1997桌椅凳类主要尺寸要求。（表7）

书桌采样数量为26种，其中桌高合格率最低为42%，桌下净高和净宽则基本合格。（表8）

厨房柜台涉及参数较多，采样的14种橱柜里吊柜高和容足空间合格率较低，吊柜深、底柜深、桌高三项合格率为64%，其余指标则合格率达到90%以上。（表9）

衣柜中设置了如图7个参数指标对采样的35种衣柜加以统计，其中挂衣棒上沿至底板距离合格率明显偏低，这会造成所挂大衣底部折叠不够平顺。门把手离地高数值也偏低，这项设置不合理将会造成开启柜门时比较费力。

（二）南京市场桌台类、储藏类、坐卧类家具合格率（表10）

第二系列的统计里，我们对桌台类、储藏类、坐卧类这几项与人体密切程度不同、功能性也不同的大类家具合格率做了统计。具体统计方法为在每一大类里，找出全部人体工学指标合格、1项人体工程学指标不合格、2项人体工程学指标不合格、3项人体工程学指标不合格、3项以上人体工程学指标不合格的家具数量，再分别除以每一大类采测数量的总数，即可得出以上结论。从图中看出，坐卧类相对于其他两类合格程度最低，储藏类合格程度最高。桌台类居中。在这三大类里，以坐卧类的人体工学指标最多，衡量最为严格。市场考察出来的漏洞也相对就多。

（三）南京各大家具城家具合格率（表11）

第三系列的统计里，我们针对南京参与此次市场调查的宜家、红星美凯龙、月星、永隆、金盛五个家具城分别作了测评。同样是将参测对象分为全部合格、1项指标不合格、2项指标不合格、3项指标不合格、3项以上指标不合格几个规格。具体统计方法为将每个家具城内各项合格程度不同的家具数量分别标示出来，再除以每个家具城采测数量的总数即得出以上数据。从图中可以看到金盛家居相对于其他四家来说总合格率较低，月星家居合格率最高，宜家家居、永隆家居、红星美凯龙家居店情况相似，指标居中。

在本次市场调查中，还对参与测量的两百五十多种不同品牌不同货号的单个家具按其人体工学合理程度逐个做了测评，因数量众多，不在此单列，将放在课题结项资料的市场调研数据汇总表里以供查阅。

五结论与建议

人体工程 篇12

1 皮革服装设计

1.1 皮革服装的现状

皮革服装一直深受人们喜爱, 具有面料柔软、弹性好以及耐穿抗油污等特点。皮革服装的设计从面料的选择、服装色彩的搭配到款式的更新等方面都在不断改进, 并逐渐加入了许多绣、镶嵌和抛光等工艺。在当代时装界, 皮革服装设计不断地革新, 并且形成了不同的设计艺术风格, 这些风格都是被市场广泛认可的。

1.2 皮革服装设计的发展理念

就目前情况来说, 皮革服装设计的理念还没有较大的创新。正如其他各领域行业一般, 皮革服装这一产业也需要发展进步, 想要其产品丰富多彩以及产业要长久发展下去, 保持良好的生命力, 就必须不断革新设计理念。众所周知, 设计是服饰生命的核心, 也是其发展进步的基石。设计所包含的创造性思维, 是直接作用于服装经济收益的关键要素, 皮革服装更是如此。近些年, 纺织面料等服装的设计已经取得了很大进步, 有了质的飞跃, 无论设计的款式花样, 还是文化地域特色, 亦或是色彩的搭配方式, 都让人“应接不暇”。因此, 目前皮革服装的设计必须跟上时代潮流, 要不断创新设计风格和提升设计水平, 创作出更多、更新、更好的产品, 以符合现代消费者的需求。

2 人体工程学以及人体特征

2.1 人体特征

一般来说, 人体特征主要分为生理特征、运动机构特征以及形体特征三部分。首先, 生理特征。其包括自身对体温的控制与调节机能, 皮肤表面的温度和汗腺, 以及气息调节能力所影响到的体表分泌物多少和程度等等。其次, 形体特征。形体特征主要包括人体基本的身材, 各个部位的尺寸大小, 体型整体大小及比例, 身体曲线的线条形状等等。最后, 运动机构特征。这个特征包含有运动关节可活动的控制范围, 皮肤收缩伸展的程度, 肌肉膨胀程度及其膨胀线条, 以及骨骼可移动的量度等。在正常情况下, 以上这些特征均属于人体的主要特征。

2.2 人体工程学

人体工程学, 在现今时代来说, 还属于一门比较新兴的学科, 因而地位较边缘化, 其主要是针对人的心理和生理两大方面进行研究。从生理方面而言, 人体工程学主要是通过设计活动以满足人们在物质上的需求。其主要采取方式是根据每个人身体结构中各项基本参数, 并借由人体的结构尺寸, 寻找出适合于设计产物的比例关系。另一面, 就心理而言, 通过研究类似空间、形状、色彩和肌理等多种因素, 用以了解人的情感、意志力、行为习性和运动喜好等所受到的影响。在这种研究基础上, 才能在设计过程中, 注意到各种造型色彩以及形态气味等元素, 从而使设计能够更加合理科学, 更能突出特点核心, 最终使其满足人们的各种精神需求。结合好这两点, 正是如今服装设计当中最值得关注的地方。

3 人体工程学作用于皮革服装设计中的具体策略

3.1 皮革服装设计的人体生理部分

生理是人体特征几个主要特征当中的一个方面, 皮革服装的设计要合理合适, 这一点决不能忽视。由于人体会分泌出汗液和其他物质, 体表体温会发生变化, 这些特性所有人都有, 但是每个人分泌物的多少与调节能力的好坏可能都不一样。因此, 皮革服装设计必须考虑到这一点, 设计的服装应该厚度适中, 透气效果要好, 排除气味的效率也不能低, 这样的设计才能满足人体生理特征部分的需求。

3.2 皮革服装设计的人体运动结构部分

人类如同任何动物一样, 身体随时都处在运动状态中。传统的皮革服装设计往往忽略了这一点, 使人们穿起来极不方便运动, 连走路走快一点都感到不舒服。结合人体工程学所设计的皮革服装, 应该把人体基本活动这个要素考虑进去。比如, 人在走动或跑动过程中, 需要考虑到减小阻力以及肩胛部衣服的柔软度和适应度。皮革服装设计在结合人体工程学的情况下, 设计的衣服应该是在运动中可减小空气阻力的, 并且人在跑动中身体扭动很轻松, 不会受到任何不适限制。

3.3 皮革服装设计的形体特征部分

一个优质的皮革服装设计, 也不能忽视人体特征中最基本的一个方面, 那就是形体特征。形体特征包含了人的个头大小、各部位尺寸, 还有身体的比例等, 每个人的形体特征都会有所差别。因此, 皮革服装在设计之前必须先做大量的调查, 尽可能了解广大消费群体主要是哪些, 其有着什么样的特点特性, 具体年龄层, 以及他们的整体形体类型。结合调查结果, 设计出最符合目标人群的款式和造型, 这样的皮革服装设计才是受消费者欢迎的, 当然也是最有效益的。此外, 针对个别形体比例较特殊的人群, 在通过调查了解情况后, 可相应设计少量适合这些特殊人群的服装款式。

3.4 从心理层面上考虑皮革服装设计

人体工程学主要分两大方面, 一方面是生理方面, 主要是讲身体对外部物质的需要。另一方面则是心理层面, 这方面讲的是人的心理对事物的追求和感应。皮革服装的设计能否成功, 很大一部分的考验来自于对人体工程学中心理层面的考虑是否足够。比如, 不同地区的不同人群阶层对色彩、形状等因素有着不同的喜好和情感。针对不同的喜好, 应综合起来看待, 设计中尽力做到最中性和最广泛化, 使设计出来的皮革服装能最大化地满足人们的心理需求和喜好。

3.5 皮革服装设计中比例分割的应用

在皮革服装设计过程中, 比例的调试与分割是实现其艺术价值的重要原理之一, 也是尤为关键的一个环节。通常在皮革设计时, 都会碰到皮革原料产品大小不同的情况, 所以分割与拼接是设计裁剪必须考虑到的一个要素。这要求设计处在这个环节时, 需要依照美学和人体工程学为基础, 实施分割与拼接, 而不可盲目胡乱地分割拼接。比例关系存在于设计裁剪服装中的众多地方, 比如服装的轮廓线及其裁剪面积, 还有整体色彩的分配融入等。这些比例的安排都出自于分割拼接, 其最为常见的就是黄金比例。从人体工程学的角度来说, 黄金分割是最符合人的视觉感受的。为了给人一种较为匀称协调舒适的视觉效果, 一般来说, 这种比例值会选取2:3, 3:5, 或者5:8等。简而言之, 皮革服装设计想要有效结合人体工程学, 综其要素就是要服装适合人体体型特征, 这种特征是符合视觉观赏的。利用好视觉中可存在错觉现象这种情况, 巧妙运用横竖向分割比例, 可以弥补人体自身的高矮胖瘦等不和谐的问题。

4 结语

服装设计近几十年来一直是个热门行业, 其优势是各种设计理念风格已经比较成熟, 但缺点正是在这种情况下, 设计难以得到突破, 而皮革服装设计更是如此。唯有深入了解人体工程学, 有效与之结合起来, 才可以将皮革服装设计推向更新、更高的发展前沿。

摘要：分别阐述了皮革服装设计的现状、发展进程以及人体工程学的几个主要特征。结合实际探讨了人体工程学应用于皮革服装设计的方案策略, 以期对皮革服装设计事业的发展提供参考作用。

关键词：皮革,服装设计,人体工程学,应用策略

参考文献

[1]张建兴.皮革服装设计与人体工程学[J].中国皮革, 2001, 18:143-145.

[2]倪一忠.从人体工程学谈服装的舒适性和功能性[J].四川丝绸, 2006, (1) :46-47.

[3]常建恕.论皮革服装设计观念的更新[J].陕西科技大学学报, 1991, (1) :135-138.

[4]马羚.皮革服装圆装袖设计及工艺的规范研究[D].上海:东华大学, 2014.