家具设计 FURNITURE DESIGN 15th. NOVEMBER 2006

第二章 人体机能是家具设计的主要依据 FURNITURE DESIGN 家具设计

FURNITURE DESIGN 家具设计 第二章 人体机能是家具设计的主要依据 根据家具与人和物之间的关系，可以将家具划分为三类： 第一类为与人体直接接触，起着支承人体活动的坐卧类家具，如椅、凳、床榻等。 第二类为与人体活动有着密切关系，起着辅助人体活动、承托物体的凭倚类家具，如桌台、几、案 、柜台等。 第三为与人体产生间接关系，起着贮存物品作用的贮存类家具，如橱、柜、架、箱等。 这三类家具基本上囊括了人们生活及从事各项活动所需的家具。家具设计是一种和人类活动密切 相关的创作活动，它必须依据人体尺寸及使用要求。 家具的服务对象是人，我们设计的每一件家具都是由人所使用的，因此家具设计 的首要因素是符合人的生理机能和满足人的心理需求。

FURNITURE DESIGN 家具设计 第一节 人体生理机能与家具设计的关系 一、人体的基本知识 家具设计首先要研究家具与人体的关系，要了解人体的构造及构成人体活动的主要 组织系统。 在人体的主要组织系统中， 骨骼系统 、 肌肉系统 和 神经系统 和家具设计密切关联 骨骼系统 ：骨骼是人体的支架，是家具设计测定人体比例、人体尺寸的基本依据。骨骼 中骨与骨的连接处是关节，人体通过不同类型和形状的关节进行着屈伸、回旋等各种 不同的动作，由这些局部动作的组合形成人体的各种姿态。家具要适应人体活动及承 托人体动作的姿态，就必须研究人体在各种姿态下的骨骼活动和家具的关系。 肌肉系统 ：肌肉的收缩和舒展支配着骨骼和关节的运动。 在人体抱持一种姿势不变的情况下，肌肉则处于长期的紧张状态而极易产生 疲劳，因此人们需要经常变换活动的姿态，使各部分肌肉收缩得以轮换休息；另外肌 肉的营养是靠血液循环来维持的，如果血液循环受到压迫而阻断，则肌肉活动就将产 生障碍。因此在家具设计中，特别是坐卧性家具，要研究家具与人体肌肉承压面的关 系。

FURNITURE DESIGN 家具设计 神经系统 ：人体各器官系统的活动是在神经系统的支配下，通过神经系统的调节实现的 感觉系统 ：激发神经系统起支配人体活动的机构是人的感觉系统。人们通过视觉、触觉 、嗅觉、味觉等感觉系统所接受到的各种信息，刺激传达到大脑，然后由大脑发出指 令，由神经系统传递到肌肉系统，产生发射式的行为活动。

FURNITURE DESIGN 家具设计 二、人体的基本动作 从家具设计的角度来看，合理地依据人体一定姿态下的肌肉、骨骼的结构来设计家 具，能调整人的体力消耗、减少肌肉的疲劳，从而提高工作效率。因此在家具设计中 对人体动作地研究显得十分重要。与家具设计密切相关的人体动作主要有立、坐、卧 。 如果人体活动长期处于一种单一的行为和动作时，他的一部分关节和肌肉就 长期地处于紧张状态，就极易感到疲劳。 立 ：人体站立是一种最基本地自然姿态，当人直立进行各种活动时，由于人体地骨骼结 构和肌肉运动时时处在变换和调节状态中，所以人们可以作较大幅度地活动和较长时 间地工作。大体上在站立活动中，活动变化最少地应属腰椎及其附属地肌肉部分，因 此人地腰部最易感到疲劳。 坐：当人坐下时，由于骨盆与脊椎地关系失去了原有直立姿态时地腿骨支撑关系，人体 地躯干就不能抱持平衡，人体必须依靠适当坐平面和靠背倾斜面来得到支撑和抱持躯 干地平衡，使人体骨骼、肌肉在人坐下来使能获得合理地松弛状态。 卧：卧姿使人们希望得到最好地休息状态。不管是立还是坐，人地脊椎和肌肉总是受到 压迫和处于一定地收缩状态，唯有卧姿，才能使脊椎地受压状态得到真正的松弛。

FURNITURE DESIGN 家具设计 人体不同姿态时腰椎变化

FURNITURE DESIGN 家具设计 三、人体尺寸 家具设计最主要的依据之一就是人体的尺寸。学习家具设计，必须首先了解人体各个部位固有 的基本尺寸。

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FURNITURE DESIGN 家具设计 （一） 坐卧性家具 坐卧性家具在我们的日常生活中使用最为频繁。坐卧性家具的基本功能是满足人们坐得舒服、 睡得安宁、减少疲劳和提高工作效率。 最关键得是减少疲劳。如果在家具设计中，通过对人体的尺寸、骨骼和肌肉关系的研究，使设 计的家具在支承人体动作时，将人体的疲劳度降到最低状态，也就能到最舒服和最安宁的感觉 ，同时也课保持最高的工作效率。 四、人体生理机能与家具设计的关系 在家具设计中对人体生理机能的研究是促使家具设计更具科学性的重要手段。

FURNITURE DESIGN 家具设计 1. 坐具的基本尺寸与要求 坐高：坐高是指坐具的坐面和地面的垂直距离（椅子的坐高由于座椅面常向后倾斜，通常以前 坐面高度作为椅子的坐高）。 坐高是影响坐姿舒适程度的重要因素之一，坐高不合理会导致不正确的坐姿，如果长时间坐， 会使人的腰部产生疲劳感。 一般而言，（椅子在没有靠背的情况下） 椅子的坐高为 400MM 时，腰部的活动度最 大，人也最容易感到疲劳。

FURNITURE DESIGN 家具设计 对于有靠背的座椅，其坐高不宜过高，也不宜过低，它与人体在坐面上的体压分布有关。座椅 面是人体坐姿时承受臀部和大腿的主要承受面。

FURNITURE DESIGN 家具设计 座椅面的形态及其软硬程度：坐面形状一般希望与人坐姿时大腿及臀部与坐面承压时形成的状 态相吻合。

FURNITURE DESIGN 家具设计 座垫的软硬程度对坐 的舒适程度起很大的 作用。座垫过硬，人 体的重量集中在坐骨 隆起的地方，而得不 到均匀的分布，易引 起坐骨部分的压迫疼 痛感；座垫过软，使 臀部和腿部肌肉的软 组织大部受压，也会 引起不舒适，并且产 生坐姿不稳定和起立 困难。

FURNITURE DESIGN 家具设计 朗 阿拉德 1986 《让人舒服的椅子》

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FURNITURE DESIGN 家具设计 坐深：是指坐面前沿到后沿的距离。如果坐深太大，超过大腿骨的长度，腰部无法和靠背接触 ，加剧了腰部肌肉的活动强度而致使疲劳产生；同时坐深过大，容易使大腿部的血管受压。 对于工作椅来说，由于工作时人体腰椎与骨盆之间呈垂直状态，所以坐深可以浅一点。而作为 休息的靠椅，因 腰椎与骨盆之间呈倾斜钝角状，坐深可以深一些。 坐宽：座椅的宽度应该使臀部得到全部的支承并适当的放宽。一般不小于 380MM 。

FURNITURE DESIGN 家具设计 座椅面倾斜度：人在休息时，人的坐姿向后倾靠，使腰椎有所承托。所以一般的座椅面都设计 成向后倾斜，其倾角一般为 3 度～ 5 度。 工作椅的椅面一般为水平状态，甚至有向前倾斜的（如绘图员使用的座椅）。 靠背椅：坐高在 400 ～ 450MM 时，腰部肌肉的活 动强度最大，而这一坐高也是我们坐具设计中用 的最普遍的高度。为了改变腰部疲劳的状态，就 必须通过设置靠背来弥补这一缺陷。 椅靠背就是使人的躯干得到充分的支承，特别是 人的腰椎（活动强度最大的部分）获得舒适的支 撑面。因此椅靠背的形态基本上与人体坐姿时脊 椎形态相吻。 靠背的高度一般不超过肩胛骨。工作用椅的靠背 要低，一般支持位置在上腰凹部的第二腰椎处。

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FURNITURE DESIGN 家具设计 1. 卧具的基本尺寸与要求 床是供人休息的主要卧具，也是和 人体接触时间最长的家具。 （ 1 ）卧姿时的人体结构特：仰卧时 ，腰椎接近于伸直状态。当人躺下以 后，人体各个部分重量 相互平行向下 ，并且由于各体块的重量不同，其各 个部位下沉量也不同。 因此床的设计好坏以能否消除人的疲 劳，即床的合理尺寸既床的软硬能否 适应支承人体卧姿时，使人体处于最 佳的休息状态。人体在卧姿时的体压 分布情况是决定体感舒适的主要原因 之一。

家具设计 FURNITURE DESIGN 家具设计 （ 2 ）卧具的尺寸 人在睡眠时，并不是一直处于一种静止状态，而是经常辗转反侧，人的睡眠质量除了和床 垫 的软硬有关，还和床的宽度有关。 单人床最小的宽度为 700MM. 成人用床床面净长为 1920MM. 床高为 400 ～ 500MM 双层床底层高度不小于 420MM ，层间净高不小于 950MM.

FURNITURE DESIGN 家具设计 （二） 凭依性家具 凭依性家具是人们工作和生活所必须的辅助性家具。如就餐用的餐桌、看书写字用的写字台、 学生上课用的课桌、制图桌等；另外有为站立活动而设置的售货柜台、讲台和各种操作台等。 1. 坐式用桌的基本要求与尺寸 高度：桌子的高度与人体动作时肌肉的形态既疲劳度有密切的关系。 过高的桌子容易造成脊柱的侧弯和眼睛的近视，以及肘低于桌面等不正确姿势而引起肌肉紧张 ；桌面过低也会使人的脊柱弯曲扩大，造成驼背、腹部受压以及背肌紧张。 确定桌子的高度，首先应先有座椅的高度，然后再加上桌面和椅面之间的高度差，即： 桌高＝坐高＋桌椅高差（坐姿时上身高度的 1/3 ） 根据不同的使用场合，桌椅高差可适当调整。如写字桌的桌椅高差＝坐姿时上身高度的 1/3 减 20 ～ 30MM ；学校课桌的桌椅高差＝坐姿时上身高度的 1/3 减 10MM 。 在我国，商业化生产的桌子的高度一般为 700 ～ 760MM ，一般分别为 700MM ， 720MM ， 740MM ， 760MM 等规格。

FURNITURE DESIGN 家具设计 桌面下的净空尺寸：桌下容膝空间净高大于 580MM 。

1. 立式用桌的基本要求与尺寸 高度：一般以 910 ～ 965MM 为宜。若是需用力工作的操作台，其桌面可以适当降低 20 ～ 50MM FURNITURE DESIGN 家具设计

FURNITURE DESIGN 家具设计 （三） 贮存性家具 贮存性家具是收藏、整理日常生活中的器物、衣物、书籍等物品的家具。根据存放物品的不同 ，可以分成柜类和架类两种不同的贮存方式。柜类贮存方式主要有大衣柜、小衣柜、壁橱、书 柜、各种陈列柜等；架类贮存方式主要有书架、食品架、衣帽架等。

FURNITURE DESIGN 家具设计 1. 贮存性家具与人体尺度的关系 A 是站立时上臂伸出的取物高度，以 1900mm 为界线，再高就要站在椅子上存取物品，是经常存取 和偶然存取的分界线。 B 是站立时伸臂存取物品时较舒适的高度， 1750 ～ 1800mm 可以作为经常伸臂适用的挂棒或隔板的 高度。 C 是视平线高度， 1500mm 是存取物品最舒适的区域。 D 是站立时取物比较舒适的范围， 600 ～ 1200mm ，但是已经受视线影响及局部弯腰存取物品。 E 是下蹲伸手存取物品的高度， 650mm 可作经常存取物品的下限高度 F 、 G 是有炊事案桌的情况下存取物品的使用高度，存贮柜高度尺寸姚相应降低 200mm.

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