人体工程学与家具设计.pdf

人体工程学与家具功能设计人体工程学与家具功能设计家具的服务对象是人，设计与生产的每一件家具都是由人使用的。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情感需求。家具的功能设计是家具设计的主要设计要素之一。功能对家具的结构和造型起着主导的和决定性的作用，不同功能有其不同的造型，在满足人类多种多样的要求下，力求家具能够舒适方便、坚固耐用、易于清洁，满足一切使用上的要求。功能决定着家具造型的基础形式，是设计的基础。家具设计的目的是更好地满足人在家具功能使用上的要求，家具设计师必须了解人体与家具的关系，把人体工程学知识应用到现代家具设计中来。（一）概（一）概述述1 1人体工程学的定义人体工程学的定义人体工程学(human engineering 或 ergonomics)又称人机工程学、人类工程学、人类工效学、人体工学、人间工学等，它是研究“人机(物)环境”系统中三个要素之间的关系，使其符合于人体的生理、心理及解剖学特性，从而改善工作与休闲环境，提高人的作业效能和舒适性，有利人的身心健康和安全的一门边缘学科。在人、机、环境三个要素中，“人”是指作业者或使用者，人的心理特征、生理特征以及人适应机器和环境的能力都是人体工程学重要的研究课题。“机”是指机器，仅较一般技术术语的意义要广得多，包括人操作和使用的一切产品和工程系统。怎样才能设计出满足人的要求、符合人的特点的产品，是人体工程学探讨的重要问题。“环境”是指人们工作和生活的环境，噪声、照明、温度等环境因素对人的工作和生活的影响是人体工程学研究的主要对象。2 2人体工程学在家具功能设计中的作用人体工程学在家具功能设计中的作用（1）确定家具的最优尺寸人体工程学的重要内容是人体测量，包括人体各部分的基本尺寸、人体肢体活动尺寸等，为家具设计提供精确的设计依据，科学地确定家具的最优尺寸，更好地满足家具使用时的舒适、方便、健康、安全等要求。同时，也便于家具的批量化生产。（2）为设计整体家具提供依据设计整体家具要根据环境空间的大小、形状以及人的数量和活动性质确定家具的数量和尺寸。家具设计师要通过人体工程学的知识，综合考虑人与家具及室内环境的关系并进行整体系统设计，这样才能充分发挥家具的总体使用效果。（二）（二）人体生理机能与家具人体生理机能与家具1 1人体基本知识人体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，即人体生理机能特征的基础。人体是由骨骼系统、肌肉系统、消化系统、血液循环系统、呼吸系统、泌尿系统、生殖系统、内分泌系统、神经系统、感觉系统等组成。这些系统互相配合、相互制约，共同维持着人的生命和完成人体的活动。在这些组织系统中，与家具设计有密切关联的是骨骼系统、肌肉系统、神经系统和感觉系统等。如：骨骼是人体的支架，是家具设计测定人体比例、人体尺度的基本依据。家具要适应人体活动及承托人体动作的姿态，就必须研究人体各种姿态下的骨关节转动与家具的关系。（1）骨骼系统骨骼是人体的支架，是家具设设计测定人体比例、人体尺度的基本依据。骨骼中骨与骨的连接处为关节，人体通过不同类型和形状的关节进行着屈伸、内收外展、回旋等各种不同的动作和运动，由这些局部的动作组合而形成人体各种姿态。家具要适应人体活动及承托人体动作的姿态，就必须研究人体各种姿态下的骨关节转动与家具的关系。（2）肌肉系统肌肉有横纹肌、心肌和平滑肌。骨、关节的运动都靠横纹肌随人的意志而活动，使人体在使用家具时保持一定的姿势。心肌和平滑肌的活动，虽然也受情绪的影响，但不受人的意志所控制。肌肉的收缩和舒展支配着骨骼和关节的运动。在人体保持一种姿态不变的情况下，肌肉则因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，使各部分的肌肉收缩得以轮换休息。供人们休息的家具，就是在于能够松弛肌肉，减少或消除肌肉的疲劳。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，则肌肉的活动就将产生障碍。因此，在家且设计中，特别是坐卧类家具，要研究家具与人体肌肉承压面的关系。（3）神经系统人体各个器官系统的活动都是在神经系统的支配下，通过神经体液调节而实现的。神经系统的主要部分是脑和脊髓，它和人体各个部分发生紧密的联系，以反射为基本活动方式，调节人体的各种活动。（4）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。人们通过眼、耳、皮肤、鼻、口舌等感觉器官产生视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉等感觉系统所接受到的各种信息，刺激传达到大脑中枢而产生感觉意识，然后由大脑发出指令，由神经系统传递到肌肉系统，产生反射式的行为活动，如晚间睡眠在床上仰卧时间久后，肌肉受压通过触觉传递信息后作出反射性的行为活动翻身侧卧。2 2人体基本动作人体基本动作人体的动作形态是相当复杂而又变化万千，从坐、卧、立、蹲、跳、旋转、行走等都会显示出不同形态所具有的不同尺度和不同的空间需求。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，能调整人的体力损耗、减少肌肉的疲劳，从而极大地提高动作效率。因此，在家具设计中，对人体动作形态的研究显得十分必要。与家具设计密切相关的人体动作形态主要是立、坐、卧。（1）立人体站立是一种最基本的自然姿态，由骨骼和无数关节支撑而成。当人直立进行各种活动时，由于人体的骨骼结构和肌肉运动处在变换和调节状态中，所以人们可以做较大幅度的活动和较长时间的工作，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长期地处于紧张状态，就极易感到疲劳。人体在站立活动中，活动变化最少的应属腰椎及其附属的肌肉部分。因此，人的腰部最易感到疲劳，这就需要人们经常活动腰部和改变站姿。（2）坐人体的躯干结构是支撑上部身体重量和保护内脏不受压迫，当人体站立过久时，就需要坐下来休息。当人坐下时，由于骨盆与脊椎的关系失去了原有直立姿态时的腿骨支撑关系，人体的躯干结构就不能保持原有的平衡和姿势。因此，就需要辅以依靠适当的坐平面和靠背倾斜面，对人体加以支撑和保持躯干的平衡，使人体骨骼、肌肉在人坐下来时能获得合理的松弛状态。为此，人们设计了各类坐具以满足坐姿状态下的各种使用功能。另外，人们的活动和工作也有相当大的部分是坐着进行的。因此，需要更多地研究人坐着活动时骨骼和肌肉的关系。（3）卧不管站立和坐，人的脊椎骨骼和肌肉总是受到压迫迫和处于一定的收缩状态，卧的姿态，才能使脊椎骨骼的受压状态得到真正的松弛，从而得到最好的休息。因此，从人体骨骼与肌肉结构的观点来看，卧不能看作为站立姿态的横倒。当人处于卧与坐的动作姿态，其腰脊椎形态位置是完全不一样的，站立时基本上是自然 S 形，而仰卧时接近于直线。因此，只有把卧作为特殊的动作形态来认识，才能真正理解卧的意义和掌握好卧具（床）的功能设计。根据家具与人和物之间的关系，可以将家具划分成三类：3 3人体尺寸人体尺寸人体尺寸是家具功能设计最基本的依据。人体尺寸可分为构造尺寸和功能尺寸。构造尺寸是指静态的人体尺寸，对与人体有直接关系的物体有较大关系，如家具、服装和设备等，主要为各种家具、设备提供数据。功能尺寸是指动态的人体尺寸，是人在进行某种功能活动时肢体所能达到的空间范围。对于大多数的设计，功能尺寸可能有更广泛的用途。在使用功能尺寸时强调的是在完成人体的活动时，人体各个部分是不可分的，不是独立工作，而是协调动作。要确定一件家具的尺寸是多少才最适宜于人们的方便使用，就要先了解人体各部位固有的构造尺寸，如身高、肩宽、臂长、腿长等，以及人体在使用家具时的功能尺寸，即立、坐、卧时的活动范围。人体尺寸与家具尺寸有着密切的关系。4 4家具功能与人体生理机能家具功能与人体生理机能家具功能合理很主要的一个方面，就是如何使家具的基本尺度适应人体静态或动态的各种姿势变化，诸如休息、座谈、学习、娱乐、进餐、操作等。而这些姿势和活动无非是靠人体的移动、站立、坐靠、躺卧等一系列的动作连续协同而完成的。在家具设计中对人体生理机能的研究可以使家具设计更具科学性。由人体活动及相关的姿态，人们设计生产了相应的家具，根据家具与人和物之间的关系，可以将家具划分成三类：（1）坐卧类（支承类）家具：与人体直接接触，起着支承人体活功的坐卧类家具（又分为坐具类和卧具类），如椅、凳、沙发、床、榻等。其主要功能是适应人的工作或休息。（2）凭倚类家具：与人体活动有着密切关系，起着辅助人体活动、供人凭倚或伏案工作、并可贮存或陈放物品的凭倚家具（虽不直接支承人体，但与人体构造尺寸和功能尺寸相关），如桌、台、几、案、柜台等。其主要功能是满足和适应人在站、坐时所必须的辅助平面高度或兼作存放空间之用。（3）贮存类（贮藏类）家具：与人体产生间接关系，起着贮存或陈放各类物品以及兼作分隔空间作用的贮存类家具，如橱、柜、架、箱等。其主要功能是有利于各种物品的存放和存取时的方便。这三大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。家具设计是一种创造性活动，它必须依据人体尺度及使用要求，将技术与艺术诸要素加以完美的结合。（三）（三）坐具类家具的功能设计坐具类家具的功能设计坐与卧是人们日常生活中最多动的姿态，如工作、学习、用餐、休息等都是在坐卧状态下进行的。因此，椅、凳、沙发、床等坐卧类家具的作用就显得特别重要。按照人们日常生活的行为，人体动作姿态可以归纳为从立姿到卧姿的八种不同姿势，如（图 31）所示。其中有三个基本形是适用于工作形态的家具、另有三个基本形是适用于休息形态的家具。通常是按照这种使用功能作为坐卧类家具的细分类。坐卧类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。其中，最关键的是减少疲劳。如果在家具设计中，通过对人体的尺度、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，也就能得到最舒服、最安宁的感觉，同时也可保持最高的工作效率。然而形成疲劳的原因是一个很复杂的问题，但主要来白肌肉和韧带的收缩运动，并产生巨大的拉力。肌肉和韧带处于长时间的收缩状态时，人体就需要给这部分肌肉供给养料，如供养不足，人体的部分机体就会感到疲劳。因此在设计坐卧类家具时，必须考虑人体生理特点，使骨筋、肌肉结构保持合理状态，血液循环与神经组织不过分受压，尽量设法减少和消除产生疲劳的各种因素。（图 32）所示为人体不同姿态与腰椎变化的关系。当人坐下来时，腰椎就很难保持原来的自然状态、而是随着不同的坐姿经常改变其曲度。图中姿势b（人体侧卧、L 下肢稍加弯曲时）是腰椎处于最接近站立时呈自然状态的腰椎曲线a。而曲线 L 是人体坐姿和下肢稍曲时，腰椎处于最自然的状态，也即休息最有效的状态。因此，在设计椅子或沙发时，应当使靠背的形状和角度接近于适应人坐姿时的腰椎曲线，接近于曲线b。图图 3 31 1人体各种姿势与坐卧家具类型人体各种姿势与坐卧家具类型1立姿2立姿并倚靠某一物体3坐凳状态，可作制图、读书等使用的小型椅子4坐面、靠背支撑着人体，可作一般性工作、用餐、5较舒适的姿势，椅子有扶手，用于用餐、读书等6很舒适的姿势，属沙发类的休息用椅 7躺状休息用椅 8完全休息状态用床机器操作等图图 3-23-2 姿势与腰的关系姿势与腰的关系1 1坐具的基本尺度与要求坐具的基本尺度与要求1 11 1 工作用坐具工作用坐具一般工作用坐具的主要品种有凳、靠背椅、扶手椅、圈椅等，它的主要用途是既可用于工作，又利于休息。工作用椅可分为作业用椅、轻型作业椅、办公椅和会议椅等。（1）坐高（没有靠背）的坐高是指坐面与地面的垂直距离；椅坐面常向后倾斜或做成凹形曲面，通常以坐面前缘至地面的垂直距离作为椅坐高。坐高是影响坐姿舒适程度的重要因素之一、坐面高度不合理会导致不正确的坐姿，并且坐的时间稍久，就会使人体腰部产生疲劳感。通过对人体坐在不同高度的凳子上其腰椎活动度的测定（图33）可以看出凳高为400mm 时，腰椎的活动度最高，即疲劳感最强。稍高或稍低于此数值者，其人体腰椎的活动度下降，舒适度也随之增大，这意味着凳子比 400mm稍高或稍低都不会使腰部感到疲劳，在实际生活中人们喜欢坐矮板凳从事活动的道理就在于此，人们在酒吧间坐高凳活动的道理也相同。对于有靠背的坐椅，其坐高既不宜过高，也不宜过低，它与人体在坐面上的体压分布有关。不同高度的椅面，其体压分布情况有显著差异，坐感也不尽相同，它是影响坐姿舒服与否的重要因素。坐椅面是人体坐时承受臀部和大腿的主要承受面，通过测试，不同高度的坐椅面的体压分布（如图 33）所示，可看出臀部的各部分分别承受着不同的压力，椅坐面过高，两足不能落地，使大腿前半部近膝窝处软组织受压，时间久了，血液循环不畅，肌腱就会发胀而麻木；如果椅坐面过低，则大腿碰不到椅面，体压分布就过于集中，人体形成前屈姿态，从而增大了背部肌肉负荷，同时人体的重心也低，所形成的力距也大，这样使人体起立时感到困难（图34）。因此，设计时应力求避免上述情况的出现，并寻求合理的坐高与体压分布，根据坐椅的体压分布情况来分析，椅坐高应小于坐者小腿窝到地面垂直距离，使小腿有一定的活动余地。因此，适宜的坐高应当等于小腿窝高加2535mm 鞋跟高后，再减 1020nm 为适宜。3-33-3不同坐高与体压分（不同坐高与体压分（g/cmg/cm2 2）（2）坐深：主要是指坐面的前沿至后沿的距离。它对人体舒适度影响也很大，如坐面过深，则会使腰部的支撑点悬空，靠背将失去作用，同时膝窝处还会受到压迫而产生疲劳。同时，坐面过深，还会使膝窝处产生麻木的反应，并且也难起立（图35）。因此，坐面深度要适度，通常坐深小于人坐姿时大腿水平长度，使坐面前沿离开小腿有一定的距离，以保证小腿的活动自由（图 36）。我国人体的平均坐姿大腿水平长度为男性445mm、女性 425mm，所以坐深可依此值减去椅坐前缘到膝窝之间应保持的大约 60mm 空隙来确定，一般说来选用 380420mm之间的坐深是适宜的。对于普通工作椅，在正常就坐情况下，由于腰椎到骨盆之间接近垂直状态，其坐深可以浅一点，而对于一些倾斜度较大，专供休息的靠椅，因坐时人休腰椎到骨盆也呈倾斜状态，所以坐深就要略加深，也可将坐面与靠背连成一个曲面。（3）坐宽：根据人的坐姿及动作，椅子的坐面往往呈前宽后窄，前沿宽度称坐前宽，后沿宽度称坐后宽。椅坐的宽度应当能使臀部得到全部的支承，并且有适当的活动余地，便于人能随时调整其坐姿。肩并肩坐的联排椅，宽度应能保证人的自由活动，因此，应比人的肘至肘宽稍大一些。一般靠背椅坐宽不小于380mm 就可以满足使用功能的需要；对扶手椅来说，以扶手内宽作为坐宽尺寸，按人体平均肩宽尺寸加上适当余量，一般不小于 460mm，其上限尺寸应兼顾功能和造型需要，如就餐用的椅子，因人在就餐时，活动量较大，则可适当宽些。坐宽也不宜过宽，以自然垂臂的舒适姿态肩宽为准。（4）坐面曲度：人坐在椅、凳上时，坐面的曲度或形状也直接影响体压的分布，从而引起坐感觉的变异，如图 37 所示。从图中可知，左力的体压分布较好，右方的欠佳，坐感不良。其原因是左边的压力集中于坐骨支承点部分，大腿只受轻微的压力；而右边的则有相当的压力要内腿部软组织来承受。尽管从坐面外观来看，似乎右边的舒适感比左边为好，但实际情况恰恰相反，所以坐椅也不宜过软，因为，坐垫愈软，则臀部肌肉受压面积愈大，而致坐感不舒服。因此，设计时应注意尽量使腿部的受压降低到最低限度。由于腿部软组织丰富，无合适的立承位置，不具备受压条件（有股动脉通过），故椅坐面宜多选以半软稍硬的材料，坐面前后也可略显微曲形或平坦形，这有利于肌肉的松弛和便于起坐动作。（5）座面倾斜度：一般坐椅的坐面是采用向后倾斜的，后倾角度以 35为宜。但对工作用椅来说，水平坐面要比后倾斜坐面好一些。因为当人处于工作状态时，若坐面是后倾的，人体背部也相应向后倾斜，势必产生人体重心随背部的后倾而向后移动、这样一来，就不符合人体在工作时重心应落于原点趋前的原理，这时，人在工作时为提高效率，就会竭力欲图保持重心向前的姿势，致使肌肉与韧带呈现极度紧张的状态，不多时间，人的腰、腹、腮等处就开始感到疲劳，引起酸痛。因此，一般工作用椅的坐面以水平为好，甚至也可考虑椅面向前倾斜。如通常使用的绘图凳面是前倾的；一般情况下，在一定范围内，后倾角越大，休息性越强，但不是没有限度的，尤其是对于老年使用的椅子，倾角不能太大，因为会使老年人在起坐时感到吃力。（6）椅靠背：人若笔直地坐看，躯干得不到支撑，背部肌肉也就显得紧张，渐呈疲劳现象，因此，就需要用靠背来弥补这一缺陷。椅靠背的作用就是要使躯干得到充分的支承，通常靠背略向后倾斜，能使人体腰椎获得舒适的支承面，同时，靠背的基部最好有一段空隙，利于人坐下时，臀肌不致受到挤压。在靠背高度上有肩靠、腰靠和颈靠三个关键支撑点。肩靠应低于肩胛骨（相当于第9 胸椎，高约460mm），以肩胛的内角碰不到椅背为宜。腰靠应低于腰椎上沿，支撑点位置以位于上腰凹部（第24 腰椎处，高为 18250mm）最为合适。颈靠应高于颈椎点，一般应不小于660mm。图图 3-43-4坐面高度不适例坐面高度不适例图图 3-53-5 人体与坐面深度人体与坐面深度3-63-6 坐面深度不适例（坐面深度不适例（g/cmg/cm2 2）3-73-7坐面曲度与体压分布图坐面曲度与体压分布图1 12 2 休息用坐具休息用坐具休息用坐具的主要品种有躺椅、沙发、摇椅等。它的主要用途就是要充分地让人得到休息，也就是说它的使用功能是把人体疲劳状态减至最低程度，使人获得满意的舒适效果。因此，对于休息用椅的尺度、角度、靠背支撑点、材料的弹性等的设计要给予精心考虑。（1）坐高与坐宽：通常认为椅坐前缘的高度应略小于膝窝到脚跟的垂直距离。据测量，我国人体这个距离的平均值，男性为 4l0mm，女性为 360380mm。因此，休息用椅的坐高宜取 330380mm 较为合适（不包括材料的弹性余量）。若采用较厚的软质材料，应以弹性下沉的极限作为尺度准则。坐面宽也以女性为主，一般在430450mm以上。（2）坐倾角与椅夹角：坐而的后倾角以及坐面与靠背之间的夹角（椅夹角或靠背夹角）是设计休息用椅的关键，由于坐面向后倾斜一定的角度，促使身体向后倾，有利人体重量分移至靠背的下半部与臀部坐骨结节点，从而把体重全部抵住。而且，随着人体不同休息姿势的改变，坐面后倾角及其与靠背的夹角还有一定的关联性，靠背夹角越大，坐面后倾角也就越大，如图 38 所示。一般情况下，在一定范围内，倾角越大，休息性越强，但不是没有限度的，尤其是对于老年使用的椅子，倾角不能太大，因为会使老年人在起坐时感到吃力。通常认为沙发类坐具的坐倾角以47为宜，靠背夹角（斜度）以l06112为宜；躺椅的坐倾角可在 615之间，靠背夹角可达112120。随着坐面与靠背夹角的增大，靠背的支撑点就必须分别增加到23 个，即第 2 与第 9 胸椎（即肩胛骨下沿）两处，高背休息椅和躺椅还须增高至头部的颈椎。其中以腰椎的支撑最重要。（如图 39 所示）（3）坐深：休息用椅由于多采用软垫做法，坐面和靠背均有一定程度的沉陷，故坐深可适当放大。轻便沙发的坐深可在 480500mm 之间；中型沙发在 500530mm 之间就比较合适；至于大型沙发可视室内环境作适当放大。如果坐面过深，人坐在上面，腰部接触不到靠背，结果支撑的部位不是腰椎，而是肩胛骨，上身被迫向前弯曲，造成腹部受挤压，使人感到不适和疲劳。（4）椅曲线：休息用椅的椅曲线是椅坐面、靠背面与人体坐姿时相应的支撑曲面（图310）。它是建立在坐面体压分布合理的基础上，通过这样的整体曲面来完成支撑人体各部位的任务，并将使用功能与造型美很好地结合在一起，使人们唤起一种美与力的意象。按照人体坐姿舒适的曲线来合理确定和设计休息用椅及其椅曲线，可以使腰部得到充分的支撑，同时也减轻了肩胛骨的受压。但要注意托腰（腰靠）部的接触面宜宽不宜窄，托腰的高度以185250mm 较合适。靠背位于腰靠（及肩靠）的水平横断面宜略带微曲形以适应腰园（及肩部），一般肩靠处曲率半径为 400500mm，腰靠处曲率半径为 300mm。但过于弯曲会使人感到不舒适，易产生疲感（图311）。靠背宽一般为 350480mm。3-83-8 椅座角度与不同的休息姿势椅座角度与不同的休息姿势3-93-9 椅夹角与支撑点椅夹角与支撑点3-103-10椅曲线与人体椅曲线与人体3-113-11靠背不适例靠背不适例（5）弹性：休息用椅软垫的用材及其弹性的配合也是一个不可忽视的问题。弹性是人对材料坐压的软硬程度或材料被人坐压时的反回度。休息椅用软垫材料可以增加舒适感，但软硬应有适度。一般来说，小沙发的坐面下沉以70mm 左右合适，大沙发的坐面下沉应在80120mm 合适。坐面过软，下沉度太大，会使坐面与靠背之间的夹角变小，腹部受压迫，使人感到不适，起立也会感到困难。因此，休息用椅软垫的弹性要搭配好，为了获得合理的体压分布，有利于肌肉的松弛和便于起坐动作，应该是靠背比坐面软些。在靠背的做法上，腰部宜硬点，而背部则要软些。设计时应该以弹性体下沉后的安定姿势为尺度计核依据。通常靠背的上部弹性压缩应在 3045nm，托腰部的弹性压缩宜小于35mm。休息椅的坐面与靠背，也可采用藤皮、革带、织带等材料来编织，具有相当舒适的弹性。（6）扶手：休息用椅常设扶手，可减轻两肩、背部和上肢肌肉的疲劳，获取舒适的休息效果。但扶手高度必须合适，扶手过高或过低，肩部都不能自然下垂，容易产生疲劳感，根据人体自然屈臂的肘高与坐面的距离，扶手的实际高度应在 200250mm（设计时应减去坐面下沉度）为宜。两臂自然屈伸的扶手间距净宽应略大于肩宽，一般应不小于 460mm，以520560mm 为适宜，过宽或过窄都会增加肌肉的活动度，产生肩酸疲劳的现象（图 312）。扶手也可随坐面与靠背的夹角变化而略有倾斜，有助于提高舒适效果，通常可取为1020的角度。扶手外展以小于10的角度范围为宜。扶手的弹性处理不宜过软，因它承受的臂力不大，而在人起立时，还可起到助立作用。但在设计时要注意扶手的触感效果，不宜采用导热性强的金属等材料，还要尽量避免见棱见角的细部处理。图 3-13 至 3-16 是各种休息用椅的基本尺寸。3-123-12 扶手间距不适例扶手间距不适例3-133-13 作业用椅的基本尺度作业用椅的基本尺度图图 3-143-14 轻度作业用椅的基本尺度轻度作业用椅的基本尺度图图 3-153-15 一般休息用椅的基本尺度一般休息用椅的基本尺度图图 3-163-16 休息用椅的基本尺度休息用椅的基本尺度图图 3-173-17 有靠头和足凳的休息用椅的基本尺度有靠头和足凳的休息用椅的基本尺度2 2坐具的主要尺寸坐具的主要尺寸坐具的主要尺寸包括坐高、坐面宽、坐前宽、坐深、扶手高、扶手内宽、背长、坐斜度、背斜角等尺寸，以及为满足使用要求所涉及到的一些内部分隔尺寸，这些尺寸在相应的国家标淮中已有规定。本节除列有规定尺寸外，也提供了一些参考尺寸，供设计时参考。坐高与桌面高的配型尺寸关系如图318 和表 31 所示。3-183-18 坐高与桌面高的配置关系坐高与桌面高的配置关系表表 3 31 1 坐高与桌面高的配置尺寸关系坐高与桌面高的配置尺寸关系（mm）桌面高 H680 760780（参考尺寸）坐高 H1400 440软面最大坐高 460（含下沉量）桌椅（凳）高差HH1250 32010尺寸缓差摘自 GB/T33261997）（1 1）椅类家具主要尺寸椅类家具主要尺寸普通椅子：其基本尺寸如图3-19 和表 3-2 所示。3-193-19 普通椅子基本尺寸的标注普通椅子基本尺寸的标注（a）靠背椅（b）扶手椅（c）折椅表表 3-23-2 普通椅子的基本尺寸普通椅子的基本尺寸（mm）椅子种类靠背椅扶手椅折椅坐深T340 420400 440340 400背长L275275275坐前宽B2380340 400扶手内宽B3460扶手高H200 250尺寸级差101010背斜角95 10095 100100110坐斜角1 41 41 4（摘自 GB/T33261997）（2 2）凳类家具主要尺寸）凳类家具主要尺寸普通凳类家具基本尺寸如图3-20 和表 3-3 所示（a）长凳（b）长方凳（c）正方凳（d）圆凳图图 3-203-20 凳类基本尺寸的标注凳类基本尺寸的标注表表 3-33-3 凳类的基本尺寸凳类的基本尺寸（mm）凳类长凳长方凳正方凳圆凳长 L900 1050宽 B120 150320260深 T240260直径 D260长度级差50101010（摘自 GB/T33261997、QB/T23831998）宽度级差1010（3 3）沙发家具主要尺寸）沙发家具主要尺寸沙发类家具基本尺寸如图3-21 和表 3-4图图 3-213-21 沙发基本尺寸的标注沙发基本尺寸的标注表表 3-43-4 沙发的基本尺寸沙发的基本尺寸（mm）沙发类单人沙发双人沙发三人沙发坐前宽 B480320320（摘自 QB/T1952.11999）坐深 T480 600坐前高 H1360 420扶手高 H2250背高 H3600背长 L300背斜角 106 112坐斜角 5 7（四）（四）卧具类家具的功能设计卧具类家具的功能设计1 1卧具的基本尺度与要求卧具的基本尺度与要求卧具主要是床和床垫类家具的总称。卧具是供人睡眠休息的，使人躺在床上能舒适地尽快入睡，以消除每天的疲劳，便于恢复工作精力和体力。所以床及床垫的使用功能必须注重考虑床与人体的关系，着眼于床的尺度与床面（床垫）弹性结构的综合设计。（1）睡眠的生理睡眠是每个人每天都进行的一种生理过程。每个人的一生大约有13 的时间在睡眠，而睡眠又是人为了更好的、有更充沛的精力去进行各种活动的基本休息方式。因而与睡眠直接相关的卧具的设计，也主要是指床的设计，就显得非常重要。睡眠的生理机制十分复杂，至今科学家们也并没有完全解开其中的秘密，只是对它有一些初步的了解。一般可以简单地认为睡眠是人的中枢神经系统兴奋与抑制的调节产生的现象，日常活动中，人的神经系统总是处于兴奋状态。到了夜晚，为了使人的机体获得休息，中枢神经通过抑制神经系统的兴奋性使人进入睡眠。休息的好坏取决于神经抑制的深度也就是睡眠的深度。通过测量发现人的睡眠深度不是始终如一的，而是在进行周期性变化。睡眠质量的客观指征主要有：一是上面所说的睡眠深度的生理测量；二是对睡眠的研究发现人在睡眠时身体也在不断地运动，经常翻转，采取不同的姿势。而睡眠深度与活动的频率有直接关系，频率越高，睡眠深度越浅。（2）床面（床垫）的材料通常，人们偶尔在公园或车站的长凳或硬板上躺下休息时，起来会感到浑身的不舒服，身上被木板压得生疼，因此，像坐椅一样，常常需要在床面上加一层柔软材料。这是因为，正常人在站立时，脊椎的形状是 S 形，后背及腰部的曲线也随着起伏；当人躺下后，重心位于腰部附近，此时，肌肉和韧带也改变了常态，而处于紧张的收缩状态，时间久了就会产生不舒适感。因此，床是否能消除人的疲劳（或者引起疲劳），除了合理的尺度之外，主要是取决于床或床垫的软硬度能否适应支撑人体卧势处于最佳状态的条件。床或床垫的软硬舒适程度与体压的分布直接相关，体压分布均匀的较好，反之则不好。体压是用不同的方法测量出的身体重量压力在床面上的分布情况。不同弹性的床面，其体压分布情况也有显著差别。床面过硬时，显示压力分布不均匀，集中在几个小区域，造成局部的血液循环不好，肌肉受力不适等，而较软的床面则能解决这些问题。但是如果睡在太软的床上，由于重力作用，腰部会下沉，造成腰椎曲线变直，背部和腰部肌肉受力，从而产生不适感觉（图 322，323），进而直接影响睡眠质量。因此，为了使人在睡眠时体压得到合理分布，必须精心设计好床面或床垫的弹性材料，要求床面材料应在提高足够柔软性的同时保持整体的刚性，这就需要采用多层的复杂结构。床面或床垫通常是用不同材料搭配而成的三层结构（图 324），即与人体接触的面层采用柔软材料；中层则可采用硬一点的材料，有利于身体保持良好的姿态；最下一层是承受压力的部分，用稍软的弹性材料（弹簧）起缓冲作用。这种软中有硬的三层结构做法由于发挥了复合材的振动特性，有助于人体保持自然和良好的仰卧姿态，使人得到舒适的休息。图图 3-223-22 人体卧姿的体压分布人体卧姿的体压分布图图 3-233-23 床的软硬度与人体弓背曲线床的软硬度与人体弓背曲线（上为硬床，下为软床面）（上为硬床面，下为软床面）图图 3-243-24 床面或床垫的软硬多层结构床面或床垫的软硬多层结构2 2卧具的主要尺寸卧具的主要尺寸卧具的主要尺寸包括床面长、床而宽、床面高或底层床面高、层间净高，以及为满足安全使用要求所涉及到的一些栏板尺寸。这些尺寸在相应的国家标准中已有规定。本节除列有规定尺寸外，也提供了一些参考尺寸，供读者设计时参考。（1）单层床基本尺寸：如图325 和表 3-5 所示。（2）双层床基本尺寸：如图326 和表 3-6 所示。图图 3 32525 单层床基本尺寸单层床基本尺寸表表 3-53-5 单层床的基本尺寸单层床的基本尺寸（mm）单层床单人床双人床床面宽 B双屏床720，800，900，1000，1100，12001350，1500，1800（2000）1920，19702020，2120床面长 L单屏床1900，19502000，2100放置床垫240 280床面高 H不放置床垫400 440注：嵌垫式床面宽应在各档尺寸基础上增加 20mm（摘自 GB/T33281997）图图 3 32626 双层床基本尺寸双层床基本尺寸表表 3-63-6 双层床的基本尺寸双层床的基本尺寸（mm）床面长L1920，19702020床面宽B放置床垫720，800900，1000240 280不放置床垫400 440放置床垫1150不放置床垫980底床面高H层间净高H1安全栏板缺口长度L1500600放置床垫380不放置床垫200安全栏板高度H2（摘自 GB/T33281997）（五）凭倚类家具的功能设计（五）凭倚类家具的功能设计凭倚类家具是人们工作和生活所必需的辅助性家具。为适应各种不同的用途，出现了餐桌、写字桌、课桌、制图桌、梳妆台、茶几和炕桌等；另外还有为站立活动而设置的售货柜台、账台、讲台、陈列台和各种工作台、操作台等。这类家具的基本功能是适应人在坐、立状态下，进行各种操作活动时，取得相应舒适而方便的辅助条件，并兼作放置或贮存物品之用。因此，它与人体动作产生直接的尺度关系。一类是以人坐下时的坐骨支承点（通常称椅坐高）作为尺度的基准，如写字桌、阅览桌、餐桌等，统称为坐式用桌。另一类是以人站立的脚后跟（即地面）作为尺度的基准，如讲台、营业台、售货柜台等，统称站立用工作台。1 1坐式用桌的基本尺度与要求坐式用桌的基本尺度与要求（1）桌面高度：桌子的高度与人体动作时肌体形状及疲劳有密切的关系。经实验测试，过高的桌子容易造成脊椎侧弯和眼睛近视等弊病，从而使工作效率减退；另外桌子过高还会引起耸肩和肘低于桌面等不正确姿势，而引起肌肉紧张、疲劳。桌子过低也会使人体脊椎弯曲扩大，易使人驼背、腹部受压，妨碍呼吸运动和血液循环等，背肌的紧张也易引起疲劳。因此，舒适和正确的桌高应该与椅坐高保持一定的尺度配合关系，而这种高差始终是按人体坐高的比例核计的。所以，设计桌高的合理方法是应先有椅坐高，然后再加上桌面和椅面的高差尺寸，便可确定桌高，即：桌高=坐高+桌椅高差（约 1/3 坐高）由于桌子不可能定人定型生产，因此在实际设计桌面高度时，要根据不同的使用特点酌情增减。如设计中餐桌时，要考虑端碗吃饭的进餐方式，餐桌可略高一点；若设计西餐桌时，就要讲究用刀叉的进餐方式，餐桌就可低一点；如果是设计适于盘腿而坐的炕桌，一般多采用 320 350mm的高度；若设计与沙发等休息椅配套的茶几，可取略低于椅扶手高的尺度。倘若因工作内容、性质或设备的限制必须使桌面增高，则可以通过加高椅坐或升降椅面高度，并设足垫来弥补这个缺陷，使得足垫与桌面之间的距离和椅座与桌面之间的高差，可保持正常高度，桌高范围在 680 760mm。（2）桌面尺寸：桌面的尺寸应以人坐时手可达到的水平工作范围为基本依据，并考虑桌面可能置放物的性质及其尺寸大小。如果是多功能的或工作时尚需配备其他物品时，则还应在桌而上加设附加装置。双人平行或双人对坐形式的桌子，桌面的尺度应考虑双人的动作幅度互不影响（一般可用屏风隔开）、对坐时还要考虑适当加宽桌面，以符合对话中的卫生要求等。总之，要依据手的水平与竖向的活动幅度来考虑桌面的尺寸。（图 3-27）图 3-27 手的水平与竖向的活动幅度至于阅览桌、课桌等用途的桌面，最好应有约 15的斜坡，能使人获取舒适的视域。因为当视线向下倾斜 60时，则视线划顷斜桌面接近90，文字在视网膜上的清晰度就高，既便于书写，又使背部保持着较为正常的姿势，减少了弯腰与低头的动作，从而减轻了背部的肌肉紧张和酸痛现象。但在倾斜的桌面上，往往不宜陈放东西，所以不常采用。对于餐桌、会议桌之类的家具，应以人体占用桌边缘的宽度去考虑桌面的尺寸，舒适的宽度是按 600 700mm 来计算的，通常也可减缩到550 580mm 的范围。各类多人用桌的桌面尺寸就是按此标准核计的。（3）桌下净空：为保证下肢能在桌下放置与活动，桌面下的净空高度应高于双腿交叉时的膝高，并使膝部有一定的上下活动余地。所以抽屉底板不能太低，桌面至抽屉底的距离应不超过桌椅高差 1/2，即 120 160mm。因此，桌子抽屉的下缘离开椅坐至少应有178mm 的净空，净空的宽度和深度应保证二腿的自由活动和伸展。（4）桌面色泽：在人的静视野范围内，桌面色泽处理得好坏，会使人的心理、生理感受产生很大的反应，也对工作效率起着一定作用。通常认为桌面不宜采用鲜明色，因为色调鲜艳，不易使人集中视力；同时，鲜明色调往往随照明程度的亮暗而有增褪。当光照高时，色明度将增加 0.5 1 倍，这样极易使视觉过早疲劳。而且，过于光亮的桌面，由于多种反射角度的影响，极易产失眩光，刺激眼睛，影响视力。此外，桌面经常与手接触，若采用导热性强的材料做桌面，易使人感到不适，如玻璃、金属材料等。2 2站立用桌的基本尺度与要求站立用桌的基本尺度与要求站立用桌或工作台主要包括：售货柜台、营业柜台、讲台、服务台、陈列台、厨房低柜洗台以及其他各种工作台等。（1）台面高度：站立用工作台的高度，是根据人站立时自然屈臂的肘高来确定的。按我国人体的平均身高，工作台高以910 965mm 为宜；对于要适应于用力的工作而言，则台面可稍降低 20 50mm。（2）台下净空：站立用工作台的下部，不需要留有腿部活动的空间，通常是作为收藏物品的柜体来处理。但在底部需有置足的凹进空间，一般内凹高度为80mm、深度为 50 100mm，以适应人紧靠工作台时着力动作之需，否则，难以借助双臂之力进行操作。（3）台面尺寸：站立用工作台的台面尺寸主要由所需的表面尺寸和表面放置物品状况及室内空间和布置形式而定，没有统一的规定，视不同的使用功能做专门设计。至于营业柜台的设计，通常是兼采写字台和工作台两者的基本要求进行综合设计的。3 3凭倚类家具的主要尺寸凭倚类家具的主要尺寸桌台、几案等凭倚类家具的主要尺寸包括桌面高、桌面宽、桌面直径、桌面深、中间净空宽、侧柜抽屉内宽、柜脚净空高、镜子下沿离地面高、镜子上沿离地面高，以及为满足使用要求所涉及到的一些内部分隔尺寸，这些尺寸在相应的国家标准中已有规定。本节除列有规定尺寸外，也提供了一些参考尺寸，供读者设计时参考。；（1）带柜桌及单层桌：单柜桌（或写字台）、双柜桌和单层桌的基本尺寸如图 3-27、图 3-28、图 3-29 和表 37 所示。（2）餐桌：长方餐桌和方（圆）桌的基本尺寸如图3-30、图 3-31 和表 3-8 所示。（3）梳妆桌：梳妆桌的基本尺寸如图3-32 和表 3-9 所示。图图 3 32828 单柜桌基本尺寸单柜桌基本尺寸图图 3 32929 双柜桌基本尺寸双柜桌基本尺寸图图 3 33030 单层桌基本尺寸单层桌基本尺寸图图 3 33131 长方桌基本尺寸长方桌基本尺寸图图 3 33232 方圆桌基本尺寸方圆桌基本尺寸图图 3 33333 梳妆桌基本尺寸梳妆桌基本尺寸表表 3-73-7：带柜桌及单层桌的基本尺寸表：带柜桌及单层桌