淺析人體尺寸測量在老年人家具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

陜西科技大學(xué) 陶 娜

一、測量原理

人體測量學(xué)對(duì)人類的發(fā)展具有重要的研究和應(yīng)用價(jià)值，經(jīng)過幾十年的發(fā)展,人體測量技術(shù)經(jīng)歷了由二維到三維、由接觸式到非接觸式的過程。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,人體測量技術(shù)也將呈現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡(luò)化的新面貌。

非接觸式三維人體測量技術(shù)(interac tive3Dwholebodyscannersystem)

人體全身掃描術(shù)通過應(yīng)用光敏捕捉設(shè)備投射到人體表面的光(激光、白光及紅外線)在人體上形成的圖像，描述人體三維特征國際上常用的人體掃描儀有Telmat的SYMCAD、TC2、TechMath-Contour、Cyberware-WB4、Vitrcnic-Vitus等。三維非接觸式掃描系統(tǒng)具有掃描時(shí)間短、精確度高、測量部位多等多種優(yōu)于傳統(tǒng)測量技術(shù)和工具的特點(diǎn)，如德國的TechMath掃描儀在20秒內(nèi)完成掃描過程，可捕捉人體的80.000個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)獲得人體相關(guān)的85個(gè)部位尺寸值,精確度為＜士0.2mm；美國的TC2通過對(duì)人體4.5萬個(gè)點(diǎn)的掃描，迅速獲得人體的80多個(gè)數(shù)據(jù)可以全面精確地反映人體體型情況。

目前,人體掃描儀廣泛應(yīng)用于：人體測量學(xué)研究、服裝工業(yè)(MTM量身定制系統(tǒng)虛擬試衣)、娛樂業(yè)(如電影特技)、計(jì)算機(jī)動(dòng)畫和醫(yī)學(xué)(目前最為廣泛如彌補(bǔ)術(shù)和塑型手術(shù))等領(lǐng)域，掃描系統(tǒng)性能的比較見表1。

二、測量數(shù)據(jù)及選擇依據(jù)

在老年人相關(guān)方面需要注意的問題：(1)無淪男女，上年紀(jì)后身高均比年輕時(shí)矮。而身體圍度卻會(huì)比一般成年人大，需要更寬松的空間范圍。(2)由于肌肉的退化，深受過東西的能力不如年輕人。因此，手腳所能觸及的空間范圍比一般成年人小。

坐姿是人們工作、學(xué)習(xí)、生活中經(jīng)常采用的基本姿勢。坐姿在很大程度上受坐具的制約,設(shè)計(jì)合理的坐具才能保證使用者保持合理、舒適、高效、健康的坐姿。由于目前我國還沒有大規(guī)模的人體測量數(shù)據(jù)庫,而現(xiàn)行的人體數(shù)據(jù)系統(tǒng)已經(jīng)不符合現(xiàn)代人體特征,因此國內(nèi)許多與坐姿有關(guān)的產(chǎn)品(坐姿產(chǎn)品),如坐具、辦公桌、工作臺(tái)、控制臺(tái)等都無法以我國現(xiàn)代人的人體尺寸為依據(jù)設(shè)計(jì)制造,不合理的坐姿產(chǎn)品隨處可見,而不適的坐具和不良的坐姿對(duì)人體健康將產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響。

表1 掃描系統(tǒng)性能的比較

表2 尺寸測量姿勢項(xiàng)目

圖1

圖2 人體各種姿勢所需的座面高度

設(shè)計(jì)人員在考慮老年人的使用功能時(shí)，務(wù)必對(duì)上述特征充分考慮。家庭用具的設(shè)計(jì)首先應(yīng)該考慮到老年人的需求。因?yàn)榧彝ビ镁咭话悴槐刂v究工作效率，而首先需要考慮的是使用方便。

因此，應(yīng)選擇的測量項(xiàng)目是：中指指尖上舉高，坐姿眼高，坐姿肘高，坐深，臀膝距,坐高，如表2所示。

(1)座高

座高是指人坐在座椅上時(shí)座面中軸線前部最高點(diǎn)至地面的垂直距離。

圖3 座面深度

圖4

座高必須適中，過高則兩足不能落地，使大腿前部近膝胭窩處軟組織受壓，時(shí)間久了造成血液循環(huán)不暢，易使小腿發(fā)脹與麻木。過低易使體壓分布過于集中，人體呈前曲狀，從而加大背部肌肉的負(fù)荷，同時(shí)人體重心低，使人起立時(shí)也會(huì)感到困難，如圖1。因此，考慮老年人的使用，在保證基本尺寸的情況下，對(duì)坐姿膝高測量可避免上述兩種情況的發(fā)生，

人體各種姿勢所需的座面高度見圖2。

(2)座深

座面深度是指椅凳類家具座面前沿中點(diǎn)至座面與背面相交線的距離。座面深度對(duì)人體舒適度的影響很大。

座面深度的尺寸應(yīng)滿足三個(gè)條件：

1)臀部得到充分支撐；

2)腰部得到靠背的支撐；

3)座面前緣與小腿之間留有適當(dāng)?shù)木嚯x，以保證大腿肌肉不受擠壓，小腿可以自由活動(dòng)。

如果座面深度過大(如圖3)大于老年人的大腿長(臀部至膝窩距)，坐面前緣將壓迫膝窩處壓力敏感部位，則背部支撐點(diǎn)懸空，使靠背失去作用，同時(shí)膝胭窩處會(huì)受到壓迫；相反，如果座面深度過小(圖3)，則大腿前沿軟組織受到壓迫，長時(shí)間保持會(huì)使大腿感到麻木。這兩種坐姿都是不舒適的。

(3)床面長，衣柜、櫥柜高

床的長度影響著睡眠質(zhì)量。如果床長小于身高，在保持自然睡眠狀態(tài)下，必然有一部分身體必須伸出床外而得不到床面的支撐，這樣勢必要使本來由床面承擔(dān)的身體壓力由與伸出床外部位相連接.的關(guān)節(jié)承擔(dān)，給關(guān)節(jié)、肌肉造成壓力；在床緣處的身體部位長時(shí)間受壓也會(huì)引起血液流動(dòng)不暢而造成不舒適感。因此在床面長度小于所需長度時(shí)為了保持身體舒適，人的身體會(huì)主動(dòng)蜷曲以減小身體長度，這種不正確的姿勢勢必也會(huì)降低睡眠質(zhì)量。經(jīng)過對(duì)中指指尖上舉高數(shù)據(jù)的測量就可以避免床面長度不合適，并且設(shè)計(jì)出符合老年人生理特征的床類產(chǎn)品。同樣通過老年人中指指尖上舉高數(shù)據(jù)也可對(duì)衣櫥和櫥柜數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，如圖4。

三、測量意義

通過人體測量數(shù)據(jù)可以更合理的設(shè)計(jì)出符合人體工程學(xué)的人性化的家具，能最大程度的減輕老年人的疲勞度，使家具的使用更加方便。從而使家具廠商在市場上具有更強(qiáng)的競爭力。

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[2]許柏鳴編著.家具設(shè)計(jì)[M].中國輕工業(yè)出版社,2000,2.

[3]嚴(yán)揚(yáng)編著.人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)用[M].中國輕工業(yè)出版社,1993,2.

[4]《人體測量與評(píng)價(jià)》編寫組.人體測量與評(píng)價(jià)[M].高等教育出版社,1990.

[5]兆飛.從傳統(tǒng)到現(xiàn)代:家具設(shè)計(jì)的人性化[M].上海輕工業(yè),2004.

[6][日]上野千鶴子著.公克,曉華編譯.高齡化社會(huì)——40歲開始探討老年[M].沈陽:遼寧大學(xué)出版社,1991,11(第一版).