人機工程學課程設計公共座椅

1、人機工程學課程設計 公共座椅的設計 學 院：藝術與設計學院 班 級：工業(yè)設計 09-2 姓 名： 李 宇 飛 學 號： 0964122201 指導教師： 張 博 22 / 22摘要隨著我國經濟的迅速發(fā)展，公共設施也趨于完善，不僅是現(xiàn)代家具還是公共設施如座椅連廊的設計正趨于技術上先進、工藝上可行、經濟上合理、款式上美觀等方向發(fā)展。對他們的設計就是設計一種新的生活方式、休閑方式、娛樂方式。設計正在朝著由物質上的到精神上的轉變，現(xiàn)代公共設施正朝著由實用、結實向多功能、舒適、裝飾、休閑等方向發(fā)展。公共座椅首先是尺寸的確定，嚴格按照人機工程學來講，休息和休閑座椅的各部分都在向著最佳尺寸的方向去發(fā)展和設計

2、。通過日常生活中我們的觀察和體驗，很明顯其中有些數(shù)據(jù)并不符合人機工程學尺寸要求，因為考慮到座椅的使用環(huán)境，其功能是為來往的人暫時性的休息提供方便，因此在設計上并沒有嚴格按照人機工程學尺寸來確定其所有尺寸。在色彩上，由于色彩對人的心理和生理產生影響，不同的消費群體對色彩的偏好(年齡差異，地域差異，性別差異等)均有所差異，具體使用環(huán)境以及設計形態(tài)的表達都是設計中色彩確定的影響因素。公共座椅的受眾人群較為寬泛，所以不能單純的去迎合某一特定人群而確定，因此需要根據(jù)具體的使用環(huán)境來具體確定。現(xiàn)代人的需求已不僅僅是停留在“實用”的層面上，人們更多追求的是具有豐富文化內涵和精神滿足，他們需要的是有時代特征的

3、并能滿足自身心理訴求的產品。人機工學是設計中的應用原則與尺度考量，隨著現(xiàn)代生活方式的急速轉變，人們對于時尚的態(tài)度和對潮流的把握使得家具等設施的設計有了更多發(fā)展的空間和變通的余地。在設計中，我們應該把握好人機工學與設計的關系，建立起一種理性與感性相互融合、借鑒、協(xié)調的產品設計思想才是順應時勢與時俱進的正確應對法方法。 關鍵詞：公共設施 座椅 人機工程 使用環(huán)境目 錄摘要錯誤！未定義書簽。目 錄1第一章 緒論41.1 公共座椅的研究現(xiàn)狀4 1.2戶外公共座椅功能尺寸設計4第二章 公共座椅的基礎知識62.1公共座椅的分析62.1.1公共座椅的市場分類62.1.2公共座椅的分析劃分62.1.3公共座椅

4、的發(fā)展歷史7第三章 產品分析93.1 產品形態(tài)分析93.2 產品的色彩搭配分析93.3產品結構分析93.4產品功能分析93.5產品人機工程學分析9第四章 產品設計說明154.1 尺寸圖154.2 情景圖164.3 效果圖174.4爆炸圖174.5軟件建模圖184.6 渲染圖18總結20參考文獻21第一章 緒論1.1公共座椅的研究現(xiàn)狀 現(xiàn)在的公共座椅為了在形態(tài)和情趣上尋求一種設計的新穎感，在創(chuàng)意上的突破已經使人們在潛意識中接受，但是對人機工程的的注重程度就更加需要在形態(tài)造型的基礎上尋求符合了。這是一款公共座椅的設計，形態(tài)上采用的是Q的形狀(側視圖)， 首先是尺寸的確定，嚴格按照人機工程學來 講，

5、休閑座椅的各部分最佳尺寸分別為:座高:380mm450mm，座寬:380mm480mm，座深:420mm450mm，座面角度:1520度，靠背高:46Omm61Omm。如圖1.1圖1.1然而此款座椅最終確定的設計尺寸是:座高:420mm(在人機尺寸的指導下確定的),座深:400mm,靠背高:400mm。很明顯其中有些數(shù)據(jù)并不符合人機工程學尺寸要求，與其他的公共椅子相比，該木椅更貼近生活，形體流暢，造型優(yōu)美，整體充滿了現(xiàn)代氣息，即充滿了現(xiàn)代感的同時又融入了古樸厚重、回歸自然的純樸氣息。1.2戶外公共座椅功能尺寸設計 戶外公共座椅由于形式不同可以分為顯性座椅、隱性座椅兩類。顯性戶外座椅是指外觀形式

6、具有傳統(tǒng)座椅形式特征的存在于戶外環(huán)境中可以提供人們休息的坐憩設施，如凳子、椅子，及亭、廊、花架、敞廳中可以提供游人倚坐的欄桿座椅等。隱性戶外座椅是指其外觀形式雖然不具備傳統(tǒng)座椅形式特征但同樣可以為人們提供休息的坐憩設施。如臺階、花壇、置石等。在戶外座椅尺寸設計時，顯性座椅尺寸設計在百分位數(shù)據(jù)的選擇和設計尺寸數(shù)據(jù)主要遵循最大滿足度的基本原則，選擇適合90 95人使用的設計尺度百分位數(shù)據(jù)。修正量的添加充分考慮鞋跟高度、著衣厚度、心理修正等一些客觀引起的修正，具體修正根據(jù)具體情況綜合考慮。隱性戶外座椅由于其雙重功能的特殊性，尺寸設計時在滿足其原始功能基礎上選擇滿足50使用者需求人體數(shù)據(jù)，原因是可坐功

7、能只是設計輔助功能。如果滿足度提高，游人長期逗留會影響其產品美觀和正常功能。最佳功能尺寸確立主要為城市公園這類不能為使用提供較多顯性座椅，場所使用者卻對座椅舒適度要求較高的情況下使用。在百分位數(shù)據(jù)選擇上建議選用適合90的人使用百分位數(shù)據(jù)。第二章 公共座椅的基礎知識2.1公共座椅的分析座椅屬于家具類產品,公共座椅是指在公共場所所使用的座椅類家具,在家具的分類中經常被劃在辦公家具的大類別中。2.1.1公共座椅的分類：（1） 劇院椅(在禮堂 劇院 電影院 會議廳使用)（2）等候椅(在機場 碼頭 醫(yī)院 車站及其他公共場所)（3）課桌椅(在學校教學桌椅)（4）餐臺椅(食堂 餐廳等公共場所)（5）體育場館

8、椅2.1.2公共座椅的分析 公共座椅的基本特征是適應多數(shù)人群的需求,美觀有韻律感,多數(shù)情況下要求集中使用,結實,耐用,能抵御一般人在無工具狀況時無意或有意的損壞。同時要求維護簡單和便于清理。特殊場所還要滿足專業(yè)要求的使用需求,如在電影原種要求無反光材料,歌劇院中要求聲學特性滿足現(xiàn)場需要,甚至與通風系統(tǒng)結合,與回憶電子設備結合等特殊需求。2.2公共座椅的發(fā)展史 椅子，其實就是一個坐的物體。從人類原始的時候就有坐的的這個動作，隨著對工具的使用和意識的提高，一些年老的人為了在行動上的方便，選擇做的時候喜歡尋找一個比較高的臺階，這樣在站起來的時候會比較方便。后來隨著文明的發(fā)展，禮儀開始伴隨著社會的發(fā)展

9、，“坐”并不是我們現(xiàn)在所說的坐了，但是在非正是場合的時候還是會有咱們現(xiàn)在的坐的這個動作。椅子的名稱始見于唐代，而椅子的形象則要上溯到漢魏時傳入北方的胡床。敦煌285窟壁畫就有兩人分坐在椅子上的圖象；257窟壁畫中有坐方凳和交叉腿長凳的婦女；龍門蓮花洞石雕中有坐圓凳婦女。這此圖象生動地再現(xiàn)了南北朝時期椅、凳在仕宦貴族家庭中的使用情況。盡管當時的坐具已具備了椅子、凳子的形狀，但因其時沒有椅、凳的稱謂，人們還習慣稱之為“胡床”，在寺廟內，常用于坐禪，故又稱禪床。唐代以后，椅子的使用逐漸增多，椅子的名稱也被廣泛使用，才從床的品類中分離出來。因此，論及椅、凳的起源，必須從漢魏時的胡床談起。胡床在魏晉南北

10、朝至隋唐時期使用較廣，有錢、有勢人家不僅居室必備，就是出行時還要由侍從扛著胡床跟隨左右以備臨時休息之用。胡床在當時家具品類中是等級較高的品種，通常只有家中男主人或貴客才有資格享用。在方人雅士中還多有褒詞及生動描述。胡床因其形態(tài)特點又有“交床”和“繩床”之稱。隋朝稱“交床”，是因為隋高祖意在忌“胡”字，器物涉“胡”字者，咸令改之。宋陶清異錄云：“胡床施轉關以交足，穿繃帶以容坐，轉縮須臾，重不數(shù)斤。相傳明皇行幸頻多，從臣扈駕，欲息無以寄身，遂創(chuàng)意如此，當時稱逍遙坐”。胡床開始并無靠背，形如今天所見的馬扎兒。唐代始有靠背。這種逍遙坐很可能就是帶靠背的胡床。胡床最早出現(xiàn)于漢代，比唐明皇早幾百年，要說為

11、唐明皇創(chuàng)意顯然不妥。所以這里所說的創(chuàng)意，應指增加了靠背。胡床在唐宋時期盛行，宋代尤甚，不過宋時稱胡床者漸少，而稱其為交椅的逐漸增多了。帶靠背的胡床始自唐明皇，還可以從唐代的記載中得到印證，文中記有：“繩床十，內四椅子”。從這段記載可知在唐代貞元元年已有了椅子的名稱。這里所說的“繩床十，內四椅子”是指在十件繩床中有四件是可以倚靠的椅子，顯然是為了與另外六件無靠背繩床相區(qū)別。可見，椅子的名稱雖已出現(xiàn)，在日常生活中可是常見家具，但它還未完全從床概念中分離出來。唐代以前的“椅”字還有一種解釋，作“車旁”講，即車的圍欄。其作用是人乘車時有所依靠。后來的椅子，其形式是在四足支撐的平臺上安裝圍欄，其制當是受

12、車旁圍欄的啟發(fā)，并沿用其名而稱這種坐具為“椅子”了。從現(xiàn)存資料看，唐代已有相當講究的椅子了。如郎余令歷代帝王像中唐太宗所坐的椅子為四直腿，束腰，上側安托角牙，棱角處起線，這種裝飾在明清時期稱為“混面雙邊線”。坐面上在后部立四柱，中間兩柱稍高，上裝弧形橫梁，兩端長出部分雕成龍頭，扶手由后中柱通過邊柱向前兜轉搭在前立柱上。扶手與坐面中間空當嵌圈口花牙。扶手盡端亦雕成龍頭，與后背搭腦融為一體。坐面附軟墊、襯背。這在當時應是十分精制的椅子了。唐代盧楞枷六尊者像中描繪的椅子更具代表性，它用四支鈴杵代替四足，兩側有橫棖連接，扶手前柱和椅邊柱圓雕蓮花，扶手和搭腦上拱，兩端上翹并裝飾蓮花，蓮花下垂串珠流蘇，整

13、體造型莊重華貴。鑲金墜玉的家具在當時寺院中體現(xiàn)了高僧的尊貴與神圣。五代至宋，高型坐具空前普及，椅子的形式也多起來，出現(xiàn)靠背椅、扶手椅、圈椅等。同時根據(jù)尊卑等級的不同，椅子的形制、質料和功能也有所區(qū)別。五代至兩宋元明清時期的家具大體保留著唐代遺風，只是高型家具較前更加普及了。這就是歷史發(fā)展的過程的一種發(fā)展，一直到現(xiàn)在，出現(xiàn)了各種各樣的不同公共場合的不同形狀不同風格的椅子。 現(xiàn)在諸如廣場、公園、車站這樣的公共場所是有形的公共領域，公共領域指的是與私人領域相對應的、公民共享的空間。無論是廣場、圖書館這種公共場所的建設，還是公共秩序意識以及公益思想的強化，都屬于對公共領域的一種固化?？梢哉f，隨著時代的

14、進步，公共領域的建設也會更周全和完備，社會回報給公民的各種公共權利也更加齊全。而這一美好愿望的實現(xiàn)，則必須要從對公共領域這個概念的充分理解開始。當社會公民認識到自己與公共領域，必須在這個領域內共生共存并且共同獲得發(fā)展，建立了一定的秩序，然后國家政府投入了一定的人力物力建設一些方便人們休息的場所，所以把一只在室內使用的座椅以一種更加簡潔方便的形狀出現(xiàn)在人們可以隨便出入的場所。第三章 產品分析 3.1 產品形態(tài)分析這個產品是一個由兩個同樣的該產品組合在一起拼成的造型，單個造型從側面看像是一條從上面飄下來的絲帶，柔美輕滑的下垂下來，當兩個組合在一起的時候，組合成一個類似五角星的形狀，配合上和煦的陽光

15、，或冷艷月光，給人一種浪漫的感覺。 3.2 產品的色彩搭配分析椅子的主題框架運用到紅色，紅色代表火、血、太陽、熱情、健康，喜慶等，用紅色的主題邊緣框架搭配上亮灰色的椅子面和高倍，形成鮮明的色彩對比，在視覺上有較強的沖擊力。由于色彩對人的心理和生理產生影響，不同的消費群體對色彩的偏好(年齡差異，地域差異，性別差異等)均有所差異，此款座椅的形態(tài)設計表達了一種時尚前的設計理念，因此亮麗的顏色能更好的論釋其內涵;公共座椅的受眾人群較為寬泛，所以不能單純的去迎合某一特定人群而確定，因此需要根據(jù)具體的使用環(huán)境來具體確定。另一種色彩搭配是用木頭的那種天然黃色，代表陽光、黃金、穗谷、光明、希望、明朗、富貴等，

16、與其他的公共椅子相比，該木椅的優(yōu)點是采用天然木材的色彩，更貼近生活，形體流暢，造型優(yōu)美，整體充滿了現(xiàn)代感的同時又融入了古樸厚重、回歸自然的純樸氣息。 3.3產品結構分析里特維德說：結構應服務于構件間的協(xié)調，以保證各個構件的獨立與完整。我從現(xiàn)有產品的造型出發(fā)在椅面的設計上通過曲折線表現(xiàn)產品的層次感,增加了產品的趣味性,減少了與人之間的距離感,使得產品從整體看更情切。椅子的側面通過線條的扭曲形成縱深的三維空間，一面下面需要三根長條支撐椅面，以使其能承受更大的壓力，靠背是一個面的彎曲，彎曲度要適應大多數(shù)人脊柱的彎曲程度。 3.4產品功能分析木質長椅主要布置在延山丘的小路旁，容量為34人。經觀察發(fā)現(xiàn)，

17、這些座椅通常被情侶占據(jù)，經過想坐的人，也只好放棄，再尋坐處。被訪者表示，這些座椅數(shù)目太少，雖然較舒適，但無法滿足要求。數(shù)量少是一方面，這些座椅的布置也有待考慮。大多數(shù)長椅都緊貼小路，不僅使過往行人感覺不便，而且使實用者也感覺沒有私密感。若布置到較遠離道路，就可同時解決問題。3.5產品人機工程學分析 3.5.1座椅設計主要依據(jù)坐姿是人體較自然的姿勢，它有很多優(yōu)點，當站立時，人體的足踝、膝部、臀部和脊椎等關節(jié)部位受到靜肌力作用，以維持直立狀態(tài)；而坐著時，這些肌力便能得到放松，減少人體能耗，消除疲勞。 3.5.2坐姿生理學1、脊柱結構在坐姿狀態(tài)下，支持人體的主要結柱、骨盆、腿和腳等。正常的姿勢下，脊

18、柱的腰椎部分前凸，而至骶骨時則后凹。在良好是坐姿狀態(tài)下，壓力適當?shù)姆植加诟髯甸g盤上，肌肉組織上承受均勻的。當處于非自然姿勢時，椎間盤內壓力分布不正常，產生酸痛、疲勞等不適感。（圖5.3.1）圖5.3.12、腰曲弧線 脊柱側面有四個生理彎曲，即頸曲、胸曲、腰曲和骶曲，其中與坐姿舒適性直接相關的是腰曲。人體正常腰曲弧線是松弛狀態(tài)下側臥的曲線，欲使坐姿能形成幾乎正常的腰曲弧線，軀干與大腿之間必須有大于90度的角度，且要不軀干前有所支撐。3、腿的位置（1）適當?shù)淖邞勾笸缺３炙?，小腿垂直，雙腳平放于地面。（2）座面不能過高，否則小腿懸空時，大腿受椅面前緣壓迫，使坐者感到不適，長時間這樣坐著血液循環(huán)

19、受阻，小腿麻木。因此，座高一般按低身材人群設計，座面前緣應比人體膝窩高度低35cm，且有半徑為2.55cm的弧度。（3）座面亦不能太低，否則腿長的人骨盆后傾，正常的腰椎曲線被拉直，致使腰酸不適。4、臀部位置人體在坐姿狀態(tài)下，與座面緊密接觸的實際上只是臀部的兩塊坐骨結節(jié)，其上只有少量的肌肉，人體重的75左右由約25cm2的坐骨周圍的部位來支承，這樣久坐足以產生壓力疲勞，導致臀部痛楚麻木感。3.5.3座椅的尺寸1、座高座高指地面至就坐座面上坐骨支承部位的高度。舒適尺寸的座高應使大腿保持水平，小腿自然垂直，雙腳平放在地面上。戶外座椅座面過高時會造成小腿懸空，座面過高，也會使大腿部受座面前緣的壓迫使血

20、液循環(huán)流通不暢久坐可以導致小腿麻木。戶外座椅座面尺度太低會造成骨盆向后傾，腰椎曲線被拉直，時間長會腰酸不適。故座高一般按小腿加足高這項人體測量尺寸百分位數(shù)據(jù)低的的人群設計。在百分位數(shù)據(jù)選擇上，遵循環(huán)境設施百分位數(shù)據(jù)選擇表中在不涉及到健康安全的情況下，可選擇第50百分位數(shù)據(jù)。2、座寬座寬是指人就坐時水平面的寬窄，座寬應滿足使用者臀部就坐所需的尺度，并使就坐者能自如的調整坐姿，如果坐面座寬尺度太小會讓就坐著感到擁擠壓迫。4345cm座寬必須能容納身材粗壯的人。座椅坐面座寬太大人在就坐時肘部必須向兩側伸展來尋求支承長時間會引起肩部疲勞。在人體測量部位選用上，由于人體測量項目中臀寬的測量項目尺寸女性大

21、于男性，所以在選用測量項目時，要選用成年女子的臀寬測量尺寸，如果戶外座椅帶扶手，在人體測量尺寸選擇應該選擇成年男子坐姿兩肘肩寬，雙人座椅選擇成年男子最大肩寬人體尺寸。在百分位數(shù)據(jù)選擇上由于涉及到問距的問題，在不涉及到健康的情況下，選用成年女子臀寬測量尺寸的第90百分位，滿足度為90 ，在涉及到安全和這樣選擇百分位數(shù)據(jù)的優(yōu)點是尺度寬的人使用健康的問題選用成年女子臀寬測量尺寸的第99百分位，滿足度為99 ，那么尺度小的人也適用。3、座深： 休息用椅4043cm，指椅面前緣至后緣的距離，這個尺寸不能太大。正確的座深應使靠背方便地支持腰椎部位，如座深大于身材矮小者的大腿長（臀部至膝窩距），座面前緣將壓

22、迫膝窩處壓力敏感部位，這樣若要得到靠背的支持，則必須改變腰部正常曲線；否則，坐者必須向座緣處移動以避免壓迫膝窩，卻得不到靠背的支持，為適應絕大多數(shù)使用者，座深應按較小百分位的群體設計，這樣身材矮小者坐著舒適，身體高大的人只要小腿能得到穩(wěn)定的支持，也不會在大腿部位引起壓力疲勞。坐深尺寸設計時要選用中國成年女子坐深這一人體測量尺寸，百分位選擇上建議選擇第l0百分位數(shù)據(jù)，具體尺寸設計時要充分考慮著衣修正、環(huán)境修正和座椅形式功能修正。（詳見表2、表3）4、座面傾角： 休息椅1020度，座面傾角指座面與水平面所夾角度。（詳見表3）5、座面后傾的作用有兩點： 一是由于重力，軀干后移，使背部抵靠椅背，獲得支

23、持，可以降低背肌靜壓。 二是防止坐者從座緣滑出座面。休息椅座面傾角大，有利于身心松弛，大座面傾角與靠背傾角構成較大的角度應該大些，方便休息時保持舒適的姿勢。因為人體背部處于自然形態(tài)時最舒適，此時腰椎部分前凸，座椅設計要從座面與靠背之間的角度和適當?shù)难抵С謥肀M力保證。成年人腰椎部中心位置約在座位上方2326cm處，腰椎支點應略高于此尺度，以支持背部重量。6、靠背的人機尺寸：靠背由肩靠和腰靠兩部份構成，其中腰靠最主要?？勘车淖畲蟾叨瓤蛇_4863cm，最大寬度可達3548cm?？勘车某叽缰饕赏尾康酌娴郊绮康母叨?決定靠背高)和肩寬(決定靠背寬)有關，確定高度時還必須計入座椅的有效厚度。為了使背部

24、下方骶骨和臀部有適當?shù)暮笸箍臻g，座面上方與靠背下部之間應有凹入或留一開口部分，其高度至少為12.520cm。（1）使脊椎保持健康正確的曲率；（2） 阻止骨盆向后傾斜；（3） 尾骨和臀部最小化壓力；（4）為骨盆（坐骨關節(jié)）提供有效支撐；（5）減輕和限制腿窩肌肉壓力；（6）為骨盆和腳提供良好的支撐。（詳見圖3.5.2） 圖3.5.27、靠背角度 ：靠背的角度一般情況為103一112度指座面與靠背的夾角，其目的與座面角度相似，從脊柱正常形態(tài)來看，該角為115度左右較為合適。實際應用中，休息椅105108度。第四章 產品設計說明通過設計這這個產品我了解到產品的制作流程到最終的實物是要進過精心的設計才能達