基于人体工程学的床类家具设计摘要1.引言现代人更加注重生活的质量和品位。在辛勤工作之余，我们需要的是一份身心上的从容和闲适。睡床，无疑是能给我们带来这份从容和闲适的居家产品。但是，从古至今睡床的内容没有改变，形式也变化不大。如果可能的话我们更希望能有一张睡床，除了提供一般的睡卧功能外，还能给我们带来源自人性关怀的温馨感和出自现代科技的优越感。 床类家具设计的好与坏直接影响人们的身体健康和工作效率以及工作质量。不良的设计，会改变人体的脊椎和椎间盘的压力，导致腰部疲劳和酸痛，甚至会改变人体骨骼和肌肉结构，使血液循环和神经组织过分受压。因此，有必要从人体工程学的原理出发，对床类家具设计进行分析和研究，更好地吸收一些优秀床类家具设计的真谛，从而设计出舒适健康的床类家具，满足人们的生活和工作需要。2.人性化床类家具的研究现状目前，国内外对于床类家具的研究大致可分为三个方面。第一，是从材料的方面进行研究；第二，是从人类工程学方面进行研究；第三，是从历史方面进行研究。其中，材料领域的研究成果较多，而第二、第三方面的研究极少。国外对卧具的研究和设计己有多年的历史，形成了较为完整的设计理论，并有广泛的应用，但是床类家具的设计有较强的民族性和地区性，所以国外的设计理论根本不符合我国的人机工程理论和应用技术。我国在床类家具的人性化设计方面，相较发达国家而言，几乎是一个空白，卧具设计在我国长期处于弱势。随着社会的进步和人类的发展，人们逐渐产生了对人性化卧具的一个需求。因此必须开展自己民族、自己国家的设计理论。在吸取国际上先进技术和优秀的设计理论后，我国近年来也开始推行以人为本的设计理念，这是一个必然的趋势，这也是国内外经过数百年理论实践后，证明值得研究和发展并保持的设计。虽然我国古代卧具有一定的人性化设计思想，但其尚缺乏一套系统科学的理论依据，因而尚处在萌芽状态。国外对于人体工程学家具的设计早有研究，并出现了像阿尔瓦阿尔托(AlvarAalto)，以及约里奥库卡波罗(Yrjokukk即11ro)这样著名的注重人本精神，注重人体工程学的设计大师，并创造了许多经典的符合人体工程学的家具。虽然现在我国也开始注意卧具设计中的尺寸结构，但是就如人们所知道的，人体工程学不是一门简单的学问，不是几个简单的数据就可以解决的，所以，我国现代真正意义上的符合人体工程学的卧具还比较少，我国的家具业与家具设计发达国家相比，存在很多问题，特别是人性化卧具的研究工作在我国还处于起步阶段。因此，进行我国卧具的人性化设计是十分必要的。3.床类家具的设计床类家具是人体类的家具中的一个典型。人体的上身，从对应重力的构造物这一视角可以视为头、胸和骨盆三部分的共同体。若当作模型则可视为颈椎和腰椎两个接点则更利于人体工程学分析。在站立时头、胸、骨盆的重力方向都是重叠的，但当躺着时却是各自独立的承重。柔软的床垫支撑身体各个部位的部分往下沉，而接头的腰椎部分则相对地往上浮，这样躺着的身体就呈w形。以这个姿势躺着是不自然；也是不舒服的。为什么健康的人站立时脊柱的弯曲是40-60毫米，而躺下时脊柱的弯曲则是20-30毫米感觉最为舒适，这是因为站立和躺倒时，支撑身体重力的方向相差了90度。要保持睡觉姿势的正确，床垫必须是硬质的，但又不宜用硬板，太硬的床板会引起皮肤和筋骨压迫所致的疼痛而无法入睡。但是，不管怎样，软床垫的危害是显而易见的。所以，这就是硬中有柔的缓冲垫层发挥的作用。关于弹簧垫层的性能，随着人体工程学的不断进步，相当一部分已经很明确了。好的弹簧垫中有ABC三种要素制成3层构造，最上面的A层是与身体直接的接触层，较为柔软，而B层就要硬得多了，它主要是为了保持和纠正姿势的正确性，最下面的C层则是吸收冲击层。所以好的弹簧床垫的制作考虑柔软度是一个方面，其实秘诀则在于柔软中组织一定硬度的原理。4.基于人体工程学的床类家具设计4.1床类家具的规格尺寸设计4.1.1床的宽度设计到底多宽的尺寸合适,在床的设计中,并不能象其他家具那样以人的外轮廓尺寸为准,其一是人在睡眠时的身体活动空间大于身体本身(如图1),不规则的图形是人体活动区;其二是科学家们进行了不同尺度的床与睡眠深度的相关试验.图1睡眠时的活动空间研究发现床的宽窄直接影响人睡眠的翻身活动。据日本的学者试验研究，睡窄床人的翻身次数要比睡宽床的次数多，自然也就不能熟睡了。研究还发现,人处于将要入睡的状态时床宽需要50厘米,由于熟睡后需要频繁翻身,通过脑波观测睡眠深度与床宽的关系,发现床宽的最小界限应是70厘米.比这宽度再窄时,睡眠深度会明显减小,影响睡眠质量，使人不能进入睡眠状态。但是，70厘米也只是满足了最低限度，所以实际上日常生活中的床尺寸都大于这个尺寸。床的合理宽度应为人体仰卧时肩宽的2.5-3倍。即床宽为：B（2.5-3）WW成年男子平均最大肩宽4.1.2床的长度设计在长度上,考虑到人在躺下时的肢体伸展,所以实际比站立的尺寸要长一点再上头(如放枕头的地方)和脚下(如脚端折被的余量)要留出部分空间,所以床的长度比人体的最大高度要多一些.床的长度可按下列公式计算：L=H(平均身高)105+A(头部余量)+B(脚后余量)。为了使床能适应大部分人的伸长需要,床的长度应以较高的人体作为标准进行设计.根据国家标准GB33281997规定:单床屏的床床面长度有1900毫米,1950毫米,2000毫米,2100毫米四种.从舒适度上考虑,目前床的长度为2000毫米或2100毫米比较流行.双屏床的床床面长有1920毫米,1970毫米,2020毫米,2120毫米四种.宾馆的公用床，一般脚部不设床架，便于特高人体的客人可以加接脚凳使用。4.1.3床的高度设计床高指床面距地面的垂直高度。床高以略高于使用者的膝盖为宜，时上下感到方便。一般床高在400500毫米之间。通常床的高度与椅高一致，使之具有坐、卧功能，同时也要考虑就寝、起床宽衣穿鞋等动作的需要。民用小卧室的床易低些，以减少室内的拥挤感，使居室开阔；医院的床易高点，以方便病人起床和卧下；宾馆的床也易高一点，以方便服务员清扫和整理床铺。双层床的层间净高必须保证下铺使用者在就寝和起床时有足够的动作空间，但又不能过高，过高了会造成上下床的不便和上层空间的不足。因此，按国家标准GB332882规定，底床铺面离地面高度不大于420毫米，层间净高不小于950毫米。4.1.4床屏的设计床屏是床的视觉中心，是最具有视觉效果的表现部件。在人体工程学上，床屏要考虑对人体的舒适支撑，涉及到头部、颈部、肩部、背部、腰部等身体部位的舒适度和人体工程学的生理卫生方面。床屏的第一支撑点为腰部，腰部到臀部的距离是230-250毫米之间。第二支撑点是背部，背部到臀部的距离是500-600毫米。这是东方人的一般尺寸。第三支撑点是头部。在人体工程学上，当倾角达到110度时，人体依靠是最舒适的。于是设计床屏的高度4.2床类家具的软硬度设计床是供人睡眠休息，消除一天疲劳、恢复体力11、充工作精力的主要用具。因此，床的设计必须要考虑到床与人体生理机能的关系。人体在仰卧时的骨骼肌肉不同于人体直立时的骨骼结构。人直立时，背部和臀部凸出于腰椎4060mm，呈S形状；仰卧时，这部分差距减少至203Omm，腰椎接近于伸直状态。人体站立时各部分重量在重力方向上相互叠加，垂直向下；当人躺下时，人体各部分重量同时垂直向下，由于各体块的重量不同，因而各部分的沉量也不同。若床垫过软，使背部和臀部下沉，腰部突起，身体呈W型，形成骨骼结构的不自然状态，肌肉和韧带处于紧张的收缩状态，人体感觉敏感的与不敏感的部位均受到同样的压力，时间稍长就会产生不舒适感，需要通过不断的翻身来调整人体敏感部分的受压情况，使人不能熟睡而影响了人的正常休息；若床垫软硬适中，那么，人体感觉迟钝的部分受压较大，而人体感觉敏锐处受压较小，这样人体体压分部比较合理。因此，床垫设计由不同材料搭配的三层结构组成，上层采用柔软材料；中层采用较硬的材料；下层采用具有弹性的钢丝弹簧材料。由这样三层结构组成的具有软中有硬的床垫能够使人体得到舒适的休息。