学生公寓家具设计的工程学应用

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摘要:随着社会的飞速发展，人的意识也在不断改变，在生产生活中，人体工程学设计成了一个主流名词，符合人体工程学的设计是大势所趋。在学生学习、生活的学生公寓中，应用人体工程学进行设计诚不可缺，充分从学生的心理，生理角度出发，将人体工程学要素和其他设计语言融合起来，以人为本，让使用者得以更舒适的学习、生活。

关键词:人体工程学;学生公寓;家具设计

1人体工程学与家具设计

1．1人-机-环境的和谐统一

对于“设计”而言，人体工程学可以为环境和家具等产品的设计提供有关“人”的各项参数，为环境和家具等产品设计中“物”的功能合理性提供依据，为环境和家具等产品设计中考虑的“环境因素”提供设计准则，更能为以“人”为核心的“人—物—环境”的系统提供科学的理论方法和设计程序。［6］人与家具的关系是在家具设计中的人体工程学第一步需要考虑的，随后考虑的是人体主体结构以及相关的生理系统结构等。已知，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、感觉系统等相互交叉、相互配合而组成的一个不可分割的整体。在这些复杂的组织系统中个别系统在体验家具时是否感觉舒适，对家具设计是否符合人体工程学原理具有高度敏感的反馈机理。骨骼在人体系统中起到支撑的作用是人体工程学家具设计中确定尺寸和生物受力学最主要的依据。神经系统是敏感而娇嫩的，在家具设计中应避免因为接触角度或者不合理的受力设计导致的压迫和不适。人体在正常生活中可以归类为以下几个动作，坐、立、卧、蹲、走等，从而体现不一致的人体形态，不同的形态对空间条件也产生了不同的需求。学生公寓家具中的人体工程学设计，应该充分考虑到人体不同形态下的对于家具空间的要求以及使用舒适性，以及客观合理的观察后科学计算出不同形态下所需求的最佳空间条件，综合各种情况，加强人体和家具之间的和谐性和舒适性。要想使人体工程学和家具设计较好的融合在一起，在设计时必须充分参考使用人群的生理、心理需求，并且开展科学的各项试验，在实践的基础上完善设计。与此同时，为了达到节省材料的目的需要通过计算生物力学的承受力来确定家具的受力结构，达到轻便简约，易使用的特点，让使用者在使用时感到更加舒适。

1．2人体工程学与家具尺寸设置

人体工程学可通过观察使用者、整合测算适用人群的各个形体部位的平均尺寸、肢体行动范围和相关受力情况等，为环境和家具等产品设计提供依据，在家具设计中人体尺寸数据是设计的重要参考和有力指导。通过严谨认真并且符合科学原理的计算，我们便可以得到家具中最合理的尺寸，实现在既能节省大量材料的情况下又能让使用人群得到极大的满意度和舒适度。与此同时，严谨而精确的尺寸也便于使家具大规模的商业生产。［1］1．2．1部分人体工程学常用公式①人体体积计算L=1．015W—4．937(W为人体体重单位:kg)②人体各部分体积手掌体积V1=0．00566L前臂体积V2=0．01702L上臂体积V3=0．03495L大腿体积V4=0．0924L小腿体积V5=0．4083L躯干体积V6=0．6132L③人体各部分重量手掌重量W1=0．006W前臂重量W2=0．018W上臂重量W3=0．0357W大腿重量W4=0．0946W小腿重量W5=0．042W躯干重量W6=0．05804W(W为人体体重单位:kg)④人体各部分旋转半径手掌旋转半径R1=0．587L前臂旋转半径R2=0．526L上臂旋转半径R3=0．542L大腿旋转半径R4=0．540L小腿旋转半径R5=0．528L躯干旋转半径R6=0．830L［5］1．2．2部分设计原理桌子的设计高度应当以人体的立位基准点为准;座椅以坐姿基准点为准;床以卧位基准点为准。如设计座椅高度时，以人的坐骨结节点既坐姿基准点为准进行测量和设计，高度以390～420mm为宜，假若高度在380mm之下，便会因为膝盖的拱起而引起不舒适的感觉，并且带来起立时困难的问题;如果高度高于人体下肢长度500mm时，导致体压产生分力到大腿，使大腿内侧受压、下腿肿胀等。与此同时，座面的宽度、深度、倾斜度、靠背弯曲度都要应该充分考虑人体形体的尺度及各生理结构部位的活动规律。在柜类家具的深度设计、写字台的高度及容腿空间、床垫的弹性设计等方面也都要以人为主体，从人的生理需要出发。

2学生公寓家具创新的必要性

当代大学生的生活水平已大大提高，他们对产品的需要已经不仅仅是满足自身的生理需要，学生公寓的家具具有优良的功能性已是最低的要求。对大学生来说，宿舍不仅是课余休息的地方，同时还是他们学习、娱乐与交流的场所。学生公寓家具除了其基本的使用功能外，还承担着空间划分的角色，它的设计会极大地影响对学生宿舍体验。［6］反观当下，学生公寓家具款式千篇一律、缺乏生气，远不能满足当代大学生的需求;传统的学生公寓家具多是批量生产安装，尺寸统一，可能并不完全适用于每个学生。目前国内的学生公寓家具款式主要有“上下铺式”、“上床下桌式”和“上床下柜式”。老式的“上下铺式”，上下两层同为床铺，仅在角落设置衣柜，在宿舍中间放置书桌，这种形式缺乏个体区分，个体活动易互相影响，私密性低，且功能分散，不仅使用不便，还易造成宿舍拥堵杂乱;“上床下桌式”这种上层为床铺，下层为书桌和衣柜的形式，将多种功能整合在一起，便于使用，但由于床下空间有限，存在储物空间不足的问题;而以松江大学城学生公寓为例的“上床下柜式”，上层为床铺，下层为衣柜和置物架，书桌设置在一侧，这种形式多设置于层高较低的公寓，功能较集中，储物空间也比较大，衣柜进深较大，取物不便，且垂直设置的钢梯上下不便且易滑落摔伤。且学生的身材尺寸相差较大，统一而不可调节的尺寸设置并不适用大部分同学。概括成三点即:①储物空间不足或取物不便;②垂直设置的钢梯上下不便且易滑落发生危险;③家具尺寸设置统一而不可调节，使用不便。

3设计方案

沿用“上床下桌”的形式，但针对“上床下桌”形式小进深衣柜储物空间不足及“上床下柜”大进深衣柜取物不便的问题，设计了“旋转式衣柜”，不仅充分利用空间增加了储物空间，更以旋转代替够取，方便取物，搭配大尺寸的抽屉，基本可以满足大学生的储物需求;针对现学生公寓垂直设置的钢梯上下不便且易滑落发生危险的问题，我们在床尾设置了“箱柜式阶梯”，不仅方便上下，而且增加了一些储物空间;针对学生们的身材尺寸相差较大，统一而不可调节的尺寸设置不适用所有同学，运用人体工程学的知识，设计了可调节尺寸的桌椅，以便学生根据自己的身材调整桌椅高度，另外衣柜内部的挂杆和置物架等也是设置成可调节的，学生可根据自身习惯等自行调节。

参考文献:

［1］张晓坤．家具尺度与人体的关系［J］．林业科技，2000(6):42-45．

［2］周大坤．人体工程学电脑桌椅的设计［J］．科技风，2010(19):35-36．

［3］张秋梅．中国民间传统家具创新模式的研究［J］．包装工程，2010，31(18):25-27．

［4］杨志敏．人机工效学在椅类设计中的应用［J］．木材加工机械，2002(4):15-18．

［5］人体工程学常用公式［DB/OL］．［6］张帆．人体工程设计理念与应用［J］．中国水利水电出版社，2008．

作者:梁思琦 艾政文 吴仪 石嵘 张静 吕甜甜 单位:城市轨道交通学院交通工程系 管理学院工程管理系