基于人體尺寸的戶外座椅設計

鄭 偉

(浙江農林大學，浙江 臨安 311300)

戶外座椅作為城市環境設施的重要組成部分，是城市戶外環境中緩解疲勞，提供休息的一種與人接觸關系最密切的坐憩設施。因此，保證使用者安全舒適使用戶外座椅致關重要。近年來，戶外座椅尺寸設計應用研究，已逐步引起國內設計師關注，但尺寸改進多以個案研究為主，沒有形成系統的方法和原則。這與設計師缺乏人體尺寸相關知識有直接關系。因此，如何科學運用人體尺寸相關理論進行尺寸設計研究，建立一套科學規范尺寸設計方法是今后戶外座椅設計研究重點。

1 戶外座椅設計中的尺寸問題

通過對戶外座椅尺度應用現狀進行調查發現存在以下不足。

1.1 功能尺寸不符合人體生理尺度

隨著城市發展，人們戶外活動的增加，戶外座椅作為環境設施重要組成部分，作用越加突顯。但在調查中卻發現存在大量戶外座椅閑置，無人問津的尷尬現象。使用者棄椅不坐，另覓他處的原因有多方面。但走訪發現根本原因是設計師沒有合理選用人體尺寸進行戶外座椅尺度規劃，導致在使用座椅時產生不舒適，不安全生理和心理感受。

1.2 座椅尺度設計與使用者要求不符

通過對城市公園等處公共空間座椅使用情況調查走訪發現，這類戶外公共空間可坐之處非常多，除基本座椅設置，所有臺階上、花壇邊都可提供短暫休憩。但使用者對舒適度和滿意度的評價卻不高，研究發現使用者與設計師對戶外空間座椅要求不符是根本原因所在。城市公園這類戶外空間主要使用者為老年退休群體。對座椅要求舒適、安全便于長時間交流和逗留休息。而現有花壇等可坐設施只是在客流量較大時給游人提供短暫休息和小憩，整體尺度舒適度要求不高，所以相對老年使用群體對座椅舒適度要求較高群體而言，整體尺度不能滿足使用群體需求。

1.3 尺寸數據選擇時客觀因素考慮不足

戶外座椅尺寸設計除科學合理選用相關尺寸進行設計，尺寸確定中許多客觀因素才是提高宜人性的關鍵因素。由于客觀因素考慮不周導致座椅尺寸失敗的例子比比皆是。如我國南部城市廣場戶外座椅設計時，尺寸數據卻選用北方人體測量尺寸，其必然的結果是在實際的使用中，會使使用者感覺到尺寸偏大，坐面略高不舒適。這就是戶外座椅尺寸設計的人體尺寸數據選擇對客觀因素考慮不足造成的，也是當前戶外座椅設計存在的重要問題。

2 人體尺寸在戶外座椅設計中的應用

研究人體尺寸在戶外座椅設計應用方法，首先要明確尺寸設計涉及的基本理論概念。進行戶外座椅設計必須要使用人體各部分尺寸。而戶外座椅尺寸設計選用的各部分人體尺寸是通過人體測量獲取的。人體測量是測量人體各部分尺寸的一種基本方法。人體測量學是一門用測量方法研究人的體格特征的科學［1］;也是一門研究人體各部分體格特征的科學。人體測量數據按測量時被測者的身體狀態分為靜態尺寸和動態尺寸。靜態尺寸也稱構造尺寸，是人體在靜止狀態下測量的人體尺寸。動態尺寸是人體在動作狀態測量的尺寸，也稱功能尺寸。測量時姿勢主要有立姿和坐姿，基本測量面:水平面、冠狀面和矢狀面。測量項目主要有身高、體重、眼高等多項測量數據。在戶外座椅設計時人體尺寸主要選用靜態尺寸，測量姿勢選用坐姿狀態測量的人體各部分人體尺寸。

2.1 戶外座椅尺寸設計方法

戶外座椅尺寸設計必須先確定主導使用對象，再根據主導使用對象和設計部位，選擇相應人體測量部位，以人體尺寸測量數據為依據，根據最大滿足度原則，選擇相應百分位數據。座椅的形式與尺寸舒適的滿足度應與其功用有關，基本尺寸確定后。在最后尺寸的確定時要考慮適當的添加修正值。

2.1.1 明確使用人群，確定形式功能

應用人體數據進行戶外座椅尺度設計首先是確定戶外座椅的類型與形式。例如:雙人座椅、多人座椅、顯性座椅、隱性座椅。然后再圍繞戶外座椅類型進行基礎分析，明確產品的使用功能，再對使用人群進行劃分。使用人群的種族、年齡等特點。還要考慮使用場所性質。這些分析看似簡單，但作為設計的準備階段卻是必不可少。

2.1.2 選擇相關人體測量項目尺寸

根據對座椅使用人群、形式功能的分析結果，選擇與座椅使用密切相關的人體測量項目。選擇人體測量數據時主要采用GB10000－1988《中國成年人人體尺寸》國家標準。該標準是根據人體工程學要求為建筑設計，工業產品設計等人接觸密切設計提供中國成年人體測量基本數據。由于GB10000－1988所做只是一個群體統計，而設計對象具有個體性獨特性特點，故相關尺寸數據選擇時，要充分考慮尺寸測量群體之間差異性。比如:人體尺寸的南北方差異，男女差異，年齡差異等。在充分考慮到相關因素，選擇相關人體測量項目。戶外座椅設計中選擇人體測量項目見表1［2］:

?

2.1.3 人體尺寸百分位數選擇使用

選擇好相關人體測量項目，在進行戶外座椅尺度設計時還要考慮具體數據選擇問題，由于人體尺寸個體差異較大。設計時就要求我們選取一定范圍的人體尺寸，以保證座椅符合大多數人的使用需要，即設計的滿足度問題。常用人體尺寸應用范圍值用百分位數據表示。百分位數據主要表示某一人體數據和小于該數據占總人數的百分比［3］。設計不能僅僅采用某一人體尺寸進行設計，也不能采用平均值作為設計依據，常用人體測量數據用百分位數據來表示具體的應用尺寸范圍值。戶外座椅本質上屬于人造產品，所以戶外座椅尺度設計所涉及的人體百分為數的選擇主要參考國家標準GB/T12985－91《在產品設計中應用人體尺寸百分位數的通則》。首先我們參照標準先對所設計的戶外座椅結構進行分類，分成坐高、坐寬、坐深、扶手高、靠背，然后根據百分位數據最大滿足度原則標準把戶外座椅尺度設計時百分位數據參考表2［4］。

?

2.1.4 功能尺寸確定

戶外座椅功能尺寸確定是建立在是否合理選用百分位數據基礎上，戶外座椅功能尺寸確立主要有以下公式［4］:

最小功能尺寸=人體百分位數據+座椅功能修正量

最佳功能尺寸=人體百分位數據+座椅功能修正量+人因修正量+環境修正量

尺寸確定中尺度修正是設計成功的關鍵。尺度修正主要從座椅形式功能、人體自身因素、使用環境三方面考慮。座椅形式功能修正主要從設計基本形式考慮如:雙人座椅、花壇邊可提供休息的隱性座椅由于其設計的主要功用不是休憩，所以產品修正不僅僅是正值，有時根據具體使用情況修正為負值，人因修正要考慮主要分為生理和心理兩方面修正量。生理修正主要包括著衣修正、鞋跟修正，生長加速度等由于人的因素產生尺寸修正。心理方面修正主要人的心理角度添加增加安全感的心理修正和雙人座椅的個人空間的尺寸修正。環境修正量主要從擺放場所角度考慮具體修正尺度正值或負值。

3 戶外座椅結構中人體尺寸應用

科學合理的戶外座椅結構尺度應以滿足基本休憩為前提，符合人體的生理尺寸和生理特點，讓使用者保持舒適坐姿;坐面應能使使用者保持上身穩定。并能隨意地變換或調節坐姿。戶外座椅基本結構應在可坐的前提下具備，坐高、坐寬、坐深三個基本條件(表3)。

?

3.1 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液循環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據低的的人群設計。在百分位數據選擇上，遵循環境設施百分位數據選擇表中在不涉及到健康安全的情況下，可選擇第10百分位數據。根據尺寸修正原則，適當添加鞋跟、著衣的修正量。

3.2 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。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，那么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。在百分位數據選擇上由于涉及到間距的問題，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據的優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。

3.3 座深

座深指座面的前后距離。良好的坐深尺度設計應讓使用者臀部得到全面的支撐，在有靠背的戶外座椅形式，腰部應該得到靠背的支持，良好的的坐深尺度是:使臀部得到充分支持;滿足人體坐時臀部的基本需求。座面前部與小腿間留有一定適當的距離保證小腿可自由靈活活動。戶外座椅座深尺寸設計過大時，對于坐深尺度低者，在使用有靠背的戶外座椅時，想得到靠背支持腰部，使腰部得到放松。就一定要向后靠坐，其結果，坐面前緣將壓迫膝內窩處部位，還改變腰部正常曲線，坐深的尺度對于沒有靠背設計的戶外座椅尺度的要求可以相對放寬。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10百分位數據，具體尺寸設計時要充分考慮著衣修正、環境修正和座椅形式功能修正。

3.4 扶手高度

扶手高度是指坐面到扶手肘部支撐的垂直高度。戶外座椅由于戶外休憩活動中對座椅坐姿的端正程度要求不高，沒有扶手的戶外座椅利用率更高，有扶手的戶外座椅設計中扶手的作用在于支撐手臂重量，在起身時和變換姿勢時，可利用扶手支撐身體重量。扶手過高，會引起肩部酸痛。在扶手的高度設計中選用中國坐姿肘高，百分位數據選擇上，因確定最佳距離建議選擇第50百分位數據。

4 戶外座椅形式功能尺寸設計

戶外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具有傳統座椅形式特征的存在于戶外環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據的選擇和設計尺寸數據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據。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，尺寸設計時建議在滿足其原始功能基礎上選擇滿足50%使用者需求人體數據，原因是可坐功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。在百分位數據選擇上建議選用適合90%的人使用百分位數據。

5 結論

戶外座椅與人體接觸最為密切的環境設施。其尺度設計的合理性直接影響使用者的舒適、安全、健康。因此，設計師在設計戶外座椅時應結合人體坐姿生理尺度和生理結構特征，為戶外座椅設計提供科學的理論依據和準確的設計標準。

［1］趙江紅.人機工程學［M］.北京:高等教育出版社，2006:36

［2］GB/T10000－1988中國成年人人體尺寸［S］

［3］孫淑英，申利明，王文興.人體測量數據在家具設計中應用［J］.鄭州航空工業管理學院院報，2003，21，(4):86 －88

［4］GB/T12985－1991在產品設計中應用人體尺寸百分位數的通則［S］

［5］張冉，熊建新.城市公共空間座椅設計研究［J］.包裝工程，2010，31(14):12 －14

［6］王曉東，王述洋，王文興，等.人機工程學數據在產品設計中的應用［J］.林業勞動安全，2006，19(4):23 －25