淺析人體尺寸測量在老年人家具設計中的應用

陜西科技大學 陶 娜

一、測量原理

人體測量學對人類的發展具有重要的研究和應用價值，經過幾十年的發展,人體測量技術經歷了由二維到三維、由接觸式到非接觸式的過程。隨著計算機技術、信息技術和網絡技術的發展,人體測量技術也將呈現智能化、網絡化的新面貌。

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

人體全身掃描術通過應用光敏捕捉設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具有掃描時間短、精確度高、測量部位多等多種優于傳統測量技術和工具的特點，如德國的TechMath掃描儀在20秒內完成掃描過程，可捕捉人體的80.000個數據點獲得人體相關的85個部位尺寸值,精確度為＜士0.2mm；美國的TC2通過對人體4.5萬個點的掃描，迅速獲得人體的80多個數據可以全面精確地反映人體體型情況。

目前,人體掃描儀廣泛應用于：人體測量學研究、服裝工業(MTM量身定制系統虛擬試衣)、娛樂業(如電影特技)、計算機動畫和醫學(目前最為廣泛如彌補術和塑型手術)等領域，掃描系統性能的比較見表1。

二、測量數據及選擇依據

在老年人相關方面需要注意的問題：(1)無淪男女，上年紀后身高均比年輕時矮。而身體圍度卻會比一般成年人大，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、學習、生活中經常采用的基本姿勢。坐姿在很大程度上受坐具的制約,設計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模的人體測量數據庫,而現行的人體數據系統已經不符合現代人體特征,因此國內許多與坐姿有關的產品(坐姿產品),如坐具、辦公桌、工作臺、控制臺等都無法以我國現代人的人體尺寸為依據設計制造,不合理的坐姿產品隨處可見,而不適的坐具和不良的坐姿對人體健康將產生嚴重的負面影響。

表1 掃描系統性能的比較

表2 尺寸測量姿勢項目

圖1

圖2 人體各種姿勢所需的座面高度

設計人員在考慮老年人的使用功能時，務必對上述特征充分考慮。家庭用具的設計首先應該考慮到老年人的需求。因為家庭用具一般不必講究工作效率，而首先需要考慮的是使用方便。

因此，應選擇的測量項目是：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座面中軸線前部最高點至地面的垂直距離。

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，時間久了造成血液循環不暢，易使小腿發脹與麻木。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荷，同時人體重心低，使人起立時也會感到困難，如圖1。因此，考慮老年人的使用，在保證基本尺寸的情況下，對坐姿膝高測量可避免上述兩種情況的發生，

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至座面與背面相交線的距離。座面深度對人體舒適度的影響很大。

座面深度的尺寸應滿足三個條件：

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的距離，以保證大腿肌肉不受擠壓，小腿可以自由活動。

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，則背部支撐點懸空，使靠背失去作用，同時膝胭窩處會受到壓迫；相反，如果座面深度過小(圖3)，則大腿前沿軟組織受到壓迫，長時間保持會使大腿感到麻木。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量。如果床長小于身高，在保持自然睡眠狀態下，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的身體壓力由與伸出床外部位相連接.的關節承擔，給關節、肌肉造成壓力；在床緣處的身體部位長時間受壓也會引起血液流動不暢而造成不舒適感。因此在床面長度小于所需長度時為了保持身體舒適，人的身體會主動蜷曲以減小身體長度，這種不正確的姿勢勢必也會降低睡眠質量。經過對中指指尖上舉高數據的測量就可以避免床面長度不合適，并且設計出符合老年人生理特征的床類產品。同樣通過老年人中指指尖上舉高數據也可對衣櫥和櫥柜數據進行設計，如圖4。

三、測量意義

通過人體測量數據可以更合理的設計出符合人體工程學的人性化的家具，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的競爭力。

[1]丁玉蘭,郭鋼,趙江洪編著.人機工程學[M].北京理工大學出版社,2000,2.

[2]許柏鳴編著.家具設計[M].中國輕工業出版社,2000,2.

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[4]《人體測量與評價》編寫組.人體測量與評價[M].高等教育出版社,1990.

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