基于人體測量的空乘座椅設計研究

摘要：文章闡述了符合中國空乘群體特點的座椅設計的必要性，并根據(jù)空乘座椅的設計要求，結合中國成年人人體測量的相關數(shù)據(jù)及公式，希望得到符合中國空乘群體特點的座椅設計參數(shù)，為國內相關領域的設計研究提供參考。

關鍵詞：空乘座椅；座椅舒適性；人體測量；百分位數(shù)

1 空乘座椅概述

航空座椅作為民用飛機內飾的重要組成部分之一，越來越多的受到航空公司和乘客的關注。空乘座椅作為航空座椅的一個特殊分支，屬于機上安全設備，有別于普通乘客座椅，它為乘務員提供乘坐、安全保護和間歇休息的作用。

通常來講，以國內航空公司的窄體單通道客機為例，一次航班至少需要配備45名乘務員。但與乘客座椅數(shù)量相比需求量較小，且該座椅被定義為“安全設備”，其舒適性和功能性也一直以來為設備制造商所忽視。另外，航空公司往往會對空乘人員的服務水平提出很高的要求，但對其所使用的座椅不夠重視，基本停留在能保證安全即可的狀態(tài)，缺乏對乘務員群體的人性化關懷。

波音公司曾在2012年發(fā)布預測，“未來20年，僅中國就將需要5260架新飛機，價值超過6700億美元，并將很快成為全球飛機需求最為強勁的第二大市場。”①目前，民用航空座椅的設計和制造均由歐美等發(fā)達國家主導，并制定了一系列適航標準。國外大型飛機設備制造商在座椅的研制和生產方面具有完備的體系，但國內尚無相關研發(fā)的企業(yè)，航空公司機隊的配套座椅基本完全依賴進口。

由于不同國家、地區(qū)和種族的差異性，人體尺寸有很大差別，且各個國家飛機旅客的特點不同，相關的乘務員服務也會有所不同。現(xiàn)有的絕大多數(shù)空乘座椅不論從人機尺度還是附屬功能，其設計參數(shù)指標都缺乏針對性，且功能單一，直接影響到乘務員乘坐的舒適性和易用性。乘務員的安全健康得不到保障，就無法在危急時刻保護機上乘客的安危。

“產品設計要以人為中心展開，任何一個產品都是以人的使用作為設計的前提。”[1]作為工業(yè)設計師，就是要用設計的方法解決人與產品之間的矛盾，使產品符合人的消費需求。所以，不論從經濟角度還是國內空乘群體的使用需求，針對空乘座椅的設計研究就顯得尤為重要。

2 人體測量數(shù)據(jù)的應用

2.1 中國成年人人體尺寸數(shù)據(jù)

“不同地理區(qū)域、不同工作類型或社會群體人的身體方面發(fā)展變化的方式也會不同。”[2]不同種族人群之間的身體特征差異也很明顯。為了讓人能夠在舒適的狀態(tài)下使用座椅，需要首先對目標人群的人體的生理結構尺寸進行了解。

我國于1989年7月實施的《中國成年人人體尺寸》（GB/T 1000088）為人機工程設計研究提供了基礎數(shù)據(jù)。作為國家標準，其適用于工業(yè)產品設計、建筑設計、軍事工業(yè)以及勞動安全保護等領域。我們通過查表的方式，可以直觀的快速獲得代表從事工業(yè)生產的法定中國成年人（男18～60歲，女18～55歲）的人體尺寸，并按男、女性別分開列表且分三個年齡段，即18～25歲（男、女），26～35歲（男、女）36～60歲（男），36～55歲（女），并且分別給出這些年齡段的各項人體尺寸數(shù)值。[3]

但有一個問題是，在該資料中，通常給出的是第1、5、10、50、90、95和99的百分位數(shù)值。在實際設計中，往往需要得到某一身高所對應的人體尺寸數(shù)據(jù)。例如，座椅坐高的設計要參考目標人群的小腿長加足高，且以第5百分位數(shù)值作為依據(jù)。在遇到這樣的情況時，我們是無法通過現(xiàn)有標準直接查詢得到我們想要的數(shù)值的。這時就需要先獲得空乘人員的身高標準極值，之后借助百分位數(shù)值公式獲得該身高所處的百分位數(shù)，再用得到百分位數(shù)經過公式計算得到相關的身體結構尺寸。

2.2 中國空乘人體尺寸

由于身高是影響座椅的中重要參數(shù)指標，也是人體測量數(shù)據(jù)的主要記錄項目，相比而言身體其他部位測量的平均數(shù)據(jù)的結果不像身高測量結果那樣，能得到整齊的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。在針對空乘人群的研究中，身高是可以通過公開的方式查詢到的座椅參考指標之一。

雖然中國民航總局對空乘人員身高沒有特別要求，但各航空公司有自己的標準。2013年，東方航空公司公布的招收空中乘務員的身高標準是，女性163～174厘米，男性身高173～185厘米。南航空乘招聘標準是，女性身高163～175厘米，男性175～185厘米。國航在這一年要求女性164～172厘米，男性174～182厘米。影響空乘身高制定的一個原因是由于各航空公司引進的機型以大型飛機為主，相比于之前的小機型，把手的位置比較高，如果空乘的身材不滿163厘米，很難順利打開行李架，給服務質量造成影響。影響座椅人機工程學的另一參數(shù)是年齡，各航空公司對招收空乘的年齡要求近似，一般要求在18～25歲之間，其年齡區(qū)間也符合《中國成年人人體尺寸》對于年齡數(shù)值要求。

2.3 中國空乘人員身體百分位數(shù)

根據(jù)國內空乘人員的招聘標準，我們取女性乘務員的最低限值163厘米，男性乘務員的最高限制185厘米作為身高參考的上下限。首先，我們需要得到各自身高所處的百分位數(shù)，根據(jù)正態(tài)分布公式計算：

公式中X是平均值，SD是標準差，將得到的Z值（約0.97）代入正態(tài)分布表中，公式中p是概率數(shù)值，求得百分率P：

P=0.5+p（0.33）

P約為0.83，即中國女性空乘人員身高最低下限為第83百分位，高于中國83%的女性身高（18～25歲）。

同理，我們可得到男性乘務員升高上限在總人口數(shù)中的百分位：

求得Z約等于2.9，代入正態(tài)分布表中，求得：

P=0.5+p（0.498）

P約為0.998，即中國男性空乘人員身高最高上限為第99.8百分位，高于中國99.8%的男性身高（18～25歲）。

得到空乘身高限度百分位數(shù)的目的在于指導適合中國空乘人員座椅設計的參數(shù)和指標。我們利用任一百分位數(shù)值公式：

PV= ±（）

公式中是平均值，是標準差，K是百分比變換系數(shù)（由百分位數(shù)值決定）。[1，4]

2.4 人體測量數(shù)據(jù)的應用

舒適的座椅應能夠使人體腰曲弧線保持正常狀態(tài)，腰背肌肉松弛，血液正常循環(huán)。[1]為了保證座椅能夠為空乘人員提供足夠的舒適度，其設計參數(shù)應基于以上計算方法得出。

例如坐高的設計。通常來講，座椅坐高的設定一般取小腿加足高與鞋高的第5百分位數(shù)值作為設計的參考依據(jù)。根據(jù)空乘身高限度，我們取女性空乘身高最低值163厘米作為參考設計的依據(jù)，利用百分位數(shù)值公式PV= +（）得到空乘小腿加足高的高度約為428毫米，在此基礎上還需加上10到20毫米的鞋跟高度。再舉個例子，對于獨立的乘務員座椅的坐寬，參考的人體尺寸是臀寬。我們以女性空乘身高上限175厘米作為參考設計的依據(jù)（此身高所處的百分位數(shù)值為99.9%），經計算我們取接近值430毫米作為座椅參考坐寬。

由于人體尺寸的不同，同一件產品不可能適用于所有人。但根據(jù)產品的不同特點，通過合理的選擇百分位，我們可以讓產品適合更多的使用者。但由于人體尺寸數(shù)據(jù)來源比較早，且在測量中不可避免的會出現(xiàn)誤差，初期設計完成后要經過人機測試進行完善和適當調整。

3 結論

基于人體測量數(shù)據(jù)的計算方法能夠得到針對于空乘座椅的主要數(shù)值依據(jù)，為接下來的座椅人機測試提供初期的參考標準。這樣有助于提升座椅乘坐的舒適性，改善乘務員在機上的工作條件，減少由于繁重工作而造成的身體疲勞，提高人機系統(tǒng)的運行效率。更重要的是希望喚起人們對空乘群體的關注，為他們解決工作中存在的實際問題。

注釋：①波音中國.中國客戶[R/OL].[20130317]. http：∥www.boeing.cn/boeinginchina/chinesecustomers/.

參考文獻：

[1] 周美玉.工業(yè)設計應用人類工程學[M].第一版.北京：中國輕工業(yè)出版社，2006：177.

[2] 賽爾溫·戈德史密斯.普遍適用性設計[M].董強，譯.知識產權出版社，2003.

[3] 李建中.人機工程學[M].徐州：中國礦業(yè)大學出版社，2009.

[4] 中華人民共和國國家技術監(jiān)督局.GB1000088.中國成年人人體尺寸.1989.