基于人體工效學的過肩結構設計研究

張技術+許靜靜+張英姿

摘要：從人體工效學的角度分析了服裝過肩結構與人體肩部形態特征之間的關聯，結合修身型男襯衫過肩結構參數的優化實驗，研究了過肩結構設計參數對服裝造型的影響。結果表明，人體肩部特征對修身型服裝過肩結構具有制約作用，當過肩結構參數達到人體肩部形態要求時，服裝整體造型效果的人體工效學評價達到最佳。

關鍵詞：人體工效學；過肩；結構設計

中圖分類號：TS 941.17 文獻標志碼：A

A Study on the Yoke Structure Design Based on Human Ergonomics

Abstract： The relationship between garment yoke structure and the shape of human shoulder was discussed from the perspective of human ergonomics. The effects of yoke structure parameters on garment modeling were studied by referring to the parameters of the optimization experiments on slim mens shirt （175/92A）. The results show shoulder shape constrains the yoke structure of slim garment， and the ergonomic evaluation of shoulder modeling is the best when the parameters of yoke structure meet the requirements of shoulder shape.

Key words： human ergonomics； yoke； structure design

人體工效學，又稱“人體工程學”、“人間工學”，是人體科學、環境科學不斷向工程科學滲透和交叉的產物。人體工效學主張“設計以人為本”，從適合人體各種要求的角度出發，對產品創造（設計與制造）提出要求，使設計最大限度地適合人體的需要，達到舒適衛生的最佳狀態，繼而強化人在設計中的主體性。服裝的整體造型與人體結構形態密不可分，如人體的比例、外形、靜態特征和動態特征等。因此，基于人體工效學的服裝設計理念強調服裝在設計、打板、縫制以及穿著過程中對人體生理及心理訴求的反應，并對此進行科學的實驗和測量，在進行大量分析的基礎上為服裝設計提供科學的依據。同時，把人的工作、運動、休息等生活行為分解成各種姿勢模型，根據人的立位、坐位和臥位的基準點來合理設計服裝各部位規格尺寸，并結合服裝材料學，來達到研究指導服裝結構設計的目的，從而形成系統的服裝結構理論及其實際應用體系。

過肩，又稱復肩、復司、復勢，是指連接前后衣身與肩合縫的部件，一般常用雙層布料。早期過肩結構用于工人工作服的設計，在原有的衣服外面加縫一種比較厚的布料，逐漸演變成了過肩結構，目的在于保護頸肩處的衣服在工作時不被磨損。隨著時代的進步，人們的生產方式和勞動形式發生了顯著變化，機械設備的使用把人從繁重的勞動中解放出來，肩膀扛重物的人力搬運漸漸退出歷史舞臺，由此服裝過肩結構的防磨損功能已被顯著弱化。如今很多服裝品類仍然保留著過肩結構的設計慣例，尤其是男士襯衫產品。

通過資料檢索，關于服裝過肩結構的相關研究并不多見，多數服裝從業者認為服裝過肩結構僅僅是一種款式，因設計而存在。為使服裝從業者對服裝過肩結構有更為深入的認知，本文從人體工效學的角度分析了過肩結構與人體肩部的關聯性，通過修身型男襯衫過肩結構參數的優化實驗，研究了過肩結構設計參數對服裝造型的影響。

1 過肩結構與人體肩部的關聯分析

日本服裝學者中澤愈把人體體表按照服裝設計的功能性分為貼合區、作用區、自由區和設計區（圖 1）。圖 1中顏色最深的區域為貼合區，它是上半身服裝造型的關鍵區域，對服裝的穿著感、合體性、懸垂效果等具有重要意義。服裝過肩結構就位于上半身貼合區的范圍，因此，服裝過肩結構與人體肩部形態結構有著密切關聯，對服裝整體造型有較大影響。

1.1 人體肩部范圍的界定及其形態特征

人體肩部的范圍是以支持服裝的功能和服裝造型性為基準來確定，通常以前面突出的肱骨頭水平位置和后背肩胛棘和椎骨緣交點的水平位置為下限，到領圍線為止的區域。相應的背部表面的斜方肌和肩關節外側的三角肌是形成肩部的主要肌肉。

人體肩部骨骼構成和肌肉分布特征決定了人體肩部形態的特殊性，主要體現在以下 3 個方面。

（1）由于肩端的肱骨突起和鎖骨的胸骨端內凹形成凹弧，即使有斜方肌附著，通常該部位體表仍是凹面，尤其是女性，但體型健壯的男性和肌肉發達的運動員除外。

（2）后面肩胛骨中肩胛棘的突起形成了大的彎曲弧度，加上肌肉的附著使凸面更突出。

（3）人體肩棱（肩線）并非直線，而是在肩棱處背部凸面和前部凹面對接而成的曲線。

1.2 肩部前凹面與肩棱趨勢對過肩的制約

肱骨和鎖骨引起的肩部前凹面造成服裝肩部與人體難以完全服貼。為了彌補凹面形成的人體缺陷，在制服類外套制作過程中往往通過附襯工藝來塑造服裝平整的外觀造型。然而，在輕薄型襯衫制作過程中則不適合采用此工藝方法，為了塑造形體，通過過肩結構處理可以弱化前凹面形成的人體缺陷。通常男襯衫過肩的前過肩量取在距離肩棱（肩線）向前 3 cm左右，這一位置恰好處在人體肩部前凹面的中心部位，這為男襯衫前衣身的塑形提供了便利。但由于人體體型的差異，最佳的前過肩量還需要適當調整。

此外，前過肩與前衣片縫合線并不在肩棱處，但該位置并沒有逃脫肩棱趨勢的約束范圍。修身型男襯衫不同于休閑襯衫，它要求兼顧合體性和舒適性。因此，處理在修身型男襯衫過肩結構時，前過肩縫合線應順應肩棱趨勢，以保證著裝舒適性達到最佳狀態。

1.3 肩胛凸與肩部肌肉引起的后凸面對過肩的制約

肩胛骨的存在和肌肉的附著使后背肩胛骨部位更加凸起。為了塑造合體造型，通常在肩部會設計肩胛省。對男襯衫而言，在肩部設計指向肩胛凸的肩胛省不利于男襯衫外觀造型美的綜合評價。通常會借助過肩結構將肩胛省轉移至后過肩與后片縫合處，使肩胛省由顯性處理變成隱性處理，不僅塑造了合體的造型，還有助于保持男襯衫的特征之美。關于肩胛省用量的大小取決于肩胛凸的程度和服裝的款式要求，應根據實際造型需要適當設計。

2 修身型男襯衫過肩結構參數的設計優化

2.1 過肩結構設計的關鍵要素

按照原型裁剪法的結構設計程序，服裝過肩是在衣身原型衣片的基礎上，由前過肩（通常取距離前肩線約2 ～ 3 cm）和后過肩（通常后頸點向下 8 ～ 10 cm）拼合而成，其結構設計要素包括前后肩斜度、前后過肩縫合線形態、前過肩量、后過肩量以及肩胛省量等 5 個方面。其中前后肩斜度根據造型需要在衣身結構平衡處理時已經確定，前后過肩縫合線形態在款式圖表達中已經展現。因此，對修身型男襯衫而言，過肩結構需進一步優化的關鍵要素包括前后過肩量和滿足人體肩部曲面特征需要的肩胛省量。

2.2 過肩結構參數優化實驗設計

以修身型男襯衫為例，襯衫規格選取175/92A，人臺選取紅幫牌92號黑色標準人臺，白坯布為面料。實驗參數變量的設計結合常規數值和理論數值設定。

2.2.1 前過肩量優化的實驗方案

不同取值的前過肩分別標記為FY1、FY2、FY3、FY4、FY5。前過肩縫合線靠近袖窿處的取值用“FAH處”表示，前過肩縫合線靠近領圈處的取值用“FNL處”表示。具體方案如表 1 所示。

2.2.2 后過肩量優化的實驗方案（表 2）

不同取值的后過肩分別標記為BY1、BY2、BY3、BY4、BY5。

不同取值的后過肩省分別標記為BD1、BD2、BD3、BD4、BD5。

2.3 過肩結構參數優化實驗結果與討論

2.3.1 前過肩取值對造型的影響

表 4 給出了前過肩量優化設計實驗的實物效果。從表 4 可以看出，前過肩量取值的不同造成前過肩與衣身縫合線與肩線的平行感不同。雖然FY1、FY2在制板時前過肩縫合線與肩線平行，但實際實物效果卻不相平行。相反，FY3、FY4、FY5在制版時前過肩縫合線雖不與肩線平行，但實物效果卻具有近似平行感。這是由于前后面所構成的肩棱（肩線）是呈前彎的曲線，在制板時前過肩取值在袖窿處比領圍處較大，在視覺上修正了肩線的前后量差。前過肩縫合線的高低對于肩部造型適體性影響不大，但對造型美觀性影響較大。FY1、FY2形成的“不平行”效果給人“平肩化”的視覺感，可以增強男性肩部的厚重感，使男性的陽剛健壯美得到強化。因此，適度平肩化的前過肩設計為修身型男襯衫的最佳選擇。從實驗效果還可以看出，對修身型男襯衫（175/92A）而言，前過肩3.0/3.0 cm的取值是適合的。

2.3.2 后過肩取值對造型的影響

表 5 給出了后過肩量優化設計實驗的實物效果。從表 5 可以看出，隨著后過肩量的增加，后衣片越來越貼合人體。這與人體肩胛棘突出部位的位置有密切關系。若要使襯衫后背貼合人體，則后背部位的曲面化的最佳位置應在肩胛棘突點處，即后過肩縫合線設計在該位置。由于人體身高和體型結構的不同，肩胛棘突出點的位置也不完全相同。因此，后過肩量應根據具體情況適當調整才能設計出符合人體工效學總體要求的襯衫造型。從實驗效果還可以看出，對修身型男襯衫（175/92A）而言，9.5 ～ 10.0 cm的取值范圍是適合的。

2.3.3 后過肩隱性肩胛省省量對造型的影響

表 6 給出了后過肩用省量優化設計實驗的實物效果。從表 6 可以看出，隨著后過肩縫合處隱性肩胛省用量的加大，襯衫后背越來越合體。基于立體構成塑型原理，用省量與肩胛棘突出量愈接近，服裝肩部與人體肩部的貼合性愈好。當二者相一致時，達到設計極限，貼體度最佳。但在服裝結構設計中，除了特殊緊身造型需要外，很少把省量用到極限，通常把一部分量作為放松度隱藏在衣片中，使服裝造型美觀性和舒適性達到協調統一。因此，后過肩縫合處隱性肩胛省用量應根據具體情況適當調整才能設計出符合人體工效學總體要求的襯衫造型。從實驗效果可知，對修身型男襯衫（175/92A）而言，后過肩用省量 1 ～ 1.5 cm的取值兼顧造型的美觀和舒適性，對標準體是較適合的。

3 結論

服裝過肩依托人體肩部而存在，其結構設計應充分考慮人體肩部特征合理處理。服裝過肩結構參數設定需同時滿足人體肩部特征和服裝造型設計雙重需要，才能實現服裝整體造型的適體性、美觀性和穩定性的協調統一。對修身型男襯衫（175/92A）而言，適合于標準體的過肩結構參數為前過肩取3.0/3.0 cm，后過肩取9.5 ～ 10.0 cm，后過肩縫合處隱性肩胛省用量 1 ～ 1.5 cm。

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