1.1 人体工程原则在家具设计中的运用

在进行家具设计时，应该综合考虑与之相关的人体工程学原则，以使家具的尺寸符合人们的使用要求。本节介绍人体工程学原则在家具设计中的运用。

1.1.1 人体工程学的概念

人体工程学是通过实测、统计、分析的基本研究方法，研究人在工作环境中的解剖学、生理学及心理学等多方面因素，以及如何使人与其相关物体（如机械、家具、工具等）、系统和环境相适应，从而充分满足人在生产、生活方面的需要，并改善工作与休闲环境，获得更为舒适和高效的生活环境的一门边缘学科。

1.1.2 人体尺度与家具设计

人站立时伸手的最大活动范围，坐下时小腿的高度及大腿的长度和上身的活动范围，睡觉时人体的宽度、长度以及翻身的范围等参数都与家具设计工作相关。在学习家具设计之前，首先应该对必要的人体尺度数据了然于心，以保证所制作出来的家具符合使用需求。

人体构造尺寸指静态的人体尺寸，对与人体有直接关系的物体有较大的关系，如家具、服装、设备等，主要为设计各种家具、设备提供参考数据。

人体功能尺寸指动态的人体尺寸，是人在进行某种功能活动时肢体所能达到的空间范围。功能尺寸强调的是在完成人体的活动时，人体的各个部分是不可分的，即是协调工作，而不是独立工作。

通过了解人体各部位固有的构造尺寸，如身高、肩宽、臂长、腿长等，以及人体在使用家具时的功能尺寸，即立、坐、卧时的活动范围，有助于确定家具的最佳尺寸，方便人们的使用。

如表 1‑1、表 1‑2为中国成年人人体尺寸数据表，在进行各种类型的家具设计时，应参考其中的相关数据，以确定家具各部位的尺寸。

需要注意的是，表中的尺寸取的是平均值，因此在设计上想要满足所有人是不可能也是不现实的，但是选用标准尺寸，可以满足大多数人的需求。所以在进行家具设计工作时，要根据对象来选择尺寸数据，并根据对象的差异来调整尺寸。

在运用尺寸数据范围时采取去两头的方法，在大多数情况下考虑其中的5%、50%或者95%，而不是仅仅考虑平均值。

基本的选用原则为“最大最小原则”，即在大多数情况下会采用5%及95%这两个百分数，较少考虑50%。

选用人工学数据的方法如下所述。

（1）由人体总高度、宽度决定的物体，以95%为依据，满足高个子的需要，自然可以满足小个子的要求，如床的宽度与长度。

（2）由人体某一部分的尺寸决定的物体，以5%为依据。如小腿长决定的坐高，小个子的人可以踏到地面，高个子的人自然也可以。假如以50%为依据，则会有50%的人踩不到地面。

（3）以50%为依据，目的在于确定最佳范围，如门把手及柜子把手的高度。

（4）涉及特殊情况及安全问题时，还可能要考虑更小范围的物体。此时便要采取极端的数值，即1%或者99%，例如，栏杆的间距，安全出口的宽度。

1.1.3 人的基本动作与家具设计

人的基本动作有坐、卧、立、跳、蹲、旋转、行走等，这些不同的形态具有不同的尺度和不同的空间需求。在家居设计工作中，需要合理地依据人体一定姿态下的肌肉、骨骼结构来开展设计工作，达到调整人的体力损耗，减少肌肉疲劳的效果。

1 立姿

人最基本的一种自然姿态为站立，由骨骼和无数关节支撑而成。当人直立进行各种活动时，由于人体的骨骼结构和肌肉运动处于在变换和调节状态中，因此人们可以做大幅度的活动和较长时间的工作，假如人体活动长期处于一种单一的行为和动作时，他的一部分关节和肌肉长期处于紧张状态，就会容易感到疲劳。

人体在站立活动中，活动变化最少的属腰椎及其附属的肌肉部分。因此人的腰部最容易感觉到疲劳，为减轻疲劳，需要人们经常活动腰椎或者变换站姿。

2 坐姿

人体的躯干结构是支撑上部身体重量和保护内脏不受压迫，当人体站立过久时，需要坐下休息。当人体坐下时，因为盆骨与脊椎的关系失去了原有站立状态时的腿骨支撑关系，人体的躯干结构就不能保持原有的平衡姿势。所以，就需要依靠适当的坐平面和靠背倾斜面，对人体加以支撑和保持躯干的平衡，使人体骨骼、肌肉在人坐下来时能获得合理的松弛状态。

因此，人们设计制作了各类坐具以满足坐姿状态下的各种使用功能。此外，因为人的活动及工作大部分坐着进行，因此在家具设计工作中需要更多地研究人坐着活动时骨骼及肌肉的关系。

3 卧姿

在站或者坐的情况下，人的脊椎骨骼和肌肉总是受到压迫和处于一定的收缩状态。但是在卧的状态下，人的脊椎骨骼的受压状态得到真正的松弛，因此得到最好的休息。

所以，从人体骨骼和肌肉结构的观点来看，卧姿不能看作为站立姿态的横倒。当人处于卧与坐的动作姿态，其腰脊椎形态位置完全不同。人体站立时基本上是自然S形，而仰卧时接近于直线。因此，需要通过理解卧姿的特殊动作形态，才可真正掌握卧具的功能设计方法。

1.1.4 家具功能与人体生理功能

家具功能合理的一个方面，是如何使得家具的基本尺度适应人体静态或者动态的各种姿势的变化，如休息、座谈、学习、娱乐、进餐、操作等。这些姿势和活动无非是靠人体的移动、站立、坐靠、躺卧等一些的动作连续协同而完成的。

在家具设计中研究人体生理机能可以使得家具设计更加具有科学性。参考人体活动及相关的姿态，人们设计制作出了相应的家具，根据家具与人和物的关系，可将家具的类型划分为以下几种。

1 坐卧类（支撑类）家具

坐卧类家具，或称为支撑类家具，与人体直接接触，起着支撑人体活动的作用，例如，椅子、凳子、沙发、床、榻等，其主要功能是适应人体活动的工作或者休息。

2 凭倚类家具

凭倚类家具与人体活动有着密切的关系，起着辅助人体活动、供人凭倚或者伏案工作，并具储存或者陈放物品的作用。这类家具虽然不直接支撑人体，但是与人体构造尺寸和功能尺寸相关，如桌子、台、茶几、案台、柜台等，功能是满足和适应人在站、坐时所必需的辅助平面高度或者兼作为存放空间来用。

3 储存类家具

储存类家具与人体产生间接关系，起着储存或者陈放各类物品以及兼做分隔空间的作用，例如，橱、柜、架、箱等，主要功能是有利于各种物品的存放及存取时的方便。

1.1.5 家具造型与功能尺寸原则

在家具造型设计中，除了要考虑家具的式样、材料、构造和色彩因素之外，还需要充分考虑人体功能尺寸的要求，使得家具设计的出发点建立在“以人为本”的设计理念上，即为人的需要和生存方式而设计。家具造型在确定功能尺寸的原则主要体现在以下所列举的几个方面。

1 功能合理性

家具设计应优先考虑其使用功能的合理性和舒适性，人类在任何的历史时期都离不开家具，朴实大方的实用性原则自始至终都是家具设计的基本出发点。

如，坐具需要有一定的坐高、坐深和坐宽，柜类家具需要有围合性的空间，台架类则需要具有一定面积的搁放台面和空间等。由此而产生的具有长、宽、高三度空间的形状和造型，人们称之为原始基本型。

在家具设计肇始之初，就以“使用”和“实用”为出发点，以“人体功能尺寸”为设计依据，以体现人的本能需求和“人性化理念”为核心，从而更好地满足使用者身心健康的基本原则。

2 形体比例协调性

家具各个尺寸之间的形体比例是家具造型设计的重要方面。首先，家具造型的形体设计必须与人体尺寸相联系，除了使用一定的使用方式，例如，存放物品的种类要求之外，家具与人体功能尺寸有着非常密切的关系。所以需要根据使用者的需求进行家具形体比例的设计。

其次，家具都具有高度、深度、宽度等三维向度上的尺寸度量。家具造型设计必须满足家具整体与局部之间的比例协调，家具中点构件与其他构件之间的比例协调，家具单体与组合整体的比例协调。

3 稳定性

稳定性指在使用过程中，稳定、兼顾，不会产生松动、倾倒的危险。家具的稳定性与尺寸比例关系密切，不合理的比例关系会造成实际的不稳定和视觉的不稳定，使人无法安心使用。随着新技术、新材料的发展，出现了许多时尚轻巧，并且稳定感很强的时尚家具设计。