基于人体尺寸的户外座椅设计

郑 伟

(浙江农林大学，浙江 临安 311300)

户外座椅作为城市环境设施的重要组成部分，是城市户外环境中缓解疲劳，提供休息的一种与人接触关系最密切的坐憩设施。因此，保证使用者安全舒适使用户外座椅致关重要。近年来，户外座椅尺寸设计应用研究，已逐步引起国内设计师关注，但尺寸改进多以个案研究为主，没有形成系统的方法和原则。这与设计师缺乏人体尺寸相关知识有直接关系。因此，如何科学运用人体尺寸相关理论进行尺寸设计研究，建立一套科学规范尺寸设计方法是今后户外座椅设计研究重点。

1 户外座椅设计中的尺寸问题

通过对户外座椅尺度应用现状进行调查发现存在以下不足。

1.1 功能尺寸不符合人体生理尺度

随着城市发展，人们户外活动的增加，户外座椅作为环境设施重要组成部分，作用越加突显。但在调查中却发现存在大量户外座椅闲置，无人问津的尴尬现象。使用者弃椅不坐，另觅他处的原因有多方面。但走访发现根本原因是设计师没有合理选用人体尺寸进行户外座椅尺度规划，导致在使用座椅时产生不舒适，不安全生理和心理感受。

1.2 座椅尺度设计与使用者要求不符

通过对城市公园等处公共空间座椅使用情况调查走访发现，这类户外公共空间可坐之处非常多，除基本座椅设置，所有台阶上、花坛边都可提供短暂休憩。但使用者对舒适度和满意度的评价却不高，研究发现使用者与设计师对户外空间座椅要求不符是根本原因所在。城市公园这类户外空间主要使用者为老年退休群体。对座椅要求舒适、安全便于长时间交流和逗留休息。而现有花坛等可坐设施只是在客流量较大时给游人提供短暂休息和小憩，整体尺度舒适度要求不高，所以相对老年使用群体对座椅舒适度要求较高群体而言，整体尺度不能满足使用群体需求。

1.3 尺寸数据选择时客观因素考虑不足

户外座椅尺寸设计除科学合理选用相关尺寸进行设计，尺寸确定中许多客观因素才是提高宜人性的关键因素。由于客观因素考虑不周导致座椅尺寸失败的例子比比皆是。如我国南部城市广场户外座椅设计时，尺寸数据却选用北方人体测量尺寸，其必然的结果是在实际的使用中，会使使用者感觉到尺寸偏大，坐面略高不舒适。这就是户外座椅尺寸设计的人体尺寸数据选择对客观因素考虑不足造成的，也是当前户外座椅设计存在的重要问题。

2 人体尺寸在户外座椅设计中的应用

研究人体尺寸在户外座椅设计应用方法，首先要明确尺寸设计涉及的基本理论概念。进行户外座椅设计必须要使用人体各部分尺寸。而户外座椅尺寸设计选用的各部分人体尺寸是通过人体测量获取的。人体测量是测量人体各部分尺寸的一种基本方法。人体测量学是一门用测量方法研究人的体格特征的科学［1］;也是一门研究人体各部分体格特征的科学。人体测量数据按测量时被测者的身体状态分为静态尺寸和动态尺寸。静态尺寸也称构造尺寸，是人体在静止状态下测量的人体尺寸。动态尺寸是人体在动作状态测量的尺寸，也称功能尺寸。测量时姿势主要有立姿和坐姿，基本测量面:水平面、冠状面和矢状面。测量项目主要有身高、体重、眼高等多项测量数据。在户外座椅设计时人体尺寸主要选用静态尺寸，测量姿势选用坐姿状态测量的人体各部分人体尺寸。

2.1 户外座椅尺寸设计方法

户外座椅尺寸设计必须先确定主导使用对象，再根据主导使用对象和设计部位，选择相应人体测量部位，以人体尺寸测量数据为依据，根据最大满足度原则，选择相应百分位数据。座椅的形式与尺寸舒适的满足度应与其功用有关，基本尺寸确定后。在最后尺寸的确定时要考虑适当的添加修正值。

2.1.1 明确使用人群，确定形式功能

应用人体数据进行户外座椅尺度设计首先是确定户外座椅的类型与形式。例如:双人座椅、多人座椅、显性座椅、隐性座椅。然后再围绕户外座椅类型进行基础分析，明确产品的使用功能，再对使用人群进行划分。使用人群的种族、年龄等特点。还要考虑使用场所性质。这些分析看似简单，但作为设计的准备阶段却是必不可少。

2.1.2 选择相关人体测量项目尺寸

根据对座椅使用人群、形式功能的分析结果，选择与座椅使用密切相关的人体测量项目。选择人体测量数据时主要采用GB10000－1988《中国成年人人体尺寸》国家标准。该标准是根据人体工程学要求为建筑设计，工业产品设计等人接触密切设计提供中国成年人体测量基本数据。由于GB10000－1988所做只是一个群体统计，而设计对象具有个体性独特性特点，故相关尺寸数据选择时，要充分考虑尺寸测量群体之间差异性。比如:人体尺寸的南北方差异，男女差异，年龄差异等。在充分考虑到相关因素，选择相关人体测量项目。户外座椅设计中选择人体测量项目见表1［2］:

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2.1.3 人体尺寸百分位数选择使用

选择好相关人体测量项目，在进行户外座椅尺度设计时还要考虑具体数据选择问题，由于人体尺寸个体差异较大。设计时就要求我们选取一定范围的人体尺寸，以保证座椅符合大多数人的使用需要，即设计的满足度问题。常用人体尺寸应用范围值用百分位数据表示。百分位数据主要表示某一人体数据和小于该数据占总人数的百分比［3］。设计不能仅仅采用某一人体尺寸进行设计，也不能采用平均值作为设计依据，常用人体测量数据用百分位数据来表示具体的应用尺寸范围值。户外座椅本质上属于人造产品，所以户外座椅尺度设计所涉及的人体百分为数的选择主要参考国家标准GB/T12985－91《在产品设计中应用人体尺寸百分位数的通则》。首先我们参照标准先对所设计的户外座椅结构进行分类，分成坐高、坐宽、坐深、扶手高、靠背，然后根据百分位数据最大满足度原则标准把户外座椅尺度设计时百分位数据参考表2［4］。

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2.1.4 功能尺寸确定

户外座椅功能尺寸确定是建立在是否合理选用百分位数据基础上，户外座椅功能尺寸确立主要有以下公式［4］:

最小功能尺寸=人体百分位数据+座椅功能修正量

最佳功能尺寸=人体百分位数据+座椅功能修正量+人因修正量+环境修正量

尺寸确定中尺度修正是设计成功的关键。尺度修正主要从座椅形式功能、人体自身因素、使用环境三方面考虑。座椅形式功能修正主要从设计基本形式考虑如:双人座椅、花坛边可提供休息的隐性座椅由于其设计的主要功用不是休憩，所以产品修正不仅仅是正值，有时根据具体使用情况修正为负值，人因修正要考虑主要分为生理和心理两方面修正量。生理修正主要包括着衣修正、鞋跟修正，生长加速度等由于人的因素产生尺寸修正。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双人座椅的个人空间的尺寸修正。环境修正量主要从摆放场所角度考虑具体修正尺度正值或负值。

3 户外座椅结构中人体尺寸应用

科学合理的户外座椅结构尺度应以满足基本休憩为前提，符合人体的生理尺寸和生理特点，让使用者保持舒适坐姿;坐面应能使使用者保持上身稳定。并能随意地变换或调节坐姿。户外座椅基本结构应在可坐的前提下具备，坐高、坐宽、坐深三个基本条件(表3)。

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3.1 座高

座高指地面至就坐座面上坐骨支承部位的高度。舒适尺寸的座高应使大腿保持水平，小腿自然垂直，双脚平放在地面上。户外座椅座面过高时会造成小腿悬空，座面过高，也会使大腿部受座面前缘的压迫使血液循环流通不畅久坐可以导致小腿麻木。户外座椅座面尺度太低会造成骨盆向后倾，腰椎曲线被拉直，时间长会腰酸不适。故座高一般按小腿加足高这项人体测量尺寸百分位数据低的的人群设计。在百分位数据选择上，遵循环境设施百分位数据选择表中在不涉及到健康安全的情况下，可选择第10百分位数据。根据尺寸修正原则，适当添加鞋跟、着衣的修正量。

3.2 座宽

座宽是指人就坐时水平面的宽窄，座宽应满足使用者臀部就坐所需的尺度，并使就坐者能自如的调整坐姿，如果坐面座宽尺度太小会让就坐着感到拥挤压迫。座椅坐面座宽太大人在就坐时肘部必须向两侧伸展来寻求支承长时间会引起肩部疲劳。在人体测量部位选用上，由于人体测量项目中臀宽的测量项目尺寸女性大于男性，所以在选用测量项目时，要选用成年女子的臀宽测量尺寸，如果户外座椅带扶手，那么在人体测量尺寸选择应该选择成年男子坐姿两肘肩宽，双人座椅选择成年男子最大肩宽人体尺寸。在百分位数据选择上由于涉及到间距的问题，在不涉及到健康的情况下，选用成年女子臀宽测量尺寸的第90百分位，满足度为90%，在涉及到安全和这样选择百分位数据的优点是尺度宽的人使用健康的问题选用成年女子臀宽测量尺寸的第99百分位，满足度为99%，那么尺度小的人也适用。

3.3 座深

座深指座面的前后距离。良好的坐深尺度设计应让使用者臀部得到全面的支撑，在有靠背的户外座椅形式，腰部应该得到靠背的支持，良好的的坐深尺度是:使臀部得到充分支持;满足人体坐时臀部的基本需求。座面前部与小腿间留有一定适当的距离保证小腿可自由灵活活动。户外座椅座深尺寸设计过大时，对于坐深尺度低者，在使用有靠背的户外座椅时，想得到靠背支持腰部，使腰部得到放松。就一定要向后靠坐，其结果，坐面前缘将压迫膝内窝处部位，还改变腰部正常曲线，坐深的尺度对于没有靠背设计的户外座椅尺度的要求可以相对放宽。坐深尺寸设计时要选用中国成年女子坐深这一人体测量尺寸，百分位选择上建议选择第10百分位数据，具体尺寸设计时要充分考虑着衣修正、环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撑的垂直高度。户外座椅由于户外休憩活动中对座椅坐姿的端正程度要求不高，没有扶手的户外座椅利用率更高，有扶手的户外座椅设计中扶手的作用在于支撑手臂重量，在起身时和变换姿势时，可利用扶手支撑身体重量。扶手过高，会引起肩部酸痛。在扶手的高度设计中选用中国坐姿肘高，百分位数据选择上，因确定最佳距离建议选择第50百分位数据。

4 户外座椅形式功能尺寸设计

户外座椅由于形式不同可以分为显性座椅、隐性座椅两类。显性户外座椅是指外观形式具有传统座椅形式特征的存在于户外环境中可以提供人们休息的坐憩设施，如凳子、椅子，及亭、廊、花架、敞厅中可以提供游人倚坐的栏杆座椅等。隐性户外座椅是指其外观形式虽然不具备传统座椅形式特征但同样可以为人们提供休息的坐憩设施。如台阶、花坛、置石等。

在户外座椅尺寸设计时，显性座椅尺寸设计在百分位数据的选择和设计尺寸数据主要遵循最大满足度的基本原则，选择适合90%～95%人使用的设计尺度百分位数据。修正量的添加充分考虑鞋跟高度、着衣厚度、心理修正等一些客观引起的修正，具体修正根据具体情况综合考虑。

隐性户外座椅由于其双重功能的特殊性，尺寸设计时建议在满足其原始功能基础上选择满足50%使用者需求人体数据，原因是可坐功能只是设计辅助功能。如果满足度提高，游人长期逗留会影响其产品美观和正常功能。最佳功能尺寸确立主要为城市公园这类不能为使用提供较多显性座椅，场所使用者却对座椅舒适度要求较高的情况下使用。在百分位数据选择上建议选用适合90%的人使用百分位数据。

5 结论

户外座椅与人体接触最为密切的环境设施。其尺度设计的合理性直接影响使用者的舒适、安全、健康。因此，设计师在设计户外座椅时应结合人体坐姿生理尺度和生理结构特征，为户外座椅设计提供科学的理论依据和准确的设计标准。

［1］赵江红.人机工程学［M］.北京:高等教育出版社，2006:36

［2］GB/T10000－1988中国成年人人体尺寸［S］

［3］孙淑英，申利明，王文兴.人体测量数据在家具设计中应用［J］.郑州航空工业管理学院院报，2003，21，(4):86 －88

［4］GB/T12985－1991在产品设计中应用人体尺寸百分位数的通则［S］

［5］张冉，熊建新.城市公共空间座椅设计研究［J］.包装工程，2010，31(14):12 －14

［6］王晓东，王述洋，王文兴，等.人机工程学数据在产品设计中的应用［J］.林业劳动安全，2006，19(4):23 －25