基于人体工程学食堂餐桌椅的改良设计

李 想，娄红娜，贾样珍，马朝荟，贺 鑫，楚 杰

(西北农林科技大学 林学院，陕西 杨凌 712100)

由于学校学生数量多，用餐时间统一，学校食堂使用的餐桌椅存在许多不合理的地方——不符合当代大学生的生活方式、行为特征和心理需求[1]。学生书包、雨伞等物品没有空间来放置。饭菜的汤汁外溢或洒出时，影响同学们用餐。利用人体工程学所学的专业知识，对学生们就餐的生理需求进行研究。通过观察学生就餐时一系列的行为姿态，结合安全人体工程学对餐桌椅进行合理设计，以达到学生们舒适方便的就餐条件[2-8]。

1 设计原则

1.1 耐久性

学校食堂作为公共场所，餐桌椅的使用耐久性尤为重要。普通餐桌椅的用材成本低，质量强度不够，易断裂，引发安全事故;用于生产餐桌椅座面的塑料容易老化，受热易变形，导致其使用寿命较短，使用条件受到限制[9-15]。为合理解决现高校食堂餐桌椅所存在的以上问题，在设计学生食堂餐桌椅时应该注意桌面和桌架，以及座椅三部分。优质合理的选料和细致精良的做工可保证餐桌椅的经久耐用。桌面的油漆选料应优良，表面无结巴，封闭性好，漆膜光亮顺滑；餐桌无论是桌面还是桌边和桌角做工都要精细，考虑周到。

本设计的餐桌采用优质防火板材，耐磨耐高温，桌面易清洁，不怕硬物刮伤，使用寿命更长。餐桌以铝合金封边，机器压制，避免磕碰，延长使用寿命。餐椅采用优质一次性弯曲曲木椅面，不易变色、耐擦洗、硬度高、不易磨损。桌架则是由符合优质质量标准的钢管和用于支撑桌面的优质三角板及支撑杆组合而成。接触地面的钢管用防滑垫作有效保护，地板不受摩擦。以上设计提高了餐桌椅的耐久性，符合学校用餐场所。

1.2 功能性

学生就餐时，经常会携带书包、雨伞等必需品，如何解决这些物品的存放成为高校餐桌椅设计改良的来源。对于有靠背的餐椅，学生经常会把书包放置于靠背上，但餐椅靠背的设计无法合理放置书包，书包背带易滑落。下雨天，雨伞则无专门的放置区域空间，如若放置于桌面则会占用用餐空间，用户体验舒适度将大大降低；如若放置于地面上，则会给其他学生行走带来不便，存在安全隐患。另外饭菜汤汁外溢对就餐环境和学生的就餐心情都会有影响。

结合当前大学食堂餐桌椅设计的功能性有限，设计缺乏个性化等不足，通过人性化改良，利用空余空间增添放置书包、雨伞等物品的功能，及对餐桌面进行改良设计以防止汤汁不慎洒落至学生衣服上。功能合理、高利用率的餐桌椅设计将满足学生的餐饮条件、用餐心理及餐饮环境的需求。

1.3 艺术性

由于食堂空间有限且餐桌椅摆放数量较多，因此餐桌椅的造型应设计成简约现代时尚的风格，符合年轻人的审美。尽量避免繁琐、花哨，餐桌椅表面涂饰木纹漆，自然、美观、形象逼真，触感好。颜色统一，摆放井井有条、整齐洁净，有着强烈的秩序感，符合学生的用餐心理。

1.4 经济性

学校餐桌椅一般为批量化生产，购买数量较大，降低食堂餐桌椅的生产成本也是需要考虑的因素。餐桌为防火板材，铝合金包边；餐椅采用优质一次性弯曲曲木椅面。力求以最小的成本获得最适用、优质、美观的高性价比设计。

2 设计依据与目标

学校食堂餐桌椅设计依据是人体工程学原理，按照国际人类工效学学会(IEA)所下的定义，人体工程学是一门“研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素；研究人和机器及环境的相互作用；研究人在工作中、家庭生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。在设计中，所涉及的产品必须以人为本，从人的需求出发，为人服务。因此，人体工程学也就成为确定家具形体设计和尺度设计的主要依据，以达到合理、健康、美观、安全、舒适、以人为本等目的。

应用人体工程学进行家具的功能尺寸设计，首先明确最佳的设计功能尺寸是人体尺寸百分位数、功能修正量与心理修正量之和。

设计目标就是满足学生用餐、放置书包、悬挂雨伞等的空间富裕功能，实现避免汤汁洒落至学生身体和衣物上的个性化设计。舒适、富人性化，材料稳固，提高大学生用餐时的方便性，舒适度和空间利用率。食堂餐桌椅的主要设计要求如下：①可悬挂雨伞等挂件(图1);②可放置书包；③可避免汤汁洒落至学生身体和衣物上。

3 食堂餐桌椅设计

3.1 设计要点

3.1.1 结构设计 食堂餐桌椅采用连体结构，连体餐桌椅使用方便、坚固耐用、易于清洁，更适用于公共场所，因此满足学生食堂使用要求。餐桌椅由桌面板、桌架和座椅等主要零部件构成。

首先，餐桌边角采用圆弧设计，有效减少在日常作用中撞击边角所受到的伤害，同时又起到了美观的作用。桌面的两边以圆滑的弧度接有S型凹槽(如图2)。4 mm厚的优质三角板用螺栓固定于桌面背部中心以用来支撑桌面。三角板焊接有48 mm管径2.5 mm的壁厚的优质钢管，并以螺栓将钢管固定于桌面背部的四周作为托架，保持桌面的稳定牢固。其次用桌面背部的两个金属支撑条两端弯曲直接加工成钩尖朝内的J型挂钩(如图1)。

图1 餐桌挂钩效果图

图2 餐桌“S”型凹槽效果图

上述钢管由中间斜向下55度伸出与两个椅面底面的托架相焊接，既可以作为餐桌支撑杆又可以作为椅子腿，用来连接桌板和座椅，使之成为一体，即连体餐桌椅。最后，桌架作为桌腿和椅子腿接触地面的部分设计有防滑垫，减少摩擦磨损。

3.1.2 功能设计

(1)餐桌功能设计：食堂餐桌椅的功能性为本次设计的主要设计亮点，增添的功能设计合理有效地解决目前普通高校餐桌椅普遍存在的问题，为学生们用餐提供便利，改善用餐环境。与传统食堂餐桌相比，改良后的餐桌以桌面背部的两个金属支撑条各自两端弯曲共形成四个J型挂钩(如图1)，钩尖朝里，防止腿在桌下碰到小物品时把它推出挂钩外面情况的发生，挂钩用来放置一些随身携带的小物品如下雨天带的雨伞，或者随身携带的小袋子等；桌边添加S型曲面凹槽(如图2)，外溢或洒落的汤汁饮料等液体可顺着曲面流进桌边的凹槽内，接住不小心洒落的液体，可避免撒到或者滴落到衣服上，减少不必要的麻烦。

(2)餐椅功能设计：餐椅一直以来的功能都较为单一，只是具有坐具的功能，但经过设计改良后的座椅增加了放置书包的功能。此设计为从椅子的靠背顶部裁去一块类似梯形的部分，使靠背顶部形成一个梯形凹陷(如图3)，可以将书包的两个背带挂置上面，使书包不会滑落。既可以利用靠背后方的空间，又可以节省材料资源。梯形凹陷顶部两个角为光滑圆弧面，可防止划伤双手，更加安全方便。

图3 餐椅靠背效果图

图4 食堂餐桌椅整体效果图

3.1.3 尺度设计 要想保证餐桌椅的舒适，尺度设计尤为重要。餐桌的尺寸均采用连体餐桌椅的标准尺寸，长为1 200 mm，宽为600 mm，高为750 mm。本设计以餐椅的尺度设计为重点，为了提高学生就餐的舒适度，运用人体工程学确定餐椅的功能尺寸，运用坐姿状态下的人体尺寸设计出安全、美观、舒适的座椅。

(1)坐姿状态下人体尺寸：以学生在就餐时的生理状态作为依据，从而可以分析设计出食堂桌椅的固定尺寸范围。所以，在进行设计之前我们先要掌握和了解学生在坐姿状态下的人体平均尺寸，了解学生的身体尺寸范围，制订适合的食堂桌椅尺寸设计的范围。食堂餐桌与椅子之间距离的设定应该符合人体工程学原理，根据人体坐姿尺寸，椅子和桌子之间距离既要符合人体坐姿尺寸，同时也要保证两人面对面坐着用餐时拥有正常合理的活动空间。

(2)坐高尺寸：据人体尺寸表(表2)，中国成年男性95百分位的小腿加足高为448 mm,将鞋底厚度计算入内,因此男性95百分位坐高应为450 mm至470 mm范围之间。中国成年女性95百分位的小腿加足高为405 mm，将鞋底厚度计算入内,因此女性95百分位坐高应为410 mm至430 mm范围之间。男性和女性的坐高不统一， 所以中和男女坐高尺寸，适合大部分女性和男性，则取座椅高度为430～450 mm之间更为合理。

(3)坐深尺寸：设计餐椅时，需注意椅面要使使用者的臀部得到全面支撑，座椅靠背的弯曲弧度需符合人体脊椎曲线，使用者腰部得到座椅靠背的支撑，有舒适的坐姿体验。座椅面前沿与小腿间留有一定距离，可保证小腿的自由活动。由于男性坐深比女性大，因此只需考虑男性的坐深便可，据人体尺寸表(表2)，95百分位男性的坐深为494 mm，设计椅子坐深时还需考虑到座椅前沿与小腿之间有适当距离，椅子前沿与小腿距离为100 mm，坐深应设计为394 mm较为合理。

表1 坐姿人体尺寸 单位：mm

4 结语

以人体工程学理论为基础，以节约空间，方便实用的收纳式多功能桌椅，解决目前空间紧张(无处放置随身物品、书包等)、饭间意外事件(汤汁洒落等)发生的问题，完成适合学生舒适吃饭的合理空间布局与尺寸布局设计。桌椅的改良都充分考虑到了空间的利用率,同时与现食堂空间状态有机结合，桌子挂钩的方向和椅子顶部的梯形凹陷弧度都十分人性化的考虑到了细节以及人身安全问题，并充分考虑了空间的利用率。改良后的桌椅不仅节省了材料节省了成本更大幅度的方便了学生用餐，使得设计更加经济合理。