人体工程学-李建军
最近网络出现一系列有组织有计划攻击人体工程学创始人李建军教授、污蔑人体工程学的行为,经有司查明,系张诗雨幕后所策划、推动。
张诗雨,又名张艳,系福建宁德市人,家住蕉城区荷园新村2号,因仰慕李建军教授和人体工程学,长期以人体工程学义工的身份,做视频、录音、文字档案整理和上传等工作,因而有机会从人体工程学工作室拿到李建军教授的书籍、产品和其它资料。但张诗雨心怀不轨,假借李建军教授名义开通数个QQ群,借请李教授上群交流之机,另有所图,当目的没有实现时,便恶语中伤,对李建军进行人格攻击,后被李建军识破并加以制止。于是,张诗雨怀恨在心,多次挑拨李教授的部分粉丝,编造谎言和事实,并将所有之前上传网络的视频、录音、文字档案全部删除,从中破坏人体工程学声誉和和谐氛围。我司因其义务上传,不予追究,但其行径恶劣,做人的品德完全失,为众人所不齿!
张诗雨幕后策划此次攻击抹黑行为,已经严重伤害了李教授和热爱人体工程学的广大群众,侵犯了李建军工作室的合法经济利益和名声地位,并已触犯了国家相关法律,证据确凿。本工作室本着慈悲为怀的原则,秉承人体工程学历来的关怀民众、服务民众的宗旨,正告张诗雨:不要再肆意污蔑攻击李教授与人体工程学,停止侵犯李教授知识产权;同时本工作室保留追究其法律责任的权利。
特此声明!
人体工程学工作室
1. 人体工程学的概念。
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科学。日本千叶大学小原教授认为:人体工程学是探知人体的工作能力及其极限, 从而使人们所从事的工作趋向适应人体解剖学、生理学、心理学的各种特征。
2. 人体工程学的起源与发展。
(1) 起源:自从有了人类, 有了人类文明, 人们就一直在不断改进自己的生活, 正是在人们的创造与劳动中, 人体工程学的潜在意识开始产生, 这些可以从现有出土的大量文物中得到论证。 (2) 发展:第一阶段:人适应机器;第二阶段:机器适应人;第三阶段:人—机—环境互相协调。
3. 人体工程学与环境艺术设计的关系。
研究人体工程学的主要任务就是要使人的一切活动与环境协调, 使人与环境系统达到一个理想的状态。使一切环境更适合人类的生活需要, 进而使人与环境达到完美的统一。 (1) 为确定空间场所范围提供依据。最主要的因素是人的活动范围以及设施的数量和尺寸。作为研究问题的基础, 要准确测定出不同性别的成年人与儿童在立、坐、卧时的平均尺寸, 还要测定出人们在使用各种家具、设备和从事各种活动时所需空间的体积与高度, 这样一旦确定了空间内的总人数, 就能定出空间的合理面积与高度。 (2) 为设计家具、设施等提供依据。家具、设施的主要功能是使用, 因此, 无论是人体家具还是储存家具都要满足使用要求。 (3) 为确定感觉器官的适应能力提供依据。人的感觉能力是有差别的, 从这一事实出发, 人体工程学既要研究一般的规律, 又要研究不同年龄、不同性别的人感觉能力的差异。如要研究听觉、嗅觉、触觉等方面问题, 不难想象, 研究这些问题, 找出其中的规律, 对于确定室内外环境的各种条件 (如色彩配置、景物布局、温度、湿度、声学要求等) 都是绝对必需的。
二、如何进行《人体工程学》的教学
1. 常用人体自身尺寸的测量与讲解。
清楚人体每个尺寸的定义及运用范围。将人体尺寸与实际室内设计相结合, 加深对各个尺寸的认识与理解。例如:膝盖高度, 一般范围在400~500mm, 由此可以得出座椅、餐桌椅、沙发等较为舒适高度在410mm左右。男性肩宽520mm左右, 女性肩宽430mm, 由此可以得出通道至少不应小于520mm, 合理过道宽度是760mm~910mm。沙发的舒适宽度在710mm左右, 课桌的舒适宽度在600mm左右, 座椅的舒适宽度在400mm。
2. 比例尺的讲解与实际换算。
(1) 比例尺定义:比例尺是表示图上距离比实地距离缩小或扩大的程度。公式为:比例尺=图上距离/实际距离。比例尺有三种表示方法:数字式, 线段式, 和文字式。三种表示方法可以互换。 (2) 三种表示方法:a.数字式:用数字的比例式或分数式表示比例尺的大小。例如地图上1厘米代表实地距离500千米, 可写成:1∶50, 000, 000或写成:1/50, 000, 000。b.线段式:在地图上画一条线段, 并注明地图上1厘米所代表的实际距离。c.文字式:在地图上用文字直接写出地图上1厘米代表实地距离多少千米, 如:图上1厘米相当于地面距离500千米, 或五千万分之一。 (3) 计算方法。A.放大尺:放大比例尺和地图比例尺的计算方法相同。但放大比例尺是指图上距离比实际距离放大的倍数。如:原长度为1cm的零件, 画在图纸上为10cm, 则这幅图的比例尺为10︰1。放大比例尺的分母 (后项) 通常为1。分子越大, 比例尺就越大, 内容也越详细, 精度越高。 (注:此为放大比例尺, 所以分母 (后项) 通常为1) 。B.缩小尺:缩小比例尺的分子 (前项) 通常为1。如:1︰100 (1/100) , 扩大比例比号 (后项) 通常为1。如100︰1 (100/1) 。 (4) 实例讲解。例如在一个地区修建的楼盘, 开发商通常在房屋销售期间, 会制作一个关于楼盘的沙盘, 在这个沙盘里, 实际的地形、地物都是按照一定比例尺缩小而成的, 例如房屋的长、宽、高分别是10cm、5cm、30cm, 那么如果按照1︰100的比例尺, 实际楼房的长=10cm×100=10m, 以此类推, 宽、高分别是5米、30米。
3. 增加模拟空间。
(1) 什么是模拟空间?根据各种室内空间的用途, 设计相应的风格, 摆放合理的家具, 营造一个类似实际室内空间的场所。 (2) 模拟空间对教学的益处。人体工程学的最终目标是舒服、安全、健康。
通过模拟空间的建设, 加强学生的空间想象力。学生自己动手测量尺寸, 摆放家具。运用书本所学知识, 结合日常生活常识, 再加上真实的空间, 打造出一个让人使用方便、居住舒适的空间住所。
4. 扩大测量范围———室内外环境艺术设计。
(1) 什么是室内外环境艺术设计?a.室内环境艺术设计。室内环境包括居室、写字楼、办公室、交通工具、文化娱乐体育场所、医院病房、学校幼儿园教室活动室、饭店旅馆宾馆等场所。现代室内环境设计已被提升到新的高度, 突出“以人为中心”的设计原则, 旨在使人们在生活、居住、工作、心理和视觉各方面得到至高无上的满足与和谐, 借以提高人们生活、文明水准, 从而享受生活, 提高认识的意义。b.室外环境设施设计。“环境设施”产生于英国。在我国可以理解为“环境设施”, 也称“公用设施”或者“城市环境设施”。多种多样的环境设施有力地支持着人们的室外生活。从人类环境的时空出发, 通过系统分析、处理, 整体把握人、环境、环境设施的关系, 使环境设施构成最优化的“人类—环境系统”。因此, 室外环境设施必须与室外环境条件相适应、相协调, 以人们生活的安全、健康、舒适、效率为目标。 (2) 扩大测量范围对教学的益处。作为一个设计者, 从“以人为中心”的原则出发, 着重点是何如让自己的设计在满足人们对美的追求的同时, 使用更舒适。扩大学生的测量范围, 让学生实地考查, 如到当地的各个材料市场了解室内家居的尺寸;到室外亲手测量不同室外设施的尺寸。在锻炼学生胆量与口才、积淀社会阅历的同时, 更加丰富了学生的专业知识。加强尺寸在室内设计中重要性的认识, 加深各个数据的敏感度。
《人体工程学》是艺术设计专业的专业必修课之一, 对于建筑装饰设计尤为重要。它与人们的日常生活息息相关。无时不刻离不开它。由此可见, 人体工程学在生活中的重要地位。设计者的作品, 要被世人接受, 除了要求设计手法吸引人们的眼球, 更多是要求人们的居住环境安全、惬意, 那么如何做到?人体工程学是唯一的解决途径。
摘要:人体工程学, 也称人类工程学、人体工学、人间工学或工效学。工效学Ergonomis原出于希腊文“Ergo”, 即“工作、劳动”和“nomos”即“规律、效果”, 也即探讨人们劳动、工作效果、效能的规律性。从环境设计的角度来说, 人体工程学的主要作用在于通过对于生理和心理的正确认识, 为确定空间场所范围提供依据, 为设计家具、设施等提供依据, 为确定感觉器官的适应能力提供依据。因此, 要使设计达到以人为本的目的, 认真研究学习《人体工程学》这门课程是必不可少的。
关键词:人体工程学,室内设计,室外环境设施
参考文献
[1]刘昱初, 程正渭.人体工程学与室内设计[M].中国电力出版社, 2008:56-90.
[2]张绮曼, 郑曙阳.室内设计资料集[M].中国建筑工业出版社, 1991:45-76.
[3]李文彬.建筑室内与家具设计人体工程学[M].中国林业出版社, 2002:123-154.
[4]张玉明.环境行为与人体工程学[M].中国电力出版社, 2011:150-178.
无论您使用台式机或笔记本电脑是为了满足爱好、上网,或者与他人交流,为了预防劳损,一些基本的人体工程学理念无论是在朝九晚五的办公室,还是在家庭中,都是一样重要的。
如何使用,何时使用,以及使用多久计算机,这些因素决定了您将要承受的风险。如果能采取一些常规的措施,例如定期休息、使用人体工程学设计的外设,这些都将有助于预防由于不舒适的姿势导致的疼痛或病症。
在本文中,我们将介绍一些人体工程学的基本概念,帮助您改善家里的使用环境,避免造成不舒适的感觉。
人体工程学的设计
RSI是指由于频繁执行重复性的操作,使得身体器官导致的损伤,例如神经紧张、肌腱受损、肌肉紧绷、关节损伤,或上述病症的综合。
最终。取决于活动量的多少,这类损伤的出现将超过身体自愈的承受能力,并导致更严重,更痛苦的病症。如果您正在遭遇上述任何症状,或者由此引发的其他症状,那么您必须首先咨询医生,他们将建议您如何减缓和治疗这些症状。
避免RSI相关损伤的最佳方法是找出导致问题的原因,并改正自己的习惯。虽然现在触摸屏设备已经很多,但使用鼠标点击以及敲击键盘依然是与台式机或笔记本进行交互的最主要方式,因此一定要注意这方面的人体工程学设计。好在已经有很多面世已久的人体工程学外设,可以帮助我们防范并改善所受到的伤害。
人体工程学定义为“专注于人类自身的科学技术的应用方式,主要用于设计适合人类使用的物体、系统,以及环境”,这一原则通过考虑人体的能力和局限,以及设计符合人体要求,而不是由人体适应设备的产品这一方式,可应用于家用设备,例如计算机中。
作为世界上最受欢迎的人体工程学键盘制造商之一,微软最早的方法是将传统的直排式键盘布局拆分为两个互呈一定角度的区域。这种设计更加有利于让手臂得到放松,但是与传统的直排式键盘类似,这种设计依然需要让腕关节活动并随时调整位置。
该公司的后续产品则包含了一些新功能,例如增大角度(也就是键盘“隆起”的高度),这样的改进可以在打字时将手臂分开,这样既可避免将所有压力施加到同一个位置。另外还增加了掌托。这样可以避免腕关节移动太长距离,或者放置的位置太低,这些都可以避免劳损。
拆分式的键盘并不是唯一的解决方案,另外还有其他设计,例如将键盘设计成曲线形式,并且不同按键之间也有一定的角度,这样手指也可以更容易按下不同的按键。
对于传统的直排式键盘,某些按键会位于一些非常奇怪的角度下,这样可能导致拼写速度降低,以及增大拼写错误的概率,同时这些按键也需要更用力才能按下。因此通过将最常用的按键用拱形的方式排列在键盘中央,这种曲线式的设计非常适合原本就长短不一的手指。同时这样的设计也使得要按下常用按键时手指的移动距离更短,而不是让很少用的按键占用宝贵的位置。罗技Wave键盘也有很多类似的功能,但并没有将键盘拆分为两个部分,只是将按键曲线排列,使得上臂和腕关节出在最舒适的位置。
虽然应用了与微软产品类似的原则,不过人体工程学外设生产商Maltron生产的L型USB双手键盘的外观更酷。该产品从除了使用拆分式的按键布局以及按键之间互星角度,而且数字小键盘被放在最中央,另外中央位置还有一些最常用的按键呈曲线状排列。随之而来的还有位置更高的掌托,这个键盘的外观可以在上文的插图中看到。
当然,此类设备不可能绝对适合所有人,因此如果要购买,最好亲自尝试并挑选最适合自己的。
用最佳姿势“指点江山”
指点设备,尤其是鼠标,属于人体工程学关注的另一个焦点。而到现在,传统的鼠标外形开始有着不小的变动,例如鼠标本身静止,通过轨迹球实现移动,甚至最新产品可以支持“握手”式的交互。
不区分左右手使用方式进行设计的设备非常适合游戏玩家,因为他们可以不再固定位置能使用某只手,并且非常适合在长时间的使用中更加舒适,尤其适合游戏中需要的快速键盘敲击和鼠标点击。
人体工程学鼠标开始逐渐趋向于更好地将整个手部的重量分散到设备上,这样可以避免让手掌的一侧过分受力。同理,按钮和滚轮的位置也可以调整,以确保手只需要移动的距离尽可能短,这样手指就能长时间处于舒服的,可以获得休息的位置。另外,专门针对左手或右手习惯进行设计的设备使得具有特定习惯的人可以更舒服地使用,当然也就更合适。另外需要注意,如果您家里的计算机有多人使用,则最好选择不区分左右手设计的设备。
除了最传统的设计,一些可以垂直使用的鼠标,例如Evoluent的某些产品可以让手臂处于握手的姿势,这样有助于防范前臂的扭曲,在使用传统的“平面”鼠标时很容易遇到这样的问题。鼠标按钮也经过了妥善的安置,这样手指和大拇指可以处于更加自然的位置,并且在实际使用中可以更舒适,而不需要频繁移动。当然,选择这类设备的时候也需要尝试,并挑选最适合自己的产品。
移动中的使用
笔记本电脑变得越来越流行,很多人开始在笔记本上使用独立鼠标。这类鼠标通常都很小,通过电池驱动,并且都是无线的,但可能并不像桌面产品那样采用什么人体工程学设计,不过至少要比笔记本电脑自带的触摸板好用。2002年的一次研究显示,当两组笔记本电脑用户(一组使用鼠标,一组使用内建的触摸板)进行比较时,前者很少有抱怨感觉疼痛的,因此如果您主要适用笔记本,也可以考虑在此方面进行适当的投资。
另外还要注意有必要从红粉利用硬件的功能,例如可编程热键以及快捷键。对于相同的操作,这些设计有助于减少按下按键的次数。
你的坐姿舒适吗?
虽然您可能已经习惯于购买一些廉价的人体工程学外设,但如果在操作电脑的时候,你坐在餐桌椅之类的椅子上,外设的作用也会变得很有限。为脊椎提供恰当的支撑对于预防劳损是非常关键的,而如果您不希望在家里摆放办公室中使用的椅子,也可以在网上找到很多专门的家用产品。
这里的重点在于需要对腰部提供完整的支撑,虽然高背椅在这种情况下挺有用,但椅背也必须足够宽,以便能够充分分散来自脊椎的压力。有些厂商,例如Herinan Miller生产的Aeron系列座椅虽然非常昂贵,不过却能提供非常出色的设计,如果预辫=有限,则可以考虑采用类似设计的其他厂商产品。
座椅还必须能够用自然的方式贴合脊椎曲线,因此在提供足够支撑的同时,座椅还必须能调整高度之外的其他状态。您的脚必须平放在地板上,并可使用适当高度的脚垫防止憾部交叉或者悬吊。另外椅背的倾斜度也必须能够调整,因为这样才能维持良好的整体坐姿,并可通过调整扶手让肩膀得到放松和休息。
虽然本文只能进行一些简单的介绍,但您还需要考虑电脑使用环境的光线问题。如果坐在黑暗的房间中,只有电脑显示器是唯一的光源,这样的环境将导致头疼和眼睛干涩。现代的高对比度LCD显示器甚至会使得情况更糟糕,因为这类显示器在设计上针对的是在观看电影时的效果,而不是针对Outlook或Excel等软件的使用。
虽然CRT显示器闪烁的画面已经成为历史,但很多笔记本电脑的屏幕开始采用镜面屏的设计,这样一旦周围有光线,您甚至可以在屏幕上看到自己的影子。因此一定要谨慎选择座位的位置,并尽量尝试以避免此类反射。
作者:许英 朱序璋 杨宏刚 来源:汽车与安全
摘要:本文以人因分析为手段,以设计出合理的驾驶座椅来满
足驾驶员人体安全、舒适为设计目标,得到结论:驾驶座椅安全性设计应着重考虑人(驾驶员)坐姿生理特性及人体对车内振动、微气候的反应等两大方面。并从主动安全性设计、被动安全性设计两个方面详尽分析了驾驶座椅安全性设计的思路,以期达到对汽车驾驶座椅的安全性设计提供一定的指导作用。
引言
汽车中的座椅是影响驾驶与乘坐舒适程度的重要设施,而驾驶员的座椅就更为重要。舒适而操作方便的驾驶座椅,可以减少驾驶员疲劳程度,降低故障的发生率[1]。汽车驾驶员座椅设计优劣与否直接关系到驾驶质量。
本文以人因分析为手段,以设计出合理的驾驶座椅来满足驾驶员人体安全、舒适为设计目标,得到结论:驾驶座椅安全性设计应着重考虑人(驾驶员)坐姿生理特性及人体对车内振动、微气候的反应等两大方面。并从主动安全性设计、被动安全性设计两个方面详尽分析了驾驶座椅安全性设计的思路。
1.人—座椅系统安全性设计中人的因素分析
任何系统实际上都是人机系统,人机系统包括人、机、环境三个方面[2]。显然驾驶员-座椅也属于人机系统研究的范畴。人机系统的安全模式多以人的行为为主体,即以人为本。对人机系统的研究始于第二次世界大战。在设计和使用高度复杂的军事装备中,人们逐步认识到必须把人和机器作为一个整体,在系统设计中必须考虑人的因素。
1.1 人(驾驶员)坐姿生理特性分析
(1)坐姿时脊柱形态
人坐着时,身体主要由脊柱、骨盆、腿和脚支承。脊柱位于人体的背部中央,是构成人体的中轴。人处于不同的坐姿时,脊柱形态不同,只有座椅的结构和尺寸设计使驾驶员的脊柱形态接近于正常自然状态,才会减少腰椎的负荷以及腰背部肌肉的负荷,防止驾驶疲劳发生。
(2)坐姿体压分布
当座椅上的人处于坐姿状态时,人的身体重量作用于座垫和靠背上的压力分布称作坐姿的体压分布[3]。可见,坐姿体压分布包括座垫上的体压分布和靠背上的体压分布两部分。
① 座垫上的体压分布
根据人体组织的解剖学特性可知,坐骨结节处是人体最能耐受压力的部位,适合于承重,而大腿下靠近表面处因有下肢主动脉分布,故不宜承受重压。据此座垫上的压力应按照臀部不同部位承受不同压力的原则来分布,即在坐骨处压力最大,向四周逐渐减少,自大腿部位时压力降至最低值,这是座垫设计的压力分布不均匀原则。图1为坐姿时座垫上的体压分布[4]。
图 1坐姿时座垫上的体压分布
② 靠背上的体压分布
靠背上的体压分布也以不均匀分布,压力相对集中在肩胛骨和腰椎两个部位。从这两个部位向外,压力应逐步降低。
1.2 人体对车内振动、微气候的反应
(1)人体对振动的反应
驾驶员坐在行使中的汽车上所承受的振动属于全身振动的范畴。
有关研究表明,人体最敏感的频率范围为纵向振动4~8Hz,横向振动1~2Hz。当外界振动接近器官的共振频率时,即产生共振,振幅迅速增大,此时引起器官的生理反应最大。外界振动传入人体时所引起的增大或减弱效应与身体在振动系统中的姿势有关,一般来说,坐姿工作时,由于人腿的减振作用大大降低,抗振性要比站姿工作时差,特别是脊柱和胃部受到振动的损害,因此坐姿作业者容易产生脊柱损伤和胃病这两种职业病。
振动对驾驶员操作的影响主要表现为视觉作业效率的下降和操作动作准确性变差。当振动频率低于2Hz时,由于眼肌的调节补偿作用,使视网膜上的映像相对稳定,因此对视觉的干扰作用不大,但当振动频率大于4Hz时,视觉作业效率将受到严重的影响,振动频率为10~30Hz时,对视觉的干扰最大,振动频率为50Hz、加速度为2m/s2时,视觉下降约50%。振动对操作动作准确性的影响,主要是由于振动降低了手(或脚)的稳定性,从而使操纵动作的准确性变差,而且振幅越大,影响越大。另外人体在振动环境中会加速疲劳过程。当振动环境中的振动特性处于人体神经系统的敏感区域时,这种刺激频繁传入大脑皮质,引起大脑皮质细胞兴奋。当达到一定限度时,皮质细胞的工作强度将减弱,人就会感到疲劳,工作效率明显下降。
(2)微气候
研究表明[5],驾驶员在驾驶状态下的舒适温度为18℃~23℃,舒适湿度为40%~60%,代谢量为1.0~2.0met。座椅对人体热环境的主要影响因素有:座椅表面的温度和湿度。座椅表面的温湿度特性将影响人体背部、臀部、下体等部位的散热性能及皮肤的呼吸功能,当其温湿度特性与人体生理机能不适应时将引起人体局部不快感,从而加速人体疲劳的形成。
2.驾驶座椅安全性设计
基于以上分析,以人体舒适性、安全性为目标进行驾驶座椅安全性设计。
2.1 主动安全性
主动安全性是指汽车驾驶座椅防止事故的能力。汽车驾驶座椅的主动安全性设计主要从减轻驾驶员的疲劳入手进行分析设计,以满足主动安全性要求。如前论述,主动安全性主要考虑合理的座椅尺寸设计、座垫上合理的体压分布、靠背上合理的体压分布等为驾驶员提供一个舒适的作业环境,减轻驾驶员的疲劳,从而保证驾驶座椅主动安全性的设计要求。
(1)座椅尺寸设计
驾驶座椅尺寸结构设计的研究把注意力集中在人体生理结构特点对驾驶舒适程度的影响上,寻求最佳的座椅结构型式、尺寸、轮廓形状及材料选择。
座椅尺寸设计[4][6]主要参数包括:椅面高度、宽度、深度、椅面倾角;靠背的高度、宽度和倾角。座椅尺寸设计涉及主要参数如图2中所示。
A.持面高度B.持面宽度C.持面深度 D.金背高度Q.余背倾角尽持面倾角
图 2 座椅尺寸设计主要参数
椅面高度A:椅面高度定义为椅面前缘至驾驶员踵点的垂直距离。在设计时主要考虑到两点:椅面过高会使大腿肌肉受压,椅面过低就会增加背部肌肉负荷。驾驶座椅的椅面高度应低些。
椅面宽度B:在空间允许的条件下,以宽为好。但对于汽车驾驶座椅来讲,驾驶员坐姿单一,不涉及变换姿势,通常设计应以满足最宽人体需要为准。
椅面深度C:指椅面前缘至靠背前面水平距离。其尺寸应满足:腰部得到靠背的支承;椅面前缘与小腿之间留有适当距离,以保证大腿肌肉不受挤压,腿弯部分不受阻碍。
靠背高度D及宽度:靠背的高度和宽度与坐姿肩高和肩宽有关,对于汽车驾驶座椅靠背的高度应采取高靠背,最好加靠枕。
靠背倾角α:靠背倾角是指靠背与椅面水平方向的夹角。
椅面倾角β:指椅面与水平之间的夹角。主要考虑到为了防止人体臀部向前滑动而是椅面前缘向后倾。此角不易过大,否则会增加大腿下平面与座垫前缘的压力,从而减少双脚着地的负荷,阻碍血液循环,引起身心疲劳。
通过以上座椅尺寸参数的确定,以保证驾驶员人体脊柱曲线更接近于正常生理脊柱曲线。舒适坐姿的各关节的角度应该满足图3中所示的要求角度[7]。
图3舒适坐姿的关节角度
(2)座椅结构设计
为了保证座垫上合理的体压分布,座垫应坚实平坦。太软的椅子容易令使用者曲起身子,全身肌肉和骨骼受力不均,从而导致腰酸背痛的现象的产生。研究表明[4]:过于松软的椅面,使臀部与大腿的肌肉受压面积增大,不仅增加了躯干的不稳定性,而且不易改变坐姿,容易差生疲劳。
依据靠背上体压分布不均匀原则,在座椅靠背设计时应保证有靠背两点支承即就是人体背部和腰部的合理支承。汽车座椅设计时应提供形状和位置适宜的两点支承,第一支承部位位于人体第5~6胸椎之间的高度上,作为肩靠;第二支承设置在腰曲部位,作为腰靠。肩靠能减轻颈曲变形,腰靠能保证乘坐姿势下的近似于正常的腰弧曲线。
(3)座椅材料选择
座椅材料的选择主要考虑到以下两个方面:振动舒适性以及座椅对人体热环境的主要影响。
座椅材料是座椅的主要减振元件,要想使座椅获得较低的振动传递率,使座椅有较高的振动舒适性,必须采用合适的座垫和靠背减振材料。
根据驾驶室的微气候环境,调整座椅表面的温湿度特性,可以适当调节人体代谢,达到减轻疲劳的目的。如提高座椅材料的呼吸能力,增加材料的透气性,在不同的季节条件、温湿环境下使用不同的座椅面料,以及在中高档汽车中采用主动通风式座椅,消除驾驶员在座垫表面和背部表面所产生的热量,使人体与座椅接触区保持适宜的温湿度等措施均能改善座椅表面的温湿度特性,减轻驾驶疲劳。
2.2座椅振动舒适性设计
座椅材料是座椅的主要减振元件,那么在座椅振动舒适性设计时首先要考虑的就是从座椅材料的选择上下功夫来保证座椅振动舒适性。
座椅的结构形状也不同程度的影响其振动舒适性。由于椎间盘有较大的压缩潜力和很好的弹性,所以脊柱具有忍受较强的纵向振动的能力。在横向上,脊柱只有前纵韧带分别附在腰间盘的前缘和后缘并起一定的作用。因此,人体脊柱忍受横向力的能力很低。在设计座椅时必须使其具有抵抗横向振动的能力。座椅靠背后倾斜使腰部背部得到依靠,加之靠背衬垫的适度柔软性,致使摩擦力增大,可缓冲横向振动对人体的冲击,同时靠背两侧稍隆起、椅面的形状(如图2)两边向上隆起,也能减轻人体的横向移动趋势,使人感觉乘坐舒适。
2.3 座椅空间位置设计
座椅空间位置设计就是为了达到操作舒适性的目标,而进行驾驶座椅空间位置设计以确保驾驶员有良好的视野,同时对汽车转向盘、脚踏板等操作部件有恰当的操作要求距离,以达到操作舒适性的最终目的。图4列出了驾驶作业空间设计的主要指标。
图4驾驶作业空间设计的主要指标
2.4 驾驶座椅被动安全性设计
被动安全性是指事故发生时,保护乘员的能力。驾驶座椅作为安全部件,是汽车被动安全性设计的主要考虑部件之一。考虑提高驾驶员的人身安全性,汽车驾驶座椅被动安全性设计目标为:
(1)在事故中要保证驾驶员处在自身的生存空间之内,并防止其他车载体进入到这个空间;
(2)要保持驾驶员在事故发生时,保持一定的姿态,以使其他的约束系统能充分发挥其保护效能;
(3)在事故中,使得事故后果对驾驶员的伤害降低到最小限度。
目前采取的主要安全措施:提高座椅骨架强度,达到汽车驾驶座椅强度的要求值;设置座椅安全带,使在紧急制动或正面撞车时不致将驾驶员碰伤;达到一定的阻燃要求,坐垫和靠背材料应达到汽车内饰材料燃烧特性技术要求的规定。结束语
从人机工程学的角度出发,进行汽车驾驶座椅的设计,使驾驶座椅具有良好坐姿舒适性、振动舒适性、操作舒适性和安全性的必要手段。
一、椅子设计的原理是从人们使用的健康角度来分析白勺,根据人的生理状况,疲劳测定等来定义刁苟子的外形曲线设计
椅线要是椅垫靠背线是否和人的生理曲线相符在靠背万面王要有两种观点:一种是不要靠背,这样人就会自然保持背部直立的姿势来减轻背压但是这一种观点并不是很流行r因为人不可能长时一间保持直二的姿势第二种就是现在普遍认为的需要靠背的凭靠。现在的人不会再老老实实的坐在椅子上他们会呈现各种姿势靠背给他们一个腰肌休息放松的机会。但是要真正的放松就要看椅子的背部曲线设计是否合理。
二、椅子设计的具体尺度,根据它的不同功用,按照人体测量麦对居和国家颁布的尺度标准,不团而则试调整合理选取数值以达到科学设计的要求
对大数设计师和厂来说确定恰当的家具尺度是制造符合人体工程学家具的第一步也是极其重要的一步。因为家具长、宽、高的确定以及趋黝勿听形成的空间关系等等者仔离不开沐‘体尺返轰及止其测量数据然而一般的企业不可能在设计师进行家具设计时再来测量大量的数据。没有专业的设备和专门的测绘人员r数据是不科学也是不可靠的同时,厂家没有大量的时间和精力用在数{据测量上。因此设计师要善于利用已有的权威数据莽洲5矩实际弓青几兄在月临夕渗势瞎的基础上灵话童至用适当修改调整用心才能真正设计出沐工幸工程学的家具掌握好人难幸尺度设计原则王要从以下几个万面入手 1了角军国家标准数据
2设计中善于运用人体测量数据 3学会调整和更新尺寸数据
我们拿到测量的尺寸数据除了能够灵活运用外还要考虑到它的与时俱进性世界上的万物不是一成不变的它都会进化和改变,因此这些测量数据也会随着时代的变迁,社会又化的变化而变化。所以,如果不懂得合理的运用数据了解人体工程学数据利用的本质所在,只会机械地拿来的话就会有适得其反的效果。
三、真正的人体工程学家具一定要注重椅子各个部分的细节设计
国外著名设计大师对于椅子的细节部分都非常重视r这也就是毫米效应。在他们看来往往是几毫米的差别会给椅子带来千差万别的舒适感。我们可以看到数据的取亡攀注是在一个范围之间如果在取值的时候产生随意」生再力口上误差的存在那么设计出来的椅子最终的尺度感可能会出人意料这也京尤是为什么在数据的选择和测试上大师们会精益求精的原因。此外对于椅子连接部件的使用从连接形式到连接位置的选择,甚至小到螺丝钉的选择‘他们都一丝不苟。椅子是一个整体,连接件是不可缺少的重要组成部件r也是椅子结构形式,构造承力的重要元件.好的构件也会给、椅子带来与众不同的感受。所以对细节的追求也是人体工程学家具成败的关键。
四、注重椅子的功能美和形式美相结合,环境的不同而带来的不同心理情绪,从而达到人心里上体工程学的满足满足感
人体工程学的产并不是人们传统想象中中用不中看的产品。随着科宾禅技术的进步开口工业设计的长足发展人体工程学的产品已经成了实用价值和艺术价值兼备的实用艺术品。实用艺术作为美学的一部分与人体工程学密不可分。因为买用艺术与人们的衣、食、住、用等日常生活关系最为密切是直接为人的需求服务的。同样人体工程学也是一门以人为本的学科:以”人”为研究的起声卜一一以人的生理、心理等万面为着眼点,开始人与器具、环境的探索;又以”服务于人“为最终目标一一一福开究成果将用于提高人类的生产效益、生活质量。此外,两者还存在着一种相互依赖的关系一万面实用艺术是沐体工程学研究的对象同时又是它价值转换的媒介对于人体工程学而言离开实用艺术,研究成果只是纸上谈兵对于实用艺术而言离开人体工程学的研究,艺术品的实用价值和审美扩植也会大手胜斤扣。所以只有将两者充分的结合r才会相得益彰。
芬兰家具设计大师库卡波罗就认为人的曲线是最美的按照人体曲线设计出来的椅子形态也是自然界勤勺产物,在他自己的作品中,这种意念贯穿始终。
中国著名家具设计师朱小杰认为材料的审美效果是形式审美的基础。澳拍”的乌金术家具系列就将材质本身的纹理很好的融合进椅子的形态设计当中形成天然美的装饰。
总的来说一件好的人体工程学椅子设计除了台适的尺寸外,还要注意椅子的形态设计要适应物的特性要适应尺度的特性霎撇里应功能的特}生要适应变化的特}生,要适应材质的特性要注重形与色的结合要具有时代感:要满足作业环境的要求要考虑不同国家的国情和好恶要注重技术工艺和经济效率。
椅子由开始纯粹为人类提供休息的工具逐渐演化成为人们生活中不可或缺的一个方面。随着人们生活水平的提高,椅子功能的重要性也开始发生转移,很多时候它还具有装饰作用。
一、椅子的起源
椅子的名称始见于唐代,而椅子的形象则要上溯到汉魏时传入北方的胡床。敦煌285窟壁画就有两人分坐在椅子上的图像;敦煌257窟壁画中有坐方凳和交叉腿长凳的妇女;龙门莲花洞石雕中有坐圆凳妇女。这些图像生动地再现了南北朝时期椅、凳在仕宦贵族家庭中的使用情况。尽管当时的坐具已具备了椅子、凳子的形状,但因其时没有椅、凳的称谓,人们还习惯称之为“胡床”。唐代以后,椅子的使用逐渐增多,椅子的名称也被广泛使用,才从床的品类中分离出来。
二、人体工程学与椅子的设计
为使座椅不至于致人疲劳,必须具有5个的功能:(1)骨盆的支持部分;(2)水平座面;(3)支持身体后仰时升起的靠背;(4)支持大腿的曲面;(5)光滑的前沿周边。
舒适的使用功能是椅子设计的灵魂。根据人体工程学的理论,人体重量和压力的散布,紧张的松弛是获取舒适的基础。所以,椅子的结构尺度是使用价值的根本因素,椅子的各部位尺寸,不论是座位的高低、深度和宽度、扶手和靠背以及座面的弯曲度都要有严格的依据。(一)座高:400~440mm 正确的座高应使坐在其上的大腿保持水平,小腿垂直,双脚平放在地面上。不良设计的座高,会使腿短的人当坐于比他的小腿还高的座面上时,其双腿常需悬空,脚无法平贴于地面,座垫前端压迫大腿底部,妨碍血液循环,导致小腿麻木。
作为休息椅的沙发,椅面高度应偏低,一般应以350mm为宜,其相应的靠背角度为100°;躺椅的椅面高度实际为200mm,其相应的靠背角度为110°。椅面常有平直硬椅面和曲线硬椅面,前者体压集中于坐骨骨节部位,而后者可稍分散于整个臀部。(二)座宽:大于440mm 座宽的设定必需适合于身材高大的人,也因为其相应的人体计测值是臀宽,而此种人体尺寸值受性别的差异影响很大,故座宽宜采用较高百分位数的女性计测值为设计的根据。以上是针对个人使用的座椅而言,对于排列成行的座椅,例如礼堂的观众座席,其座宽则应以两肘之间的距离为设计基准,如此人的身心才不致有压迫感。座面宽小于410mm至无法容纳整个臀部时,常因肌肉接触到座面边沿而受到压迫,并使接触部位所承受的单位压力增大而导致不适。
(三)座深:400~460mm 正确的座深能使坐在其上的人体容易寻求到合适的腰椎支持,如果座深尺寸值超过身材较小者的大腿长,即臀部至膝窝距离,座面前缘将压迫到膝窝的压力敏感部位,使坐在其上的人体,要使躯干达到背靠的支持面而改变了腰部曲线,或向前滑坐,导致骶椎与腰椎无背靠支持的不良坐姿。座面深度小于330mm时,无法使大腿充分均匀地分担身体的重量,当座面深度大于410mm时,致使前沿碰到小腿时,会迫使坐者前倾而脱离靠背,其身体由靠背往前滑动,均可造成不适或不良坐姿。
(四)座面角度:1°~4°;躺椅14°~23° 座面角度应以座垫水平夹的角度衡量。座垫向后倾有两种作用,首先由于重心力,躯干会向背靠后移,使背部有所支持;其次在长期的坐姿下,坐垫向后倾足够防止臀部渐次地滑出座面。对坐于各种不同背靠角度座椅的人体,量测其背部肌肉所引发的活动力,其结果显示出具有与正中垂直线成20°的背靠倾斜线,即可获得良好的背部支持。休息椅座面,以座位基准点为水平线时,座面的向上倾角,一般的工作椅上倾为3°~5°,躺椅14°~23°。(五)靠背角度:95°~110°
与座垫角度一样,靠背与座垫之间的角度设定也具有两种目的,防止坐姿的人体向前滑动和引导腰弯部位依靠在靠背上。当靠背角度从垂直线算起,超过30°时的座椅应设头靠,头靠可单独设置或和靠背连成一体,头靠宽度最小为250mm,头靠本身高度一般为130~150mm,并应由靠背面前倾5°~10°,以减轻颈部肌肉的紧张。座面与靠背角度应适当,不能使臀部角度小于90°,而使骨盆内侧将腰部拉直而造成肌肉紧张。靠背与座部一般在90°~100°之间,休息椅一般在100°~110°之间。
(六)扶手高度:座面上方180~250mm 扶手的作用是支持手臂的重量,同时也可以作为起坐的支持点。最舒适的休息椅的扶手长度可与座部相同,甚至略长一点,扶手最小长度为300mm,210mm的短扶手可使椅子贴近桌子,方便前臂在桌子上有更多的活动范围,但最短应不小于150mm,以便支手肘;扶手宽度一般在6~90mm,扶手之间的宽度为520 ~ 560mm;扶手高度约在180 ~250mm左右;扶手边缘应光滑,有良好的触感。
通过这几方面的阐述,我们对于椅子的设计已经有了初步的了解。值得强调的一点是,椅子的设计应追求更多的新意,但其形式在一定程度上要适应其功能。设计永远要为人服务,在追求个性与创新的同时,也要追求功能的更大完善。
人们对椅子的设计一直情有独钟,放眼古今中外,椅子的造型款式真可谓千姿百态千奇百怪。然而,有关椅子设计的理论研究却始终停留在对其风格、式样以及使用的舒适性、易用性的阐发的层面上,简单地说,就是仍停留在人与物关系的层面。其实,对任何设计的研究,都无法回避对人与人之间关系的探讨,产品在展现人与人之间的差别与联系方面,具有不可或缺功能。因此,笔者试图从社会学的视角来对椅子的设计略作探讨。
椅子设计是对角色行为的设计
椅子的设计不仅要考虑使用者的坐姿和坐乘感受,同时也应该意识到,这也是在塑造使用者的社会角色和行为方式。
设计必须符合人们的“角色期待”。社会身份对人们行为的要求,无一例外地会从设计中体现出来。例如:家中的沙发椅要设计得柔软而舒适,力图营造一种温馨舒适的家庭氛围———安排消费者休息放松,自然而然地进入家庭角色;办公室的椅子要让职员们坐姿挺拔,这样才能驱使他们精神抖擞、快速高效地工作———让他们自觉进入勤奋敬业的员工角色;而在快餐厅,为增加客流速度,椅子的设计不能让人们入座太深、太舒服,甚至还要让坐在上面的人感觉稍稍有些不适才好,因为只有这样消费者才会不自觉地加快进餐速度———配合快餐厅的经营要求,从而达到增加餐厅营业额的商业目的。
“戏台小世界,世界大戏台”,在现实的社会生活中,每一个社会成员都必须遵照相应规则扮演自己的角色。对椅子的这个“物”的设计,既暗含着对人们行为的设计,又暗含着对人与人之间不同社会角色关系的精心安排。椅子的设计者通过对使用者坐姿和感受(触、听、视觉)的设计,不动声色地实现了对使用者行为的控制。让使用者在不知不觉中配合了设计师,完成了不同的场景中社会角色的扮演。
设计上的分类的实质也就是人与人之间的分层和分化。今天,选择什么样的设计和产品,已经成为人们社会存在的证明。人们为了建立社会联系或进行社会区别,往往选择独特设计的产品。在这个意义上,身份符号的解释功用成为产品的主要功用,要求设计必须准确传递特定群体社会成员的社会信息。当我们和陌生人打交道的时候,首先注重的往往也是他的身份,也即是他们在社会生活中所处的具体位置。我们总是会自觉不自觉地将他们看成是领导或者群众、白领或者蓝领、外地人或本地人,然后才逐渐形成对他们的德行、人格和能力的认识。这并不是我们的错误,而是社会组织结构的必然要求。我们需要明确的是,每一个消费者,在借助器物的符号象征功能表达自己的理想愿望和追求的同时,也在自觉和不自觉地强化这一社会秩序(如两辆汽车和一台彩电等于中产阶级身份)。毫无疑问,此时设计成为一种社会地位和社会身份的建构的重要手段。因为“我”是什么人,所以“我”会选择怎样的产品。通过特殊的设计(符号和标识),人们进入了各自的身份角色,也被整合到物体系中成为物体系的最佳承受者,物成了这个世界的主体,人在物中获得了意义。[3](P161)我们无时无刻不生活在自己创造的符号之中。当然,这一分析思路并不是只有社会学家才采纳,普通民众也时常运用这一逻辑来观察和判断他们周围的社会现象。人们在日益细密的关系网中打量着他人和自己,时刻保持反思性的观察,保持高度的自我控制。人们的礼节、典仪、品味、服饰、习俗乃至谈吐的每一个精心设计的细节,都是争夺和维持其地位的工具,人们日常生活的一举一动、一颦一笑都依附着深厚的意涵。
三、结语
椅子的设计集技术设计和符号设计与一身,艺术设计学也像是一门有关器物创造和摆设的“符号社会学”。因为设计成为人们传达“社会认同”和“社会来源”的符号,所以,以椅子为代表的“物的体系”,所反映的不仅是设计者个人的嗜好、直觉和偏爱,其实也反映了特定情景下深层的社会结构关系。
因此,设计的理论研究必须暂且搁置那些个人的、偶然性因素的影响,来潜心挖掘设计活动发生的深层结构,分析促使设计产生的内在的动力机制。
测完3000米,人体工程就该结课了。回想起来,十几节课上下来,虽然有些累,但是亦有不浅的收获。
记得当初选这门课是因为它的名字比较特殊。上大学之前就抱定在大学要好好锻炼身体,于是便选择了这门课程。当然,曾经因为课上内容仅仅是跑步而后悔和叫苦,但是几节课上下来,就真正感到在人体工程课上,身体得到了锻炼,很是能弥补平时锻炼不足的缺陷。而且课上最大的收获不仅仅是跑步,更是从老师那里学到的锻炼身体的方法。老师是一个很和蔼的人,不会让我们过多的进行枯燥的锻炼,而是重在教导学生学会锻炼,爱上锻炼。于是,我渐渐喜欢上了人体工程课。
在这个过程中,我也认识到自己的不足。每学期的几项体能测试,也算是学校督促我们进行体育锻炼和检查我们身体素质的一项措施。立定跳、实心球和1000米是必测项目,经过了一个暑假,觉得自己的体能下降了不少。所以人体工程课,对大多数人来说很有必要。现在的学生,身体素质普遍在下降,一方面由于学习的压力过大,时间太紧,缺乏锻炼;另外,如今的学生也没有了锻炼的意识,加上父母的娇生惯养,害怕体育锻炼中吃苦和受伤。总之,学生从事的体育锻炼少了,身体素质便下降了。我也有这种感觉。虽然我的成绩能够及格,然而必须看到,学校的达标标准在逐年降低,就是因为学生的体质在不断下降。我觉得,这虽然能保证及格率,但是从某个方面说,这会更加削弱学生锻炼身体的意识,学生不参加体育锻炼,身体素质必然下降,那学校是不是还得考虑继续降低标准呢?这似乎就是一种恶性循环了。因此,我必须严格要求自己,按照老师讲的锻炼方法,课上课下都积极锻炼,不断提高自己的身体素质,为将来健康地工作和生活打下良好的基础。
体育本来就是为了锻炼身体而诞生的,我一直把体育活动等同于身体锻炼,因为我不求在体育方面能有多大的建树,或取得怎样的成绩,我只希望通过体育锻炼,自己能有一个强健的体魄,支撑自己快乐的生活,以良好的状态积极地工作,这样,我的目的也就达到了。
一、丹道是中国古代人体修炼的系统工程
中国古代道家探索如何运用自然之道使人得以长生不老,青春常驻,并在德智体三个方面得以整体升华——“成仙”的途径。道家文化通过数千年的道理探索和实修实证而形成的控制人的生命和健康,激发人的潜力的理论、方法和技术可以统称为丹道。
丹道是中国古代形成并延续至今的关于以气功导引为主要技术的人体保健一延命一提能的系统工程。丹道区分为外丹丹道和内丹丹道。
(一)外丹丹道。外丹丹道是中国古代道家关于从自然原料“丹砂”中冶炼出使人保持青春和延长寿命,激发人的潜力的外丹(“金丹”、“神丹”或“仙丹”)的理论、方法、技术和实践。虽然对外丹丹道的探索对于现代化学的奠基具有重要的作用,但是,对于外丹丹道的目标反馈评价,其实证结果是失败的。
(二)内丹丹道。内丹丹道是道家关于通过人的意念控制和“服气吐纳”之术(导引术),使人自身体内形成保持青春、延长寿命和激发德智体潜能的“内丹”的理论、方法、技术和实践。对于内丹丹道的目标反馈评价,其实修有果的似乎不乏其人。但是,对其进行科学实证却缺乏研究。内丹丹道是人体科学研究的基础和重要材料。
虽然内丹丹道的理论体系采用了外丹工程学的模型以及技术术语,例如:筑基、安鼎、生火、采药、还丹、火候等语言范式,但是,内丹丹道却具有与外丹丹道完全不同的炼丹材料——人体自身,以及完全不同的操作方法和技术——“服气吐纳”和“意念导引”,并具有不同结果——“内丹”。
武当山发掘整理的《心性图》(《玄机心法图》)、《修真图》(《修真图》)、《内景图》(《内经图》),是古人进行丹道实修的工程图和体验示意图。
二、现代人体科学为丹道研究提供了新路径
“人体科学”是我国科学家钱学森院士20世纪80-90年代提出建立宏伟的“现代科学技术体系”的子系统之一。钱学森认为,可以在中医、气功和特异功能的基础上建立人体科学。关于人体科学的设想,不仅为丹道工程的研究提供了理论研究和政策科学的支持,而且提供了研究现代化的途径。
(一)人体科学的基点:“人体是一个开放的复杂巨系统”
钱学森认为,人体科学设想的实现,将是中医现代化和医学的革命①,甚至很可能是一场科学革命和技术革命②;它不仅为改造环境提供科学依据,而且提高人的智慧并“创造新人”。
建立人体科学体系的基点是,“人体是一个开放的复杂巨系统”③。关于“人体是一个开放的复杂巨系统”的观点是一个关于人体研究的创新思维。它同时构成运用系统科学和复杂性理论进行人体研究的前提。
对于人体复杂性的认识,是受人体特异功能、气功和中医三个方向研究信息回流的结果,而系统科学为人体科学研究提供了现代科学方法。
系统科学及其复杂性研究也为当代丹道研究提供了最新的科学研究方法。“人体是一个开放的复杂巨系统”的判断,既为丹道修炼的目标及其结果提供了可行性论证,又是对丹道进行研究必要性的理论根据。同时,现代系统科学和系统工程方法,复杂性研究理论也为探索这种古代的人体修炼的理论、技术和方法提供了新的研究范式,新的表述概念、方法、理论、模型和技术,它将为推动丹道工程研究的科学化和现代化提供了方法和技术的支持。
(二)人体科学的定义和范围
钱学森定义了“人体科学”的内涵,并用排除法和列举法界定了人体科学的外延范围。
1、人体科学的定义。人体科学是研究人体功能及其保护并发展人体潜能的科学。它研究人体的功能,如何保护人体的功能,并进一步发展人体潜在的功能,发挥人的潜力④。
2、人体科学的研究范围包括4个方面,即中医、气功、特异功能和其他⑤。因此,对于与丹道相联系的“道医”,“呼吸吐纳”和“导引”气功,以及与丹道修炼人所出现的各种异于常人的特殊功能等等,应包括在人体科学研究的范围之内。
3、人体科学研究范围不包含思维研究、“生理科学”;“人学”的研究范围超出人体科学;人体科学的应用技术包括非生命的内容。因此,“人体生命科学”的表述不准确,不加“生命”为好⑥。
(三)人体科学是现代科学技术体系中的一个大部门
钱学森以科学前瞻性眼光将人体科学纳入他提出的创新型现代科学体系,其中包括现代科学技术11个大部门(自然科学、社会科学、数学科学、系统科学、思维科学、军事科学、行为科学、地理科学、建筑科学、人体科学以及文艺理论)。人体科学是现代科学技术体系中一大部门。
在“人体科学”这个大部门中,人体科学的哲学概括是“人天观”。“人天观”和“辩证唯物主义哲学”是互动关系:辩证唯物主义哲学通过“人天观”指导人体科学研究;“人体科学”的研究成果通过“人天观”来发展辩证唯物主义哲学。
钱学森强调,在新的科学体系中,人体科学和自然科学、社会科学平起平坐。因为“人体科学确实是了不起的,因为人体科学就是研究人”⑦。
(四)人体科学的指导思想和方法论
钱学森认为,人体科学研究既要警惕唯心论和机械唯物论两种倾向,又要抵制唯心论和机械唯物论两方面的进攻。
1、警惕唯心论和机械唯物论两种倾向。这是因为在一些自然科学技术部门,由于受西方科学思想的影响,很容易犯机械唯物论的错误。用通俗的话说,就是太死心眼儿,看问题简单。
2、抵制唯心论和机械唯物论两方面进攻。(1)防止犯政治思想错误。(2)有效抵制两方面的干扰:如果我们坚持辩证唯物主义,那说我们是唯心主义的,他自己必定是机械唯物论者;说我们是机械唯物论的,他自己必定是唯心主义者。
钱学森关于人体科学的指导思想和方法论的意见,对于当前丹道工程研究同样具有重要的现实意义。
三、丹道人体科学研究面临的机遇与挑战
(一)当代中国“丹道”科学研究进展缓慢的制约因素
当代中国“丹道”研究,在资料整理方面取得了重要的进展,实际修炼也不乏成果。但是,对于这些资料和结果的科学研究却进展缓慢,其主要制约因素:(1)我国丹道研究者缺乏现代科学知识。(2)现代一些科研工作者缺乏丹道实修的知识,且简单地拒绝对这种知识的研究。
(二)当代丹道研究面临的重大发展机遇
当代中国丹道研究所面临的重大发展机遇在于:(1)发源于20世纪末并波及本世纪初的中国传统文化的复兴;(2)系统科学和复杂性研究所提供的新的研究方法论;(3)关于人体科学的设想,为当代丹道的科学研究提供了指导方针和现实可操作性的路径。
(二)丹道面临的现代化研究的挑战
当实施现代科学研究的路径时,丹道也面临一些现代化研究的挑战。
1、关于丹道修炼的目标的实证性问题。关于丹道修炼的目标,可以简略归结为四种,即成仙、得道、长寿、健康。这四个方面不仅需要接受数千年的实修身证,而且又不得不面对现代科学的实证性检验。
2、关于丹道修炼理论、方法和技术的现代诠释问题。尽管钱学森提出建立“唯象气功学”为解决这一问题指出了方向,但是,建立既能为现代科学所接受,又能为当代民众所理解,还不能失掉传统丹道本质的现代丹道修炼理论、方法和技术,是一个需要突破的难题。
3、实修环境的缺乏和实修人群的不足问题。
4、丹道核心实修技术保密性所造成的困难。20世纪80年代至今,虽然各类气功,如体育养生气功,医疗气功等,在社会层面开展了广泛的推广普及工作,但是,由于丹道核心实修技术的保密性和教外不传、教内单传的限制,对其学习、推广和深入研究造成了困难。
5、政策和法律管理困境。对于气功、中医和特异功能的立法政策和管理理念需要以科学研究为基础。科研工作的落后,是造成对气功、中医和特异功能的不确定性态度的主要原因之一。其中一个关键性的问题,是对于气功、中医和特异功能的存在与否以及真伪性方面的判据困难。
参考文献
[1]钱学森:《大自然探索》,1983年,第3期。
[2]钱学森:《人才》,1983年,第1期,第5-7页。
[3]钱学森:《对人体科学研究的几点认识》(在中国人体科学学会首届理事会第四次会议上的发言, 1990年6月28日),《自然杂志》,9卷5期。
[4]钱学森:《系统科学思维科学与人体科学》,载钱学森等:《论人体科学》,成都四川教育出版社, 1989年,第15-33页,转载:福建体育科技,1996年第15卷第3期。
[5]钱学森、陈信:《人体科学是现代科学技术体系中的一个大部门》,《自然杂志》,11卷5期。
[6]钱学森:《系统科学思维科学与人体科学》,载钱学森等:《论人体科学》,成都四川教育出版社, 1989年,第15-33页。转载:福建体育科技,1996年第15卷第3期。
【关键词】座椅设计;人体工程学;轨道车辆
随着国内铁路的快速发展,人们对于乘坐舒适性方面的要求日益提高。由于在乘坐时受到列车本身空间的限制,大部分时间都是在座椅上进行娱乐和休息的,因此,具有良好舒适性的座椅是可以为乘客带来愉悦的心理感受,故座椅的设计显得尤为重要。本文将从人体工程学角度来探讨有关座椅设计问题。
1.国内座椅设计现状
国内轨道车辆的发展经历了自主研发到引进国外技术消化吸收再创造,与此同时,各种类型的座椅迅速进入了人们的视野,一改过去传统客车座椅的固有形象。一类是以中短途高速列车为代表的,该类座椅舒适性相对较好;另一类则是以中长途客车为代表的,该类座椅侧重经济性,舒适性相对较差。尽管座椅自主设计在国内有了一定发展,且能够满足基本使用,但是由于中高档座椅多以引进为主,且缺乏针对中国人群的使用改善,因此,这类座椅设计基于人体工程学上的优化还存在相当潜力。
2.座椅人体工程学分析
座椅的基本功能是支撑人体,给人提供坐的功能。通常座椅功能尺度是实现座椅基本功能的关键,同时也是比较复杂、需要反复推敲的。一般在设计上会重点考虑以下几个因素:
(1)座面高度。座面高度是指座前沿至地面的垂直距离。座面高度必须适中,过高则两足不能落地,使大腿前部近膝窝处软组织受压,易使小腿發胀与麻木。如果过低,易使人体呈前屈状,容易产生背部肌肉的疲劳。(2)座面宽度。座面宽度应当有一定的宽裕,能利于使用者随时调整坐姿。(3)座面深度。座面深度是指座面前沿到后沿的距离,即净深度。座面深度对人体舒适度的影响很大。若座面过深,则背部支撑点悬空,使靠背失去作用,同时膝窝处会受到压迫;反之过浅,则大腿前沿软组织受压,使大腿久坐而麻木。(4)靠背。靠背能够缓解体重对臀部的压力,减轻腰部、背部和颈部肌肉的紧张程度。靠背是决定座椅是否舒服的根本要素。一般地,靠背的压力分布应是肩胛骨和腰椎两个部位最高,故应对这上下两个部位进行支撑。腰靠和肩靠是靠背较为简易的形式,当靠背斜角增大到一定程度时,还要增加枕靠,以保证坐姿的舒适性,并防止由于冲击引起的颈椎和颈肌损伤。(5)座面倾角与靠背斜度。座面倾角(α)是指座面与水平面之间的夹角,靠背斜度(β)即靠背与水平面之间的夹角。座椅在使用过程中,座面倾角与靠背倾斜度的增加能增强人体的舒适度,通常夹角越大,人体所获得的休息程度越高。舒适程度较好的座椅,可调节的角度范围相对比较大。
此外,诸如座椅面料的色彩、靠背与座面的垫性以及座椅造型等因素还涉及到人的视觉、触觉特性以及更多的心理感受,它们也影响着乘客对座椅舒适的评价。
3.座椅设计要点
3.1座椅设计的一般原则
根据人体工程学,座椅设计的一般原则应当符合以下几点:(1)座椅的形式和尺度取决于座椅的用途和舒适等级,舒适性是相对的,是在相应场合下的综合选择;(2)座椅的尺度必须与使用人群的人体尺寸数据相配合,尤其要注意不同国家或地区的差异性;(3)座椅的设计必须能提供乘客有足够的支撑与稳定作用,且满足乘客变换姿势的需要;(4)靠背,特别是在腰部的支撑,可降低脊柱所产生的紧张压力,但需要基于人体尺寸统计学数据;(5)座垫的形态和弹性应当能够满足人体的压力分布于坐骨结节附近。
3.2座椅功能尺寸与舒适度
按照现有客室座椅的舒适度分类,座椅可分成商务座、一等座、二等座。不同舒适等级的座椅在功能尺寸上的要求如下表1。
其中1~6、10~12为单个座椅本身的主要尺寸和可调角度,7~9为座椅间距,为人的大致活动空间。各功能尺度的确定均是在GB10000-88中国成年人体尺寸的基础上,同时包含了活动余量的理想参考范围。需要说明的是,由于座椅舒适性是相对的,因此,那些固定而不可调的尺寸应尽量满足大多数人使用,其它关键尺寸如靠背斜度、座面倾角、座面高度、扶手应尽量可调,对于休息特性好的座椅还应增加脚踏。
4.结论
轨道车辆座椅是人与客室环境联系最为紧密的部分,其人体工学特性即功能尺寸设计直接决定了乘坐舒适性。本文运用人体工程学理论参考中国成年人体尺寸给出了不同舒适等级下座椅功能尺寸的理想参考范围。尽管如此,座椅设计仍是一个综合选择的结果。随着今后人们对车辆人机环境关系认识的进一步深入以及国民经济进一步发展,座椅设计会得到进一步优化提升,从而为乘客创造更舒适的客室环境。
参考文献
[1]周美玉著.工业设计应用人类工程学[M].中国轻工业出版社,2001.2.
[2]何晓佑,谢云峰著.人性化设计[M].江苏美术出版社,2001.
【人体工程学-李建军】推荐阅读:
人体工程学考试范围10-14
自动化设备人体工程学06-19
人体工程课的总结11-01
素描人体心得07-28
人体使用手册全集11-02
人体结构功能的论文11-16
人体的呼吸练习题06-19
《人体的支架——骨骼》活动教案06-23
《人体的外衣皮肤》说课稿07-23
人体十大寄生虫分析09-10