家具造型与尺寸的重要性与应用

良好的家具设计可以减轻人的劳动，节约时间，使人身体健康，心情愉悦，而良好的家具设计得益于正确地使用人体工程学原理。在漫长的家具发展历程中，对于家具的造型设计，特别是对人体机能的适应性方面，大多仅通过直觉的使用效果来判断，或凭习惯和经验来考虑，对不同用途、不同功能的家具，没有一个科学的定性分析的衡量依据，不少家具在设计上都是不舒适甚至是违反人体机能的。现代家具设计是建立在对人体的构造、尺度、体感、动作、心理等人体机能特征的充分理解及研究的基础上进行系统化设计的，是基于人本性的设计开发，将技术与艺术诸要素加以完美的综合。

1.家具的分类及尺寸

家具是构成室内环境的基本要素。根据人体活动及相关的姿态，人们设计生产了相应的家具，将其分类为坐卧性家具、凭倚性家具及储存性家具。

（1）坐卧性家具 按照人们日常生活的行为，人体动作姿态可以归纳为从立姿到卧姿的不同势态，其中坐与卧是人们日常生活中最多的动作姿态，如工作、学习、用餐、休息等都是在坐卧状态下进行的，因此坐卧性家具与人体生理机能关系的研究就显得特别重要。

图6-24 坐卧性家具

如图6-24所示，坐卧性家具的基本功能是满足人们坐得舒服、睡得安宁、减少疲劳和提高工作效率的要求。这四个基本功能要求中，最关键的是减少疲劳，如果在家具设计中，通过对人体的尺度、骨骼和肌肉关系的研究，使设计的家具在支承人体动作时，将人体的疲劳度降到最低状态，也就能得到最舒服、最安宁的感觉，同时也可保持最高的工作效率。

然而形成疲劳的原因是一个很复杂的问题，但主要是来自肌肉和韧带的收缩运动。肌肉和韧带处于长时间的收缩状态时，人体就需要给这部分肌肉持续供给养料，如供养不足，人体的部分机体就会感到疲劳。因此，在设计坐卧性家具时，就必须考虑人体生理特点，使骨骼、肌肉结构保持合理状态，血液循环与神经组织不过分受压，尽量设法减少和消除产生疲劳的各种条件。

1）坐具的基本尺度与要求

①座高。座高是指坐具的座面与地面的垂直距离，如图6-25所示，椅子的座高由于椅子座面常向后倾斜，通常以前座面高作为椅子的座高。

座高是影响坐姿舒适程度的重要因素之一，座面高度不合理会导致不正确的坐姿，并且坐的时间稍久，就会使人体腰部产生疲劳感。高度小于380mm，人的膝盖就会拱起引起不舒适的感觉，而且起立时显得困难；高度大于人体下肢长度500mm时，体压分散至大腿部分，使大腿内侧受压、下腿肿胀等。

对于有靠背的座椅，其座高就不宜过高，也不宜过低，它与人体在座面上的体压分布有关。座高不同的椅面，其体压分布也不同，所以座高是影响坐姿舒适的重要因素。座面过高，两足不能落地，使大腿前半部近膝窝处软组织受压，久坐时，血液循环不畅，肌腱就会发胀而麻木；如果椅座面过低，则大腿碰不到椅面，体压过于集中在坐骨节点上，时间久了会产生疼痛感；另外座面过低，人体形成前屈姿态，从而增大了背部肌肉的活动强度，而且重心过低，使人起立时感到困难。因此，设计时必须寻求合理的座高与体压分布。根据座椅面体压分布情况来分析，椅座高应略小于坐者小腿脚窝到地面的垂直距离，即座高等于小腿轻微受压但尚有一定的活动余地时的座面高度。但理想的设计与实际使用有一定差异，一张座椅可能为男女高矮不等的人所使用，因此只能取用平均适中的数据来确定较优的合适座高。

②座深。主要是指座面的前沿至后沿的距离。座深的深度对人体坐姿的舒适影响也很大，如图6-26所示。

图6-25 座高

图6-26 座深

如座面过深，超过大腿水平长度，人体挨上靠背将有很大的倾斜度，而腰部缺乏支撑点而悬空，加剧了腰部的肌肉活动强度而致使疲劳产生；同时座面过深，使膝窝处产生麻木的反应，并且也难以走立。因此在座椅设计中，座面深度要适中，通常座深应小于人坐姿时大腿的水平长度，使座面前沿离开小腿有一定的距离，保证小腿一定的活动自由。根据人体尺度，我国人体坐姿的大腿水平长度平均值为男性445mm、女性425mm，然后保证座面前沿离开膝窝一定的距离，约60mm，这样，一般情况下座深尺寸为380～420mm。对于普通工作座椅来说，由于工作，人体腰椎与骨盆之间呈垂直状态，所以其座深可以浅一点。而作为休息的靠椅，因其腰椎与骨盆的状态呈倾斜钝角状，故休息椅的座深可设计得略为深一些。

③座宽。椅子座面的宽度根据人的坐姿及动作，往往呈前宽后窄的形状，座面的前沿宽度称为座前宽，后沿宽度称为座后宽。

座椅的宽度应使臀部得到全部支承并有适当的活动余地，便于人体坐姿的变换。对于有扶手的靠椅来说，要考虑人体手臂的扶靠，以扶手的内宽来作为座宽的尺寸。确定时按人体平均肩宽尺寸加一适当的余量，一般不小于460mm，但也不宜过宽，以自然垂臂的舒适姿态肩宽为准。

④座面倾斜度。从人体坐姿及其动作的关系分析，人在休息时，人的坐姿是向后倾靠的，以使腰椎有所承托。因此，一般的座面大部分设计成向后倾斜，其倾斜角度为3°～5°，相对的椅背也向后倾斜。而一般的工作椅则不希望座面有向后的倾斜度，因为人体工作时，其腰椎及骨盆处于垂直状态，甚至还有前倾的要求，如果使用有向后倾斜面的座椅，反而增加了人体力图保持重心向前时肌肉和韧带收缩的力度，极易引起疲劳。因此，一般工作椅的座面以水平为好，甚至可考虑椅面向前倾斜的设计，如通常使用的绘图凳面是向前倾斜的。

近年来由奥地利罗利希特产品研制中心设计的工作凳具有根据人体动作可任意转动方向与倾角的特性。凳子底部为一充满砂子的袋子，凳子可在任一角度得到限定。另由挪威设计师设计的工作“平衡”椅，也是根据人体工作姿态的平衡原理设计而成的，座面作小角度的向前倾斜，并在膝前设置膝靠垫，把人的重量分布于坐骨支撑点和膝支撑点上，使人体自然向前倾斜，使背部、腹部、臀部的肌肉全部放松，便于集中精力，提高工作效率。

⑤椅靠背。前面坐凳高度曾提到人坐于半高的凳上时（400～450mm），腰部肌肉的活动强度最大，最易疲劳，而这一座高正是座具设计中用得最普遍的，因此要改变腰部疲劳的状况，就必须设置靠背来弥补这一缺陷。椅靠背的作用就是使躯干得到充分的支承，特别是人体腰椎（活动强度最大部分）获得舒适的支承面，因此椅靠背的形状基本上与人体坐姿时的脊椎形状相吻合，靠背的高度一般上沿不宜高于肩胛骨。对于专供操作的工作用椅，椅靠背要低，一般支持位置在上腰凹部第二腰椎处。这样人体上肢前后左右可以较自由地活动，同时又便于腰关节的自由转动。

⑥扶手高度。休息椅和部分工作椅需要设有扶手，其作用是减轻两臂的疲劳。扶手的高度（如图6-27）应与人体坐骨结节点到上臂自然下垂的肘下端的垂直距离相近。

扶手过高时两臂不能自然下垂，过低则两肘不能自然落靠，此两种情况都易使上臂引起疲劳。根据人体尺度，扶手上表面至座面的垂直距离为200～250mm，同时扶手前端略为升高，随着座面倾角与基本靠背斜度的变化，扶手倾斜度一般为±10°～20°，而扶手在水平方向的左右偏角在±10°，一般与座面的形状吻合。

图6-27 扶手高度

至于沙发类尺寸，国家标准规定单人沙发座前宽不应小于480mm，小于这个尺寸，人即使能勉强坐进去，也会感觉狭窄。座面的深度应在480～600mm范围内，过深则小腿无法自然下垂，腿肚将受到压迫；过浅，就会感觉坐不住。座面的高度应在360～420mm范围内，过高就像坐在椅子上，感觉不舒服；过低，坐下去站起来就会感觉困难。

2）卧具的基本尺度与要求。床是供人睡眠休息的主要卧具，也是与人体接触时间最长的家具。床的基本要求是使人躺在床上能舒适地尽快入睡，并且要睡好，以达到消除一天的疲劳、恢复体力和补充工作精力的目的。因此床的设计必须考虑到床与人体生理机能的关系。

①卧姿时的人体结构特征。从人体骨骼肌肉结构来看，人在仰卧时，不同于人体直立时的骨骼肌肉结构。人直立时，背部和臀部突出于腰椎有40～60mm，呈S形。而仰卧时，这部分差距减少至20～30mm，腰椎接近于伸直状态。人体起立时各部分重量在重力方向相互叠加，垂直向下，但当人躺下时，人体各部分重量相互平行垂直向下，并且由于各体块的重量不同，其各部位的下沉量也不同，因此床的设计好坏以能否消除人的疲劳为关键，即床的合理尺度及床的软硬度能否适应支承人体卧姿，使人体处于最佳的休息状态。

人体在卧姿时的体压情况是决定体感舒适的主要原因之一。人体在柔软程度不同的床上的体压分布也不相同。如果人体睡在过于柔软的床面上，由于床垫过软，使背部和臀部下沉，腰部突起，身体呈W形，形成骨骼结构的不自然状态，肌肉和韧带处于紧张的收缩状态，人体感觉敏感的与不敏感的部位均受到同样的压力，时间稍长就会产生不舒适感，需要通过不断的翻身来调整人体敏感部分的受压面，使人不能熟睡，也就影响了正常的休息。

因此，为了使体压得到合理分布，必须精心设计床的软硬度。现代家具中使用的床垫是达到体压分布合理的目的的较理想用具。它由不同材料搭配的三层结构组成，上层与人体接触部分采用柔软材料；中层则采用较硬的材料；下层是承受压力的支承部分，由极具弹性的钢丝弹簧构成。这种软中有硬的三层结构做法，有助于人体保持自然的良好的仰卧姿态，从而得到舒适的休息。

②卧姿人体尺度。人在睡眠时，并不是一直处于一种静止状态，而是经常辗转反侧，人的睡眠质量除了与床垫的软硬有关外，还与床的大小尺寸有关，如图6-28所示。

图6-28 卧姿人体尺寸

a.床宽。床的宽窄直接影响人睡眠的翻身活动。日本学者做的试验表明，睡窄床比睡阔床的翻身次数少。当床宽为500mm时，人睡眠翻身次数要减少30%，这是由于担心翻身掉下来的心理影响，自然也就不能熟睡。试验表明，床宽自700～1300mm变化时，作为单人床使用，睡眠情况都很好。因此，我们可以根据居室的实际情况，将单人床的最小宽度设计为700mm。

b.床长。为了能适应大部分人的身长需要，床的长度应以较高的人体作为标准进行设计，国家标准（GB/T 3328—1997）规定，成人用床床面净长一律为1970mm，对于宾馆的公用床，一般脚部不设床架，便于特高人体的客人需要。

c.床高。床高即床面距地高度。一般与椅座高取得一致，使床同时具有坐卧功能。另外还要考虑到人的穿衣、穿鞋等动作。一般床高为400～500mm。双层床的层间净高必须保证下铺使用者在就寝和起床时有足够的动作空间，但又不能过高，过高会造成上下的不便及上层空间的不足。按国家标准（GB/T 3328—1997）规定，层间净高不小于980mm。

（2）凭倚性家具 凭倚性家具是人们工作和生活所必需的辅助性家具。如就餐用的餐桌、看书写字用的写字桌、学生上课用的课桌、制图桌等；另有为站立活动而设置的售货柜台、账台、讲台和各种操作台等。这类家具的基本功能是适应在坐、立状态下，进行各种活动时提供相应的辅助条件，并兼作放置或储存物品之用。因此，这类家具与人体动作产生直接的尺度关系。

1）座式用桌的基本要求的尺度

①高度。桌子的高度与人体动作时肌体的形状及疲劳有密切的关系。经实验测试，过高的桌子容易造成脊柱的侧弯和眼睛的近视，从而降低工作效率，另外桌子过高还会引起耸肩、肘低于桌面等不正确姿势而引起肌肉紧张，产生疲劳；桌子过低也会使人体脊椎弯曲扩大，造成驼背、腹部受压，妨碍呼吸运动和血液循环等弊病，背肌的紧张收缩，也易引起疲劳。因此，正确的桌高应该与椅座高保持一定的尺度配合关系。设计桌高的合理方法是应先有椅座高，然后再加按人体座高比例尺寸确定的桌面与椅面的高度差，即

桌高=座高+桌椅高差（坐姿态时上身高的1/3）

根据人体不同使用情况，椅座面与桌面的高差值可有适当的变化。如在桌面上书写时，高差为1/3坐姿上身高减20～30mm，学校中的课桌与椅面的高差为1/3坐姿上身高减10mm。

桌椅面的高差是根据人体测量而确定的。由于人种高度的不同，该值也就不一，因此欧美等国的标准与我国的标准不同。1979年国际标准（ISO）规定桌椅面的高差值为300mm，而我国确定值为292mm（按我国男子平均身高计算）。由于桌子定型化的生产，很难定人使用，目前还没有看到男人使用的桌子和女人使用的桌子，因此这一矛盾可用升降椅面高度来弥补。我国国家标准（GB/T 3326—1997）规定桌面高度为700～760mm，级差20mm。即桌面高可分别为700mm、720mm、740mm、760mm等规格。在实际应用时，可根据不同的使用特点酌情增减。如设计中餐用桌时，考虑到中餐进餐的方式，餐桌可略高一点；若设计西餐桌，同样考虑西餐的进餐方式，使用刀叉的方便，将餐桌高度略降低一些。(www.xing528.com)

②桌面尺寸。桌面的宽度和深度应以人坐姿时手可达的水平工作范围，以及桌面可能置放物品的类型为依据。如果是多功能的或工作时需配备其他物品、书籍的，还要在桌面上增添附加装置，对于阅览桌、课桌类的桌面，最好有约15°的倾斜，能使人获得舒适的视域和保持人体正确的姿势，但在倾斜的桌面上除了书、本外，其他物品就不易摆放。

国家标准（GB/T 3326—1997）规定了以下标准：

双柜写字台宽为1200～2400mm；深为600～1200mm。

单柜写字台宽为900～1500mm；深为500～750mm。

宽度级差为100mm；深度级差为50mm；一般批量生产的单件产品均按标准选定尺寸，但对组合柜中的写字台和特殊用途的台面尺寸，不受此限制。

餐桌与会议桌的桌面尺寸以人均占周边长为准进行设计。一般人均占桌周边长为550～580mm，较舒适的长度为600～750mm。

③桌面下的净空尺寸。为保证坐姿时下肢能在桌下放置与活动，桌面下的净空高度应高于双腿交叉叠起时的膝高，并使膝上部留有一定的活动余地。如有抽屉的桌子，抽屉不能做得太厚，桌面至抽屉底的距离不应超过桌椅高差的1/2即120～150mm，也就是说桌子抽屉下沿距椅座面至少应有172～150mm的净空，国家标准（GB/T 3326—1997）规定，桌子空间净高大于580mm，净宽大于520mm。

2）立式用桌（台）的基本要求与尺度。立式用桌主要指售货柜台、营业柜台、讲台、服务台及各种工作台等。站立时使用的台桌高度是根据人体站立姿势的屈臂自然垂下的肘高来确定的。按我国人体的平均身高，站立用台桌高度以910～965mm为宜。若需要用力工作的操作台，其桌面可以稍降低20～50mm，甚至更低一些。

立式用桌的桌台下部不需留出容膝空间，因此桌台的下部通常可作储藏柜用，但立式桌台的底部需要设置容足空间，以利于人体靠紧台桌的动作之需。这个容足空间是内凹的，高度为80mm，深度在50～100mm。

（3）储存性家具 储存性家具是收藏、整理日常生活中的器物、衣物、消费品、书籍等的家具。根据存放物品的不同，可分为柜类和架类两种不同储存方式。柜类储存方式主要有大衣柜、小衣柜、壁柜、被褥柜、书柜、床头柜、陈列柜、酒柜等；而架类储存方式主要有书架、食品架、陈列架、衣帽架等。储存类家具的功能设计必须考虑人与物两方面的关系；一方面要求储存空间划分合理，方便人们存取，有利于减少人体疲劳；另一方面又要求家具储存方式合理，储存数量充分，满足存放条件。

1）储存性家具与人体尺度的关系。家庭橱柜应适应女性使用要求。我国的国家标准规定柜高限度在1850mm以下的范围内，根据人体动作行为和使用的舒适性及方便性，可划分为几个区域。为了正确确定柜、架、搁板的高度合理分配空间，首先必须了解人体所能及的动作范围，以我国成年妇女为例，其动作活动范围如图6-29所示。

图6-29 成年女性活动范围

第一区间是站立时手可以任意拿取物品。

第二区间是站立取物品时必须将手举于肩的上方。

第三区间是前屈或下蹲取拿物品。

第四区间是必须尽量伸手才能取拿物品。再高就要站在凳子上存取物品，是经常存取和偶然存取的分界线。

第五区间是必须下蹲才能取拿物品。

挂衣柜类的高度方面，国家标准规定，挂衣杆上沿至柜顶板的距离为40～60mm，大了浪费空间；小了，则放不进挂衣架。挂衣杆下沿至柜底板的距离，挂长大衣不应小于1350mm，挂短外衣不应小于850mm。衣柜的深度主要考虑人的肩宽因素，一般为600mm，不应小于500mm，否则就只有斜挂才能关上柜门。

在上述储存区域内根据人体动作范围及储存物品的种类可以设置搁板、抽屉、挂衣棍等。在设置搁板时，搁板的深度和间距除考虑物品存放方式及物体的尺寸外，还需考虑人的视线，搁板间距越大，人的视域越好，但空间浪费较多，所以设计时要统筹安排。

至于橱、柜、架等储存性家具的深度和宽度，是由存放物的种类、数量、存放方式以及室内空间的布局等因素来确定，在一定程度上还取决于板材尺寸的合理裁割及家具设计系列的模数化。

2）储存性家具与储存物的关系。储存性家具除了考虑与人体尺度的关系外，还必须研究存放物品的类别与方式，这对确定储存性家具的尺寸和形式具有重要作用。

一个家庭中的生活用品是极其丰富多彩的，从衣服鞋帽到床上用品，从主副食品到烹饪器具、各类器皿，从书报期刊到文化娱乐用品，以及其他日杂用品，这么多的生活用品，尺寸不一，形体各异，要力求做到有条不紊，分门别类地存放，使生活安排条理化，从而达到优化室内环境的目的。

电视机、组合音响、家用电器等也已成为家庭必备的用具设备，它们的陈放和储存性家具也有密切的关系，一些大型的电气设备如洗衣机、电冰箱等是独立落地放置的，但在布局上尽量与橱柜等家具组合设置，使室内空间取得整齐划一的效果。

针对这么多的物品种类和不同尺寸，储存家具不可能制作得如此琐碎，只能分门别类地合理确定设计的尺度范围。根据我国国家标准（GB/T 3327—1997）对柜类家具的某些尺寸做如下限定（表6-2）：

表6-2 柜类尺寸数值对照 （单位：mm）

2.家具的造型

在设计不同环境的家具造型时，家具的功能差异决定了它应配置在何种使用功能的房间中，一般可按睡眠与休息、工作与学习、饮食与起居、会客与娱乐这四个方面来考虑选择。

（1）卧室的家具配置 卧室应配置床、衣柜、床头柜、梳妆台、被服柜、沙发等，其摆设位置要方便、舒适、合理。沙发尽可能设置为单体形式，以有别于客厅中沙发的摆设形式，如图6-30（参见彩图6-30）所示。

（2）书房的家具配置 书房应配置靠背椅、扶手椅、写字台（或工作台）、书架及各类专业工具等，其摆放位置要符合工作顺序和工作特点，如图6-31（参见彩图6-31）所示。

图6-30 典型的卧室家具

图6-31 典型的书房家具

（3）餐厅和起居室的家具配置 餐厅应配置餐桌、椅、餐具柜、酒柜、冰箱、食品柜等。而起居室一般只设茶几和一组沙发或靠背椅即可，如图6-32（参见彩图6-32）所示。

（4）客厅的家具配置 为满足待人接客、观看电视、欣赏音乐及家庭娱乐活动的需要，这类房间应设有多人用的长条茶几、多人用沙发、单人沙发、沙发椅、扶手椅、折叠椅、茶酒具柜、电视柜（或电视架）、供摆放组合音响的低柜、花架、陈列柜等，如图6-33（参见彩图6-33）所示。家具摆放要根据活动区域分组配置，要做到易分易合，以适应人多或人少的不同需要。

图6-32 典型餐厅的家具

图6-33 典型客厅的家具

在一个房间中，配置家具的数量应根据空间面积的大小、家具体积尺度的大小和地面格局而定。