人机工程学原理在儿童家具设计中的应用

摘 要：随着二胎政策的放开，孩子在家庭中占据着中心位置，儿童用品的需求量与日俱增，儿童群体越来越成为社会关注的焦点。然而目前市场上的儿童产品有相当一部分却并不利于儿童的成长。面对这一现象，以儿童家具设计研究为例，基于人机工程学理论的设计评价标准，通过对儿童的生理、心理特征的剖析，论述了人机工程学的核心思想和相关理论在儿童家具设计中的应用，进而通过人机工程学中的“人—机—环境”三方面因素对儿童家具设计研究中存在的问题进行探讨，试图为今后儿童家具设计提供借鉴和指导。

关键词：人机工程学;儿童;儿童家具设计

0 引言

近年来，随着人民生活水平的不断提高，儿童的成长环境得到很大的改善，与儿童相关的设计需求也日益受到重视;特别是二胎政策的放開，儿童数量不断增加，儿童家具市场再度升温。但是目前国内儿童家具在家具市场中却存在如下严重问题：第一，产品结构不合理。市场上以中童、大童家具居多，婴儿家具、幼童家具、小童家具以及青春期家具均以偏少的局面出现，造成了细分市场不充分，消费者选择范围较低窄。第二，产品设计水平良莠不齐。近年来大多数儿童家具产品风格依然雷同，差异化不明显。共同的特点：一是外观略有差异，但家具内部功能单一。二是色彩过于鲜艳，不符合色彩的科学适用原则。只注重了色彩的视觉冲击力，而不懂得色彩对人的危害性，尤其是对儿童的视力和神经发育以及情绪的不良影响。三是安全性不够。在设计中重视了造型，而忽略了安全性和便利性。四产品的科学性不够，尤其在尺度方面和操作方便性方面，没有得到细致的考虑。第三，研究水平低。国内很少有专门的儿童家具设计研究机构和专业人士的培训基地。国内专职儿童家具的设计师更是少之又少，大多是从成人家具设计转向儿童家具设计的。[1]这些无不影响儿童家具的设计、生产、营销和服务质量。

1 人机工程学指导下的儿童家具设计研究

1.1 人机工程学在儿童家具设计中的评价标准

评价儿童家具设计在人机工程学方面是否符合规范，可以根据以下的标准：第一，产品与儿童人体尺寸、体形及用力是否配合;第二，产品是否便于儿童使用;第三，是否防止操作、使用时产生意外伤害，错用时发生危险;第四，各操作单元是否实用，各组件在安置上能否准确无误、易于儿童辨识。

1.2 儿童家具设计研究的人机工程学因素

人机工程因素包括儿童自身的因素、产品的因素、环境的因素。

（1）儿童自身的因素。儿童自身的因素包括两个方面，生理因素和心理及行为因素。

生理因素可以主要从身高来分析。儿童期身体的生长发育是人体生长的关键时期。它是一个不停发展的过程，从身高的角度来说，总的趋势是开始时生长很快，后来生长渐慢，其中出现两次猛增现象，称为生长“高峰”。一是儿童在成胎至两周岁左右，这一时期的生长速度达到顶峰，增长极为迅速;二是从九周岁至十六周岁。这一阶段，不仅身高和体重出现了陡增现象，更重要的是身体内部发生了质的变化。一般来说，儿童身体生长趋势，是头部优先，上身居次，下肢靠后。大体生长过程是：儿童下肢生长开始时增长的慢，7周岁以后生长速度迅速加快，青春期更是劲头十足。随着青春期结束，由缓慢而终于停止了生长。生长到十八周岁时，身体的外形基本定下来。当然因为女孩子停止长高的年龄比男孩子早三四年，而男孩子的陡增时间比女孩子长且长势持久，所以最后男孩子的身高总是高于女孩子，大致来说女性的身高平均约为男性的95%。[2]因此在设计儿童家具的时候，身高的因素要重点分析。

儿童的心理及行为特征。一是思维单纯。儿童能够靠自己的直接观察和经验来获知，能够凭别人的说明、解释、举例等方式来吸取许多不经亲身接触的新知识，开始懂得以抽象的观念来推演逻辑，能从复杂的资料与信息当中分析其来龙去脉，解释因果关系，做出结论。他们渴望了解和接近大自然，对形象生动的事物感兴趣，可以谈论卧室、家具等房间的结构和布置。但他们大多是“勇敢的冒险家”，同时因缺乏社会经验与一定的知识，仍然带着天真、纯洁的味道。懂得把各种东西依其共同点而归纳成类。二是想象力丰富。儿童的内心世界是相当丰富精彩的，他们具备超乎常规的想象力。他们对万物充满了好奇，哪怕是一块斑斓的色彩、一个古怪的图形、一根弯曲的线条，都会令他们驻足半晌，浮想联翩。随着儿童年龄的增长及认识思维的发展，儿童的创造想象成分增多。其中0岁到7岁是小孩创造力发展的巅峰时期。因此，在具体的儿童家具设计实践中，千万不能以成人的观点去主观臆测。三是注意力易分散。儿童是个天性活泼、好动的群体。注意力容易分散，稳定性较差。这与注意对象的内容有关。儿童对于一些具体的、活动的、鲜明的事物以及操作性的工作，容易集中和稳定注意，而对于抽象的造型、复杂的含义及单调刻板的对象，注意就容易分散。[3，4，5]因此不能让儿童同时知觉较多对象，造成儿童注意混乱。

（2）产品的因素。基于儿童生理和心理特征的分析，儿童家具产品设计应注意如下几点。一是安全性。儿童缺乏自我保护意识，活泼好动是他们的天性，儿童家具和居室环境设计安全是第一位的，安全是一切的前提。这主要表现在如下几方面：第一，结构安全：家具要有足够的强度和稳定性，在儿童好动的情况下，不破裂、不倾倒;固定家具的铆钉不要外露。抽屉外拉要有定位装置，以免拉出过度滑出而砸伤脚部。另外设计或购买高柜时，一定要注意将其固定在墙面上，否则，小孩可能因为打开抽屉、门板攀爬而导致高柜倾倒。第二，造型安全：家具的边部、角部必须设计成良好的圆角，杜绝锐角、毛刺、金属尖角、大片玻璃或镜子，避免对儿童造成人身伤害。台面、桌面要避免设计成锐角，所有的尖角应用塑料或橡胶等软性材料包角，以免孩子被刮伤或碰坏。第三，材料安全：家具和装饰材料必须通过国家绿色认证，环保、无毒、无污染。例如床的选用。床不宜用席梦思、钢丝床，应选用硬板床。否则床太软会造成儿童骨骼畸形。另外要避免用大块玻璃作为隔断，如果有落地窗，应该在玻璃上贴上明显的图案，以免小孩奔跑时撞到。第四，配色安全：家具色彩协调、柔和、明快、淡雅，涂料禁忌高光、不要过度刺激，以免造成目眩，产生视觉疲劳。[7]第五，用电安全：插座安排在不易接触之处。家具预留走线孔或设插座盒。二是尺度。无论是家庭还是学校儿童所使用的家具，我们应根据儿童不同年龄段的生理特征，运用人体工程学原理合理设计家具的功能尺寸如家具的长度、宽度、高度等，这样才会令儿童感觉舒服，有益于他们的健康成长。一件尺度不合理的桌子（如手工桌、餐桌、书写桌等），儿童使用起来会感到很吃力，容易疲劳，这就很难引起他们在这样的桌子上作手工、画图画、阅读或游戏的兴趣。而且，长期使用这种尺度不合理的桌子，会养成不正确坐姿，以致引起骨骼生成畸形或视力下降。为避免学习桌椅尺寸不当给青少年造成损害，儿童桌椅应该做到桌、椅的尺寸相配套，不同高度的儿童所用的桌椅的尺寸要区分开。[8]三是适用性。不同成长阶段的孩子对家具有不同的需要，因而家具也呈现出不同的类型与品种。随着时代的发展，儿童的需求也发生着变化，要充分考虑不同成长阶段儿童的特点和需求进行针对性、适用性的设计，创造出新颖别致的儿童家具来，如下表：

四是成长性。指望一套家具可以满足从学龄前到中学各个阶段儿童的需求是不切实际的，这样就不能适应儿童的生理特征变化。根据成长期儿童家具功能尺寸范围，儿童家具最好能够按照身高的变化进行功能调节和变化，使儿童在使用过程中始终处于最佳的生理状态，延长家具生命周期：椅子高度可调，桌面大小可调，组合家具可重新组合装配，家具和陈设随着儿童成长需要可以重新排列布置。比如：青少年期的孩子，学习是第一位的。一張电脑、书写二合一的桌子是相对经济的配置。最好选桌面可以折叠的，根据需要确定桌面大小。桌腿高度是可调式的，椅子同样也是配合身体、桌高随意调整高矮等。

（3）环境因素。在当今社会工业发展的形势下，环境因素在产品设计中起到越来越重要的影响。概括来说，儿童家具设计主要受自然环境、社会环境和家庭环境三方面因素的影响。自然环境因素：要考虑儿童对环境中的各种物理、化学因素的反应和适应能力。在进行设计时，要分析声、光、热、振动、粉尘和有毒气体等环境因素对儿童的生理、心理以及活动的影响程度，确定儿童在生活活动中所处的各种环境的舒适范围和安全限度，从而保证儿童身体的健康、安全和舒适。[8]社会环境因素：社会环境包括文化因素和社会的价值观念等。产品的造型表达产品的价值，在某种程度上，它是社会观念的真实写照。家庭环境因素：家庭环境是人类赖以生存的主要场所，而生长发育的儿童起居的3/4时间是在室内度过。据调查，目前大部分儿童家具的选择权掌握在家长手中，而造成儿童房室内环境污染的主要原因来自儿童房装修污染和家具污染。由于一些家长对居室环境重视不够，致使不良的居室环境成为危害儿童健康的杀手。经国内外室内环境专家研究证实，儿童房室内环境中的常见污染物质主要包括：甲醛、苯、挥发性有机化合物和氡气。另外家长要注意不要在室内吸烟，因为每克香烟中含0.8微克的铅，而年龄越小，对烟雾污染越易感。调查表明，室内被动吸烟的儿童铅中毒的比例超过不抽烟家庭的10倍。家庭环境的好坏直接关系着儿童的健康发育。因此作为设计师应该综合考虑，设计出符合社会核心价值观念的儿童产品。

2 结语

儿童是个不断成长的个体，儿童家具也要符合不同年龄段儿童的使用功能。今天的儿童家具市场存在的诸多问题，从根本上讲还是设计的问题，企业对设计研发的投入不足，产品设计同质化现象严重，没有多少产品是顾客正想要的或潜在需要的;加上质量、服务等诸多因素的影响，从而导致了市场供需矛盾。真正要做好儿童家具设计，就要对儿童的生活负责。关注儿童身心健康，为祖国的未来创造一个良好的成长环境，是家庭、企业和社会共同肩负的一项重任。儿童家具应该是什么样子，儿童与儿童家具怎样合二为一，儿童家具在家里怎样发挥更多的功能等问题，都值得我们不断地深思和探讨。

参考文献：

[1] 戴向东.对我国儿童家具设计理念与市场现状的剖析[J].林产工业，2002（5）：19-20.

[2] 宋红.儿童家具设计方法研究及应用[D].西北工业大学，2007：19.

[3] 李乐山.工业设计心理学[D].西安交通大学，2002.

[4] 徐应龙.青少年生理心理特征与教育方法[M].上海人民出版社，1982.

[5] 曾春蓉.儿童家具应符合儿童身心特征[J].贵州工业大学学报，2004（12）：95-97.

[6] 姚时章，王江萍.城市居住外环境设计[M].重庆大学出版社，2000.

[7] 卢晓鸥.儿童家庭活动功能区中家具的色彩设计[J].辽宁教育学院学报，2001（1）：92-93.

[8] 凯瑟琳费希尔（美）.儿童产品设计攻略[M].上海人民美术出版社，2003.

[9] 陈永超，彭霞霞.我国儿童家具产业现状初步分析[J].林产工业，2015（8）：11-12.

作者简介：孙雪梅（1984—），女，山东日照人，研究生，助教，研究方向：设计艺术学。