特殊产品设计理念

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1、特殊产品设计理念特殊产品设计理念 所谓特殊产品，是指为特殊群体或 面向特殊用途而设计生产的产品。 如：老年自行车、残疾人用品、健 身器械等。 在设计这一类产品时的设计理念应 着重从特殊性方面加以考虑。老年自行车设计 在目前的自行车市场中，琳琅满目的 是各种各样的童车、山地车、赛车、 城市车等等，令人目不暇接。但是， 在面向特殊人群老年人的自行车 设计中我们应具有什么样的设计理念 呢？ 充分考虑和满足他们的生理和精神文 化方面的需求。 安全性。由于老年人的机体反应能力 、控制能力等都有所下降，因此骑车的安全 因素应当特别加以考虑。 车架尺寸上应当保证老年人坐在鞍座上双脚 伸直能够接触到地面。脚蹬

2、、车把套上应有 防滑设计。车把上可以安装附加的后视镜， 以利于注意到身后的情况。 夜间骑行其危险度会更大，为了使汽车司机 能更清楚地看见骑车的老年人，设想在车架 的镀涂材料中加入微弱发光的成分，如荧光 剂，白天在日光下看不见，而夜晚非常醒目 。另外，对于一些健康情况较差的老年人， 可在车上附加应急装置，如呼叫器等。 方便载物的设计。老年人在退休之 后，相当一部分时间用于家务劳动，而去 超市购买生活用品、去菜市场买菜等，就 常用自行车来搬运。 在自行车作为载物运输工具的设计方面， 就必须考虑老年人的特殊性。例如可以在 车篮底部装上轮子，上部设置伸缩拉杆， 这样从车上取下后就可以作拖车使用，而 不

3、必费力地用手提。有一种折叠自行车是 在车架中部装设铰链，横向折叠，可以考 虑使车子折叠后当两轮拖车使用的设计。 方便搬运的设计。 在材料的使用上尽可能地轻 ，折叠车在折叠后要有便于 手提的部位。 娱乐休闲方面的设计。老 年人在退休后日常生活有大量闲 暇时间，并有相当一部分老年人 要照顾孙子、孙女。在外出代步 工具自行车的设计上动动脑 筋，就可以使其不仅仅是代步工 具，而且能够成为休闲娱乐的好 伙伴。 例如，可以将童车设计成老年人车的 外挂模块，挂在车旁或车后，这样老 人就可以带孙儿在外一同骑车漫步。 设计一个透明的宠物箱，使钟爱宠物 的老人可以带它一起出门。另外，还 可以为喜爱骑车外出钓鱼、旅

4、游等活 动的老年人设计放置钓具的附件、水 杯、小气筒等。相信象这样的细心周 到的设计，定会给他们的生活带来更 多的乐趣。 长型座垫可让儿童坐在前座，使家长在骑乘时不 必担心发生儿童摔下车的危险。 有儿童乘坐及踩踏的单元设计，可装置在各种车 款上，使用时儿童可踩踏以达到参与骑乘的乐趣 ，而家长亦可随时注意到儿童的各种反应及动作 ，兼具安全性及亲子骑乘的乐趣。 健身性的设计。自行车的健身功 能，对于老年人尤为适合。 由于骑车时体重不压在双脚上，运动平稳 ，不会给心脏以急剧负担，可任意调节运 动强度和运动量等，可以很好地提高心肺 功能，对冠心病、高血压、动脉硬化、糖 尿病、肥胖等常见症都有很好的疗效

5、。骑 车运动是老年人的一种很好的健身方法， 因此可以在自行车的设计上考虑提高其健 身功能的设计。 例如在设计上考虑鞍座、车把的可调 节性，使老年人在骑行中可变换骑行 姿态。可在鞍座上附加后腰垫，对有 腰疾的老人会有益。借鉴目前山地运 动车的车用仪表，可以设计适合老年 人用车的健康仪表，可测量车速、行 程、心跳次数等，给健身运动提供参 考。另外，还可考虑自行车与健身器 材的结合设计，可以考虑附加安全固 定支架，并使后轮轴转动有一定阻力 ，如此便可成为家用室内健身车。 另外，在老年人用车的造型、 色彩的设计上要摆脱沉闷、单调的 局面，老年人的生活也需要活力和 热情。因此，造型应在满足功能需 求的前

6、提下突出稳健、大方、亲切 的感觉。色彩上对比不宜过强，宜 采用较明快的中间色调，局部配件 可采用较纯的色彩，具有点缀装饰 性。 特殊产品设计实例坐椅设计人们在从事作业、生活、娱乐、休息等活动 时，都或多或少地以坐姿进行。坐姿是人体较自 然的姿势，它有很多优点。当站立时，人体的足 踝、膝部、臀部和脊椎等关节部位受到静肌力作 用，以维持直立状态；而坐着时，可免除这些肌 力，减少人体能耗，消除疲劳。坐姿比站立更有利于血液循环，站立时，血 液和体液会向下肢积蓄；而坐着时，肌肉组织松 弛，使腿部血管内血流静压降低，血液流回心脏 的阻力也就减少。坐姿还有利于保持身体的稳定 ，这对精细作业更合适。在脚操作场

7、合，坐姿保 持身体处在稳定的姿势，有利于作业。坐姿当然也存在一些缺点。最主要的是 它限制了人体活动范围，尤其是需要上肢 出力的场合，往往需要站立作业，而频繁 的起坐交替也会导致疲劳。长期维持坐姿 也会影响人体健康，招致腹肌松弛，脊椎 非正常弯曲，以及对某些内脏器官造成损 害，如消化器官与呼吸器官等；坐姿太久 也会造成下肢肿胀；静脉压力增加，大腿 局部受到压力，增加血液回流阻力，引起 不适感。1 坐姿分析1.1 坐姿的生理形态舒适的坐姿，应保证腰曲弧形处于正常 状态，腰背肌肉处于松弛状态，从上体通 向大腿的血管不受压迫，保持血液正常循 环。因此，最舒适的坐姿是臀部稍离靠背 向前移，使上体略向上后

8、倾斜，保持上体 与大腿间夹角在90115，同时，小腿向 前伸，大腿与小腿、小腿与脚掌之间也应 达到一定角度（如图1所示）。 在坐姿状态下，支持人体的主 要结构是脊柱、骨盆、腿和脚 等。脊柱位于人体背部中线处 ，由33块短圆柱状椎骨组成， 包括7块颈椎、12块胸椎、5 块腰椎和下方的5块骶骨及4块 尾骨（见图2），相互间由肌 腱和软骨连接。腰椎、骶骨和 椎间盘及软组织承受坐姿时上 身大部分负荷，还要实现弯腰 扭转等动作。对设计而言，这 两部分最为重要。 正常的姿势下，脊柱的腰椎部分前凸， 而至骶骨时则后凹。在良好的坐姿状态下 ，压力适当地分布于各椎间盘上，肌肉组 织上分布均匀的静负荷。当处于非自

9、然姿 势时，椎间盘内压力分布不正常，产生腰 部酸痛、疲劳等不适感。图3为各种不同姿 势下腰椎曲度，可见当人侧卧、躯干与大 腿成适度弯曲状时，脊椎形状最接近自然 状态。欲使坐姿能形成几乎正常的脊柱形 态，躯干与大腿之间必须形成一定的角度 ，且在腰椎部有所支承。 躯干完全挺直的坐姿使脊椎严重 弯曲，因椎间盘上压力不能正常分布 ，身体上部的负荷加在腰椎部，引起 不适，因此90的靠背椅是不良的设计 ；躯干前倾的姿势会使本来前凸的腰 椎拉直甚至反向后凹，这种姿势因而 也极不舒服，影响了胸椎和颈椎的正 常弯曲，使颈、背部疲劳。 1.2 人体坐姿的体压分布人坐在坐面时，人体的重量在椅背与 椅面上的压力分布叫

10、坐姿的体压分布。从 以上分析来看，舒适的坐姿是肩部和臀部 同时支撑身体体重的坐姿。肩胛骨和腰椎 骨两部分的压力最高，在坐面和靠背上的 体压分布是从小到大平滑过渡的，要尽量 避免压力突变，坐骨结节处的压力最大， 其周围部分的压力逐渐减少，在坐面前沿 与大腿接触处压力最小。图4是坐椅各部 位的受力分布。 根据以上分析可得出下列结论：a. 躯干挺直或前倾的坐姿很容易引起 疲劳；b. 设置适当的靠背可使疲劳降低；c大于90的靠背增加了坐姿稳定性 ，且使坐姿更接近自然状态。 2 坐椅设计由上述分析可知，理想的坐椅，应使就坐 者体重分布合理，大腿近似水平状态，两 足自然着地，上臂不负担身体的重量，肌 肉放

11、松，操作时躯干稳定性好，变换坐姿 方便，给人以舒适感。2.1 设计原则和分类坐椅设计须考虑的因素很多，可以概括出如下一些基本原 则：a. 坐椅的形式与尺度与其功用有关；b. 坐椅的尺度必须参照人体测量学数据确定；c. 身体的主要重量应由臀部坐骨结节承担； d. 坐椅前缘处，大腿与椅子之间压力应尽量减小；e. 腰椎下部应提供支承，设置适当的靠背以降低背部紧张 度；f. 坐者应能方便地变换姿势(不必起身)，但必须防止滑脱 ；g. 椅垫必须有足够的垫料和适当的硬度，使其有助于体重 压力分布于坐骨结节区域。 可见坐椅用途不同，坐椅的设计 重点有很大差异。因此，在确定坐椅设计的要素之 前，应首先明确坐椅

12、使用群体与使用 环境。 2.2 设计细则下面列举坐 椅设计主要部 位的确定原则 ，其中的参考 尺寸多以欧洲 人为基准测定 ，针对我国情 况，设计时宜 酌取中下限。 a坐高休息用安乐椅380450mm，工作椅430 500mm。适当的坐面高度应使大腿保持水平，小 腿垂直，双脚平放于地面上。坐面不能过高，否 则小腿悬空时，大腿受椅面前缘压迫，使坐者感 到不适，长时间这样坐着，则血液循环受阻，小 腿麻木肿胀。因此，坐高一般按小腿长加脚高与鞋高的5% 的数值作为设计依据。坐面前缘应比人体膝窝高 度低3050mm，且做成半径为2550mm的弧 度。坐面亦不能太低，否则腿长的骨盆向后倾斜 ，正常的腰椎曲线

13、被拉直，致使使用者腰酸不适 。 对于上述的两种用途不同的坐椅，其坐椅要 求也不相同。休息椅应使腿能向前方伸展，以放 松肌肉，也有助于身体的稳定；工作椅使人以较 直立的姿势坐于其上，双脚平放于地面，故其坐 高比休息椅稍大。工作椅的坐面高还应该考虑工 作台面的高度，当作业面高度固定时，椅高上限 应根据身材较矮的作业者的要求来确定，因为工 作椅的高度显然与作业面高度有关。作业者为了 得到舒适的臂部支承，常常会寻求一合适的坐高 ，低身材的人一般坐得比高身材的更高些，以适 应作业面的高度。因此工作椅最好是坐面高度可 调节，以适应不同作业者。调节范围为工作台面 下方240300mm之间，当作业要求坐面较高

14、时 ，应配置一可调式踏板搁脚。b坐宽一般取430-450mm。扶手椅不小于500mm ，坐面宽度以宽为好，以方便就坐者更换坐姿。 对单人使用的坐椅，参考的人体尺寸是臀宽，一 般以女性群体尺寸上限（即95%的数值）为设计 依据（以满足大多数人的需要）；对成排相邻放 置的坐椅，如剧场观众席坐椅，则坐宽应以肘间 距的群体上限值为设计基准，以避免拥挤压迫感 。坐宽亦不能太大，如长时间坐姿作业，双臂应 得到应有支承，如坐宽太大，则肘部必须向两侧 伸展以寻求支承，这样会引起肩部疲劳。 c. 坐深坐深是指椅面的前后距离，该尺寸不宜太大 。一般休息用椅取400430mm，工作用椅取 350400mm。正确的坐

15、深应使靠背方便地支持 腰椎部位。如坐深大于身材矮小者的大腿长（臀 部至膝窝距），坐面前缘将压迫膝窝处压力敏感 部位，这样若要得到靠背的支持，则必须改变腰 部正常曲线；否则，坐者必须向坐缘处移动以避 免压迫膝窝，却得不到靠背的支持。这两种坐姿 都是不舒适的。就工作坐椅而言，为适应绝大多 数使用者，坐深应按较小百分位的群体设计，这 样身材矮小者坐着舒适，身体高大的人只要小腿 能得到稳定的支持，也不会在大腿部位引起压力 疲劳。 d坐面倾角坐面倾角指坐面与水平面所夹角度。一般取休息椅 1920，对于工作椅由于工作时就坐者身体需向前倾， 所以倾角不宜太大，可取1016。坐面后倾的作用有两 点：一是由于人

16、体重力作用，使坐者躯干后移，使背部抵 靠靠背，以获得支持。这样，可以使背肌放松。二是防止 坐者从坐缘滑出坐面。后者在振动颠簸的环境中尤为重要 ，如汽车驾驶用坐椅及长途汽车的乘客坐椅。从坐椅的功 能来区分，则工作椅和休息椅坐面倾角有很大差异。休息 椅坐面倾角大，有利于身心松弛，大坐面倾角与靠背倾角 构成近于平躺的休息姿势。对工作坐椅而言，因作业空间 一般在身体前侧，如坐面过分后倾，脊椎因身体前倾作业 而会被拉直，破坏正常的腰椎曲线，形成一种费力的姿势 ，因此倾角不能太大。 e. 靠背的高度和宽度人体背部脊柱处于自然形态时最舒适，要达到这一点 ，只有通过坐椅的坐面与靠背之间的角度、靠背的形状和 适当的腰椎支持来保证。靠背由肩靠和腰靠两部分构成， 大部分工作场合，腰靠最主要。腰靠一般设在由坐面往上 的第二节腰椎骨处。靠背的最大高度可达480630mm，最小宽度可达 350480mm。靠背的尺寸主要与臀部底面到肩部的高度( 决定靠