Nhân trắc học và thiết kế đồ đạc mở rộng sưu tầm với các ví dụ thực tế

Giới thiệu về nhân trắc họcCông thái học Ecgonomics nghiên cứu các thiết kế và các thiết bị phù hợp với cơ thể và khả năng nhận thức của con người, là một lĩnh vực đa ngành kết hợp với s

Đề tài: Nhân trắc học và thiết kế đồ đạc

Mở rộng sưu tầm với các ví dụ thực tế.

LÝ THUYẾT NỘI THẤT

GVHD: Thiều Minh Tuấn SVTH : Đinh Ngọc Sơn Lớp : 16K6

MSV : 1651010332

I Giới thiệu về nhân trắc học

Công thái học (Ecgonomics) nghiên cứu các thiết kế và các thiết bị phù hợp với cơ thể và khả năng nhận

thức của con người, là một lĩnh vực đa ngành kết hợp với sự đóng góp của tâm lý học, kĩ thuật, thiết kế công nghiệp, thiết kế đồ họa, số liệu thống kê, các hoạt động nghiên cứu và nhân trắc

Nhân trắc học (Ecgonomi) là khoa học nghiên cứu sự cấu thành kích thước, tỷ lệ và mối quan hệ cá bộ phận

trên cơ thể con người, từ đó đưa ra sự phù hợp trong công việc, hệ thống máy móc, thiết bị, sản phẩm, môi trường với các khả năng về thể lực, trí tuệ và với những hạn chế của con người

Công thái học được chia làm 3 phân ngành:

- Tâm sinh lý lao động

- Cơ sinh học

- Nhân trắc học Ecgonomi

Nhân trắc học được chia làm 2 loại:

- Nhân trắc tĩnh: Phục vụ cho mục tiêu thiết kế các sản phẩm ứng dụng phù hợp với tư thế cố định của

con người

- Nhân trắc động: Ứng dụng cho nhu cầu về thiết kế không gian hoạt động của từng bộ phận hoặc toàn

bộ cơ thể, các thiết bị, công cụ sản xuất và môi trường

II Mục đích của nhân trắc học

- Nhân trắc học là sự tập hợp các kiến thức liên quan tới cấu trúc cơ thể của con người bao gồm cả các khả năng và giới hạn thể lực, kích thước và đặc điểm cơ học của cơ thể, đặc điểm hoạt động của não bộ và chức năng hệ thần kinh trung ương, các đặc điểm tâm lý và hành vi con người

- Từ những yếu tố đó phát triển các ngành khoa học khác như thiết kế, chế tạo, quản lý lao động, tổ chức lao động khoa học, vệ sinh an toàn lao động, tin học một cách hiệu quả Nhân trắc học làm nhiệm vụ trung gian cung cấp kiến thức về con người, xây dựng những nguyên tắc hay yêu cầu cho các ngành khác có thể thống nhất sử dụng

- Trong tất cả các hoạt động của mình, nhân trắc học luôn theo đuổi các mục tiêu nhằm tối ưu hiệu quả hoạt động của con người - máy móc - môi trường, bao gồm: sức khỏe an toàn, thuận tiện, năng suất chất lượng

III Chỉ số nhân trắc học

- Chỉ số nhân trắc học là các số đo về con người thể hiện qua kích thước, đặc điểm cơ học của cơ thể, đặc điểm hoạt động của não vệ và chức năng hệ thần kinh trung ương các đặc điểm tâm sinh lý và hành vi con người

- Các chỉ số nhân trắc học về kích thước con người như: chiều cao chiều cao ngồi, cân nặng, vòng ngực, vòng đầu, vòng cổ, vòng eo, vòng mông, chiều rộng vai, chỉ số Pignet, chỉ số BMI, tỷ lệ giữa các bộ phận trên

cơ thể ví dụ một vòng ngực tiêu chuẩn là có tỷ lệ số đo bằng 1/2 chiều cao toàn thân

Bức vẽ “ Người Vitruvius”

Leonardo da Vinci vẽ Người Vitruvius dựa trên quan điểm của ông về tỷ lệ lý tưởng của số đo cơ thể người và các khái niệm về hình học, kiến trúc trong tác phẩm De Architectura của kiến trúc sư La Mã Vitruvius Phần ghi chép phía dưới bức vẽ (được thực hiện bằng kiểu chữ viết ngược) đã mô tả lại các tỉ lệ này như sau:

- 4 ngón tay bằng 1 long bàn tay, 4 long bàn tay bằng 1 bàn chân, 6 lòng bàn tay bằng 1 cẳng chân, 4 cẳng tay bằng chiều dài 1 bước, 4 cẳng tay tương ứng chiều cao 1 người

- Độ dài 2 cánh tay duỗi thẳng bằng chiều cao người đó

- Khoảng cách từ chân tóc đến hết cằm bằng 1/10 chiều cao người đó

- Khoảng cách từu cằm đến đỉnh đầu là 1/8

- Khoảng cách từ ngực đến đỉnh đầu là 1/6

- Khoảng cách từ núm vú đến đỉnh đầu bằng ¼ chiều cao người đó

- Độ rộng tối đa 2 vai bằng ¼ chiều cao người đó

- Khoảng cách từ khuỷu tay đến đầu bàn tay là ¼ chiều cao người đó

- Khoảng cách từ khuỷu tay đến nách bằng 1/8 chiều cao người đó

- Gốc dương vật nằm chính giữa chia chiều dài cơ thể làm 2

- Độ dài bàn chân bằng 1/7 chiều cao người

- Khoảng cách từ long bàn chân đến đầu gối bằng ¼ chiều cao người

- Nếu 1 người dang chân sao cho chiều cao giảm xuống 1/14 và dang 2 tay sao cho các ngón tay cao ngang đầu thì người đó nhận ra rằng tâm của cơ thể người đó là rốn và không gan tạo giữa 2 chân là 1 tam giác đều

IV Ứng dụng nhân trắc học trong thiết kế

- Việc xác định kích thước của các sản phẩm thiết kế nội thất văn phòng, thiêt kế nội thất gia đình,…cần căn cứ vào nghiên cứu về nhân trắc học Phải đảm bảo rằng, kích thước đồ đạc nội thất bạn đang hướng tới phải phù hợp với kích thước chiều cao, chiều rộng, chiều dài của tay và các bộ phận khác trên cơ thể Đây là ứng dụng nhân trắc tĩnh

- Bên cạnh đó, các món đồ nội thất còn phải có kích thước phù hợp với những hoạt động thường ngày của con người Điển hình như: đi lại, đứng, ngồi, nằm,… đây là ứng dụng nhân trắc động

A: Chiều cao tay đứng với tay trên: Đo khoảng cách từ ngón tay III- tính từ dưới đất khi đưa tay thẳng qua đầu- xác định chiều cao của giá sách, tủ bếp,

B: Chiều cao đứng: từ đất lên tới đỉnh đầu- xác định chiều cao giường, chiều cao cửa nhà,…

C: Cao khoảng mắt : Đo khoảng cách từ đất tới mắt – Vận dụng nghiên cứu khi nhìn

D: Cao đến vai : Đo khoảng cách từ đất tới vai – vận dụng tính độ cao của tủ quần áo,

E: Cao đến ức: Đo khoảng cách từ đất tới vai – vận dụng tính độ cao bục nói chuyện, giảng đường,…

G: Cao đến rốn: Đo khoảng cách từ đất tới rốn – vận dụng tính độ cao lan can

H: Cao đến khớp gối: Đo từ mặt ghế ngồi tới đầu gối – vận dụng tính chiều cao của ghế, gầm bàn,…

I: Cao ngôi tự nhiên: Đo khoảng cách từ mặt ghế ngồi lên tới đỉnh đầu – vận dụng tính độ cao của tựa ghế

K: Cao ngồi đến hõm gáy: Đo khoảng cách từ mặt ghế ngồi lên tới hõm gáy – tính độ cao tựa ghế

L: Dầy đùi: Đo khoảng cách từ mặt ghế ngồi lên tới mặt đùi –Tính độ sao của ghế tới gầm bàn

M: Sải tay: Đo khoảng cách từ ngón tay III khi tay giang ngang vuông góc với cơ thể- tính tủ bếp, tư thế ngồi ăn,

N: Rộng vai: Đo khoảng cách giữa 2 mỏn vai – Vận dụng tính độ rộng của tủ quần áo,…

Một số nhận xét tổng quan về tầm vóc cơ thể người Việt Nam

(Trong lứa tuổi lao động) căn cư vào tập “Atlat nhân trắc học

Việt Nam trong lứa tuổi lao động”

1 Chiều cao đứng

Chiều cao đứng là một trong những kích thước

nhà thiết kế sử dụng nhiều trong thiết kế bởi vì đây

là thông số phổ biến nhất trong hầu hết các thiết

kế không gian sinh hoạt của gia đình Theo nghiên

cứu của nhân trắc học thì biểu hiện tầm vóc con

người thường thay đổi theo chủng tộc, giới tính và

cũng chịu ảnh hưởng của môi trường, hoàn cảnh

sống, xã hội

Chiều cao trung bình cả nước thì nam giới cao 161,2cm nữ giới cao 151,6cm Khoảng cách chênh lệch là 9,6cm Chiều cao trung bình từng miền là như sau:

2 Chiều cao ngồi

Chiều cao ngồi có ý nghĩa trong việc thiết kế chỗ làm việc trong tư thế ngồi Chiều cao ngồi còn dùng để thay thế cho chiều dài phần thân trên khi cần so sánh với phần thân dưới

Chiều cao ngồi của nam giới 84,4cm của nữ giới 79,5cm Chênh lệch giữa 2 giới là 4,9cm Chiều cao trung bình các vùng miền:

3 Chiều rộng vai

Không phải ngẫu nhiên mà ngoài chiều cao đứng và chiều cao ngồi nhà thiết kế nội thất chọn chỉ số chiều rộng vai

để tính toán một số kích thước chi tiết trong thiết kế bàn, ghế, giường,… Chiều rộng vai là kích thước giữa 2 mỏm

cùng vai, chỉ số đó phản ánh sự phát triển ngang của bản thân người bình thường Theo nghiên cứu được công bố ở atlat nhân trắc học người Việt Nam trong lứa tuổi lao động thì chỉ số đo chiều rộng vai của nam giới thường giao động trong khoảng 36-37cm Con số đó ở nữ giới giao động giữa các vùng miền ko đáng kể

4 Chiều rộng mông

Cũng giống chiều rộng vai, nhà thiết kế cần phải chú ý đến kích thước nội thất, đặc biệt là ghế ngồi

5 Chiều dài tay chân

Ngoài chiều cao và chiều rộng thì 2 số đo về chiều dài tay và chiều dài chân cũng là chỉ số quan

trọng để căn cứ vào đó tính toán kích thước của nội thất như bàn ghế , sofa,…sự phù hợp giwuax kích thước nội thất và chiều dài, rộng cơ thể sẽ mang lại cảm giác thoải mái cho người sử dụng Chiều dài roog tay chân có sự phát triển tương ứng với chiều cao và có số đo trung bình lớn nhất ở các lớp tuổi trẻ (19-29 tuổi), là các lớp tuổi lớn hơn.sự chênh lệch giới tính chiều dài tay là 4,7cm chiều dài chân là 7,2cm

6 Chiều dài rộng, chiều cao đầu

Chỉ số đầu (tỷ lệ giữa chiều rộng và chiều dài của đầu) cảu nam giới là 82,2%, của nữ giới là 83,9% Chiều cao đầu là khoảng cách thẳng đứng từ đỉnh đầu đến cằm Chiều cao đầu là kích thước dược giới kiến trúc cổ đại lưu ý như 1 giá trị thẩm mĩ Ngoài ra nó cũng thể hiện quy luật phát triển tỷ lệ cơ thể khác nhau của các cộng đồng người

Mặt nam giới theo tỷ lệ phát triển thường dài hơn nữ giới Tỷ lệ chiều cao đầu so với cơ thể khoảng 1/7

7 Trọng lượng cơ thể

Đây là 1 chỉ số quan trọng cần lưu ý trong thiết kế nội thất vì nó phát triển iên quan đến kích thước cũng như khối lượng vật liệu Số cân trung bình cho nam giới hầu hết các lứa tuổi đều ko vượt quá 50kg

Kích thước tiêu chuẩn của sofa

Bộ ghế sofa được xem là tâm điểm của phòng khách Do vậy, một bộ sofa có kích thước hợp lý sẽ làm cho không gian tiếp khách trở nên hài hòa và tạo sự thoải mái cho người ngồi

- Ghế sofa văng: Kích thước tiêu chuẩn của sofa văng là 220x85x90cm tương ứng với dài x cao x sâu

- Ghế sofa chữ L: Loại sofa này có kích thước rất đa dạng Trong đó, sofa nhỏ gọn có kích thước tiêu chuẩn là

260x160x80cm đủ chỗ cho khoảng 4 người ngồi Nếu muốn đáp ứng chỗ ngồi cho nhiều người hơn, bạn có thể cộng

thêm ghế đơn

- Ghế sofa chữ U: Sofa chữ U có kích thước thường là 300x220x170x80x100cm tương ứng với dài x dài x dài x cao x sâu Kích thước này phù hợp với những phòng khách rộng, gia đình nhiều thành viên hay những buổi sum họp đại gia đình

- Sofa giường: Thông thường, ghế sofa giường dài khoảng 200cm, rộng 10cm Bên cạnh đó, cũng có một số loại sofa

giường gấp với chiều dài 200cm, rộng 140cm Kích thước này cho phép sofa giường phù hợp với cả những không gian nhỏ hẹp

- Sofa đơn: Một chiếc sofa đơn có kích thước tiêu chuẩn là 80-100cm với chiều sâu 80cm

Kích thước một số đồ nội thất

Kích thước tiêu chuẩn bàn trang điểm

Kích thước tiêu chuẩn của bàn trang điểm thường dao động từ 60-120cm (dài), 40-50cm (rộng) và 70-75cm (cao) tùy theo nhu cầu của người sử dụng và diện tích căn phòng

Kích thước tiêu chuẩn của giường ngủ

Chiều cao tổng thể của giường được tính bằng tổng chiều cao của cạnh giường (thông thường là 30cm) + bề dày đệm + chiều cao của chân giường Để người ngồi không bị hõng chân thì chiều cao tổng thể của giường theo tiêu chuẩn nên ở mức 45cm

Chiều cao vách đầu giường dao động từ 70-120cm Một số giường ngủ kiểu dáng cổ điển có vách ở phần đuôi thì vách đầu giường có thể cao hơn 150cm

- Kích thước giường đơn: Giường đơn được dùng cho một người nằm, có kích cỡ bề dài 200cm, bề ngang dao động từ 90-140cm, tiêu chuẩn là 120cm đảm bảo thoải mái cho một người nằm

- Kích thước giường đôi: Giường đôi được sử dụng cho 2 người nằm, có bề dài 2m và kích cỡ bề ngang dao động từ 160-220cm, tiêu chuẩn là 180cm để 2 người có thể nằm thoải mái

- Giường trẻ em: Đây là loại giường nhỏ, kích cỡ dao động từ 90-120cm, tiêu chuẩn là 120cm để trẻ có thể lăn qua lăn lại

mà vẫn đảm bảo an toàn

- Kích thước giường tầng: Giường tầng được sử dụng cho 2 người nằm riêng biệt ở tầng trên và tầng dưới Thông thường, kích cỡ bề ngang của giường tầng dao động từ 100cm đến 120cm tùy theo dùng cho người lớn hay trẻ em, chiều dài tiêu chuẩn là 180cm

Khoảng cách từ mặt đất đến mặt nằm của tầng dưới là 32cm, còn từ mặt đất đến mặt nằm của tầng trên là 121cm

Ứng dụng nhân trắc học trong thiết kế nội thất văn phòng

Nội thất văn phòng bao gồm nhiều loại đồ nội thất như: Bàn văn phòng, ghế văn phòng và chúng thì đa dạng về cấu trúc thiết kế Hay các thiết kế khác nhau của tủ, phòng hội nghị và nội thất phòng chờ, nội thất phòng làm việc…

Và nhân trắc học chính là một môn khoa học nghiên cứu về hình thể con người và phương pháp đo đạc trên cơ thể con người Nhân trắc học trong thiết kế nội thất văn phòng là nghiên cứu về cấu trúc, kích thước, thiết kế và cách

bố trí của các vật dụng nội thất văn phòng nhằm đảm bảo cho nhân viên có một văn phòng có thiết kế khoa học, đảm bảo về sức khỏe

Tiêu chuẩn và chỉ thị

Thiết kế vật lý cho nội thất văn phòng có một tác động lớn đến công việc của các nhân viên Vị trí và thiết kế phải phù hợp của thiết bị máy tính và các vật dụng văn phòng khác nhằm tránh các yếu tố rủi ro thương tích, là mục đích của nhân trắc học trong thiết kế nội thất văn phòng

Việc này có thể làm tăng năng suất, cải thiện sức khỏe và an toàn, tăng sự hài lòng trong công việc, tăng chất lượng công việc và giảm yêu cầu bồi thường về tổn thương của công nhân

Ở Mỹ, Canada và Châu Âu, nhiều nghiên cứu đã được thực hiện trong lĩnh vực này Kết quả nghiên cứu đã cho ra đời các tiêu chuẩn và chỉ thị quốc tế và Châu Âu Đối với các nguyên tắc công thái học trong nhân trắc con người của các văn phòng làm việc thì phải được thiết kế chính xác

Nhóm tiêu chuẩn quốc tế ISO 9241: Yêu cầu về nhân trắc học trong thiết kế nội thất văn phòng với các thiết bị đầu cuối hiển thị trực quan (VDT)

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng tư thế ngồi không phù hợp, gây ra bởi đồ nội thất được thiết kế kém sẽ gây đau đầu (14%), đau ở cổ và vai (24%), đau lưng (57%), ngửa (16%), hạ cẳng chân (19%) và đau ở đầu gối và bàn chân (2%)

Tư thế ngồi tĩnh, trong khi ngồi ở ghế làm việc được thiết kế kém, không có hỗ trợ cho vùng thắt lưng và độ sâu nhỏ của ghế, gây đau cổ vì căng cơ liên tục trên cơ vai và cổ và đau lưng vì áp lực tăng lên đĩa đệm

Tổn thương do văn phòng có thiết kế nội thất kém

Thiết kế nội thất văn phòng theo nguyên tắc công thái học

1 Một số tiêu chuẩn

Nhân trắc học trong thiết kế nội thất văn phòng, cụ thể hơn là thiết kế về công thái học đòi hỏi một số dữ liệu nhân trắc học Theo tiêu chuẩn ISO 9241-5 cho thấy các phương pháp đo của

cơ thể con người nên được thực hiện để có được dữ liệu nhân trắc học cần thiết

Điều quan trọng là dữ liệu nhân trắc học được chọn phải phản ánh đầy đủ kích thước và hình dạng cơ thể của dân số người dùng dự định Dữ liệu nhân trắc học được lấy theo DIN 33402-2 Giá trị trên biểu thị dân số ở tỷ lệ 5% và 95% đối với nam từ 16 đến 60 tuổi và các giá trị thấp hơn đại diện cho dân số ở tỷ lệ 5% và 95% đối với nữ 16 tuổi đến 60

2 Ứng dụng nhân trắc học trong thiết kế nội thất văn phòng -Thiết kế ghế

Ghế là một trong những bộ phận quan trọng nhất của văn phòng, do đó, một chiếc ghế được thiết kế và điều chỉnh hợp lý, cùng với tư thế thích hợp, rất quan trọng để giúp giảm hoặc ngăn ngừa áp lực cho vùng lưng Hạn chế lưu thông máu, mệt mỏi, và những phiền nhiễu khác được gây ra bởi sự khó chịu của một tư thế ngồi không phù hợp

Do dành quá nhiều thời gian trên máy tính trong văn phòng, nhân viên có thể dành tám giờ hoặc hơn mỗi ngày trong văn phòng của họ Do đó, một chiếc ghế làm việc tốt sẽ mang lại cho người dùng sự thoải mái và khỏe mạnh khi ngồi trong giờ làm việc

3 Ứng dụng nhân trắc học trong thiết kế bàn cho văn phòng

- Bàn làm việc cũng cần phải được ứng dụng nhân trắc học trong thiết kế nội thất văn phòng Chiều cao bề mặt làm việc phải phù hợp với loại công việc đang được thực hiện và kích thước của nhân viên Các bàn làm việc chất lượng ngày nay có thể điều chỉnh chiều cao của bàn

- Hầu hết các bề mặt làm việc là ngang, được ưa thích để viết và nhiều hoạt động hàng ngày khác Tuy nhiên, các tư thế kém được chú ý, chẳng hạn như nghiêng qua bàn để đọc tài liệu, sẽ trở nên dễ dàng hơn khi bàn được thiết kế để nghiêng

bề mặt làm việc về phía nhân viên

- Điều này sẽ làm giảm căng thẳng, tư thế tĩnh của thân và cổ

Các thiết bị thường được sử dụng như bàn phím, điện thoại, máy

tính được khuyến nghị để trong tầm tay dễ dàng và không yêu cầu

các tư thế căng thẳng để có được hoặc sử dụng

- Bàn làm việc hoặc bề mặt làm việc phải có bề mặt đủ rộng, ít

phản xạ và cho phép sắp xếp linh hoạt màn hình, bàn phím, tài liệu

và thiết bị liên quan Giá đỡ tài liệu phải ổn định và có thể điều

chỉnh và phải được định vị sao cho giảm thiểu sự cần thiết khi phải

di chuyển đầu và mắt không thoải mái Không gian chân cần phải đủ

cho nhân viên và tránh chướng ngại vật

- Khoảng cách mắt với màn hình tối thiểu là 62.5 cm, tốt nhất là

nhiều hơn Khoảng cách đó phụ thuộc vào kích thước của màn hình

và khả năng xem của nhân viên, nhưng càng xa càng tốt

Vùng quan sát của màn hình phải nằm trong khoảng từ 15° đến 50°

dưới tầm mắt ngang Mặt trên của màn hình nên cách mắt một chút

so với đáy màn hình, giống như sách hoặc giấy được giữ để đọc

Nên sử dụng ánh sáng gián tiếp để đọc tài liệu