人身体的内脏图_人体数据在功能服装结构设计中的应用

　　研究从人体数据采集和分析入手，探讨了平均尺寸设计、可调性设计、极限设计、通用尺寸设计等人体尺寸数据的应用方法，对消防战斗服结构设计中人体数据的应用要点进行了总结。 　　The research analyzed the collection and the types of the anthropometric data. The average measurement design, adjustable design, utmost design and universal design were explored as the application methods of anthropometric data. Also the main points of the data application in structure design of the firefighter clothing were summarized.
　　
　　人体及其活动是功能服装设计的基本依据，在设计中需要用系统的方法进行人体及其活动分析，确保服装的功能性要求。
　　
　　1人体数据采集和分析
　　
　　人体数据是确定产品尺寸的重要依据。只有了解人体各部位尺寸，才能确定产品的造型和尺度，使其符合人体和功能要求。
　　人体测量的基本目的是为设计提供参考。对于功能服装的结构设计来说，主要从静态人体、动态人体和群体尺寸等3 个方面来掌握。
　　
　　1.1静态人体尺寸
　　静态人体尺寸指被测者处于静止状态和规范姿势（立姿或坐姿）测量得到的数据，反应了人体被测部位的结构情况。主要对人体相关部位的高度、长度、宽度、厚度、围度等部位进行测量，如身高、腰节高、胸围等项目。静态人体尺寸主要用于服装规格的设计以及与人体结构直接相关的结构尺寸设计。
　　
　　1.2动态人体尺寸
　　动态人体尺寸是以被测者在某种活动状态下测量的尺寸，也称为人体功能尺寸，数据涉及人体四肢、躯干在伸展、屈曲时的形体变化范围与极限。动态人体尺寸测量要求在人体活动中，身体各部位的运动协调一致，具有连贯性和关联性。
　　根据人体活动功能的特点，动态人体尺寸测量主要包括运动过程测量（如关节运动角、运动灵活性和运动轨迹测量等），动作范围大小测量（如手脚的活动范围、活动空间和活动方向的测量等），形体变化测量（如运动过程中身体发生的弯曲、扭转、伸直和前后左右变化等）。
　　
　　1.3群体尺寸测量
　　由于人体差异的存在，设计产品时必须分析目标用户的特点。多数情况下功能服装是面向特定群体的，因此要以目标群体的人体尺寸作为设计依据。
　　在特定群体中，人体尺寸的测量值是离散的变量，可采取抽样测量的方法对测量数据进行分析，获得相应群体尺寸的统计规律和特征参数。目前我国正积极展开基于非接触测量技术的三维人体数字化研究，从号型等方面为服装结构设计提供参考。
　　
　　2人体尺寸数据的应用方法
　　
　　2.1平均尺寸设计
　　平均尺寸设计是采用中间人体尺寸作为产品尺寸设计依据的方法。当产品尺寸与使用者的身材关系不大，或不适宜用极限设计或调节性设计的时候，可采用人体尺寸均值。在服装结构设计中常用标准尺寸设计，即采用中间标准体作为设计参照。
　　
　　2.2可调性设计
　　可调性设计是用两个关键人体百分位数据分别作为尺寸上限值和下限值的设计方法，又称双限值设计。由于可调性设计的产品尺寸可以在一定范围内变动，能够满足大部分人使用，因此具有较强的适应性，但同时会导致产品结构的复杂化，所以是否采用可调性设计应综合考虑各种因素。在功能服装中为了实现较大范围的适应性，经常采用可调性设计，如裤腰的大小、裤脚口的收束、背带的调节袢等。
　　
　　2.3极限设计
　　极限设计是指采用某一人体百分位数作为产品尺寸极限值的方法。根据选用的百分位数分为大尺寸设计与小尺寸设计两种情形。大尺寸设计确定的是产品的尺寸最小值，在服装设计中应用较多，例如套头衫的领口大小、袖口宽度、口袋宽等。小尺寸设计是确定产品尺寸的最大值，小尺寸设计要求产品的某项尺寸不能过大，否则身材瘦小者的使用会受到影响，如口袋底的位置高低、背带间距等。
　　
　　2.4通用尺寸设计
　　通用设计又称为包容性设计、全方位设计，要求在最大程度上设计出效用最大的产品，考虑全部用户的需要，同时考虑经济的要求，以节约和环保的方式进行设计。
　　通用设计致力于满足尽可能大范围的人群在各种各样的情况下进行操作，设计包括空间、产品、信息系统等，满足各种情况以使其广泛适用于不同能力和状态下的使用者是重要原则，例如左右手都能用的开口设计。通用设计还要求尽量使用通用部件，减少特殊定制的要求，降低产品成本，如消防服上贴饰的反光带、领袢、扣环等。
　　
　　3人体数据在功能服装结构设计中的应用
　　
　　本课题以消防战斗服为例进行了研究，对其结构参数、细部尺寸的设计提出了改进方案。其结构设计中考虑的人体要素见图 1。
　　
　　3.1分析使用对象和人体数据
　　由于不同类型的人体尺寸差别比较大，因此在设计中应该首先考虑使用对象的性别、年龄和职业。在本例中，消防战斗服的使用对象为 18 ～ 28 岁的消防战士、男性青壮年。由于长期参加规律的训练，消防战士身体健壮，体型与普通人群具有一定区别，应该对此人群的尺寸进行测量和分析，确定其重要部位的统计数据和形体特征，相关人体数据采集的内容见图 2。
　　
　　3.2确定产品尺寸类型
　　确定采用的数据类型需要综合考虑消防战斗服的整体结构、技术可行性和使用要求。例如消防战斗服中裤子的腰围采用大尺寸设计原则，并通过侧缝加调节袢和后腰部用橡皮筋的可调节设计，使服装既有较大的适用范围，又能够确保对每个人体的适应性，而且在各种活动中能有较好容度（表 1）。
　　
　　3.3选择人体百分位数
　　百分位数的选择与满足度相关，满足度就是产品尺寸的适应域，是指产品在尺寸上满足多少人使用，以适合使用的人占使用者群体的百分比表示。
　　满足度取值要考虑到使用人群的人体差异性、生产的技术可行性与经济合理性等因素。对于产品设计中人体百分位数的选择，GB�T12985规定一般产品的大小百分位数分别选用P95和P5，或酌情选P90和P10。在消防战斗服的设计中采用P99和P1作为大部分结构参数的依据，以确保服装的适应性。
　　
　　3.4进行产品尺寸修正
　　产品尺寸修正包括功能修正与心理修正。功能修正指为实现产品功能的尺寸修正，分为穿着修正、姿势修正和操作修正；心理修正是为消除空间压抑感、恐惧感或为了美观等心理因素而设置的尺寸修正。
　　在消防战斗服的设计中，操作修正量是进行调整的主要内容，尤其对影响人体活动的主要部位，例如袖子对人体肩、臂部的各种运动造成牵扯，在结构中需要对袖底线尺寸进行加量处理（图 3），以减少腋下的牵制。另外通过增加袖长确保活动时袖子能对手腕进行遮盖防护。
　　
　　3.5确定产品尺寸
　　服装的外观和结构与人体形态密不可分，要根据功能要求分析产品尺寸与人体相关部位。不同类型尺寸的重要性是不同的，甚至是相互冲突的，这需要在设计时统一考虑，分层级处理。消防战斗服结构参数的设计层级见表 2所示。
　　
　　
　　4结论
　　
　　功能服装对使用过程中的安全、可靠、效率、适应性等要求较高，在结构设计中应该根据人体运动和对服装的功能要求灵活运用平均尺寸设计、可调性设计、极限设计和通用尺寸设计，根据使用人群的人体数据确定尺寸类型和满足的百分位数，并进行功能修正和心理修正，以增加服装的合体性和适应性，发挥其应有的功能。
　　
　　参考文献
　　[1] 张文斌. 服装结构设计[M]（第1版）. 北京：中国纺织出版社，2006.
　　[2] 张峻霞，王新亭. 人机工程学与设计应用[M]. 北京：国防工业出版社，2010.
　　[3] 苏军强，刘国联，袁卫娟. 基于三维人体测量的服装工业技术数字化研究[J]. 纺织导报，2009（6）：110 � 111.
　　[4] 吴健春，周建军. 基于人体工效学的衣袖结构设计研究[J]. 纺织导报，2008（7）：152 � 153.
　　[5] 中泽愈. 人体与服装[M]. 袁观洛，译. 北京：中国纺织出版社，2000.