人机工程学对鞋的应用.doc
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人机工程学对鞋子的应用
导言
随着人类社会的发展，人们越来越重视健康。
人的生活质量和健康在很大程度上依赖于人体同诸如生活用品、交通系统、衣着、工作和生活场所、以及娱乐活动等各种因素之间的几何关系。
为了优化鞋子的技术设计，确保人与环境之间的协调性，必须量化鞋子与人机工程学的关系。
而这种几何关系的确定基础就是人体测量及其测量数据。
关键字:
人机工程学鞋子设计尺寸材料
一、人机工程学的介绍
人机工程学时20世纪初发展起来的一门独立的学科。
该学科在美国被称为“HumanEngineering”或“HumanFactorEngineering”：
大多数西欧国家将其称为“Ergonomics”：
日本称其为人间工学，人因工程学等名称。
按照国际人类工效学学会（IEA）的定义，人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素；研究人和机器及环境的相互作用；研究工作中、家庭生活中和休假时怎样统一考虑工作效率，以及人的健康、安全和舒适等问题的学科。
人机系统中的“人”是指作为工作主体的人，包括操作人员、决策人员等。
人的生理特性、心理特征以及人的适应能力都是重要的研究课题。
人机系统中的“机”是指人所控制的一切对象的总称，包括人操作与使用的一切产品和工程系统。
设计满足人的要求、符合人的特点的“机”，是人机工程学探讨的正要问题。
而人机系统中的“环境”则是指人、机共处的特定工作条件噪声、照明、气温等环境因素对人的工作和生活的影响，是研究的主要对象。
二、鞋子的作用与要求
鞋是我们生活中最普通不过的用品，而它的设计中反映出许多人机工程学的问题。
鞋的产生与自然环境、人类的智慧密不可分。
远古时代，土地的高低不平，气候的严寒酷暑，人类本能地要保护自己的双脚，于是就出现了鞋：
简单包扎脚的兽皮，树叶，便成了人类历史上最早的鞋。
鞋的种类有很多，其作用也是多种多样的，但无外乎都是保护我们的双脚，保持我们走路或运动时的舒适度，有些鞋是娱乐型和功能型的，如轮滑鞋、高跟鞋、安全鞋，这里我只对我们日常生活中所穿的写进行讨论。
现在鞋子的设计在保护我们的双脚舒适的基础上还对其外形的美观有所要求。
而设计比较好的鞋子则较多地考虑了人的生理和心理的需要，鞋子底部软硬适度、材料适当有利于保护足部；鞋帮曲度合理，鞋身的透气良好性，行走或运动时脚腕用力。
以上这些考虑是人的生理上的满足，不仅如此，其或强烈或淡雅的色彩和鞋底身合理曲度给人带来视觉上的美感，这些是人的心理上的满足。
穿鞋是保护双脚的重要措施，它的作用是保护双脚的舒适，避免双脚受到不必要的损害。
每一种鞋子都针对某一使用者群体（如儿童）而设计的，它不可能适用于所有的使用者，所以，选择一双适合自己双脚的鞋子就显得非常重要了。
所以鞋子要符合以下的设计要求：
（1）鞋样设计的各特征部位数据和结构，必须以脚型规律为依据，符合脚的生理和运动要求。
（2）少年儿童、老年人或脚气患者，应选用鞋底较柔软的鞋子。
（3）常运动的人群，脚部易出汗，应选用透气良好的鞋子。
三、鞋子的日常保护
选择好一双适合自己双脚的鞋子后，还要懂得保护鞋子的方法。
（1）当鞋穿脏时，可用清水蘸洗涤剂轻轻刷洗，再用清水冲净，放置通风阴凉出风干，避免阳光直射。
切忌使用暖气或明火烘干，以免造成老化、开胶、褪色和严重变形。
过量的太阳直射，吹风机的热气及不当的护理方法都有会减少鞋子的使用寿命；洗刷时不能长时间浸泡，一般浸泡时间不得超过20分钟。
真皮鞋不可用水浸泡；
（2）运动鞋大部分原材料是人工合成高分子材料（多为聚酯尼龙网布和无纺基人造革，鞋底多采用橡胶或橡胶发泡材料制成），有些鞋面为真皮，因此切忌接触有机试剂和油脂类溶液，同时更不宜在温度较高的环境下长时间穿用。
一般穿用或洗涤温度不得高于45摄氏度；
（3）如果长时间存放，应先将鞋刷洗干净，干后放置阴凉通风处存放，好让鞋子有充分的时间吹干,以免发生霉变。
真皮鞋最好将鞋内用纸团或鞋托撑起，以免严重变形。
将鞋头朝下鞋底朝墙，在常温下通风处晾干，这样能防止水浸入中底发泡材料；（因为发泡材料不易干，所以建议不要将湿鞋子平放。
）
（4）为使用运动鞋外观更漂亮，在穿着或刷洗的过程中不要使用过硬的毛刷或用力过猛，更不能用指甲或利器抠这些印刷图案的边角部位。
在穿用一段时间以后，有些图案的表面可能会出现一些小的龟裂（尤其是经常曲折的部位），这均属于正常现象；
（5）为能达到一个满意的穿着效果，公平地对待穿用的鞋子。
不要穿一般的慢跑鞋或走步鞋进行足球等剧烈运动。
四、现有鞋子分析
1、鞋子分类
鞋子有多种分类方法：
①按穿用对象分，有男、女、童等鞋。
②按季节分，有单、夹、棉、凉等鞋。
③按材料分，有皮鞋、布鞋、胶鞋、塑料鞋。
④按工艺分，有缝绱、注塑、注胶、模压、硫化、冷粘、粘缝、搪塑、组装等鞋。
⑤按款式分，头型有方头、方圆头、圆头、尖圆头、尖头；跟型有平跟、半高跟、高跟、坡跟；鞋帮有高靿、低靿,中统、高统。
⑥按用途分,有日常生活鞋、劳动保护鞋、运动鞋、旅游鞋等。
2、鞋子的面料（鞋帮料）、里料、底料、辅料
面料
主要有皮革、合成革、纺织物、橡胶和塑料等。
皮鞋面料多用经过鞣制的牛、猪、羊皮粒面软革或翻毛软革,以及合成革;高档鞋也有用鳄鱼皮、蛇皮、鸡爪皮的。
布鞋和胶鞋多选用坚固、耐磨，保温性、吸湿性好的棉布和毛呢，如贡布、平绒、线呢、灯芯绒、帆布以及华达呢、花呢、海军呢、大衣呢等。
各种合成树脂和天然橡胶则为塑料鞋和胶鞋的主要材料。
里料
里料主要有棉布、山（绵）羊皮、棉絮、毛毡、人造毛、松紧绒等。
皮鞋鞋里的后半部多用质地较柔软的
山、绵羊皮革，前半部多用帆布；布鞋的鞋里大都采用本色白布或漂白布；胶鞋都用细帆布作里料。
冬季防寒的皮鞋采用毛毡或经过硝制的毛皮作鞋里;布棉靴（鞋）一般絮入棉花后再用一层棉布作里，也可用毛毡或松紧绒作里。
目前有些鞋还采用树脂发泡复合材料或人造毛作鞋里。
底料
底料主要有硬革、软革、仿皮革、布、橡胶、塑料、橡塑和橡塑发泡材料等。
硬革是以牛、猪皮经加工而成的,多用于皮鞋,少量用来制作皮底布鞋。
此外，皮鞋还广泛采用仿皮底。
布是传统布鞋底的主要材料。
以旧布为原料经加工打成袼褙或补絮成底坯，用麻绳以手工或机器纳成千层底或毛布底。
塑料主要是聚氯乙烯树脂，多用于塑料鞋和布鞋。
橡胶有天然橡胶和合成橡胶，用于胶鞋和布鞋。
软革有人造革和天然皮革两种，多用于布拖鞋和软底布鞋。
橡塑和橡塑发泡材料多用于皮鞋和布鞋。
辅料
辅料主要有鞋眼（圈、钎），鞋带，橡筋布，尼龙搭扣，拉链，丝、棉、麻缝线（绳），钉，铆钉，无纺布,纸板,作内包头和主跟用的皮革，各种装饰物、支撑件、胶粘剂，以及浆糊等。
3、鞋楦、鞋底、鞋帮的设计分析
鞋楦的设计
鞋楦是鞋子的灵魂。
鞋楦就是鞋子预备提供给穿着的脚的体积空间，是穿着的脚的科学模拟。
鞋楦的设计是人体工程学和艺术的结合。
首先是鞋子的功能要求决定了鞋楦设计的基本方向，这主要是鞋楦设计的技术方面。
比如运动类的
鞋楦就和时装鞋的鞋楦有很大区别。
运动类的鞋楦设计要研究脚在运动中的肌肉变化，热膨胀等等。
而时装鞋的鞋款简洁，以体现美为主，因而时装鞋的鞋楦考虑的主要是设计型的优美。
时装鞋的鞋款最终成型的好外建立在鞋楦的优秀设计基础上。
其次是品牌的特色。
同一种类鞋的鞋楦设计不同的品牌在主要特点一致
的情况下，设计鞋楦要融入自己品牌的特色。
以此为基础的鞋款的设计才能树立自己的形体特色。
鞋底的设计
当鞋楦设计确定后，就是鞋底设计。
鞋底设计的好外充分体现了鞋楦的技术设计。
一般通过一双鞋的鞋底设计就能判断鞋的设计水平。
尤其运动类的鞋子，鞋底的设计就决定了鞋子的价位。
不同功能要求也决定了鞋底的形状，如慢跑鞋的鞋底就比全能鞋的鞋底轻便。
同时也决定了材料的选用，慢跑鞋一般采用较轻的PHYLON材料或EVA材料，以便保证跑步时的轻盈。
此外，鞋底的图表线条等设计上必须充分体现品牌的个性视觉语言。
在实际当中，一款鞋设计合理，往往是鞋底造型和帮面款式、帮面材料和颜色协调和谐。
鞋帮的设计
鞋帮是鞋子的门面。
楦型鞋底的设计确定下来后，鞋款的频繁变化主要看鞋帮的设计。
鞋帮的造型款式和结构安排受到楦型的制约和影响，要符合楦型并按设计规律设计。
一般来说，鞋帮颜色、鞋帮结构安排应当随着楦型特点去设计，鞋里结构和颜色设计又要兼顾鞋面的款式特点，鞋帮结构组成更要考虑制作工艺。
所以，鞋帮设计是一个系统工程。
4、尺寸统计
中国鞋子尺寸一般用号
女鞋
脚长（cm）
22.5
23
23.5
24
24.5
25
25.5
26
鞋子尺寸
35
36
37
38
39
39
40
40
男鞋
脚长（cm）
24.5
25
25.5
26
26.5
27
27.5
28
鞋子尺寸
39
40
41
42
43
44
45
46
5、颜色分析
在鞋子设计中，鞋子的色彩是多种多样的，只要鞋子整体看起来和谐、舒适即可。
人们的性格不同，所爱好的也不尽相同，买什么颜色的鞋子，主要看与服装搭配。
6、鞋子与服装的关系
服装的主体性和整体性决定了鞋子的从属地位。
鞋在人的整体穿着物品中属于配角，是整体服饰的局部。
在实际生活里，服装时尚款式的流行往往影响和推动鞋类产品款式更新。
所以，鞋子设计应当处理好鞋款造型与服装整体造型的关系，关注和研究服装流行趋势，把鞋类产品造型设计融入服装的整体设计之中，将服装的流行元素嫁接到鞋的造型之中，使鞋与服装和谐搭配、点面协调、上下呼应。
比如鞋子设计的季节流行色的界定也受服装流行色的影响，鞋子设计时要充分考虑服装的流行色趋势。
不同鞋子设计的材料应用也需考虑与此款鞋子穿着场合服装的材料相搭配。
五、鞋子设计的改进设想
鞋子设计既要满足使用的功能，还要在整体造型上符合审美要求，即鞋子设计的技术和艺术的统一。
设计中，技术和艺术的统一是实现设计的目的、设计的可操作性和批量生产可能性的要求。
技术和艺术的统一主要从单个鞋款的设计来看。
单个鞋款设计的整体风格主要由三个要素组成：
鞋楦（提供基本造型）、鞋帮和鞋底。
这三个因素包含了不同的技术要求和艺术要求。
因而鞋子的设计要求在把握三者的呼应关系的基础上把握整体风格概念。
六、鞋子设计过程还应该注意的问题
1、鞋子的面料（鞋帮料）、里料、底料、辅料要便于清洗，容易干燥而杀菌；
2、鞋底的设计要注重弹性和柔韧性；
3、要分年龄层次及功能设计对鞋子进行设计
结语
鞋子的设计是工业产品设计的一种。
当前，工业产品设计已远远超过了工业生产活动的范围，形成一种文化形式。
在今日鞋子的设计中，对产品设计的三个基本问题：
功能和形式的统一，技术和艺术的统一，微观和宏观的统一的回答和解决，都体现了“以人为本”的设计价值观，包含着丰富的文化底蕴。
总之，鞋子的设计只有满足了可穿性、功能性和舒适性的统一才是完整的设计。
参考文献
[1]丁玉兰，人机工程学（第三版）北京理工大学出版社，2005
[2]鞋的设计理念和设计方法《东南传播》2006年09期
[3]鞋博十信箱《中国皮革》2010年04期
[4]何人可《工业设计史》，北京理工大学出版社
[5]1992彼得·多默（英），《1945年以来的设计》，四川人民出版社，1998
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