第三节 服装人体工效学的定义及其发展
一、服装人体工效学的定义
服装人体工效学是人体工效学的一个分支,既是一种解剖学、生物力学、数学、心理学等现代科学与服装学科交叉的、综合的边缘学科,也是一门以人为中心,以服装为媒介,以环境为条件的系统工程学科。服装人体工效学主要研究人、服装、环境三者之间的关系,从适合人体的各种要求的角度出发,对服装的设计与制造提出要求,以数量化的形式为创造者服务,研究人在某种条件下应该穿着什么服装最合适、最安全、最能发挥人的能力,使设计尽可能最大限度地适合人体的需要。
服装人体工效学与人类服装史一样古老,人类总是在不断探索合理解决人与服装关系问题的方案。例如,从“紧身胸衣”到现代文胸的发展,从16世纪初用金属条或鲸骨做骨架来塑造曲线及系带束紧,19世纪用轻薄弹性布料修形,20世纪40年代按胸、腰部位形体曲线来修身,到当下的无钢圈文胸,体现了服装人体工效学思想的不断演变。拉链在服装上的应用,1913年瑞典人杰德伦·桑巴克(Gideon Sundback)发明拉链之初仅用于钱袋与靴子的扣合,1917年开始用于飞行服,现在在服装上广泛应用并种类繁多,开尾型拉链用于夹克,闭尾型拉链用于口袋,隐形拉链用于夏季裙装,金属拉链用于牛仔或休闲服装等。“人台”的发明为服装结构设计提供了更科学的人体工效学方法,使用立体裁剪进行服装制作并在人台上试装,省工省力,提高了合体性。
二、服装人体工效学的主要研究内容
设计健康、舒适、方便的服装是服装人体工效学研究的最终目标。服装人体工效学的研究内容主要涉及人、服装及生活、工作环境三方面及三者之间的关系。人的方面包括人体尺寸、人的生理和心理;服装方面包括服装材料、服装结构、服装功能等;生活、工作环境包括物理环境、化学环境、环境气候等。
(一)人的因素
人体几何尺寸测量包括动态静态两方面的尺寸测量。静态尺寸的测量为人体体型的分类、服装号型标准的制订、服装的加工提供参考数据。动态尺寸的测量为不同类型服装的结构设计提供理论依据。
生理指标一方面包括常规的生理指标,如体温、血压、脉搏、心率等,另一方面包括相对复杂的生理指标,如代谢产热量、体核温度、平均皮肤温度、出汗量、心电图、肌电图等。研究人体的舒适指标、耐受限度等,为科学地评价服装提供理论指导。
心理一般来说是主观感觉,随着新的理论、技术和测量手段的提出,已经可以进行部分客观指标的测量,结合主观评价方法,为服装舒适性评价提供了更科学、更有力的数据支持。
(二)服装的因素
(1)服装材料的选择首先是合适。例如,内衣应该选择柔软、吸湿性好、透气性好的材料,冬季大衣应该选择防风保暖、耐磨、保形性好的材料。满足了这些基本性能要求,在一定程度上已经达到了服装人体工效学的健康、舒适的设计目标。近年来人们越来越关注主观的舒适感受,也开发了一些新型服装材料,如夏季可使人获得凉爽感的材料,冬季可使人获得温暖柔软感的材料等。
(2)其次应考虑的是服装材料的功能性。服装人体工效学的研究最早从军服、防护服开始。一般日常服装的材料应具备基本的功能性,如风衣材料应有防风功能。功能性服装应具备特定的功能,如雨衣材料应有防水功能,抗静电服材料应有抗静电功能,防辐射服材料应有防辐射功能。近年来功能性运动服装是一个新的热点方向,如奥运会上运动员穿着的乒乓球服、网球服、排球服、柔道服等,对服装材料有特定的功能要求。特种功能服装主要应用于某些特殊场合,如火灾、炼钢、炼焦、航空、防化、防毒等,服装材料应具备特殊功能。
服装结构设计应达到合体合理、舒适方便的目标。服装各部位的松量要在符合人体静态尺寸和动作特点的基础上确定。细节设计如衣领、衣袖、裤子裆部、口袋、拉链等都应基于人体的尺寸、形态特点、动作特点进行科学的设计。
服装的色彩和图案对人的心理有重要影响,因此色彩被列为服装的三要素之一。新颖的色彩、和谐的色彩搭配、精巧的图案设计都能使人耳目一新、赏心悦目,从而达到心理舒适的效果。日本学者提出并在日本国内迅速发展的感性工学技术广泛应用于服装色彩和图案的感性设计,也是服装人体工效学研究的一个方面。
(三)环境因素
环境因素包括内环境和外环境两方面。内环境是指人体与服装之间的环境,通常称为服装气候。外环境是指着装人体的服装之外的环境,即周围的空气环境。无论是内环境还是外环境,它们的温度、湿度、气流、辐射都影响到着装舒适效果。比如夏季的新疆吐鲁番,炎热干燥,温度高湿度低,太阳辐射强,适合穿着轻薄、覆盖率高的服装,据此要求去选择相应的服装材料和结构设计才能比较科学地设计出相对舒适的服装。
三、服装人体工效学的发展
服装人体工效学的发展是从服装舒适性的研究开始的。我国在该领域的研究起步较晚,但也进行了大量很有价值的研究。总后勤部军需装备研究所在服装舒适性与功能、热湿传递和防护服方面做了大量的研究工作。20世纪70年代后期,总后勤部军需装备研究所设计研制了中国第一代暖体假人;20世纪80年代研制成功变温暖体假人。随着学科的不断发展,一些学者将服装的设计因素也加入到服装人体工效学的研究中。东华大学在服装的结构设计方面也做了很多基础研究工作。北京服装学院、东华大学等高等院校逐渐开设服装人体工效学方面的专业课程,设立服装人体工效学的研究方向,建立相关实验室,研制各种测试设备。
目前服装人体工效学的研究方向有服装的功能与舒适性研究,特种功能服装的研发,军需个人用携行具的研发,可穿戴智能服装的研发,以及服装人体工效学研究用的特殊装备和测试仪器的研究等。单兵作战装备、生活用品、个人健康监测服、人工气候室、暖体假人、测量人体生理指标的便携式多通道生理参数测量仪等。