基于人体工效学的过肩结构设计研究

2017-06-05 22:06:05 纺织导报 2017年5期

张技术+许静静+张英姿

摘要:从人体工效学的角度分析了服装过肩结构与人体肩部形态特征之间的关联,结合修身型男衬衫过肩结构参数的优化实验,研究了过肩结构设计参数对服装造型的影响。结果表明,人体肩部特征对修身型服装过肩结构具有制约作用,当过肩结构参数达到人体肩部形态要求时,服装整体造型效果的人体工效学评价达到最佳。

关键词:人体工效学;过肩;结构设计

中图分类号:TS 941.17 文献标志码:A

A Study on the Yoke Structure Design Based on Human Ergonomics

Abstract: The relationship between garment yoke structure and the shape of human shoulder was discussed from the perspective of human ergonomics. The effects of yoke structure parameters on garment modeling were studied by referring to the parameters of the optimization experiments on slim mens shirt (175/92A). The results show shoulder shape constrains the yoke structure of slim garment, and the ergonomic evaluation of shoulder modeling is the best when the parameters of yoke structure meet the requirements of shoulder shape.

Key words: human ergonomics; yoke; structure design

人體工效学,又称“人体工程学”、“人间工学”,是人体科学、环境科学不断向工程科学渗透和交叉的产物。人体工效学主张“设计以人为本”,从适合人体各种要求的角度出发,对产品创造(设计与制造)提出要求,使设计最大限度地适合人体的需要,达到舒适卫生的最佳状态,继而强化人在设计中的主体性。服装的整体造型与人体结构形态密不可分,如人体的比例、外形、静态特征和动态特征等。因此,基于人体工效学的服装设计理念强调服装在设计、打板、缝制以及穿着过程中对人体生理及心理诉求的反应,并对此进行科学的实验和测量,在进行大量分析的基础上为服装设计提供科学的依据。同时,把人的工作、运动、休息等生活行为分解成各种姿势模型,根据人的立位、坐位和卧位的基准点来合理设计服装各部位规格尺寸,并结合服装材料学,来达到研究指导服装结构设计的目的,从而形成系统的服装结构理论及其实际应用体系。

过肩,又称复肩、复司、复势,是指连接前后衣身与肩合缝的部件,一般常用双层布料。早期过肩结构用于工人工作服的设计,在原有的衣服外面加缝一种比较厚的布料,逐渐演变成了过肩结构,目的在于保护颈肩处的衣服在工作时不被磨损。随着时代的进步,人们的生产方式和劳动形式发生了显著变化,机械设备的使用把人从繁重的劳动中解放出来,肩膀扛重物的人力搬运渐渐退出历史舞台,由此服装过肩结构的防磨损功能已被显著弱化。如今很多服装品类仍然保留着过肩结构的设计惯例,尤其是男士衬衫产品。

通过资料检索,关于服装过肩结构的相关研究并不多见,多数服装从业者认为服装过肩结构仅仅是一种款式,因设计而存在。为使服装从业者对服装过肩结构有更为深入的认知,本文从人体工效学的角度分析了过肩结构与人体肩部的关联性,通过修身型男衬衫过肩结构参数的优化实验,研究了过肩结构设计参数对服装造型的影响。

1 过肩结构与人体肩部的关联分析

日本服装学者中泽愈把人体体表按照服装设计的功能性分为贴合区、作用区、自由区和设计区(图 1)。图 1中颜色最深的区域为贴合区,它是上半身服装造型的关键区域,对服装的穿着感、合体性、悬垂效果等具有重要意义。服装过肩结构就位于上半身贴合区的范围,因此,服装过肩结构与人体肩部形态结构有着密切关联,对服装整体造型有较大影响。

1.1 人体肩部范围的界定及其形态特征

人体肩部的范围是以支持服装的功能和服装造型性为基准来确定,通常以前面突出的肱骨头水平位置和后背肩胛棘和椎骨缘交点的水平位置为下限,到领围线为止的区域。相应的背部表面的斜方肌和肩关节外侧的三角肌是形成肩部的主要肌肉。

人体肩部骨骼构成和肌肉分布特征决定了人体肩部形态的特殊性,主要体现在以下 3 个方面。

(1)由于肩端的肱骨突起和锁骨的胸骨端内凹形成凹弧,即使有斜方肌附着,通常该部位体表仍是凹面,尤其是女性,但体型健壮的男性和肌肉发达的运动员除外。

(2)后面肩胛骨中肩胛棘的突起形成了大的弯曲弧度,加上肌肉的附着使凸面更突出。

(3)人体肩棱(肩线)并非直线,而是在肩棱处背部凸面和前部凹面对接而成的曲线。

1.2 肩部前凹面与肩棱趋势对过肩的制约

肱骨和锁骨引起的肩部前凹面造成服装肩部与人体难以完全服贴。为了弥补凹面形成的人体缺陷,在制服类外套制作过程中往往通过附衬工艺来塑造服装平整的外观造型。然而,在轻薄型衬衫制作过程中则不适合采用此工艺方法,为了塑造形体,通过过肩结构处理可以弱化前凹面形成的人体缺陷。通常男衬衫过肩的前过肩量取在距离肩棱(肩线)向前 3 cm左右,这一位置恰好处在人体肩部前凹面的中心部位,这为男衬衫前衣身的塑形提供了便利。但由于人体体型的差异,最佳的前过肩量还需要适当调整。

此外,前过肩与前衣片缝合线并不在肩棱处,但该位置并没有逃脱肩棱趋势的约束范围。修身型男衬衫不同于休闲衬衫,它要求兼顾合体性和舒适性。因此,处理在修身型男衬衫过肩结构时,前过肩缝合线应顺应肩棱趋势,以保证着装舒适性达到最佳状态。

1.3 肩胛凸与肩部肌肉引起的后凸面对过肩的制约

肩胛骨的存在和肌肉的附着使后背肩胛骨部位更加凸起。为了塑造合体造型,通常在肩部会设计肩胛省。对男衬衫而言,在肩部设计指向肩胛凸的肩胛省不利于男衬衫外观造型美的综合评价。通常会借助过肩结构将肩胛省转移至后过肩与后片缝合处,使肩胛省由显性处理变成隐性处理,不仅塑造了合体的造型,还有助于保持男衬衫的特征之美。关于肩胛省用量的大小取决于肩胛凸的程度和服装的款式要求,应根据实际造型需要适当设计。

2 修身型男衬衫过肩结构参数的设计优化

2.1 过肩结构设计的关键要素

按照原型裁剪法的结构设计程序,服装过肩是在衣身原型衣片的基础上,由前过肩(通常取距离前肩线约2 ~ 3 cm)和后过肩(通常后颈点向下 8 ~ 10 cm)拼合而成,其结构设计要素包括前后肩斜度、前后过肩缝合线形态、前过肩量、后过肩量以及肩胛省量等 5 个方面。其中前后肩斜度根据造型需要在衣身结构平衡处理时已经确定,前后过肩缝合线形态在款式图表达中已经展现。因此,对修身型男衬衫而言,过肩结构需进一步优化的关键要素包括前后过肩量和满足人体肩部曲面特征需要的肩胛省量。

2.2 过肩结构参数优化实验设计

以修身型男衬衫为例,衬衫规格选取175/92A,人台选取红帮牌92号黑色标准人台,白坯布为面料。实验参数变量的设计结合常规数值和理论数值设定。

2.2.1 前过肩量优化的实验方案

不同取值的前过肩分别标记为FY1、FY2、FY3、FY4、FY5。前过肩缝合线靠近袖窿处的取值用“FAH处”表示,前过肩缝合线靠近领圈处的取值用“FNL处”表示。具体方案如表 1 所示。

2.2.2 后过肩量优化的实验方案(表 2)

不同取值的后过肩分别标记为BY1、BY2、BY3、BY4、BY5。

不同取值的后过肩省分别标记为BD1、BD2、BD3、BD4、BD5。

2.3 过肩结构参数优化实验结果与讨论

2.3.1 前过肩取值对造型的影响

表 4 给出了前过肩量优化设计实验的实物效果。从表 4 可以看出,前过肩量取值的不同造成前过肩与衣身缝合线与肩线的平行感不同。虽然FY1、FY2在制板时前过肩缝合线与肩线平行,但实际实物效果却不相平行。相反,FY3、FY4、FY5在制版时前过肩缝合线虽不与肩线平行,但实物效果却具有近似平行感。这是由于前后面所构成的肩棱(肩线)是呈前弯的曲线,在制板时前过肩取值在袖窿处比领围处较大,在视觉上修正了肩线的前后量差。前过肩缝合线的高低对于肩部造型适体性影响不大,但对造型美观性影响较大。FY1、FY2形成的“不平行”效果给人“平肩化”的视觉感,可以增强男性肩部的厚重感,使男性的阳刚健壮美得到强化。因此,适度平肩化的前过肩设计为修身型男衬衫的最佳选择。从实验效果还可以看出,对修身型男衬衫(175/92A)而言,前过肩3.0/3.0 cm的取值是适合的。

2.3.2 后过肩取值对造型的影响

表 5 给出了后过肩量优化设计实验的实物效果。从表 5 可以看出,随着后过肩量的增加,后衣片越来越贴合人体。这与人体肩胛棘突出部位的位置有密切关系。若要使衬衫后背贴合人体,则后背部位的曲面化的最佳位置应在肩胛棘突点处,即后过肩缝合线设计在该位置。由于人体身高和体型结构的不同,肩胛棘突出點的位置也不完全相同。因此,后过肩量应根据具体情况适当调整才能设计出符合人体工效学总体要求的衬衫造型。从实验效果还可以看出,对修身型男衬衫(175/92A)而言,9.5 ~ 10.0 cm的取值范围是适合的。

2.3.3 后过肩隐性肩胛省省量对造型的影响

表 6 给出了后过肩用省量优化设计实验的实物效果。从表 6 可以看出,随着后过肩缝合处隐性肩胛省用量的加大,衬衫后背越来越合体。基于立体构成塑型原理,用省量与肩胛棘突出量愈接近,服装肩部与人体肩部的贴合性愈好。当二者相一致时,达到设计极限,贴体度最佳。但在服装结构设计中,除了特殊紧身造型需要外,很少把省量用到极限,通常把一部分量作为放松度隐藏在衣片中,使服装造型美观性和舒适性达到协调统一。因此,后过肩缝合处隐性肩胛省用量应根据具体情况适当调整才能设计出符合人体工效学总体要求的衬衫造型。从实验效果可知,对修身型男衬衫(175/92A)而言,后过肩用省量 1 ~ 1.5 cm的取值兼顾造型的美观和舒适性,对标准体是较适合的。

3 结论

服装过肩依托人体肩部而存在,其结构设计应充分考虑人体肩部特征合理处理。服装过肩结构参数设定需同时满足人体肩部特征和服装造型设计双重需要,才能实现服装整体造型的适体性、美观性和稳定性的协调统一。对修身型男衬衫(175/92A)而言,适合于标准体的过肩结构参数为前过肩取3.0/3.0 cm,后过肩取9.5 ~ 10.0 cm,后过肩缝合处隐性肩胛省用量 1 ~ 1.5 cm。

参考文献

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