基于人机工程学的老年休闲鞋设计.docx

吉林建筑大学

安全人机工程学课程设计

设计题目
基于人机工程学的老年休闲鞋设计基
姓 名
孟会强
学 号
201313306
班 级
安全132班
专 业
安全工程
学 院
市政与环境工程学院
指导教师
付会龙

指导教师评语：

指导教师：

2016年6月17日

摘要
改革开放之后的中国鞋业发展迅速之快是前所未有的，对鞋靴消费者需求的关注程度也越来越大。人们早在1891年美国芝加哥工业设计发展中就提出：“让技术设计适应人！”此后受工业革命的影响，产品的集约化，模式化，成批性是人们渐渐失去自我，最求批量及减低成本的结果必然是扼杀人的个性价值和人性化需要，共性成分抑制了个性化的要求，在老年产品中体现尤为突出。
人口老龄化是21世纪人类面临的最突出的社会现象之一。随着我国老年人口比重的逐渐增加，老年人的生活质量得到跟多人的关注，本成为银色产业的你老年市场逐渐成型，休闲是人类文明的体现，是社会进步的标志。随着闲暇时间和个人可自由支配收入的增加，休闲逐渐走入更多人的生活，并成为人们生活的重要组成部分，休闲生活质量和休闲服装，鞋靴也越来越受到人们的重视，但老年休闲鞋无论是款式还是数量上在市场上都是相当匮乏的。
如今，在鞋靴设计中，设计师应力求将过去的人适应鞋靴改变成鞋靴适应人，从而实现人与鞋靴，人与环境之间以及形式美与功效性在鞋靴设计中的和谐与统一，使鞋靴的各种指标与人体各种要求相适应，本为围绕人-鞋靴-环境系统之间的界面关系，将人机工程学院里应用与鞋靴设计当中，了解并掌握人体脚部的骨骼，关节，皮肤，肌肉，血管，神经等知识，分析老年消费者脚部的特殊变化，并应用于鞋靴的设计当中，来指导老年休闲鞋的设计，让老年朋友们的休闲鞋更舒服，安全。让老年人的生活质量得到提高。
站在社会进步，认为关怀的角度，老年人的鞋靴设计观念相应也要做必要的转变，从关注老年人物质生活，逐渐深入到老年人精神生活需要的细微层面，从而给予老年人的休闲生活以有力的支持。通过对我国老年人的生理和心理的研究和市场调查，分析得出老年人的鞋靴的设计要求，并提出老年休闲鞋的设计构想。体现了人性化设计和对老年人关爱的以人为本的设计思想。

关键字：人机工程学，老年人，休闲鞋设计，舒适

目录
第一章 绪论 4
1.1老年休闲鞋研究背景 4
1.1.1老龄产业的兴起 4
1.1.2老年人休闲鞋市场的匮乏 5
1.2我国休闲鞋设计存在的问题 5
1.3课题研究的方法 6
1.3.1文献查阅，归纳分析 6
1.3.2学科交叉，设计实践 6
1.3.3人机工程学与鞋靴设计 6
第二章 鞋靴设计与人机工程学 7
2.1休闲鞋概念 7
2.1.1 人机工程学与鞋靴设计中的人机工程学 7
2.1.2 符合人机工程学原理的鞋靴产品要求 8
2.2 鞋靴人机工程学的研究内容 9
2.2.l人体形态与运动机构和生理机能 9
2.2.2人体与卫生学的关系 9
2.2.3人的心理与鞋靴设计 9
第三章 调査问卷和样品结构 9
3.1调查同卷内容 10
3.2受访对象的选择 10
3.3问卷回收情况及样本总体特征 10
3.4小结 12
3.4.1人对鞋靴的基本功能要求 12
3.4.2人对鞋靴的更高要求 13
第四章 老年人生理系统与鞋靴设计 14
4.l鞋靴设计与人体的关系 14
4.2脚的结构 15
4.2.1脚的骨骼 15
4.2.2脚的关节 16
4.2.3脚部肌肉 17
4.2.4脚部皮肤 17
4.2.5足弓 18
4.2.6血管和神经 18
4.3脚型规律 19
4.4鞋靴合脚性通常要具的条件 20
4.5 老年人的生理特征研究及对应的鞋靴设计要素 20
第五章 老年人心理系统与鞋靴设计 25
5.1审美与鞋靴设计 25
5.2色彩心理效应与鞋靴表现性 26
5.2.1色彩基础知识 26
5.2.2色彩心理效应 27
5.2.3鞋靴色彩与服装的搭配 28
5.2.4色彩与人的肤色 29
5.2.5色彩与年龄感觉 29
5.3鞋靴图案与符号 30
5.4 老年人有其共性的心理特征及消费心理特征 31
5.4.1怀旧与熟悉性消费 31
5.4.2心不老 32
5.4.3简便与方便性消费 32
5.4.4 自尊庄重与自主性消费 32
5.4.5节俭与求实性消费 33
5.5老年人心理特征对应的鞋靴设计要素 33
第六章 人机工程学与鞋靴面料设计 35
6.1人体要求面料的舒适性有以下几个指标 35
6.2制鞋材料基础知识 37
6.2.l鞋面材料 37
6.2.2鞋底材料 39
6.2.3辅料 40
6.3对鞋靴面料设计的建议 40
第七章 全文总结与展望 41

第一章 绪论
1.1老年休闲鞋研究背景
1.1.1老龄产业的兴起
人口老龄化是人口年龄结构的老龄化，按60岁以上老龄人口统计，当60岁和60岁以上的人口占全部人口的12%，或者65岁以上的人口大于7%时，标志着老龄化时期的到来人口老龄化是人类面临的最突出的社会现象之一，我国老龄人的比例在不断增加，人口老龄化发展迅速是全世界最快的，老年人作为特殊的消费群体，其庞大的人口基数，不断提高的物质文化需要和消费观念的改变呼唤着老龄产业的兴起。
1.1.2老年人休闲鞋市场的匮乏
休闲的基本内涵表现在休闲是一种现实存在，是一种文化，一种人类文明程度的标识，是现代社会的一种全新的生活形态，休闲是人类自身发展的必然要求。休闲，正成为我们这个时代的主旋律。然而，老年休闲鞋的市场是否可以满足老年人的休闲需求呢？经过调研和观察发现市场上休闲鞋的种类繁多，样式五花八门，可真正适合老年人穿的休闲鞋却寥寥无几，这不得不引起人们的重视和反思。
1.2我国休闲鞋设计存在的问题
a只有生产，没有设计
目前，中国鞋类产品生产总量和外贸出口都是世界第一，中国已成为世界鞋类制品生产加工，销售中心，中国鞋业在世界鞋业中占有重要位置。然而产量的巨大并不能代表我国的制鞋业真正的强大。因为我们的产品在国际市场上单价只有区区几美元，我们的产品是属于低档货。许多企业对休闲鞋的设计工作重要性认识不足，看不到当今社会鞋业发展设计环节的重要性。需对企业管理者满足于订单的生产方式，也有许多企业采取市场跟随的经营策略。设计的缺失造成了我国休闲鞋产业始终处于一种低水平的加工型发展模式。这种模式造成了我国休闲鞋产品没有高附加值，难以树立企业和产品品牌。设计创新能力已成为制约我国制鞋业进一步发展的重要因素。
b设计观念的偏差
目前，我国休闲鞋产业界对休闲鞋的设计内涵的理解还存在严重的认识偏差，这种偏差严重阻碍了企业对设计的功能和作用的正确把握和认识。对企业和产业造成严重的影响。首先，很多业主人士将休闲鞋结构与样板设计与休闲鞋设计混为一体，把这两个不同的功能分工看做同一个工作，将休闲鞋样板师与休闲鞋设计师是为同一个概念，休闲鞋样板师严格的说属于企业中的技术人员，是研究解决由设计到实物转化过程中的结构，工艺等诸多问题的技术人员。休闲鞋设计师指的是能沟通与解决人-产品-企业之间关系和矛盾的专业人员。他们具有赋予产品以美的形态，色彩和表面装饰等方面的能力。同时在创造休闲鞋产品更为合理的使用方式或使用功能上，他们同样具有敏锐的观察能力和设计能力。
c休闲鞋设计理论研究和教育的滞后
休闲鞋设计属于多学科交叉的边缘学科，我国休闲鞋设计缺失的原因在于休闲鞋设计理念研究的缺乏以及这方面教育的落后。没有设计理论的研究和传播就不可能树立正确的设计意识，没有设计理论也就不可能培养出相应的设计人才。既没有正确的设计观念意识，有没有设计人才。企业剩下的也就只剩写模仿了。另外，学校的学生参加时间的机会很少，不能切实提高学生的实际动手能力。
d休闲鞋设计的内容，层面，应用性都有待提高
1.3课题研究的方法
1.3.1文献查阅，归纳分析
通过互联网，图书馆和其他相关领域专家的信息资源，大量收集与本课题相关的资料，主要包括人机工程学，人体测量学，生物力学，运动行为学，医学，服装学，色彩学，消费心理学，材料学等相关知识，然后对材料进行系统的分析。对前人研究成果，国内外相关理论进行翻阅和整理，以此明确本文的研究背景和理论依据。回顾研究对象的历史演进与现实状况，从中获取启示，归纳提炼出老年休闲鞋的主要设计点，设计风格，设计对用户的主要考虑因素等。
1.3.2学科交叉，设计实践
本课题的研究采用了多学科交叉的研究方法。从人家工程学，生理学，设计心理学，美学，产品语义学的学科的角度来探讨老年休闲鞋的设计问题，用横向联系的方法，进行中综合分析，对命题深入剖析，将适当的理念加以扩展和延伸，用不同的元素灵活的应用与老年休闲鞋的设计，用实践证明理论。
1.3.3人机工程学与鞋靴设计
如今，在鞋靴设计中，设计师应力求将过去的人适应鞋靴改变成鞋靴适应人，从而实现人与鞋靴，人与环境之间以及形式美与功效性在鞋靴设计中的和谐与统一，使鞋靴的各种指标与人体各种要求相适应，围绕人-鞋靴-环境系统之间的界面关系，将人机工程学院里应用与鞋靴设计当中，了解并掌握人体脚部的骨骼，关节，皮肤，肌肉，血管，神经等知识，分析老年消费者脚部的特殊变化，并应用于鞋靴的设计当中，来指导老年休闲鞋的设计，让老年朋友们的休闲鞋更舒服，安全，让老年人的生活质量得到提高。

第二章 鞋靴设计与人机工程学
2.1休闲鞋概念
体闲鞋是伴随人们对休闲生活方式的追求而出现的, 它的概念与内涵便与这种新生活理想和方式紧密相关。休闲从本质上说,是人们在寻求一种心灵与精神上的放松与慰籍, 以消除和缓解竞争激烈的社会给人们带来的一种沉重精神压力 。 由于休闲鞋主要是用于人们户外各种活动或运动,因此,休闲鞋通常是指人们休闲外出时穿着并非常讲究舒适的一种鞋靴。并由此决定了休闲鞋最重要和最基本的功能是穿着舒适性,但并不是决定市场表现好坏的最主要因素, 休闲鞋其它方面的设计必须是在满足这一功能的基础上才有意义。根据人的脚部生理机能和穿着用途,休闲鞋的款式造型与材料使用有自己相对固定的基本样式与要求。它的经典基本款式结构一般采用缚脚性较好的系带式结构; 在楦型上一般选用较为饱满和随脚型的鞋植: 大底有一定厚度并且无跟; 鞋的口沿处加有软填充物,材料多选用天然皮革材料:色彩一般选用给人以轻松、温馨感的暧灰色。
2.1.1 人机工程学与鞋靴设计中的人机工程学
2000年8月,国际人机工程学学会(IntemationalErgonomicsAssociation)对人机工程学的定义为:人机工程学是研究人与系统中其他因素之间的相互作用,以及应用相关理论、原理、数据和方法来设计以达到优化人类和系统效能的学科。人机工程学是处理人与工作环境之间的关系。研究人类的基本学科包括解剖学、生理学、心理学。人机工程学运用这些学科的主要目的在于:更充分的发挥人类的能力和维护人类的健康与安宁。 具体地说,就是确保作业任务在所有方面均适合于人,且工作环境不能超出人的能力和局限性, 以实现人-机-环境之间的最佳匹配, 使处于不同条件下的人能有效地、 安全地、健康舒适地迸行工作与生活的科学 。
鞋靴人机工程学,是人机工程学的分支,是结合专业特性与人机工程学的内容而构成的独立系统,在于它的系统、目的、价值、功能均相互一致,只不过鞋靴更具体的充当了人机工程学的载体,成为学科理论和实践的媒介 。它的研究对象是 “人-鞋靴-环境”系统,目的在于将过去的“人适应鞋靴”改变为“鞋靴适应人”,从而实现人与鞋靴之间的和谐与统一。从适合人体的各种要求的角度出发,对鞋靴创造提出要求,使设计尽可能最大限度的适合人体的需要,达到舒适卫生的最佳状态。
2.1.2 符合人机工程学原理的鞋靴产品要求
符合人机工程学原理的鞋靴产品应满足以下要求:
a舒适
鞋靴不仅能御寒、保护双脚,舒适、健康是更高的境界,不合理的结构及不匹配的材料、尺寸,均难以达到舒适状态。例如:鞋子要便于弯折,鞋子弯折的部位与脚体弯折的部位相一致,这样在人体运动过程中鞋对脚的束缚减小,脚会有舒适,运动自如的感觉
b健康
脚的健康受鞋的影响是显而易见的,鞋靴内腔过于狭窄就会引起脚趾挤压叠摞;跗围太小,脚会有严重的束缚感;时围过大,脚就会在鞋腔内晃荡,走路时向前的冲力会使脚趾顶到鞋头。鞋靴各部位尺寸的不合理还会导致血管、神经受到压迫等,严重影响人体健康,必须消除这些有害健康要素,才能保证脚和人的健康。
c安全
老年休闲鞋鞋跟的形状不宜采用小尖跟、小方跟等,这些跟型使鞋子与地面的接触面积减小,稳定性降低,老年人对突发状况的应对能力较迟缓,行动不敏捷,为了减少磕磕绊绊,鞋跟选择应以坡跟为宣。
d高效
鞋靴大底的花纹设计,好的设计可以有效增大鞋与地面的摩擦,起到事半功倍的效果 。
2.2 鞋靴人机工程学的研究内容
人脚的骨骼共有26块,有趾骨,跖骨,契骨,舟状骨,距骨,后跟骨等,人在运动时骨骼之间保持着和谐的规律,当然还包括肌肉,神经,皮肤,因此在设计鞋子时首先要满足人们穿着时的舒适, 其次再追求鞋子外观的美观个性, 以满足人们对审美的要求, 因此我们在设计鞋子时,还应该考虑到不同年龄段人脚骨骼的不同变化,审美情趣的变化、心理感受的变化等。
鞋靴人机工程学的研究内容应包括以下几个方面:
2.2.l人体形态与运动机构和生理机能
人体各个部位的骨骼、肌肉及皮下脂肪随着年龄的增长会发生一定的损伤和变化, 鞋靴是否合乎脚的形态与生理变化, 将会直接影响脚的舒适性。 从鞋靴设计的角度去了解双脚乃至整个人体的基本构造,将人体结构与鞋靴设计相联系是鞋靴人机工程学对鞋靴设计师的基本要求。
2.2.2人体与卫生学的关系
人体与鞋靴卫生学的关系,涉及脚部皮肤与鞋靴材质的生理反应、鞋靴压力、鞋靴污染等。
2.2.3人的心理与鞋靴设计
人的心理与鞋靴设计的关系,包括老年人的普遍心理、消费习惯、色彩适应程度与喜好等。

第三章 调查问卷和样品结构
本研究采用观察、访谈、实地考察等研究方法,对一些休闲场所进行了调研,此外还对一些家属院小区发放了问卷。
3.1调查同卷内容
调查问卷内容基本包括以下三大部分:第一部分侧重子受访者基本情况的调查, 包括年龄、性别、受教育程度、拥有几双休闲鞋、经常体验的休闲活动类型等;第二大部分是同卷的主体,重点在于了解受访老年人对市面上休闲鞋的不满之处、对休闲鞋的期望和实际满足的需求等。
3.2受访对象的选择
使用者亦即市场中的休闲鞋消费者。“人是目的这一哲学思想在众多学科和事物中都有非常突出的体现,在工业设计中,人的地位和意义在于,人是工业设计的主体,工业设计是人类文明的特定历史时期中人的创造活动， 人又是工业设计的服务对象, 一切工业设计的活动和成果, 归根到底都是以人为目的”。然而不同使用者对不同的产品和同一产品有着不同的需求。为此,我们要对使用者在休闲鞋使用过程中的功能要求进行深入分析。
本次调查主要针对60岁以上的老年群体,已退休。由于老人的生理状况及心理因素, 本次调查遇到了许多无法预料的困难,准确而充足的数据的获取困难重重。为了使样本数据更为客观准确的反映问题,本文委托亲朋好友在其熟悉的小区及休闲场所分别调查,并注意避开周末及假目。这样可以避免了数据只能反映某个区域某些收入或受教育层次老年群体的日常休闲情况。同时也保证了问卷的有效回收及样本的详实。
3.3问卷回收情况及样本总体特征
本次调查共发放问卷200份, 收回问卷200份, 其中有效问卷200份, 样本有效率100%。 样本第一部分总体特征如下表3-1受访老年人口样本结构特征所示:
表3-1 受访老年人口样本结构特征
性别
年龄
受教育程度
休闲鞋数量
休闲活动类型
分
类
比例
（%）
分类
比例
（%）
分类
比例
（%）
分类
比例
（%）
分类
比例
（%）
男
51.5
60-64
16
小学及以下
8
没有
0
郊游
27.5
女
48.5
65-69
27.5
初中
34.5
1-2
14
散步
92

70-74
29
高中或中专
41
3-4
68
棋类
36

75-79
18
大学
13.5
5-6
12
球类
42

80以上
9.5
硕士及以上
3
6双以上
6
操类
49
受访者中共有男性老人103位,占样本总数的51.5%。女性样本97位,占样本总数的48.5%:年龄分布较为均匀,其中以65-69年龄组和70-74年龄的人数最多,合起来占总样本的56.5%;文化程度大部分集中在初中和高中或中专;大部分老年人都拥有3-4 双休闲鞋;休闲活动通常都是散布和操类。
调查的第二部分,即问卷主体内容反映出了老年人的心声,反映出他们选购休闲鞋的种种困扰。归纳起来有几下几种,如表3-2老年人对市面上的鞋靴反应所示:
表3-2 老年人对市场面上的鞋靴反应
数量少
如今流行休闲风,市面上各种各样的休開鞋数不胜数、款式多种多样、颜色鲜艳夺目,但是适合老年人穿的休闲鞋却少之又少,类别和式样都较为单一。很多老年人感觉自己被设计师所遗忘,不免有孤独、凄凉之感。
不舒适
多数老年朋友对现有的休闲鞋的舒适性都有很多不满之处: 鞋子不合脚, 鞋挤压脚趾、卡脚、磨脚、材料不透气、鞋底硬而且重等等.这些不舒适使老年朋友只好“脚去适应鞋”,完全与鞋靴设计的“以人为本"“人性化设计”相背离。
不安全
鞋子应该具有稳定足部的功能, 这样方能避免扭伤脚踝. 有些鞋靴底部材料对地面的附着力不够,对脚的支撑、保护作用不足,这些都会造成鞋靴对身体的伤害: 还有的休闲装附带的装饰品设计制造的非常精细, 而老年朋友大多老眼昏花,协调能力減弱,不但不能正确的处理,反而会伤到自己。例如一个老年人反映, 他的一双休開鞋拉链部分有一个需要套和的金属扣, 这成了他穿鞋的一大障碍,双手颤抖就是套不上,甚至还划伤自己的手。
价格高
老年人普遍收入水平偏低,而老年人购物又偏爱实用、品质过关的商品,有些商品附带过多的装饰品或装饰性图案,这些只会徒增商品的价格,对他们来说没有任何的实际意义,老年人希望商品可以更实惠、更耐用。
颜色、图案花哨
市面上的休闲鞋颜色鲜艳、花哨,图案抽象、怪异,让广大老年朋友望而却步. 还有一部分休闲鞋款式老套,颜色纯黑或灰,毫无装饰效果,也得不到老年朋友的喜爱。
3.4小结
休闲鞋是伴随人们对休闲生活方式的追求而出现的,它的概念与内涵便与这种新生活理想和方式紧密相关。 休闲从本质上说, 是人们在寻求一种心灵与精神上的放松与慰籍, 以消除和缓解竞争激烈的社会给人们带来的一种沉重精神压力 。 由于休闲鞋主要是用于人们户外各种活动或运动,因此,休闲鞋通常是指人们休闲外出时穿着并非常讲究舒适、安全的一种鞋靴。并由此决定了休闲鞋最重要和最基本的功能是穿着舒适性与安全性。
3.4.1人对鞋靴的基本功能要求
从原始社会开始人们就用野兽毛皮、 植物的根茎来保护白己的双脚, 免受外界环境不良因素刺激,到随科学文明进步而用各种化学纤维制造的款式、用途各不相同的鞋靴, 它就有了“脚部保护”的人体生理机能要求及“修饰脚部”的社会要求。
a保护作用
鞋对脚的保护功能主要是指人本能的、 有意识的为适应不利气候环境而进行的自我保护,以增加脚对环境的适应能力,补充脚部皮肤、骨骼的防护作用。这是人们对鞋靴的原始要求。鞋可以为脚防寒保暖、隔热防暑、防水、防风、防伤、防虫、防污、防毒等。
b修饰作用
鞋靴对人体的修饰作用是显而易见的, 从最早的鞋靴就可以确认人们对鞋靴审美要求的无孔不入。美化白我可以用大量的装饰语言来表达,如花边、刺绣、装饰性挂件等, 以引起别人的注意。修饰作用还可以体现在显示穿着者的职业爱好、身份等,例如:经常穿休闲鞋的人群偏爱休闲与运动;喜好红色的装饰品的人们则性格开朗,热情活泼。
3.4.2人对鞋靴的更高要求
老年人的脚体与鞋靴构成一个系统, 它们之同相互作用以满足老年人的综要求为目的,旨在满足老年人穿着方便和穿着感觉的实效。
人体的特性有着形态、运动机构、生理条件等客观的存在,鞋靴特性的确立与评价必须以这些客观存在为核心,最大限度的满足老年人的运动要求。
a与脚结构的一致性
所谓脚部结构是指脚的外部表现结构和形态,是由骨骼、肌肉、度下脂肪的差异而呈现不同的表象。它的差异决定着鞋靴的差异。无论什么造型的鞋靴,都要满足脚部的构造,满足脚体的活动范围,与脚部皮肤的紧贴程度,弾性及皮肤的呼吸、伸缩等运动属性
b可动作性
可动作性是指鞋要满足脚的可活动范围,及皮肤的伸缩、呼吸等人体运动属性。鞋的运动与人体动作的运动要适应,不能有牵引感、束缚感等。
c复原性
复原性体现在鞋能随人体运动而变化,而当人运动结束时,鞋能复原的性能。除了结构上的牵制外,要考虑材料的压缩弹性与伸缩性。
d与老年人审美要求的一致性
随着时代推进,当经济发展到一定阶段时,人们消费开始进入到一种感性消费阶段, 这时的消费者开始关注精神上的愉悦和满足, 即开始追求产品使用中的审美和象征方面的精神满足。
年轻人为了追求个性,往往喜欢鲜艳夺目、对比强烈的颜色搭配,而老年人性格趋于平和,对大红大紫难以接受,他们更喜欢明度、纯度稍低的颜色,但绝不是灰色,深蓝色等纯度很低的颜色,这会让他们在心理上不舒服,不喜欢让颜色出卖了自己的年龄。他们偏爱的颜色有:男士皮鞋以黑色、棕色、香槟色为主:女士皮鞋以白色、红棕色、蓝色、墨绿色为主。
e与老年人心理特征的一致性
随着年龄的增加,老年人对事物的看法更侧重子实际,表现在对服饰、穿戴上的需求更讲究实惠,讲究舒适。他们不需要款式奇异,不需要材料搭配花里胡哨,装饰性工艺和装饰性配件不必过多。他们更偏爱经典的款式,简单大方的设计以及精致的加工工艺。
f 脚与鞋材的合适性
鞋材与脚的配合,涉及到纤维性质、织造方式、款式定位等各种关系,鞋材与脚的合适性主要是指材质面料要满足人体运动属性,以柔软、伸缩、压缩弹性为住;满足人体生理属性,以吸湿、通气,含气性好为佳;满足力学属性,如耐磨、耐疲劳为佳;满足质量属性,以耐色性,防缩水性好为佳。

第四章 老年人生理系统与鞋靴设计
鞋靴满足人体生理作用的舒适,最重要的就是要合脚,鞋最终还是为脚服务的。因此,在鞋靴设计过程中了解和掌握脚的形态、生理机能及脚型规律方面的知识尤为重要。 适性的鞋靴首先要对合脚性给予详尽周密的考虑才能趋于完善。我们的设计必须以脚型和老年人生理特点为基础,以人机工程学理论为依据,并将两者紧密联系起来,只有如此,才能称得上是符合老年人生理系统的鞋靴设计。
4.l鞋靴设计与人体的关系
最自然的人类运动当为裸脚行走,从骨骼学角度分析,裸脚行走更为当之无愧的最佳选择。当然。对子大多数的我们来说这是不太方便的,也是难以长期忍受的。因此我们每天必须要穿着鞋靴, 除了美观、 漂亮之外, 最主要的目的就是对脚起保护作用。人脚是一个复杂的立体形状、 休闲鞋是满足人脚复杂立体形状在运动过程中的变形、 实现其功能的物体,它也是一个复杂的立体形状。有研究表明: 一方面休闲鞋的设计和制造与人体运动有直接的关系, 其设计若符合人体运动学特点, 就能避免运动带给运动者的伤害,能增加穿着者的舒适感,还能增强穿着者的信心与技能,如休闲鞋的后跟、鞋底形状、几何结构等设计会对脚中部两侧的稳定性有很大影响:另一方面,休闲鞋的设计形式多样、复杂多变、丰富多彩、动感激情,富有个性化、人文化等都可以给穿着者适当的精神刺激与鼓励, 乃至更高境界的审美享受。
在休闲鞋设计中, 人们对多种多样的设计自身就有一种预先适应其机械性能的趋向和能力。也就是说,休闲鞋一方面影响人体的运动生物力学状况,另一方面,人体在运动的过程中对外界的条件变化有一个自然适应的过程和本能。人体适应外界和外界对人体的影响,是有条件的,必须符合人体运动力学的极限范围,否则很容易对人体造成伤害和功能的破坏。
4.2脚的结构
脚是人体运动器官的一部分,与人体其他部分一样,是一个有生命的机体,执行着一定的生理功能,在组织结构和解剖结构上有其特殊之处。脚是由神经、血管、上度、骨骼、骨骼肌与关节组成,它的功能是维持人体静态和动态的姿势与活动,对人体起到支持与平衡作用,即支撑体重、吸收震荡、传递运动等动作。鞋从属于脚,为脚服务, 了解脚是为了对鞋的适脚性、 舒适性及健康性进行研究, 更好的指导鞋靴设计。
4.2.1脚的骨骼
骨骼是人体的支架,具有保护脑、脊椎及心、肺、肝、肾等内脏器官的功能，骨骼是人体的支架,具有保护脑、脊椎及心、肺、肝、肾等内脏器官的功能。骨骼还具有造血功能,骨骼是一种复合材料,它的主要成分分为有机物和无机物。有机物主要是由骨胶原纤维和粘多糖蛋白组成,性质软、易变形:无机物主要由氢氧磷灰石组成, 性质坚硬、脆、易断裂。儿重骨质中,有机物含量较高,易变形,老年人骨质中无机物含量较高,易骨折。人的骨骼由骨组织、疏松结缔组织及神经组织构造而成。为了起到支撑体重的作用,脚的底部产生了若干拱形,即大又牢固。人体单脚上的骨部为26块, 分为跗骨、跖骨和趾骨三大部分,如图4-1脚部骨骼所示。
跗骨位于脚的后半部。由距骨、跟骨、舟状骨、股骨和第一、第二、第三換骨组成。
跗骨在脚的中部, 路骨共5块,自内向外依次为第1第5跖骨,其中第一趾骨最短且坚强。其中第l、2、3跖骨后端与楔骨相连接构成关节。
趾骨在脚的前部,共14节.除拇指为2节外,其余均为3节。
4.2.2脚的关节
骨与骨之间活动范围很大的可动连接,叫做关节。脚部主要关节有踝关节、跗骨间关节、跗跖关节及跖趾关节。
踝关节是一个非成重要的运动关节,为负重关节。在上下接梯、跳跃、登山等活动中起着重要作用 。
跗骨间关节为距舟、距跟和跟骰三关节,主司脚的内外翻、内收和外展等活动。
跖趾关节是跖骨与趾骨、楔骨之间的关节.其中第一楔骨和第二跖骨间的韧带是主要的稳定结构 。
跖趾关节是跖骨与趾骨之间的关节,对鞋靴设计而言,是一个非常重要的关节。
图4-1脚部结构

4.2.3脚部肌肉
肌肉主要是由肌组织构成。脚部肌肉是用来支持体重和行走的运动肌,也用于维持足弓。
脚部主要肌肉分为足背肌和足底肌两部分。足背肌包括拇短伸肌、趾短伸肌等。足底肌包括拇展肌、拇短展肌、拇收肌等的内侧群:跖短屈肌、跖方肌、蝌状肌、骨间肌等的中间群;小趾短肌、小趾短屈肌等的外侧群。
4.2.4脚部皮肤
脚部皮肤与身体其他部分的皮肤一样,分表皮、真皮、皮下组织三大层。表皮是第一道防线,能够防止细菌侵入体内:真皮被称为第二道防线,在表皮以下,有毛发、汗腺、皮脂腺、血管和神经末梢等:最下面是皮下组织,内有脂肪、血管和神经末梢等。
脚部皮肤与身体其它部位的皮肤相同,也具有调节体温、呼吸、分泌汗液、蒸发水分等功能。
在正常情况下,人体在神经系统的调节下, 一方面产生热量, 一方面又把过多的热量通过皮肤出汗和皮下血管的扩张加以排出,以保持人体稳定的正常体温。脚底温度在整个人体中是最低的。皮肤还具有呼吸功能,排出二氧化碳,且排出量随温度增高而增加。人在运动后,皮肤会通过汗腺把分泌出来的汗液排出体外;同时,人体中所含有的大量水分也会从皮肤表面蒸发出去 。 如果把脚装在不透气的朔料袋子中, 脚同样会有憋气的感觉。那么在选择鞋材料时,应该注意鞋材的透气性。脚在运动后会发热出汗,汗液的分泌是通过汗腺向外排泄的。出汗的多少,除与运动量的大小有关外,还与汗腺的分布有关。在脚底上,脚心和跖趾关节部位的汗腺分布密度大,是易出汗的区域。汗液中含有一些有机物,在细菌作用下很容易分解。分解后的产物呈酸性,如不及早清除, 会对皮肤产生刺激作用,并产生难闻的气味。那么在选择鞋材时,还应注意鞋材的吸湿性能。汗液如果在鞋内排不出去,脚底便会有滑腻的感觉。脚的皮肤也能蒸发水分,水以水蒸汽的形式自体内散出。在选择鞋材时也应注意对鞋材的透水性能。透水气性与透气不是同一性能。透水气性差的材料会有捂脚的感觉。
4.2.5足弓
在人类进化过程中, 为了适应直立行走, 足骨形成了内外两个纵弓和一个横弓。整个脚骨从内侧平视观察, 跗骨和跖骨由韧带牢固相连, 构成有弹性的上凸纵向弓形;纵弓自跟结节起向前到跖骨前端小头止; 纵弓又分为内侧纵弓和外侧纵弓, 内侧纵弓由跟骨距骨、舟骨、三块楔骨和内侧三块跖骨构成,外侧纵弓由跟骨、骰骨和外侧两个跖骨所构成。 脚骨从前方平视, 正常情况下是横弓形, 并分前后横弓。前横弓是由跖骨构成, 后横弓是由三块楔骨和骰骨构成 。 足弓的功能主要是在人行走中帮助脚部活动, 在脚承受运动压力、冲击力、重力的情况下,它具有增加双脚承受身体重量及压力的能力,并起减震作用。脚的这些结构特点,对设计鞋样,决定数掘尺寸是重要的因素之一。
4.2.6血管和神经
脚位于离心脏和大脑最远的位置,是气血和神经传导较难达到的器官,为了弥补这一不足,血管能按步行动作中脚型的变化进行伸缩,从而促进血液循环。因此,可以说脚是人体的第二心脏”。另外,神经方面,依靠它和脊髓之间产生的反射回路,形成用反射方法处理日常功能的装置 。 由于这些血管和神经主要在脚底, 以内弓部为中心部位, 致密而细微的分布着,所以,鞋的腰裆就非常重要,在尺寸上、形状上不能太紧也不能太松,要很合脚,这是优质鞋的首要条件。此外,自古以来所说“脚底伤,易得病”, 正是因为脚底轻微的受伤,便容易化脓,且难以治愈,所以,鞋的内底上决不能冒出钉尖,这一点必须检查,不能疏忽。
4.3脚型规律
男女成人脚型有较大区别。 据当时全国脚型调查测量的结果, 男性平均脚长252.10mm,女性平均脚长是232.11mm,男女脚长平均相差20mm左右。以中等脚长为准时,男性脚跖围平均数值为253.53mm,女脚跖围平均值是243.09mm,男女中等脚跖围相差10mm左右。男性和女性年龄小的时候脚型差异较小,只是随着年龄的增长,男女脚型差异变的越来越大。
不同地域、职业和生活方式的人,他们的脚型也有一定差别。以全国城市中的人的脚型来说,山东成年男性的脚最长,平均为253.83mm,广东最短,平均为247.82mm, 两者相差6.01mm;女性方面也是山东最长,平均数为234.37mm:四川女性脚长最短, 平均数为228.59mm,两者相差5.78mm从既围上看,黑龙江男性跖围最大,平均数为249.20mm,上海男性最小,平均数为245.24mm:女性跖围最大的是广东人,平均数是227.51mm,最小的是四川女性,平均数为223.07mm,两者相差4.44mm。全国城市成年男女平均围差是21.68mm。从调査中可以看出,不同职业的人脚既围有一定差异,例如男石油工人与男医务人员的跖围差是 7.19mm, 女纺织工人与女机关工作者跖围差为3.88mm。不同生活方式对脚型有一定影响, 经常负重走路的人或经常光脚的人比其它条件相同的人的脚要大一些。
一般情况下,人的脚越长,跖围就越大。成年人脚长每变化10mm,跖围变化6.17-6.86mm。
年龄与脚的形态结构及变化有很大关系, 尤其是少年儿童的脚型受年龄的变化影响很大。儿童年龄越小,脚型变化越快。l-4岁幼童的脚长每年可增加1Omm左右,跖围长度每年增加约9mm,4岁以后的脚长与跖围年增加量逐渐减小,到12-13岁前,脚的长度增加量每年平均为7mm,跖围长度增加量每年平均为6mm,男孩到19岁左右,女孩到17岁左右,脚基本停止发育。
一般来说,鞋靴的合脚性对鞋靴的舒适性影响最大,也就是说合脚性是鞋靴穿着者能否舒服最关键的因素。鞋靴过紧、过松等不合脚现象都会造成穿鞋者的不舒服。有时即使较小的差错,也会因为长时间穿着而加重,而且不合脚的鞋还会使穿着者对捂脚(闷脚)、寒冷、潮湿等其它不舒适感更加明显和引起不良反应。
4.4鞋靴合脚性通常要具的条件
一般来说,鞋靴的合脚性对鞋靴舒适性影响最大,也就是说合脚性是鞋靴穿着者能否舒适最关键的因素。鞋靴过紧、过松等不合脚现象都会造成穿着者的不舒服。有时即使较小的不适,也会因为长时间穿着而加重,而且不合脚的鞋还会使穿着者对其他的不舒适感更加明显和引起不良反应。
鞋靴合脚性通常要具备以下条件: 第一:鞋靴内腔形态与脚、脚腕和小腿的形态相对应。
第二:鞋靴帮部件不能顶着或硌着脚的某个部位。
第三: 鞋靴内腔要有足够的长度以保证脚趾自由伸缩。
第四:鞋靴帮面材料应采用柔软和延伸性强的材料,以使其能够适应不同的脚型。
第五:鞋靴前部应当是柔韧的,后部应当紧实。
第六:当人负重时,鞋靴前部应有足够的宽度容纳变宽的前脚掌。
第七:鞋跟高度应以脚掌能作适当弯曲为准。
4.5 老年人的生理特征研究及对应的鞋靴设计要素
老年期是人生历程的尾声时期,随着年龄的增长,人体的各种生理机能都进入衰退阶段,如机能活力降低、器官应激能力減退、易发生骨折等意外损伤、肌体愈合能力退化、环境适应力减弱、抵抗力下降等。衰老过程是人们不可避免的自然规律,老年人常见的生理特征变化主要表现在以下几个方面:
第一: 皮肤是人体最大的器官, 通常在40岁左右人的皮肤开始出现老化特征:分泌腺和排泄腺功能減退,皮肤表面逐渐粗糙、松弛,出现皱纹,失去光泽,不再富有弹性, 皮肤毛细血管减少,脆性增加,易出血,造成老年性紫瘫;皮肤神经末梢的密度显著减少, 脂褐素沉积形成老年斑 。
针对老年人这一状况,在鞋靴设计时需要注意两点:第一,老年人的鞋靴设计要适度宽松。头型以圆、方圆为主导,适时变化。那些火箭式、齐头鞋等难以接受。楦型头部不宣太薄,以保证脚趾的充分活动空间。现代市面上的很多休闲鞋设计,为了追求造型独特和修饰美感,常常采用瘦型的鞋楦修饰和打造脚部修长的线条,这种做法在女鞋中尤为常见。其次,在鞋靴设计时要特别注意鞋靴材料的选用,所选材料要既要柔软,又要很好的弹性、透水性、透气性、吸湿性。因为中老年多数皮肤干燥,后跟有救裂,这一部位应用吸湿透气不太好的人造革有利于脚跟部水分的保持, 減少皮肤皲裂。再者,随着科技的发展,以无纺布为基料的衬里料,其吸湿透气性能已达到甚至超过天然革的水平,但耐磨性却大大超过天然革,因此中老年鞋的衬里完全可用人造革,以降低成本。
第二:脚有四弓,即前、后横弓,内、外纵弓。足弓的功能主要是在人行走时帮助脚部活动, 在承受压力、 冲击力、 重力的情况下它具有增加双脚承受身体重量及压力的能力,并起到減震作用,减缓地面反冲力。
设计休闲鞋楦型时如果前掌凸度过大, 长期穿用这种桓做的鞋,将会导致前横弓韧带受损,失去弹性,使其下陷,继而引起后横弓、内纵弓下塌,形成平脚。平足底的人没有足弓,在长时间运动及站立中劳累疼痛。平足底是由两种原因造成的: 一是先天性平足底; 二是从小时候开始经常穿着没有符合足弓要求的鞋造成脚弓塌陷 。造成脚弓塌陷, 脚成长为平足底的不良因素有以下原因:第一,这类鞋楦设计时。鞋楦腰窝部底心凹度不够,使足弓下面空位,在承受压力时下陷;第二,鞋楦