人体工程学 第二节 人体尺寸.ppt

课程回顾 它研究人在某种工作中的解剖学 生理学 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 研究在工作中 生活中怎样统一考虑工作效率 人的健康 安全和舒适等问题 1 什么是人体工程学 人体工程学有关学科示意图 2 室内人体工程学 学习目的是什么 室内设计的主要目的是要创造有利于人们身心健康和安全舒适的工作 生产和生活 休息的良好环境 而人体工程学就是为这一目的服务的一门系统学科 要创造这样一种环境 主要采用科学的手段 主要包括 关于人体尺度和人类生理及心理要求 两个方面 工作系统中的人 工作系统中直接由人使用的机械部分如何适应人的使用 环境控制 如何适应人的使用 3 人体工程学研究的主要内容 心理形态 活动特征 人体结构 家具 生活用具 空调 水电设备 工具 机具 厨房 卫生间 卫生设备 内部空间 外环境 人 机 环境关系示意图 由于人体工程学是一门新兴的学科 人体工程学在室内环境设计中应用的深度和广度 有待于进一步认真开发 目前已有开展的应用方面如下 一 确定人和人际在室内活动所需空间的主要依据根据人体工程学中的有关计测数据 从人的尺度 动作域 心理空间以及人际交往的空间等 以确定空间范围 三 人体工程学在室内设计中的应用 商业空间通道的参考尺度 mm A 二 确定家具 设施的形体 尺度及其使用范围的主要依据家具设施为人所使用 因此它们的形体 尺度必须以人体尺度为主要依据 同时 人们为了使用这些家具和设施 其周围必须留有活动和使用的最小余地 这些要求都由人体工程科学地予以解决 室内空间越小 停留时间越长 对这方面内容测试的要求也越高 例如 车厢 船舱 机舱等交通工具内部空间的设计 宜家将展品的尺寸表示在墙壁上 供购买的顾客方便选用 比如 空气调节系统的布置 顾客来到餐厅 希望能在一个四季如春的舒适环境中就餐 因此室内的温度对餐厅的经营有很大的影响 顾客因职业 性别 年龄的不同而对餐厅的温度有不同的要求 通常 妇女喜欢的温度略高于男性 孩子所选择的温度则低于成人 此外 季节对餐厅的温度也有影响 夏天 餐厅的温度要凉爽 冬天要温暖 一般来说 餐厅的最佳温度应保持在21 至24 温度还能影响顾客的流动性 很多餐厅利用较低的温度来增加顾客的流动率 三 提供适应人体的室内物理环境的最佳参数室内物理环境主要有室内热环境 声环境 光环境 重力环境 辐射环境等 室内设计时有了上述要求的科学的参数后 在设计时就有可能有正确的决策 三 室内设计中的视觉 心理与空间环境 在阐述环境心理学之前 我们先对 环境 和 心理学 的概念简要地了解一下 环境即为 周围的境况 相对于人而言 环境可以说是围绕着人们 并对人们的行为产生一定影响的外界事物 心理学则是 研究认识 情感 意志等心理过程和能力 性格等心理特征 的学科 展示休息空间中的距离 卡座 很多国家很多城市在无障碍设计方面都已经做的很好了 体现出人性化的理念 给残疾人提供出行 购物的方便 这不仅表现在道路建设 公园休闲 商店购物 餐饮家具和入厕等方面 也在展览建筑的室外考虑到残疾人的需要 五 室内设计中的无障碍设计 地下一层的残疾人专用停车位 普通停车位 2 5 2 7 5 6m无障碍停车位一侧应设置宽度不小于1 2m的通道 残疾人专用停车位 香港地铁站在离站台端缘1米左右的位置铺设警告用盲道 乘客以此为标记在线外候车 坡道边安装有扶手 建筑的出入口也都是坡道设计 如果是折返线 像楼梯一样 必须在折返处有歇脚平台 其宽度不应小于1450mm 每段坡道的长度不可过长 国际标准是 长度要在9m以内 奥体中心的无障碍设计 法国戴高乐机场的无障碍登记入口与普通登记口 从色彩和指示标志等方面都体现了无障碍设计 为坐轮椅的人提供的卫生间 门宽不得小于820mm 马桶高为520mm左右 马桶两旁的扶手高为840mm 洗脸池高760 790mm 照明灯的按键开关距地1170 1220mm之间 卫生间门外要装有明显的无障碍标志 残疾人专用卫生间 日本餐饮空间卫生间无障碍设计 人体测量和人体尺寸 第二章 人体测量学是一门新兴的学科 它是通过测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的差别 用以研究人的形态特征 从而为各种工业设计和工程设计提供人体测量数据 概述 一 人体尺度 为了使各种与人体尺度有关的设计对象能符合人的生理特点 让人在活动时处于舒适状态和适宜的环境中 就必须在设计中充分考虑人体的各种尺度 这就要求设计者要了解一些有关人体尺寸测量方面的基本知识 人体测量及人体尺寸是人体工程学中的基本内容 一 静态尺寸和动态尺寸 人体尺寸分为 静态尺寸和动态尺寸 静态尺寸 是被试者在固定的标准位置所测得的躯体尺寸 也称之为结构尺寸 如手臂长度 腿长度 坐高等 动态尺寸 是在活动的人体条件下测得的 是由关节的活动 转动所产生的角度与肢体的长度协调产生的范围尺寸 也称之为功能尺寸 它对于解决许多带有空间范围 位置的问题很有用 虽然静态尺寸对某些设计目的来说具有很好的意义 但在大多数情况下 动态尺寸的用途更为广泛 在运用人体动态尺寸时 应该充分考虑人体活动的各种可能性 考虑人体各部分协调动作的情况 例如 人体手臂能达到的范围绝不仅仅取决于手臂的静态尺寸 它必然受到肩的运动和躯体的旋转 可能的背部弯曲等情况的影响 因此 人体手臂的动态尺寸远大于其静态尺寸 这一动态尺寸对于大部分设计任务而言也更有意义 采用静态尺寸 会使设计的关注点集中在人体尺寸与周围边界的净空 而采用动态尺寸则会使设计的关注点更多地集中到所包括的操作功能上去 按照人体静态尺寸设计汽车驾驶室 按照人体动态尺寸设计汽车驾驶室 在室内设计中最有用的是10项人体构造上的尺寸 1 身高2 体重3 坐高4 臀部5 膝盖长度 5 膝盖高度6 膝弯高度7 大腿厚度8 臀部及膝弯长度9 肘间宽度 1 我国成年人人体静态尺寸 GB10000 88是1989年7月开始实施的我国成年人人体尺寸国家标准 该标准共提供了七类共47项人体尺寸基础数据 标准中所列出的数据是代表从事工业生产的法定中国成年人 男18 60岁 女18 55岁 的人体尺寸 并按男 女性别分开列表 图3 5立姿人体尺寸 2 6胫骨点高 mm 站姿人体尺寸 坐姿人体尺寸 我国地域辽阔 不同地域人体尺寸有较大差异 个人之差 环境对人体能的影响 人的长期 短期能力的限度及愉适点 人的反射及反应形态 人之习惯与差异 民族 性别等 错误形成的研究 1 我国中等人体地区人体各部分平均尺寸 单位 mm 2 我国中等人体地区人体各部分平均尺寸 单位 mm 2 我国成年人人体动态尺寸 人们在进行各项工作活动时都需要有足够的活动空间 人体动态尺寸对于活动空间尺度的确定有重要的参考作用 人体基本动作尺度 可作为各种空间尺度的主依据 遇特殊情况可按实际需要适当增减加以修正 人体活动所占空间的活动尺度均已包括一般衣服厚度及鞋的高度 这些尺度可供设计时参考 至于涉及一些特定空间的详细尺度 在设计时可查阅有关的设计资料或手册 立姿人体活动空间 坐姿人体活动空间 跪姿人体活动空间 卧姿人体活动空间 人体基本动作尺度 单位 mm 人体各种动作所占空间尺度 单位 mm 二 人体尺寸的应用 下页图所示为我国成年男女不同人体身高的百分比 图中涂阴影部分是设计时可供考虑的身高尺寸幅度 从图中可以看到 可供参考的人体尺寸数据是在一定的幅度范围内变化的 因此 在设计中究竟应该采用什么范围的尺寸作参考就成为一个值得探讨的问题 学者们经过研究一般认为 针对室内设计中的不同情况可按以下三种人体尺度来考虑 我国成年人不同人体身高占总人数的百分比A 成年男性B 成年女性 1 按较高人体高度考虑空间尺度例如楼梯顶高 栏杆高度 阁楼及地下室净高 门洞的高度 淋浴喷头高度 床的长度等 一般可采用男性人体身高幅度的上限1 73m 再另加鞋厚20mm 2 按较低人体高度考虑空间尺度例如楼梯的踏步 厨房吊柜 搁板 挂衣钩及其他空间置物的高度 盟洗台 操作台的高度等 一般可采用女性人体的平均高度1 56m 再另加鞋厚20mm 3 一般建筑内使用空间的尺度可按成年人平均高度1 67m 男 及1 56m 女 来考虑 例如剧院及展览建筑中考虑人的视线以及普通桌椅的高度等 当然 设计时也需要另加鞋厚20mm 总体来说 室内设计时人体尺度具体数据尺寸的选用 应考虑在不同空间及围护的状态下 人们动作和活动的便利舒适以及对大多数人的适宜尺寸 并强调以安全为前提 1 墙面尺寸 1 踢脚板高 80 200mm 2 墙裙高 800 1500mm 3 挂镜线高 1600 1800 画中心距地面高度 mm 2 餐厅 1 餐桌高 750 790mm 2 餐椅高 440 500mm 3 圆桌直径 二人500mm 二人800mm 四人900mm 五人1100mm 六人1100 1250mm 八人1300mm 十人l500mm 十二人1800mm 4 矩形餐桌尺寸 二人700 850 mm 四人1350 850 mm 八人2250 850 mm 5 餐桌转盘直径 700 800mm 6 主通道宽 1200 1300mm 7 酒吧台高 900 l050mm 宽500mm 8 酒吧凳高 600一750mm 在室内设计时 必然要考虑室内空间 家具陈设等与人体尺度关系问题 为了方便装饰室内设计 这里介绍一些常用的尺寸数据 3 饭店客房 1 床 M 标准双人床是1 5 2 0 queensize 双人大床是1 8 2 0 kingsize 单人床是1 2 2 0 2 床头柜 高500 700mm 宽 500 800mm 3 写字台 长1100 1500mm 宽450 600mml高700 750mm 4 行李台 长9l0 1070mm宽500mm高400mm 衣柜 宽800 1200mm 高1600 2000mm 深500mm 5 沙发 宽600一800mm 高350 400mm 背高1000mm衣架高 1700 1900mm 4 卫生间 1 卫生间面积 一般为3 5平方米左右 2 浴缸长度一般有三种 1220 1520 1680mm 宽 720mm 高450mm 3 坐便器 mm 长750 宽400 高700 4 化妆台 长900mm 宽450mm 高700mm 5 办公家具 1 办公桌 长 1200 1600mm 宽 500 650mm高 700 800mm 2 办公椅 坐高410mm 坐深400 420mm 靠背高度410 420mm 3 沙发 宽 600 800mm 高 350 400mm 4 茶几 中心型 900 x900 400 mm 700 700 400 mm 左右型 600 400 400 mm 5 书柜 高 1800mm 宽 1200 1500mm 深 450 500mm 三 百分位的概念 百分位表示具有某一人体尺寸和小于该尺寸的人占统计对象总人数的百分比 人体测量的数据常以百分位数表示人体尺寸等级 最常用的是第5 第50 第95三种百分位数 其中 第5百分位数表示 小 身材 是指有5 的人群身材尺寸小于此值 而有95 的人群身材尺寸大于此值 第50百分位数表示 中 身材 是指大于和小于此值的人群身材尺寸各为50 第95百分位数表示 大 身材 是指有95 的人群身材尺寸小于此值 而有5 的人群身材尺寸大于此值 如何求百分位数 当已知某项人体测量尺寸的均值为x 标准差为s 需要求任一百分位的人体测量尺寸Pv 百分位数 时 可用下式计算 Pv X s k 当求1 50 之间的数据时 式中取 号 当求50 99 之间的数据时 式中取 十 号 公式中K为变换系数 设计中常用的百分位与变换系数K的关系见表 例 匈牙利成年男性的平均身高为166 0cm 标准差是5 4 请求出该国成年男性群体中5 50 和90 的身高值 5 的身高值 166 0 5 4 1 645 157 1cm 50 的身高值 166 0 5 4 0 000 166 0cm 90 的身高值 166 0 5 4 1 282 172 9cm 人体测量尺寸的应用原则 人体大小各不相同 设计一般不可能满足所有使用者 为了使设计能适合于较多的使用者 在应用人体测量数据时应考虑以下原则 1 由人体身高决定的物体 如门 船舱口 通道 床 拉架等 其尺寸应以第95百分位数为依据 2 由人体某些部分的尺寸决定的物体 如取决于腿长的坐平面高度 其尺寸应以第5百分位数为依据 3 可调尺寸 应可调节到使第5百分位数和第95百分位数之间的所有人使用方便 4 以第5百分位数和第95百分位数为界限值的物体 当身体尺寸在界限以外的人使用会危害其健康或增加事故危险时 其尺寸界限应扩大到第1百分位数和第99百分位数 如紧急出口以及至运转着的机器部件的有效半径 应以第99百分位数为依据 而使用者与紧急制动杆的距离则应以第1百分位数为依据 5 门铃 插座 电灯开关的安装高度以及付账柜台高度 应以第50百分位数为依据 应用人体尺寸参数数据时应注意的问题 1 必须弄清设计的使用者或操作者的状况 列出使用者的待征 包括性别 年龄 种族 体格等 2 人体尺寸的统计分布一般是呈正态分布的 故按人体尺寸均值设计产品和工作空间 往往只能适合50 的人群 而对另外50 的人群则不适合 3 选用人体尺寸数据时 要考虑操作者的着衣穿鞋情况和其他可能配备的东西 如手套 头盔 靴子及其他用具 二 人体尺寸的分类 人体尺寸的测量可分为两类 即构造尺寸和功能尺寸 一 构造尺寸 是指静态的人体尺寸 它是人体处于固定的标准状态下测量的 可以测量许多不同的标准状态和不同部位 如手臂长度 腿长度 座高等 它对与人体直接关系密切的物体有较大关系 如家具 服装和手动工具等 主要为人体各种装具设备提供数据 二 功能尺寸 是指动态的人体尺寸 是人在进行某种功能活动时肢体所能所能达到的空间范围 它是动态的人体状态下测得 是由关节的活动 转动所产生的角度与肢体的长度协调产生的范围尺寸 它对于解决许多带有空间范围 位置的问题很有用 构造尺寸具体分类 在室内设计中最有用的是十项人体构造上的尺寸 它们是 身高 体重 坐高 臀部至膝盖长度 臀部的宽度 膝盖高度 膝弯高度 大腿厚度 臀部至膝弯长度 肘间宽度 三 人体尺寸的差异 人体尺寸测量如仅仅是着眼于积累资料是不够的 还要进行大量的细致分析工作 由于很多复杂的因素都在影响着人体尺寸 所以个人与个人之间 群体与群体之间 在人体尺寸上存在很多差异 不了解这些就不可能合理的使用人体尺寸的数据 也就达不到预期的目的 差异的存在主要在以下几方面 1 种族差异 2 世代差异 3 年龄的差异 4 性别差异 5 残疾人 1 种族差异 不同的国家 不同的种族 因地理环境 生活习惯 遗传特质的不同 人体尺寸的差异是十分明显的 从越南人的160 5厘米到比利时人的179 9厘米 高差幅竟达19 4厘米 2 世代差异 我们在过去一百年中观察到的生长加快 加速度 是一个特别的问题 子女们一般比父母长的高 这个问题在总人口的身高平均值上也可以得到证实 欧洲的居民预计每十年身高增加10到14毫米 因此 若使用三 四十年前的数据会导致相应的错误 3 年龄的差异 年龄造成的差异也应注意 体形随着年龄变化最为明显的时期是青少年期 人体尺寸的增长过程 妇女在十八岁结束 男子在二十岁结束 男子到三十岁才最终停止生长 此后 人体尺寸随年龄的增加而缩减 而体重 宽度及围长的尺寸却随年龄的增长而增加 一般来说青年人比老年人身高高一些 老年人比青年人体重大一些 在进行某项设计时必须经常判断与年龄的关系 是否适用于不同的年龄 三 年龄的差异年龄造成的差异也应注意 体形随着年龄变化最为明显的时期是青少年期 人体尺寸的增长过程 妇女在十八岁结束 男子在二十岁结束 男子到三十岁才最终停止生长 此后 人体尺寸随年龄的增加而缩减 而体重 宽度及围长的尺寸却随年龄的增长而增加 一般来说青年人比老年人身高高一些 老年人比青年人体重大一些 在进行某项设计时必须经常判断与年龄的关系 是否适用于不同的年龄 对工作空间的设计应尽量使其适应于20 65岁的人 对美国人的研究发现 45 65的人与20岁的人时 身高减4厘米 体重加6公斤 男 10公斤 女 历来关于儿童的人体尺寸是很少的 而这些资料对于设计儿童用具 设计幼儿园 学校是非常重要的 考虑到安全和舒适的因素则更是如此 儿童以外伤亡与设计不当有很大的关系 例如 据说只要头部能钻过的间隔 身体就可以过去 猫 狗是如此 儿童的头部比较大 所以也是如此 按此考虑 栏杆的间距应必须阻止儿童头部的钻过 以5岁幼儿头部的最小尺寸为例 它约为14厘米 如果以它为平均值 为了使大部分儿童的头部不能钻过 多少要窄一些 最多不超过11厘米 目前许多这