人体工学 第三章.doc

课 题：第三章 人体与家具教学目标：通过本课程的教学使学生基本熟悉人体工作面的高度，包括站姿、坐姿、站立即斜面的作业高度及角度。了解座位设计的坐姿解剖学与生理学，卧具设计中睡眠的设立特征，以及休闲文化中如何对生理尺度与心理特征的相互性选择与材料选择。并将这些理论结合到家具的设计当中去，以便对理论知识有更深刻的认识，不但从尺寸与角度上了解人体与家具的关系，并对材料的选择有一定的了解。教学重点：人体工学中工作面的高度教学难点：家具设计中尺寸与材料的选择课 型：专业课主要教学方法：理论讲授，多媒体演示教 学 过 程教学方法与时间分配 一、常用家具中的人体因素1 工作面高度 工作面高度指的是作业时手的活动面的高度。工作面高度是决定人工作时身体姿势的重要因素。 工作面高度不等于支承面高度，因为工件本身是有厚度的，例如，计算机的键盘一般都有25 mm左右的厚度，人在操作计算机时，手其实不是在桌面上，而是在键盘面上工作。所以，工作面通常要比支承面(桌面)高。只有当工件的厚度可以忽略不计时，工作面高度才等于支承面(桌面)高度，例如看书、写字、制图时的工作面就等于桌面。作业性质是决定工作面高度的主要因素，也决定了人的作业姿势。人的基本作业姿势有三种：站立作业、坐姿作业、坐立交替作业。 人站立作业的最佳工作面高度应在其立姿肘高以下50-100 mm处。因此，男性的站立作业面高度宜为950-1000 mm，女性的站立作业面高度宜为880-930 mm。有的时候，人在站立作业时，工作面高度要远低于人的立姿肘高。如果作业面需放置工具、材料等，那么其高度应降到人的立姿肘高以下100150 mm处。 也有的时候，人在站立作业时，工作面高度可以等于人的立姿肘高。例如，银行和邮局的柜台面高度通常在9901060 mm之间。 站立作业面高度配合适当的座面高度，能适用于坐立交替作业，例如专业绘图桌和酒吧柜台。专业绘图桌的桌面高度一般在900 1000mm之间，酒吧柜台的台面高度一般在1060-1140 mm之间。 人以坐姿作业时，影响其作业面高度的因素有三个：1、上身前倾时的舒适平衡；2、眼睛与视觉对象的距离；3、头颈部与作业面的夹角。 阅读、书写作业时，人的头颈部与桌面的夹角在75度以内。所以，一般办公桌面的高度都应略高于在人的坐姿肘高，为760 mm左右。对于精密作业，例如绘图，作业面应上升到坐姿肘高以上50-100 mm处。 为方便不同身材和不同习惯的人调节其上身姿势和头颈部与桌面的夹角(视角)，可以采用高度、倾角可调的作业面。坐姿的作业面设计还应考虑作业面下方的空间。作业面下方应有足够的空间以满足作业者必要的膝腿部活动。作业面下方空间尺度的确定可以人体腿长和坐姿大腿厚度为参照，高度一般在座面300mm以上，宽度在650mm左右，深度近于作业面深度。此外，作业面高度应按身材较大者的尺寸设计。2椅的尺度与形态 椅是有靠背或兼有靠背和扶手的坐具。椅按其用途的不同而有许多种，有学者将椅分为三类：休息椅、工作椅、多功能椅。 (1)椅的人体因素 影响椅的尺度与形态的因素主要有：l、人体尺寸；2、实用目的；3、健康与舒适的要求(即坐的生理学因素）4、文化传统。椅有座面：高度(H1)、座面深度(T1)、坐倾角()、背宽(B2)、背长(L1)、背倾角()这些尺度，有扶手的椅子还有扶手内宽(B1)和扶手高度(H2)这两个因素。 人取坐姿时，体重并非均布于整个臀腿部，而是大部分集中在两块坐骨的小范围内。如果坐姿前倾，或者座面上翘时，则膝腘处的大腿下部也要承压。就坐姿的舒适度而言，座面与靠背的夹角存在这样的关系：座面的斜度愈小，要达到中性姿势（放松姿态），座画和靠背之间的角度必须愈大。换言之，座面愈向后倾斜，座面和靠背之间的角度必须愈小。(2)椅的一般设计原则生理学和矫形学研究的结果，对椅的设计有如下建议：(A)座椅应能方便坐姿的经常改变，能周期性地在前倾、端坐和后靠之间变换。(B)为避免腰椎大幅前凸和背肌紧张，靠背应安装腰垫以支撑脊柱。(C)工作椅应便于人保持直腰并前倾的坐姿。(D)休息椅的座面和靠背都应向后倾斜，因为这样可使椎间盘的应力达到最佳分布。(3)坐面 座面高度与“小腿加足高”相关，但还应考虑它与工作面的垂直距离，这个距离以27525mm为宜。座面的常规高度是430 mm，座面的推荐斜度为3。380-480 mm范围内的座面高度能满足大部分人的需要。 某些用途的椅，其座面高度要比普通椅的座面高。例如，绘图室和酒吧台等场合的座椅，其座面高度在760780 mm之间。 座面宽度与“坐姿臀宽”相关，座面宽度的最小尺寸是400 mm。座面深度的常规尺寸是375-400 mm。(4)靠背 对于工作椅而言，为避免人在工作时肘部碰到靠背，靠背的宽度以不大于325-375 mm为宜。靠背的斜度以靠背和座面之间的夹角在100时为宜。 靠背在水平方向宜有弧度，该弧度应与人背部的形状相适。靠背应安装腰垫，腰垫的位置应在人的第三腰椎与第四腰椎之间，即座面后缘上方100-180mm的位置。3床的长宽高 床的设计有两个方面，一是尺寸，二是材料。人在睡觉时处于相对静止的状态，但人的睡觉姿势各个不同。床的尺寸不仅要考虑人的身材大小，更要考虑人在睡觉时肢体可能的活动范围床按用途有单人、双人、单人双层、单人三层之分，以下为家庭用床常见尺寸。单人床双人床长L宽B高H长L宽B高H大2000105045020001500450中190090042019001350420小185085042018501200420(1)桌边空间 人坐桌边，从桌沿至椅背后缘的距离一般在450-610mm，这个数据且称之为坐姿空间。但桌边空间应该大于这个值，因为它还需考虑人入座时和起身时挪开座椅所需的宽度，也就是人的立姿大腿厚度与座椅深度之和再加上适度余量，一般在760 mm以上。如果桌边还需留有通道，例如饭店餐桌旁侍者的服务空间，那么它至少再加上760 mm的宽度。(2)床的空间 床边的尺寸不宜按普通家用床头柜的宽度(400 mm左右)来计算，而应考虑人的通行宽度、人整理床铺(立姿和蹲下)所需的空间和人蹲下从床边衣柜或抽屉取物所需的间距。如果是单层床，床上通常会有足够的空间高度。按中国大量性城市住宅的室内净高2650 mm考虑，床沿高度在400600 mm之间，那么单层床上方的空间高度应该在20502250 mm左右。但如果是双层床，床上的空间高度也应至少是人的坐高加上适度余量。(3)居室宽度 床是居住空间里尺度最大的家具，所以居室以平面为矩形者为例，宽度首先决定于床的大小及其布置方式，其次才是其他家具的大小和布置。(4)厕所宽度 以公共厕所为例，厕所的净宽决定于厕位隔间的大小、隔间门扇的开启方向和隔间外通道的宽度。 厕位隔间的宽度一般为900 mm，隔间门扇内开时，隔间的深度是1400 mm,外开时为1200 mm。隔间的门扇按一人通过考虑，为600 mm。 隔间门扇内开时，厕位隔间外通道的宽度按2人擦肩而过所需的空间确定，至少是1100 mm，则厕所的净宽就是1400 mm(隔间深度)加1100 mm(通道宽度)，为2500 mm。隔间门扇外开时，厕位隔间外通道的宽度应考虑适当的避让空间，为1300 mm，则厕所的净宽就是1200 mm(隔间深度)加1300 mm(通道宽度），也是2500 mm。 如果厕位隔间的对面需设置男用小便位，那么厕所的净宽就是3200 mm。 因此，女厕所的最小净宽为2500 mm，男厕所的净宽为3200 mm。2楼梯与台阶 楼梯按其形式，有直跑楼梯、弧形楼梯、螺旋楼梯3种，直跑楼梯和弧形楼梯按梯段的数量又有一跑(即1个梯段)和多跑之分。单股人流楼梯的宽度通常在750-900mm之间，两股人流楼梯的宽度在1100-1400mm之间，三股人流楼梯的宽度在16502100 mm之间，以此类推。楼梯扶手的高度不宜小于1000 mm，杆件的净距应小于等于110 mm。梯段的净高应大于等于2200 mm，楼梯平台的净高应大于等于2000 mm。梯段的坡度一般控制在30左右，可以按下述公式计算： 2r+g=D 其中，r：阶宽，踏面宽度；g：阶高，踢面高度；D：自然跨步的水平长度。 每个梯段的踏步数不应超过18级，不少于3级。 公共空间踏面宽度宜小于300 mm，踢面宽度不大于150 mm，不小于100 mm。三、城市空间尺度城市空间尺度包含两方面的内容：一是城市节点到节点的水平距离，二是城市空间的高宽比例，尤其是街道的高宽比例。1节点水平距离 城市节点指的是城市中有较强功能或有鲜明形象的设施，例如交叉路口、地铁站、特色商店、加油站等。节点水平距离的确定有两个依据，一是人的步行距离，二是车行距离。 大多数城市的地面公共交通车站间的平地距离是400800 m。人从这个距离内的任一点出发，到达最近的公交车站，最大距离不过400 m左右。按人中等步行速度60 mmin计，步行需6 min左右。教 学 过 程教学方法与时间分配公交车站间400800 m的平地距离可以作为控制城市节点水平距离的参考。当环境吸引力不强，适当缩短节点间的距离；当环境有较强吸引力时，适当放大节点间的距离。2街道的高宽比 街道的高宽比也叫“路幅比”，是道路两边建筑物隔街的直线距离(D)与建筑物沿街高度(H)的比值。街道的高宽比直接影响到街道空间的积极与消极、开放与封闭、以及沿街建筑物立面的观赏等环境的视觉品质，也直接影响到日照、通风等环境的物理品质。人的舒适