人体工程学讲义

1、人体工程学课程总述 人体工程学又叫人类工学或人类工程学，是第二次世界大战后发展起来的一门新学科。它以人机关系为研究的对象，以实测、统计、分析为基本的研究方法。从室内设计的角度来说，人体工程学的主要功用在于通过对于生理和心理的正确认识，使室内环境因素适应人类生活活动的需要，进而达到提高室内环境质量的目标。人体工程学在室内设计中的作用主要体现在以下几方面：1、为确定空间范围提供依据2、为设计家具提供依据3、为确定感觉器官的适应能力提供依据。 课程程学习目目标 通过本本课的学学习，掌掌握与室室内设计计相关的的“人”的知识识，为将将来设计计课程的的学习及及以后的的工作中中涉及到到与“人”有关的的问题提

2、提供解决决的方法法或参照照系。 课程程主要知知识点 第第一章：一、人体工工程学的的定义第二二章：一、人人体尺寸寸：1、尺寸的的分类 2、尺寸的的差异3、百分位位二、人人体活动动：1、作业域域2、人体活活动空间间3、重心4、静态肌肌肉施力力第三三章：一、工工作面的的高度二、座座位设计计坐坐的解剖剖及生理理三、卧卧具设计计 第四四章：一、视视觉11、视觉觉要素 2、视觉现现象二、听听觉 11、噪声声控制2.音乐与与工作三、触触觉 课程知识识结构图图人体工程程学第一章章概论论第二二章 HYPERLINK /gjpxw/thudz/GD_jzsj_006/chapter2/2-1-0.htm 人人体与

3、室室内空间间第三三章人人体与家家具第第四章人的感感知与感感觉与室室内环境境第五五章人人的行为为心理与与空间环环境第二章 人体与与室内在这这一部分分里我们们主要讲讲人机环环境系系统中，人机关关系中的的人体工工学问题题。前面面我们已已经讲过过机的含义义非常广广泛，不不仅指机机械，包包括了人人直接接接触的各各种器物物和设施施，在室室内设计计中则主主要指各各类家具具及与人人关系密密切的建建筑构件件，如门门、窗、栏杆、楼梯等等。而人的的含义则则不仅指指人体尺尺寸，还还包括了了其他的的人体构构造和生生理特征征问题。在室内内设计中中各个部部分与人人体的关关系密切切程度不不同。第一节 人体尺尺寸人体体尺寸是是

4、一门新新兴的学学科，它它是通过过测量各各个部分分的尺寸寸来确定定个人之之间和群群体之间间在尺寸寸上的差差别的学学科，最最早对这这个学科科命名的的是比利利时的数数学家（Quiitleet），他于118700年发表表了人人体测量量学一一书，为为世界公公认创建建了这一一学科，然而人人们开始始对人体体尺寸感感兴趣并并发现人人体各部部分相互互之关系系则可追追溯到二二千年前前。公元元前一世世纪，罗罗马建筑筑师维特特鲁威（Vittruvviann）就从从建筑学学的角度度对人体体尺寸进进行了较较完整的的论述，并且发发现人体体基本上上以肚脐脐为中心心。一个个男人挺挺直身体体、两手手侧向平平伸的长长度恰好好就是其

5、其高度，双足和和双手的的指尖正正好在以以肚脐为为中心的的圆周上上。按照照维特鲁鲁威的描描述，文文艺复兴兴时期的的达芬奇奇（Daa-Viincii）创作作了著名名的人体体比例图图 HYPERLINK /gjpxw/thudz/GD_jzsj_006/chapter2/2-1-1.htm# l # (见图图1）。继他们们之后，又有许许多的哲哲学家、数学家家、艺术术家对人人体尺寸寸的研究究断断续续续进行行了许多多世纪，他们大大多是从从美学的的角度研研究人体体比例关关系，在在漫长的的进程中中积累了了大量的的数据。但这些些研究不不是为了了设计而而进行的的。直到到本世纪纪四十年年代前后后工业化化社会的的发

6、展，使人们们对人体体尺寸测测量有了了新的认认识，二二战的爆爆发更推推动了它它在军事事工业上上的应用用。数据的来来源前面面我们已已经说过过，人体体测量学学创立于于19440年积积累了大大量的数数据，但但这些资资料无法法被设计计者使用用，因为为他们的的资料是是以美为为目的的的。是典典型化的的、抽象象的，而而设计需需要的是是具体的的某个人人或某个个群体（国家、民族、职业）的准确确数据。要得到到这些数数据，就就要进行行大量的的调查，要对不不同背景景的个体体和群体体进行细细致的测测量和分分析，以以得到他他们的特特征尺寸寸、人体体差异和和尺寸分分布的规规律。进进行这样样的大量量的工作作是非常常困难的的，尤

7、其其是想要要得到代代表一个个国家和和地区的的普遍资资料是非非常困难难的。大大多数已已有的资资料来源源于军事事部门，因为他他们可以以集中进进行调查查，但他他们常常常代表不不了普通通人状况况，因为为军人的的身体素素质水平平高于一一般人，年龄和和性别有有局限性性。国外外这方面面进行的的比较早早，早在在19119年，美国就就对十万万退役军军人进行行了测量量，美国国卫生、教育和和福利部部门还在在市民中中进行全全国范围围的测量量，包括括1879岁岁不同的的年龄、不同职职业的人人。我国国在这一一领域比比较落后后。在我我国，由由于幅员员辽阔，人口众众多，人人体尺寸寸随年龄龄、性别别、地区区的不同同而各不不相同

8、，同时，随着时时代的向向前，人人们生活活水平的的逐渐提提高，人人体的尺尺度也在在发生变变化，因因此，要要有一个个全国范范围内的的人体各各部位尺尺寸的平平均测定定值是一一项繁重重而细致致的工作作。根据据19662年建建筑科学学研究院院发表的的人体体尺度的的研究中，有有关我国国人体的的测量值值，可作作为设计计时的参参考。尺寸的分分类人体体尺寸的的测量可可分为两两类，即即构造尺尺寸和功功能尺寸寸。一一构造造尺寸：是指静静态的人人体尺寸寸，它是是人体处处于固定定的标准准状态下下测量的的。可以以测量许许多不同同的标准准状态和和不同部部位。如如手臂长长度、腿腿长度、座高等等。它对对与人体体直接关关系密切切

9、的物体体有较大大关系，如家具具、服装装和手动动工具等等。主要要为人体体各种装装具设备备提供数数据。二二功能能尺寸：是指动动态的人人体尺寸寸，是人人在进行行某种功功能活动动时肢体体所能所所能达到到的空间间范围，它是动动态的人人体状态态下测得得。是由由关节的的活动、转动所所产生的的角度与与肢体的的长度协协调产生生的范围围尺寸，它对于于解决许许多带有有空间范范围、位位置的问问题很有有用。虽虽然结构构尺寸对对某些设设计很有有用处，但对于于大多数数的设计计问题，功能尺尺寸可能能更有广广泛的用用途，因因为人总总是在运运动着，也就是是说人体体结构是是一个活活动的可可变的、而不是是保持一一定僵死死不动的的结构

10、。构造尺尺寸和功功能尺寸寸是不同同的，比比如下面面的例子子：在使用功功能尺寸寸时强调调的是在在完成人人体的活活动时，人体各各个部分分是不可可分的，不是独独立工作作的，而而是协调调动作。例如手手所能达达到的限限度并不不是手臂臂尺寸的的唯一结结果，它它部分的的也受到到肩的运运动和躯躯体的旋旋转、背背的弯曲曲等的影影响。而而功能是是由手来来完成的的。再如如人所能能通过的的最小通通道并不不等于肩肩宽，因因为人在在向前运运动中必必须依赖赖肢体的的运动。有一种种翻墙的的军事训训练，二二米高的的墙站在在地面上上是很难难翻过去去的，但但是如果果借助于于助跑跳跳跃就可可轻易做做到，人人跳高的的能力根根据日本本的

11、资料料，188岁为555厘米米。从这这里可以以看出人人可以通通过运动动能力扩扩大自己己的活动动范围，因此在在考虑人人体尺寸寸时只参参照人的的结构尺尺寸是不不行的，有必要要把人的的运动能能力也考考虑进去去，企图图根据人人体结构构去解决决一切有有关空间间和尺寸寸的问题题将很困困难或者者至少是是考虑不不足的。 HYPERLINK /gjpxw/thudz/GD_jzsj_006/chapter2/2-1-4.htm# l # 下图是常常用功能能尺寸。在在室内设设计中最最有用的的是十项项人体构构造上的的尺寸，它们是是：身高高、体重重、坐高高、臀部部至膝盖盖长度、臀部的的宽度、膝盖高高度、膝膝弯高度度、

12、大腿腿厚度、臀部至至膝弯长长度、肘肘间宽度度。 HYPERLINK /gjpxw/thudz/GD_jzsj_006/chapter2/2-1-4.htm# l # 见图图三 人体尺尺寸的比比例关系系：一般般来说成成年人的的人体尺尺寸之间间存在一一定的比比例关系系，对比比例关系系的研究究，可以以简化人人体测量量的复杂杂过程，只要量量出身高高，就可可推算出出其他的的尺寸。不同种种属的人人的人体体比例系系数不同同。白人人、黑人人、黄种种人不同同。人体尺尺寸的差差异人体体尺寸测测量如仅仅仅是着着眼于积积累资料料是不够够的，还还要进行行大量的的细致分分析工作作。由于于很多复复杂的因因素都在在影响着着人

13、体尺尺寸，所所以个人人与个人人之间，群体与与群体之之间，在在人体尺尺寸上存存在很多多差异，不了解解这些就就不可能能合理的的使用人人体尺寸寸的数据据，也就就达不到到预期的的目的 HYPERLINK /gjpxw/thudz/GD_jzsj_006/chapter2/2-1-5.htm# l # (见彩图图）。差差异的存存在主要要在以下下几方面面：一种族差差异：不同同的国家家，不同同的种族族，因地地理环境境、生活活习惯、遗传特特质的不不同，人人体尺寸寸的差异异是十分分明显的的，从越越南人的的1600.5厘厘米到比比利时人人的1779.99厘米，高差幅幅竟达119.44厘米。二世代差差异：我们们在过

14、去去一百年年中观察察到的生生长加快快（加速速度）是是一个特特别的问问题，子子女们一一般比父父母长的的高，这这个问题题在总人人口的身身高平均均值上也也可以得得到证实实。欧洲洲的居民民预计每每十年身身高增加加10到到14毫毫米。因因此，若若使用三三、四十十年前的的数据会会导致相相应的错错误。美美国的军军事部门门每十年年测量一一次入伍伍新兵的的身体尺尺寸，以以观察身身体的变变化，二二战入伍伍的人的的身体尺尺寸超过过了一战战。美国国卫生福福利和教教育部门门在19971年年19974年年所作的的研究表表明：大大多数女女性和男男性的身身高比119600年119622年国家家健康调调查的结结果要高高。最近近

15、的调查查表明百百分之五五十一的的男性高高于或等等于1775.33厘米，而600622年只有有百分之之三十八八的男性性达到这这个高度度。认识识这种缓缓慢变化化与各种种设备的的设计、生产和和发展周周期之间间的关系系之重要要性，并并作出预预测是极极为重要要的。百分位的的概念由于于人的人人体尺寸寸有很大大的变化化，它不不是某一一确定的的数值，而是分分布于一一定的范范围内。如亚洲洲人的身身高是11511888厘米这这个范围围，而我我们设计计时只能能用一个个确定的的数值，而且并并不能象象我们一一般理解解的那样样用平均均值，如如何确定定使用那那一数值值呢？这这就是百百分位的的方法要要解决的的问题。百分位位的

16、定义义是这样样的：百分分位表示示具有某某一人体体尺寸和和小于该该尺寸的的人占统统计对象象总人数数的百分分比。大部部分的人人体测量量数据是是按百分分位表达达的，把把研究对对象分成成一百份份，根据据一些指指定的人人体尺寸寸项目（如身高高），从从最小到到最大顺顺序排列列，进行行分段，每一段段的截至至点即为为一个百百分位。例如我我们若以以身高为为例：第第5百分分位的尺尺寸表示示有5的人身身高等于于或小于于这个尺尺寸。换换句话说说就是有有95的人身身高高于于这个尺尺寸。第第95百百分位则则表示有有95的人等等于或小小于这个个尺寸，5的的人具有有更高的的身高。第500百分位位为中点点，表示示把一组组数平分

17、分成两组组，较大大的500较小小的500。第第50百百分位的的数值可可以说接接近平均均值，但但决不能能理解为为有平平均人这样的的尺寸。统计计学表明明，任意意一组特特定对象象的人体体尺寸，其分布布规律符符合正态态分布规规律，即即大部分分属于中中间值，只有一一小部分分属于过过大和过过小的值值，它们们分布在在范围的的两端， HYPERLINK /gjpxw/thudz/GD_jzsj_006/chapter2/2-1-10.htm# l # 见图,图图中设了了第5百百分位和和第955百分位位，第55百分位位表示身身材较小小的，有有5的的人低此此尺寸；第955百分位位表示高高，即有有5的的人高于于此值

18、。在设计计上满足足所有人人的要求求是不可可能的，但必须须满足大大多数人人。所以以必须从从中间部部分取用用能够满满足大多多数人的的尺寸数数据作为为依据，因此一一般都是是舍去两两头，只只涉及中中间900、995或或99的大多多数人，只排除除少数人人。应该该排除多多少取决决于排除除的后果果情况和和经济效效果。平均人的的谬误选择数据据时，如如果以为为第500百分位位数据代代表了平均人人的尺尺寸，那那就错了了，这里里不存在在平均均人，在某种种意义上上这是一一种易于于产生错错觉的、含糊不不清的概概念。第第50百百分位只只说明你你所选择择的某一一项人体体尺寸有有50的人适适用，不不能说明明别的什什么。事事实

19、上几几乎没有有如何人人真正够够的上平均人人，美美国的HHerttz-bbexyy博士在在讨论关关于平平均人的时候候指出：没有有平均的的男人和和女人存存在，或或许只是是个别一一、两项项上（如如身高、体重或或坐高）是平均均值。在对约约四千个个美国空空军人员员进行的的调查中中，两项项尺寸是是平均值值的占77，三三项是平平均值的的占 33，四四项是平平均值少少于2，因此此平均均人的的概念有有些象神神话，是是不存在在的。有有两点要要特别注注意：一一是人体体测量的的每一个个百分位位数值，只表示示某项人人体尺寸寸，如身身高500百分位位只表示示身高，并不表表示身体体的其他他部分。二是绝绝对没有有一个各各项人

20、体体尺寸同同时处于于同一百百分位的的人。人体尺寸寸运用中中的问题题有有了完善善的人体体尺寸数数据，还还只是达达到了第第一步，而学会会正确的的使用这这些数据据才能说说真正达达到了人人体工程程学的目目的。一数数据的选选择：选择择适应设设计对象象的数据据是很重重要的，要清楚楚使用者者的年龄龄、性别别、职业业和民族族，包括括我们在在前述差差异一节节中所讲讲到的各各种问题题，使得得所设计计的室内内环境和和设施适适合使用用对象的的尺寸特特征。二百百分位的的运用：在在很多的的数据表表中只给给出了第第5百分分位、第第50百百分位和和第955百分位位，为什什么会这这样呢，因为这这三个数数据是人人们经常常见到和和

21、用到的的尺寸，最常用用的是第第5和第第95百百分位，一般不不用500百分位位，有人人可能产产生疑问问，为什什么不用用平均值值？我们们可以举举例说明明：例如如，以第第50百百分位的的身高尺尺寸来确确定门的的净高，这样设设计的门门会使550的的人有碰碰头的危危险。我我们只能能排除00.1的人，因为门门的造价价与门的的高度关关系不大大。再比比如：座座位舒适适的最重重要的标标准之一一是使用用者的脚脚要稳妥妥的踏在在地板上上，否则则两腿会会悬空挂挂着，大大腿软组组织会过过分受压压，双腿腿会因坐坐骨神经经受压而而导致麻麻木，假假设小腿腿连脚的的长度（包括鞋鞋）的平平均值是是46厘厘米，若若以此为为依据，则

22、设计计出的椅椅子会有有50的人脚脚踩不到到地，妇妇女们的的腿较短短，使用用它时会会不合适适。坐平平面高度度的尺寸寸不能使使用平均均值，而而是要用用较小的的尺寸才才合适棗棗长腿的的人坐矮矮椅子把把腿伸出出去就可可以了。因此，平均值值不是普普遍适用用的。常用人体体尺寸常用用人体尺尺寸包括括了结构构尺寸和和功能尺尺寸，在在室内设设计中最最常用的的为244个尺寸寸，详见见下面：定义：身身高是指指人身体体直立、眼睛向向前平视视时从地地面到头头顶的垂垂直距离离。应用：这些数数据用于于确定通通道和门门的最小小高度。然而，一般建建筑规范范规定的的和成批批生产制制做的门门和门框框高度都都适用于于99%以上的的人

23、，所所以，这这些数据据可能对对于确定定人头顶顶上的障障碍物高高度更为为重要。注意：身身高一般般是不穿穿鞋测量量的，故故在使用用时应给给予适当当补偿。百分点选选择：由由于主要要的功用用是确定定净空高高，所以以应该选选用高百百分点数数据。因因为天花花板高度度一般不不是关键键尺寸，设计者者应考虑虑尽可能能地适应应1000%的人人。定义：眼眼睛高度度是指人人身体直直立、眼眼睛向前前平视时时从地面面到内眼眼角的垂垂直距离离。应用：这这些数据据可用于于确定在在剧院、礼堂、会议室室等处人人的视线线，用于于布置广广告和其其他展品品。用于于确定屏屏风和开开敞式大大办公室室内隔断断的高度度。注意：由由于这个个尺寸

24、是是光脚测测量的，所以还还要加上上鞋的高高度，男男子大约约需2.5cmm，女子子大约需需加7.8cmm。这些些数据应应该与脖脖子的弯弯曲和旋旋转以及及视线角角度资料料结合使使用，以以确定不不同状态态、不同同头部角角度的视视觉范围围。百分点选选择：百百分点选选择将取取决于关关键因素素的变化化。例如如：如果果设计中中的问题题是决定定隔断或或屏风的的高度，以保证证隔断后后面人的的秘密性性要求，那么隔隔离高度度就与较较高人的的眼睛高高度有关关（第995百分分点或更更高），其逻辑辑是假如如高个子子人不能能越过隔隔断看过过去，那那么矮个个子人也也一定不不能。反反之，假假如设计计问题是是允许人人看到隔隔断里

25、面面，则逻逻辑是相相反的，隔断高高度应考考虑较矮矮人的眼眼睛高度度（第55百分点点或更低低）。定义：肘肘部高度度是指从从地面到到人的前前臂与上上臂接合合处可弯弯曲部分分的距离离。应用用：对于于确定柜柜台、梳梳妆台、厨房案案台、工工作台以以及其他他站着使使用的工工作表面面的舒适适高度，肘部高高度数据据是必不不可少的的。通常常，这些些表面的的高度都都是凭经经验估计计或是根根据传统统做法确确定的。然而，通过科科学研究究发现最最舒适的的高度是是低于人人的肘部部高度77.6ccm。另另外，休休息平面面的高度度大约应应该低于于肘部高高度2.533.8ccm。注意意：确定定上述高高度时必必顷考虑虑活动的的性

26、质,有时这这一点比比推荐的的,低于于肘部高高度7.6cmm还重要要。百分分点选择择：假定定工作面面高度确确定为低低于肘部部离度约约7.66cm、那么从从96.5cmm（第55百分点点数据）到1111.88cm（第955百分点点数据）这样一一个范围围都将适适合中间间的900的男男性使用用者。考考虑到第第5百分分点的女女性肘部部高度较较低，这这个范闹闹应为888.99cm到到1111.8ccm，才才能对男男女使用用者都适适应。由由于其中中包含许许多其他他因索，如存在在特别的的功能要要求和每每个人对对舒适高高度见解解不同等等等，所所以这些些数值也也只是假假定推荐荐的。定义：挺挺直坐高高是指人人挺直坐

27、坐着时，座椅表表面到头头顶的垂垂直距离离。应用用：用于于确定座座椅土方方障碍物物的允许许高度。在布置置双层床床时，搞搞创新的的节约空空间设计计时，例例如利用用搁楼下下面的空空间吃饭饭或工作作都要由由这个关关键的尺尺寸来确确定其高高度。确确定办公公室或其其他场所所的低隔隔断要用用到这个个尺寸，确定餐餐厅和酒酒吧里的的火车座座隔断也也要用到到这个尺尺寸。注意意：座椅椅的倾斜斜、座椅椅软垫的的弹性、衣服的的厚度以以及人坐坐下和站站起来时时的活动动都是要要考虑的的重要因因素。百分分点选择择：由于于涉及到到间距问问题，采采用第995百分分点的数数据是比比较合适适的。定义：正正常坐高高是指人人放松坐坐着时

28、，从座椅椅表面到到头顶的的垂直距距离。应用用：可用用于确定定座椅上上方障碍碍物的最最小高度度。布置置双层床床时，搞搞创新的的节约空空间设计计时，例例如利用用搁楼下下面的空空间吃饭饭或工作作，都要要根据这这个关键键尺寸来来确定其其高度。确定办办公室和和其他场场合的低低隔断要要用到这这尺寸，确定餐餐厅和酒酒吧里的的火车座座隔断也也要用到到这个尺尺寸。注意意：座椅椅的倾斜斜、座简简垫的弹弹性、衣衣服的厚厚度以及及人坐下下相站起起来时的的活动都都是要考考虑的重重要因素素。百分分点选择择：由于于涉及到到间距问问题、采采用第1115百百分点的的数据比比较合适适。定义：这这个眼睛睛高度是是指人的的内眼角角到

29、座椅椅表面的的垂直距距离。应用用：当视视线是设设计问题题的中心心时，确确定视线线和最佳佳视区要要用到这这个尺寸寸，这类类设计对对象包括括剧院、礼堂、教室和和其他需需要有良良好视听听条件的的室内空空间。注意：应应该考虑虑本书中中其他地地方所论论述的头头部与眼眼睛的转转动范围围:座椅椅软垫的的弹性、座椅面面距地面面的高度度和叮调调座简的的调节范范围。百分点选选择：假假如有适适当的可可调节性性，就能能适应从从第5百百分点到到第955百分点点或者更更大的范范围。定义：这个肩肩高是指指从座椅椅表面到到脖子与与肩峰之之间的肩肩中部位位置的垂垂直距离离。应用：这这些数据据大多数数用于机机动车辆辆中比较较紧张

30、的的工作空空间的设设计中，很少被被建筑师师和室内内设计师师所使用用。但是是，在设设计那些些对视觉觉听觉有有要求的的空间时时，这个个尺寸有有助于确确定出妨妨碍视线线的障碍碍物，也也许在确确定火车车座的高高度以及及类似的的设计中中有用。注意：要要考虑座座椅软垫垫的弹性性。百分点选选择：由由于涉及及到间距距问题一般使使用第995百分分点的数数据。定义：肩肩宽是指指两个三三角肌外外侧的最最大水平平距离。应用：肩肩宽数据据可用于于确定环环绕桌子子的座椅椅间距和和影剧院院、礼堂堂中的排排椅座位位间距也可用用于确定定公用和和专用空空间的通通道间距距。注意:用用这些数数据要注注意可能能涉及到到的变化化。要考考

31、虑衣服服的厚度度，对薄薄衣服要要附加77.9mmm，对对厚衣服服附加77.6ccm。还还要注意意，由于于躯干和和肩的活活动，两两肩之间间所需的的空间会会加大。百分点选选择：由由于涉及及到间距距问题，应使用用第955百分点点的数据据定义：两两肘之间间宽度是是指两肋肋屈曲、自然靠靠近身体体、前臂臂平伸时时两肋外外则面之之间的水水平距离离。应用：这这些数据据可用于于确定会会议桌、告桌、柜台和和牌桌周周围座椅椅的位置置注意：应应该与肩肩宽尺寸寸结合使使用。百分点选选择：由由于涉及及到间距距问题，应使用用第955百分点点的数据据。定义：臀臀部宽度度是指臀臀部最宽宽部分的的水平尺尺寸。这这个尺寸寸也可以以

32、站着测测量，这这时就成成为下半半部躯干干的最大大宽度。本书表表格中的的尺寸是是坐着测测量的。应用：这这些数据据对于确确定座椅椅内侧尺尺寸和设设计酒吧吧、柜台台和办公公座椅极极为有用用。注意：根根据具体体条件，与两肋肋之间宽宽度和肩肩宽结合合使用。百分点选选择：由由于涉及及到间距距问题，应使用用第955百分点点的数据据。定义：肘肘部平放放高度是是指从座座椅表面面到肘部部尖端的的垂直距距离。应用：与与其他一一些数据据和考虑虑因素联联系在一一起，用用于确定定椅子扶扶手、工工作台、书桌、餐桌和和其他特特殊设备备的高度度。注意：座座椅软垫垫的弹性性、座椅椅表面的的倾斜以以及身体体姿势都都应予以以注意。百

33、分点选选择：肘肘部平放放高度既既不涉及及间距问问题也不不涉及伸伸手够物物的问题题，其目目的只是是能使手手臂得到到舒适的的休息即即可。选选择第550百分分点左右右的数据据是合理理的。在在许多情情况下，这个高高度在114227.99cm之之间。这这样一个个范围可可以适合合大部分分使用者者。定义：大大腿厚度度是指从从座椅表表面到大大腿与腹腹部交接接处的大大腿端部部之间的的垂直距距离。应用：这这些数据据是设计计柜台、书桌、会议桌桌、家具具及其他他一些室室内设备备的关键键尺寸，而这些些设备都都需要把把腿放在在工作面面下面。特别是是有直拉拉式抽屉屉的工作作面，要要使大腿腿与大腿腿上方的的障碍物物之间有有适

34、当的的间隙，这些数数据是必必不可少少的。注意：在在确定上上述设备备的尺寸寸时其其他一些些因素也也应该同同时予以以考虑例如膝膝瞩高度度和座椅椅软垫的的弹性。百分点选选择:由由于涉及及到间距距问题，应选用用第955百分点点的数据据。定义：膝膝盖高度度是指从从地面到到膝盖骨骨中点的的垂直距距离。应用：这这些数据据是确定定从地面面到书桌桌、餐桌桌、柜台台底面距距离的关关键尺寸寸，尤其其适用于于使用者者需要把把大腿部部分放在在家具下下面的场场合。坐坐着的人人与家具具底面之之间的靠靠近程度度，决定定了膝盖盖高度和和大腿厚厚度是否否是关键键尺寸。注意：要要同时考考虑座椅椅高度和和座垫的的弹性。百分点选选择:

35、要要保证适适当的间间距，故故应选用用第955百分点点的数据据。定义：膝膝眶高度度是指人人挺直身身体坐着着时，从从地面到到膝盖背背后(腿腿弯)的的垂直距距离。测测量时膝膝盖与髁髁骨垂直直方向对对正，赤赤裸的大大腿底面面与膝盖盖背面(腿弯)接触座座椅表面面。应用：这这些数据据是确定定座椅面面高度的的关键尺尺寸，尤尤其对于于确定座座椅前缘缘的最大大高度更更为重要要。注意：选选用这些些数据时时必须注注意座垫垫的弹性性。百分点位位择:确确定座椅椅高度，应选用用第5百百分点的的数据，因为如如界座椅椅太高、大腿受受到压力力会使人人感到不不舒服。假如一一个座椅椅高度能能适应小小个子人人，也就就能适应应大个子子

36、人。定义：臀臀部、膝膝腿部长长度是由由臀部最最后面到到小腿背背面的水水平距离离。应用：这这个长度度尺寸用用于座椅椅的设计计中，尤尤其适用用于确定定腿的位位置、确确定长凳凳和靠背背椅等前前面的垂垂直面以以及确定定椅面的的长度。注意：要要考虑椅椅面的倾倾斜度。百分点选选择：应应该选用用第5百百分点的的数据，这样能能适应最最多的使使用者，臀部膝腿部部长度较较长和较较短的人人。如果果选用第第95百百分点的的数据，则只能能适合这这个长度度较长的的人、而而不适合合这个长长度较短短的人。定义：臀臀部膝膝盖长度度是从臀臀部最后后面到膝膝盖骨前前面的水水平距离离。应用:这这些数据据用于确确定椅背背到膝盖盖前方的

37、的障碍物物之间的的适当距距离，例例如; 用于影影剧院、礼堂和和作礼拜拜的固排排椅设计计中。注意：还还个长度度比臀部部一足尖尖长度要要短，如如果座椅椅前面的的家具或或其他室室内设施施没有放放置足尖尖的空间间、就应应应用臀臀部足尖尖长度。百分点选选择:由由于涉及及到间距距问题应选用用第955百分点点的数据据。定义：臀臀部一足足尖长度度是从臀臀部最后后面到脚脚趾尖端端的水平平距离。应用：这这些数据据用于确确定椅背背到膝盖盖前方的的障碍物物之间的的适当距距离。例例如，用用于影剧剧院、礼礼堂和作作礼拜的的固定排排椅设计计中。注意：如如果座椅椅前方的的家具或或其他室室内设施施有放脚脚的空间间，而且且间隔要

38、要求比较较重要，就可以以使用臀臀部膝盖盖长度来来确定合合适的间间距。百分点选选择：由由于涉及及到间距距问题应选用用第955百分点点的数据据，定义义，这个个高度是是指人生生直，臂臂、手和和手指向向上伸直直时，座座椅表面面到中指指末稍的的垂直距距离。应应用，这这些数主主要用于于确定头头顶上方方的控制制装置和和开关等等等的位位置，所所以较多多地被设设备专业业的设计计人员所所使用。定义：垂垂直手握握高度是是指人站站立、手手握横杆杆，然后后使横杆杆上升到到不便人人感到不不舒服或或拉得过过紧的限限度为止止，此时时从地面面到横杆杆顶部的的乖直距距离。应用：这这些数据据可用于于确定开开关、控控制器、拉杆、把手

39、、书架以以及衣帽帽架等等等的最大大高度。注意：尺尺寸是不不穿鞋测测量的，使用时时要给予予适当地地补偿。百分点选选择：由由于涉及及到伸手手够东西西的问题题，如果果采用高高百分点点的数据据就不能能适应小小个子人人，所以以设计出出发点应应该基于于适应小小个子人人、这样样也同样样能适应应大个子子人。定义：侧侧向手握握距离是是指人直直立、右右手侧向向平伸握握住横杆杆一直直伸展到到没有感感到不舒舒服或拉拉得过紧紧的位置置，这时时从人体体中线到到横杆外外侧面的的水平距距离。应用：这这些数据据有助于于设备设设计人员员确定控控制开关关等装置置的位置置，它们们还可以以为建筑筑师和室室内设计计师用于于某些特特定的场

40、场所，例例如医院院，实验验室等。如果使使用者是是坐着的的，这个个尺寸可可能会稍稍有变化化，但仍仍能用于于确定人人侧面的的书架位位置。注意：如如果涉及及的活动动需要使使用专门门的手动动装置、手套或或其他某某种特殊殊设备，这些都都会延长长使用者者的一般般手握距距离，对对于这个个延长量量应予以以考虑。百分点选选择：由由于主要要的动用用是确定定手握距距离，这这个距离离应能适适应大多多数人，因此，选用第第5百分分点的数数据是合合理的。定义：这这个距离离是指人人肩膀靠靠培直立立，手臂臂向前平平伸，食食指与拇拇指尖接接触，这这时从培培到拇指指梢的水水平距。应用：有有时人们们需要越越过某种种障碍物物去够一一个

41、物体体或者操操纵设备备，这些些数据可可用来确确定障碍碍物的最最大尺寸寸。本书书中列举举的设计计情况是是在工作作台上方方安装搁搁板或在在办公室室工作桌桌前面的的低隔断断上安装装小柜。注意：要要考虑操操作或工工作的特特点。百分点点选择：同lUU相同选用第第5百分分点的数数据，这这样能适适应大多多数人。六尺寸寸的衡量量标准：1、舒适适的标准准：前面面我们讲讲了人体体尺寸运运用的一一个原则则：够够得着的的距离，容得下下的空间间。但但这仅仅仅是满足足了最基基本的功功能需要要，也就就是满足足了最低低限度的的需要。而要达达到舒适适则是另另一个标标准。举举一个例例子：火火车卧铺铺按照功功能尺寸寸肯定是是合理的

42、的，但睡睡起来肯肯定没有有五星级级饭店中中的大床床舒服。这个例例子告诉诉我们舒舒适的程程度也是是一个尺尺寸选择择的标准准。2、安全全的尺度度：七形形式对尺尺度的影影响：敏感和不不敏感重心问题题在设计中中许多尺尺寸的考考虑还有有个重心心的问题题，例如如栏杆的的设计，简单的的说栏杆杆的高度度应该高高于人的的重心，重心是是考虑全全部重量量集中作作用的点点。当考考虑人的的重量时时，就可可以用这这个点来来代替人人体重量量之所在在所以如如果栏杆杆低于这这一点，人体一一旦失去去稳定，就可能能越过栏栏杆而坠坠落。而而重心一一般在人人的肚脐脐后，所所以当人人们站在在栏杆附附近，如如果发现现栏杆比比自己的的肚脐还

43、还低，就就会产生生恐惧感感。理论论上的人人体重心心高度如如以身高高为1000，重重心则为为56。如平均均身高为为1633厘米，重心高高度为992厘米米。这是是平均值值，修正正一下取取1100厘米较较好。一般般来说每每个人的的重心位位置不同同，主要要是受身身高、体体重和体体格的不不同的影影响。通通常躯干干低的人人重心偏偏向下方方，反之之则偏上上根据测测定重心心在身高高一半以以上的人人不到550。此外重重心还随随人体位位置和姿姿态的变变化而不不同。比比如椅子子的设计计，现在在家具的的设计形形式丰富富多样，尤其是是椅子，四条腿腿的一般般稳定性性较好，但是三三条腿、一条腿腿的就有有个重心心问题。人在坐

44、坐姿时的的重心很很多人可可能以为为在座板板的重心心，其实实不然，除了直直立的重重心，还还要考虑虑重心的的移动。第三章 人体与与家具第一节 作业面面的设计计工作面面的高度度作业业区设计计主要依依据人体体尺寸的的测量数数据，而而作业性性质、生生理和心心理诸因因素也会会影响作作业区的的设计。工作面面的高度度是决定定人工作作时的身身体姿势势的重要要因素。不不正确的的工作面面高度将将影响着着工人的的姿势，引起身身体的歪歪曲，以以致腰酸酸背痛。不论是是坐着工工作还是是站立工工作，都都存在着着一个最最佳工作作面高度度的问题题。这里里需要强强凋，工工作面高高度不等等于桌面面高度，因为工工作物件件本身是是有高度

45、度的。例例如，打打字机的的键盘高高度，一一般有225至55Ommm。不考考虑具体体的工作作人员，一概采采用固定定的工作作面高度度，这不不是一项项好的设设计。有人人对烫衣衣板高度度与工作作人员生生理方面面的关系系作了实实验研究究。实验验中使用用了人的的能量消消耗(kkW)、心跳次次数、呼呼吸次数数等指标标。多数数受实验验者选择择烫衣板板距肘下下15OOmm为为宜。如如果把烫烫衣板置置于距肘肘下255Ommm，出现现了受实实验者呼呼吸情况况稍有变变化。还还有人对对不同高高度的搁搁架作过过实验研研究。实实验中使使用了距距地面以以上1000、 3000、 5500、 7000、111000、13300

46、、15000和117000mm的的不同搁搁架。实实验结果果表明，最佳的的搁架高高度是距距地面111000mm。这个高高度即为为高出人人体肘部部1500mm。受实验验者使用用这个高高度的搁搁架能量量消耗(kW)最小。其他一一些人的的类似实实验都一一致指出出，当搁搁架高度度低于肘肘部时，随着搁搁架高度度的下降降，人的的能量消消耗增加加较快。这是由由于人体体自身的的重量造造成的。例如一一个588kg体体重的女女工，搬搬运0.5g的的罐头到到高于肘肘部的搁搁架上;她必须须举起00.5kkg的罐罐头，llkg重重的前臂臂， 11.5kkg重的的上臂。为了搬搬动0.5kgg的罐头头到低于于肘部的的搁架上上

47、，需要要不同程程度地移移动身体体，则能能量消耗耗增加很很快。手臂的的位置作作业面的的高度影影响人的的作业技技能。一一般认为为，手在在身前作作业，肘肘部自然然放下;手臂内内收呈直直角时，作业速速度最快快，即这这个作业业面高度度最有利利于技能能作业。但另一一个对食食品包装装的研究究的结果果与以上上观点稍稍有不同同(下图图)。由由图可见见，当手手臂在身身体两侧侧，外展展角度为为8度23度度，前臂臂内收平平放在工工作台上上时，食食品包装装的作业业效能最最高，即即包装速速度快，质量好好，而且且人体消消耗的能能量也随随之减少少。如果果座椅太太低，上上臂外展展角度达达45度度时，肩肩承受了了身体的的平衡重重

48、量，将将导致肌肌肉疲劳劳，所以以作业效效能下降降，人体体能耗增增加。目前前设计技技能作业业主要以以速度和和精确度度为标准准。但有有些人体体工程学学专家认认为还应应考虑疲疲劳和单调两个因因素，以以后的章章节将详详细讨论论这两个个问题。最佳的的工作面面高度是是在人的的肘下550mmm。这个个数值是是根据生生产效率率和工作作人员的的生理情情况两方方面因素素确定的的。很早早就有人人研究后后指出，工作面面在肘下下2576mmm是合合适的。随后许许多研究究都证明明了这一一点。重重要的结结论是：（1）工作面面高度应应由人体体肘部高高度来确确定，而而不是由由地面以以上的高高度来确确定。由由于不同同人的肘肘部高

49、度度是不一一样的，所以使使用一个个固定的的数字来来设计工工作面高高度显然然是不合合理的：（2）工作面面的最佳佳高度号号略低于于人的肘肘部。虽虽然不同同的研究究者提出出了不同同的肘下下距离，但是一一致的看看法是工工作面在在人的肘肘下。有有人提出出工作面面的高度度是人体体高度的的60，也有有人认为为工作面面高度是是人体高高度的557%。曾对440622个人进进行统计计研究，人的肘肘部高度度是人体体高度的的63%。站立作业业工作作面的高高度是决决定人工工作时的的身体姿姿势的重重要因素素。工作作面的高高度设计计按基本本作业姿姿势可分分为三类类:站立立作业：坐姿作作业；交交替式作作业；站站立作业业。工作

50、作面是指指作业时时手的活活动面。工作面面可以是是工作台台的台面面，也可可以是主主要作业业区域。工作面面的高度度决定于于作业时时手的活活动面的的高度，例如绣绣花时，绣面的的高度。站立工工作时，工作面面的高度度决定了了人的作作业姿势势。工作作面过高高，人不不得不抬抬肩作业业，可引引起肩脾脾、颈部部等部位位疼痛性性肌肉痉痉挛。工工作面太太低，迫迫使人弯弯腰弯背背，引起起腰痛。站立作作业的最最佳工作作面高度度为肘高高以下551OO厘米。男性的的平均肘肘高约力力1055厘米，女性约约力988厘米。因此，按人体体尺寸考考虑，男男性的最最佳作业业面高度度为9551OO0厘米米，女性性的最佳佳作业面面高度为为

51、8898厘厘米。作作业性质质也可影影响作业业面高度度的设计计，如图图（11）对于于精密作作业（例例如绘图图），作作业面应应上升到到肘高以以上510厘厘米，以以适应眼眼睛的观观察距离离。同时时，给肘肘关节部部一定的的支承，以减轻轻背部肌肌肉的静静态负荷荷。（2）对于工工作台，如果台台面还要要放置工工具、材材料等，台面高高度应降降到肘高高以下ll0ll5厘米米。（3）若作业业体力强强度高，例如需需要借助助身体的的重量（木工、柴瓦工工）；作作业面应应降到肘肘高以下下1540厘厘米。对对于不同同的作业业性质，设计者者必须具具体分析析其特点点，以确确定最佳佳作业面面高度。作作业面应应按身材材较高的的人设

52、计计，身材材较低的的人可使使用垫脚脚台。坐姿作业业对于于一般的的坐姿作作业，作作业面的的高度仍仍在肘高高(坐姿姿)以下下5ll0厘米米比较合合适。同同样，在在精密作作业时，作业面面的高度度必须增增加，这这是由于于精密作作业要求求手眼之之间的精精密配合合。在精精密作业业中，祝祝觉距离离决定了了人的作作业姿势势。打字字随着中中文计算算机的发发展，打打字工作作越来越越多。打打字时的的作业面面高度决决定于打打字机的的键盘高高度和工工作台高高度。然然而，降降低工作作台的高高度受到到腿所必必需的空空间的限限制。最最低的工工作台高高度可由由以下公公式求得得：LHH=K十十R十TT式中中LH一一最低工工作台高

53、高度；KK一膑骨骨上缘高高(坐姿姿)；RR一活动动空隙，男性为为5厘米米，女性性为7厘厘米；TT一工作作台面厚厚度。 HYPERLINK /course/snsj/shinei/renti/chapter3/3-1-5.htm 坐立交替替式作业业由于于受到视视觉距离离和手的的较精密密工作(如书写写、打字字等)的的要求，一般办办公桌的的高度都都应在肘肘高以上上。办公公桌的高高度是否否合适，还取决决于另外外两个因因素1椅椅面与桌桌面的距距离和桌桌下腿的的活动空空间。前前者影响响人腰部部姿势;后者决决定腿是是否舒服服。一般般而言，办公桌桌应按身身材较大大的人的的人体尺尺寸设计计，这是是因为身身材小的

54、的人可以以加高椅椅面和使使用垫脚脚台。而而身材较较大的人人使用低低办公桌桌就会导导致腰腿腿的疲劳劳和不舒舒服。设计计办公桌桌时应保保证办公公人员有有足够的的腿的活活动空间间。因为为，腿能能适当移移动或交交叉对血血液循环环是有利利的。抽抽屉应在在办公人人员两边边;而不不应在桌桌子中间间，以免免影响腿腿的活动动。坐立交替替式作业业这是指指工作者者在作业业区内，既可坐坐也可由由图可见见。重要要的和需需要经常常注意的的视觉工工作必须须设计在在舒服的的视线范范围内。从而，避免由由于头的的姿势不不自然而而引起的的颈部肌肌肉痛疼疼。站站，可坐坐立交替替地工作作(参考考图366)。这这种工作作方式很很符合生生

55、理学和和矫形学学(研究究人体，尤其是是儿童骨骨酪系统统变形的的学科)的观点点。坐姿姿解除了了站立时时人的下下肢的肌肌肉负荷荷，而站站立时可可以放松松坐姿引引起的肌肌肉紧张张，坐与与站各导导致不同同肌肉的的疲劳和和痛疼，所以坐坐立之间间的交替替可以解解除部分分肌肉的的负荷，坐立交交替还可可使脊椎椎中的惟惟间盘获获得营养养。一个坐坐立交替替式作业业的机床床设计。有关尺尺寸如下下;(1)膝活动动空间: 300 x655平方厘厘米(2)作业面面一椅面面: 330660厘米米(3)作作业面：l000122O厘米米(4)座座椅可调调范围，80一一1000另另外，坐坐立交替替设计还还很适合合需频繁繁坐立的的

56、工作。例如美美国UPPS又整整车司机机的座椅椅就比一一般汽车车司机的的座椅高高，它可可以坐立立交替，从而大大大减轻轻了频繁繁坐立的的劳动强强度。斜作业面面作作业时，人的视视觉注意意的区域域决定头头的姿势势。头的的姿势要要舒服，视线与与水平线线的夹角角应在下下图所规规定的范范围内。坐姿时时，此夹夹角为33244)站姿时时为233344。由由于视线线倾斜的的角度包包括头的的倾斜和和眼球转转动两个个角度，实际头头倾斜角角度为站站立822,坐姿姿1729。实际际工作中中，头的的姿势很很难保持持在图337所示示的范围围内，如如最常见见的在写写字台上上读写书书画，头头的倾角角就超过过了舒服服的范围围(即8

57、8222，)，因因此;出出现了桌桌面或者者作业面面倾斜的的设计。此时人人的头和和躯体的的姿势受受作业面面高度和和倾斜角角度两个个因素的的影响 HYPERLINK /course/snsj/shinei/renti/chapter3/3-1-6.htm# l # (下图)。图中中的绘图图桌都是是己经批批量生产产的产品品。研究究者根据据人的作作业姿势势，选出出4张设设计好的的和4张张设计差差的绘图图桌进行行比较aa通过测测量发现现如下结结果：(11)设计计好的，躯体弯弯曲为7799; (2)设设计差的的，躯体体弯曲为为19422;(33)设计计好的，头的倾倾角为22933;(4)设计差差的，头头的

58、倾角角为SOO336。 特别是是当水平平作业面面过低时时，由于于头的倾倾角不可可能过多多超过330，人不得得不增加加躯体的的弯曲程程度。因因此，绘绘图桌的的设计应应注意以以下几条条要求，(1)高高度和倾倾斜度都都可调:(2)桌桌面前缘缘的高度度应在6651130厘厘米内可可调;(33)桌面面倾斜度度应在00775内内可谓。对学生生使用课课桌时的的姿势的的研究己己经发现现，躯体体倾斜(第122节胸椎椎与眼睛睛的连线线同水平平面之词词的夹角角)程度度与桌面面倾斜有有关系：(11)水平平桌面: 355445。(22)倾斜斜12桌面: 377448;(3)倾倾斜244桌面面; 44050。可见，倾斜桌

59、桌面有利利于保持持躯体自自然姿势势，避免免弯曲过过度。另另外，肌肌电图和和个体主主观感受受测量都都证明了了倾斜桌桌面的优优越性，倾斜桌桌面还有有利于视视觉活动动。但桌桌面斜了了，放东东西就困困难，这这一点设设计时亦亦应予以以考虑。可可调工作作台从适适应性而而言，可可调工作作台是理理想的人人体工程程学的设设计。在在轻负荷荷作业条条件下，不同身身高的人人应采用用的调节节高度如如图所示示。可调调节操作作人员肘肘部的离离地高度度。如果果操作人人员是坐坐着工作作的，调调节坐椅椅的高度度。如果果操作人人员是站站立工作作的，可可在脚下下设置不不同高度度的踏脚脚板或铺铺设不同同张数的的地毯，以调节节高度。 原

60、始人人只会蹲蹲、跪、伏，并并不会坐坐，那么么座椅是是怎么产产生的？经过人人类学家家的研究究，人类类最早使使用座椅椅完全是是权力地地位的象象征，座座的功能能是次要要的。以以后座椅椅又逐步步发展成成一种礼礼仪工具具，不同同地位的的人座椅椅大小不不同。座座椅的地地位象征征意义至至今仍然然存在（见下图图）。直直到本世世纪初，人们才才开始认认识到坐坐着工作作可以提提高工作作效率，减轻劳劳动强度度。不论论在工作作、在家家中、在在公共汽汽车或在在其他的的任何地地方，每每人在他他的一生生中总有有很大的的一部分分时间是是花在坐坐的上面面。我们们从经验验可知，椅子和和座位必必须舒适适，并配配合不同同的工作作需要，