1、第二章 人體尺寸及其應(yīng)用,第一節(jié) 人體尺寸 第二節(jié) 人體尺寸的應(yīng)用 第三節(jié) 常用人體尺寸,人體尺寸指的是人體各個(gè)部位的尺寸。與之相對(duì)應(yīng)的學(xué)科是人體測(cè)量學(xué)。,一、人體尺寸,第一節(jié) 人體尺寸,人體測(cè)量學(xué)的定義,人體測(cè)量學(xué)是一門(mén)用測(cè)量方法研究人體的體格特征的科學(xué)。它是通過(guò)測(cè)量人體各部位尺寸來(lái)確定個(gè)體之間和群體之間在人體尺寸上的差別，用以研究人的形態(tài)特征，從而為各種工業(yè)設(shè)計(jì)和工程設(shè)計(jì)提供人體測(cè)量數(shù)據(jù)。,二、人體尺寸的分類(lèi),人體尺寸的測(cè)量可分為兩類(lèi)，即構(gòu)造尺寸和功能尺寸。,1構(gòu)造尺寸：是指靜態(tài)的人體尺寸，它是人體處于固定的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下測(cè)量的?？梢詼y(cè)量許多不同的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)和不同部位，如手臂長(zhǎng)度、腿長(zhǎng)度、坐高等

2、。它對(duì)與人體有直接關(guān)系的物體有較大關(guān)系，如家具、服裝和手動(dòng)工具等。主要為人體各種裝具設(shè)備提供數(shù)據(jù)。,2功能尺寸：是指動(dòng)態(tài)的人體尺寸，是人在進(jìn)行某種功能活動(dòng)時(shí)肢體所能達(dá)到的空間范圍。,圖示說(shuō)明車(chē)輛駕駛室設(shè)計(jì)中采用靜態(tài)尺寸和動(dòng)態(tài)尺寸的不同。采用靜態(tài)尺寸時(shí)，人們的注意力集中在人體尺寸與周?chē)吔玳g的凈空。而采用動(dòng)態(tài)尺寸時(shí)，則人們將注意力集中到所包括的操作功能上去。,三、人體尺寸的比例關(guān)系,一般來(lái)說(shuō)，成年人的人體尺寸之間存在一定的比例關(guān)系，對(duì)比例關(guān)系的研究，可以簡(jiǎn)化人體測(cè)量的復(fù)雜過(guò)程，只要量出身高，就可推算出其他的尺寸。不同種屬的人的人體比例系數(shù)不同。白人、黑人、黃種人不同。,四、人體尺寸的差異,1、地

3、區(qū)與種族的差異,注意點(diǎn)： 由于不同國(guó)家、不同地區(qū)、不同種族的人體尺寸的差異，即使是同一國(guó)家，不同地區(qū)的人體尺寸也有差異。因此，在設(shè)計(jì)中考慮產(chǎn)品的多民族的通用性。,在使用人體測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)，要考慮其測(cè)量年代，然后加以適當(dāng)修正。,一組數(shù)據(jù)：歐洲居民每隔10年身高增加11.4cm;美國(guó)城市男性青年在19731986年的13年間身高增加2.3cm;日本男性青年在19341965年的31年間身高增加5.2cm、體重增加4kg、胸圍增加3.1cm;我國(guó)原廣州中山醫(yī)學(xué)院男性在19561979年的23年間身高增加4.38cm、女性身高增加2.67cm。,2、年代的差異,注意：在采用人體尺寸時(shí)，必須判斷對(duì)象適合那些

4、年齡組，要注意不同年齡組尺寸數(shù)據(jù)的差異。在進(jìn)行某項(xiàng)設(shè)計(jì)時(shí)必須經(jīng)常判斷與年齡的關(guān)系，是否適用于不同的年齡。對(duì)工作空間的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量使其適應(yīng)于1865歲的人。例如： 人體尺寸增長(zhǎng)過(guò)程：男20歲、女18歲。（結(jié)束） 手的尺寸：男15歲、女13歲。（達(dá)到一定值） 腳的大小：男17歲、女15歲。（基本定型） 成 年 人：身高隨年齡增長(zhǎng)而收縮；體重、肩寬、腹圍、臀圍、胸圍卻隨年齡增長(zhǎng)而增長(zhǎng)。,3、年齡的差異,4、性別的差異,男女之間的差異： 1)對(duì)于大多數(shù)人體尺寸，男性比女性大些； （但有四個(gè)尺寸胸厚、臀寬、臂部及大腿周長(zhǎng)正相反） 2)同整個(gè)身體相比，女性的手臂和腿較短，軀干和頭占的比例較大，肩較窄，骨盆較

5、寬； 3)皮下脂肪厚度及脂肪層在身體上的分布，男女也有明顯差別； 4)在腿的長(zhǎng)度尺寸起重要作用的場(chǎng)所（如座姿操作的崗位），考慮女性的人體尺寸至關(guān)重要。,5、其它,地域性的差異 職業(yè)差異 社會(huì)的發(fā)達(dá)程度也是一種重要的差別 了解了這些差異，在設(shè)計(jì)中就應(yīng)充分注意它對(duì)設(shè)計(jì)中的各種問(wèn)題的影響及影響程度，并且要注意數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)中加以修正，不可盲目地采用未經(jīng)細(xì)致分析的數(shù)據(jù)。,在每個(gè)國(guó)家，殘疾人都占一定比例全世界的殘疾人約有4億。美國(guó)衛(wèi)生、教育和福利部門(mén)估計(jì)1970年美國(guó)殘疾人口達(dá)6900萬(wàn)。,6、殘疾人,1）乘輪椅患者。在設(shè)計(jì)中要全面考慮這些因素，因此首先假定坐輪椅對(duì)四肢的活動(dòng)沒(méi)有影響，活動(dòng)的程度接近

6、正常人，而后，重要的是決定適當(dāng)?shù)氖直勰軌虻玫降木嚯x、各種間距及其他些尺寸，這要將人和輪椅一并考慮，因此對(duì)輪椅本身應(yīng)有一些解剖知識(shí)。圖2-15給出了輪椅的基本尺寸和與之有關(guān)的尺寸。圖216和圖217為乘輪椅的人體尺寸，應(yīng)提出的是大多數(shù)乘輪椅的人活動(dòng)時(shí)不能保持身體挺直，相應(yīng)地，人體各部分也不是水平或垂直的。,2）能走動(dòng)的殘疾人。對(duì)于能走動(dòng)的殘疾人，必須考慮他們是使用拐杖、手杖、助步車(chē)、支架，還是用狗幫助行走，這些都是病人功能需要的一部分。所以為了作好設(shè)計(jì)，除應(yīng)知道一些人體測(cè)量數(shù)據(jù)之外，還應(yīng)把這些工具當(dāng)作一個(gè)整體來(lái)考慮。 另外，關(guān)于殘疾人的設(shè)計(jì)問(wèn)題有門(mén)的學(xué)科進(jìn)行研究，稱(chēng)為無(wú)障礙設(shè)計(jì)。國(guó)外已經(jīng)形成相當(dāng)

7、系統(tǒng)的體系。,四、人體測(cè)量中的主要統(tǒng)計(jì)函數(shù)（術(shù)語(yǔ)）,術(shù)語(yǔ),總體,統(tǒng)計(jì)學(xué)中，把所要研究的全體對(duì)象的集合稱(chēng)為“總體”。人體尺寸測(cè)量中，總體是按一定特征被劃分的人群。因此，設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)必須了解總體的特性，并且對(duì)該總體命名，例如，中國(guó)成年人、中國(guó)飛行員等。,樣本,統(tǒng)計(jì)學(xué)中，把從總體取出的許多個(gè)體的全部稱(chēng)為“樣本”。各種人體尺寸手冊(cè)中的數(shù)據(jù)就是來(lái)自這些樣本，因此，設(shè)計(jì)人員必須了解樣本的特點(diǎn)及其表達(dá)的總體。,百分位,百分位表示具有某一人體尺寸和小于該尺寸的人占統(tǒng)計(jì)對(duì)象總?cè)藬?shù)的百分比。百分位由百分比表示，稱(chēng)為“第幾百分位”。例如，50%稱(chēng)為第50百分位。,百分位數(shù),百分位數(shù)是百分位對(duì)應(yīng)的數(shù)值。例如，身高分布的

8、第5百分位數(shù)為1543，則表示有5%的人的身高將低于這個(gè)高度。,適應(yīng)域,一個(gè)設(shè)計(jì)只能取一定的人體尺寸范圍，只考慮整個(gè)分布的一部分“面積”，稱(chēng)為“適應(yīng)域”，適應(yīng)域是相對(duì)設(shè)計(jì)而言的，對(duì)應(yīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)的置信區(qū)間的概念。,適應(yīng)域可分為：對(duì)稱(chēng)適應(yīng)域、偏適應(yīng)域。對(duì)稱(chēng)適應(yīng)域?qū)ΨQ(chēng)于均值；偏適應(yīng)域通常是整個(gè)分布的某一邊。,統(tǒng)計(jì)學(xué)表明，任意組特定對(duì)象的人體尺寸，其分布規(guī)律符合正態(tài)分布規(guī)律，即大部分屬于中間值，只有一小部分屬于過(guò)大和過(guò)小的值，它們分布在范圍的兩端。圖中設(shè)了第5百分位和第95百分位，第5百分位表示身材較小的，有5的人低于此尺寸；第95百分位表示高，即有5的人高于此值。,平均人的謬誤,選擇數(shù)據(jù)時(shí)，如果認(rèn)為第5

9、0百分位數(shù)據(jù)代表了“平均人”的尺寸，那就錯(cuò)了，這里不存在“平均人”，在某種意義上這是一種易于產(chǎn)生錯(cuò)覺(jué)的、含糊不清的概念。第50百分位只說(shuō)明你所選擇的某一項(xiàng)人體尺寸有50的人適用，不能說(shuō)明別的什么。有兩點(diǎn)要特別注意：一是人體測(cè)量的每一個(gè)百分位數(shù)值，只表示某項(xiàng)人體尺寸，如身高50百分位只表示身高，并不表示身體的其他部分。二是絕對(duì)沒(méi)有一個(gè)各項(xiàng)人體尺寸同時(shí)處于同一百分位的人。,一、人體尺寸運(yùn)用中的問(wèn)題,1數(shù)據(jù)的選擇,選擇適應(yīng)設(shè)計(jì)對(duì)象的數(shù)據(jù)是很重要的，要清楚使用者的年齡、性別、職業(yè)和民族，包括我們?cè)谇笆霾町愐还?jié)中所講到的各種問(wèn)題，使得所設(shè)計(jì)的環(huán)境和設(shè)施適合使用對(duì)象的尺寸特征。,第二節(jié) 人體尺寸的應(yīng)用,2

10、百分位的運(yùn)用,例如：設(shè)計(jì)門(mén)高。 再比如：座位舒適性。 例如：柜臺(tái)的高度,夠得著的距離，容得下的空間,在不涉及安全問(wèn)題的情況下，使用百分位的建議如下： (1)由人體總高度、寬度決定的物體，諸如門(mén)、通道、床等，其尺寸應(yīng)以95百分位的數(shù)值為依據(jù)，能滿足大個(gè)的需要，小個(gè)子自然沒(méi)問(wèn)題。 (2)由人體某一部分的尺寸決定的物體，諸如手長(zhǎng)、腿長(zhǎng)決定的坐平面高度和手所能觸及的范圍等，其尺寸應(yīng)以第5百分位為依據(jù)，小個(gè)子夠得著，大個(gè)子自然沒(méi)問(wèn)題。 (3)特殊情況下，如果以第5百分位或第95百分位為限值會(huì)造成界限以外的人員使用時(shí)不僅不舒適，而且有損健康和造成危險(xiǎn)時(shí)，尺寸界限應(yīng)擴(kuò)大至第1百分位和第99百分位，如緊急出口

11、的直徑應(yīng)以99百分位為準(zhǔn)，欄桿間距應(yīng)以第1百分位為準(zhǔn)。 (4)目的不在于確定界限，而在于決定最佳范圍時(shí)，應(yīng)以第50百分位為依據(jù)，這運(yùn)用于門(mén)鈴、插座和電燈開(kāi)關(guān)。,3可調(diào)節(jié)性,在某些情況下，我們選擇可以調(diào)節(jié)的做法，可以擴(kuò)大使用范圍，并可使大部分人的使用更合理和理想。 例如可升降的椅子和可調(diào)節(jié)的隔板。,4在設(shè)計(jì)中應(yīng)分別考慮各項(xiàng)人體尺寸,實(shí)踐中常發(fā)生以比例適中的人為基準(zhǔn)的錯(cuò)誤做法。身高一樣的人，例如身高都是第5百分位的人，他們的坐高、坐深、伸手可及的范圍也都相應(yīng)地小，有人認(rèn)為這是理所當(dāng)然的，實(shí)際上是很少見(jiàn)的。,5尺寸的衡量標(biāo)準(zhǔn),(1)舒適的標(biāo)準(zhǔn) 前面我們講了人體尺寸運(yùn)用的一個(gè)原則；即“夠得著的距離，容

12、得下的空間”。但這僅僅是滿足了最基本的功能需要，也就是滿足了最低限度的需要。而要達(dá)到舒適則是另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。 舉個(gè)例子： 火車(chē)臥鋪： 70cm-90cm寬是滿足基本的功能需要 五星級(jí)飯店中的大床：100-120cm是達(dá)到舒服的要求。 這個(gè)例子告訴我們舒適的程度也是一個(gè)尺寸選擇的標(biāo)準(zhǔn)。,(2)安全尺度 在一些涉及安全問(wèn)題的場(chǎng)所，往往會(huì)使用一些極限尺寸去限制或保護(hù)人們，以避免產(chǎn)生危險(xiǎn)，這些尺寸的標(biāo)準(zhǔn)不是從常規(guī)使用考慮，而是以安全性為標(biāo)準(zhǔn)。,在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，尺寸并不總是很敏感精確，它還會(huì)受到形式的影響，見(jiàn)圖226。,6形式對(duì)尺度的影響,二、人體尺寸的應(yīng)用,人類(lèi)工效學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)編制了一個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，即

13、GBT129859l在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中應(yīng)用人體尺寸百分位數(shù)的通則。這個(gè)通則將產(chǎn)品按設(shè)置的限值分成下列幾類(lèi)。 1、需要兩個(gè)人體尺寸百分位數(shù)作為尺寸上限值和下限值的依據(jù)，稱(chēng)為型產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)，又稱(chēng)雙限值設(shè)計(jì)。這類(lèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)涉及人的健康、安全的產(chǎn)品，應(yīng)選用P99和P1作為尺寸上、下限位的依據(jù)，這時(shí)滿足度為98。對(duì)于一般工業(yè)產(chǎn)品，選用P95和P5作為尺寸上、下限的依據(jù)，這時(shí)滿足度為90。,例如：汽車(chē)駕駛員的可調(diào)式座椅,2、只需要一個(gè)人體尺寸百分位數(shù)，作為尺寸上限位或下限值的依據(jù)，稱(chēng)為型產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)，又稱(chēng)單限值設(shè)計(jì)。如果需要作為上限值的依據(jù)稱(chēng)為A型產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)，又稱(chēng)大尺寸設(shè)計(jì)。,例如：設(shè)計(jì)門(mén)的高度、床的長(zhǎng)度

14、,例如：確定柵欄的間距或安全網(wǎng)的網(wǎng)孔直徑,如果需要作為下限值的依據(jù)稱(chēng)為B型產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)，又稱(chēng)小尺寸設(shè)計(jì)。,3、只需要第50百分位數(shù)(P50)作為產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)的依據(jù)，稱(chēng)為型產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)，又稱(chēng)平均尺寸設(shè)計(jì)。,例如：門(mén)把手或鎖孔離地面的高度、電器開(kāi)關(guān)在室內(nèi)墻上離地板面的高度,4、在成年男、女通用的產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，可選用男性的P99，P95或P90作為尺寸上限值的依據(jù)，并選用女性的P1、P5或P10，作為尺寸下限值的依據(jù)。,第三節(jié) 常用人體尺寸,人體尺寸的測(cè)量項(xiàng)目很多，設(shè)計(jì)者可以根據(jù)需要查閱GB10000-88中國(guó)成年人人體尺寸。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)人體工程學(xué)要求提供了我國(guó)成年人人體尺寸的基礎(chǔ)數(shù)值，適用于工業(yè)產(chǎn)品、建筑設(shè)計(jì)、軍事工業(yè)等方面。該標(biāo)準(zhǔn)列出47項(xiàng)人體尺寸基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，下面列出常用的人體主要尺寸、立姿尺寸、坐姿尺寸和人體水平尺寸：,1,7、肘部平放高度 8、大腿厚度 9、膝蓋高度 10、膝月國(guó)高度 11、臀部-膝腿部長(zhǎng)度 12、臀部-膝蓋長(zhǎng)度,14、臀部寬度 15、兩肘寬度,工作空間尺寸,國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局于1992年又提出了