人体工程学讲课教案文档资料

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1、第二章 人体工程学基础第一节 人体测量第二节 常用人体尺寸及应用范围第三节 感官与环境艺术涉及关系1本章要点： 什么是人体的结构尺寸和功能尺寸？ 用成功和失败的案例说明人体尺寸的差异 理解5、95和50百分位的含义 常用人体尺寸的应用2根据一般的经验根据一般的经验: :人的舒适、身体的健康和工作效人的舒适、身体的健康和工作效能在很大程度上都与生活和工作中使用的各种设能在很大程度上都与生活和工作中使用的各种设施和人体的配合得好不好有关。施和人体的配合得好不好有关。室内环境在空间度量上涉及到人的问题主要有两个：室内环境在空间度量上涉及到人的问题主要有两个：（1 1）人体尺寸，（）人体尺寸，（2 2

2、）人体活动空间。而这些问）人体活动空间。而这些问题的研究主要依靠人体测量学。题的研究主要依靠人体测量学。 3人体测量学人体测量学人体测量学是通过测量各个部人体测量学是通过测量各个部分的尺寸来确定个人之间和分的尺寸来确定个人之间和群体之间在尺寸上的差别的群体之间在尺寸上的差别的学科，他是一门新兴的学科，学科，他是一门新兴的学科，而又具有古老的渊源。人们而又具有古老的渊源。人们开始对人体尺寸感兴趣并发开始对人体尺寸感兴趣并发现人体各部分相互之关系可现人体各部分相互之关系可追溯到二千年前。追溯到二千年前。4 (一) 人体测量学的由来和发展公元前一世纪 罗马建筑师维特鲁威从建筑学角度对人体尺度作了全面

3、论述。文艺复兴时期，达芬奇根据维特鲁威的描述创作了著名的人体比例图。1870年，比利时数学家 Quitlet 发表人体测量学，创建了这一学科。直到上世纪40年代，工业化社会发展，使人对人体尺寸测量有了新的认识。5维特鲁威人维特鲁威人维特鲁威是公元1世纪初一位罗马工程师的姓氏，他的全名叫马可维特鲁威。当时他写过一部建筑学巨著叫建筑十章，其内容包括罗马的城市规划、工程技术和建筑艺术等各个方面。由于当时在建筑上没有统一的丈量标准，维特鲁威在此书中谈到了把人体的自然比例应用到建筑的丈量上，并总结出了人体结构的比例规律。6达芬奇绘制的人体比例图此书的重要性在文艺复兴时期被重新发现，并由此点燃了古典艺术的

4、光辉火焰。在这样的背景下，达芬奇为此书写了一部评论维特鲁威人就是他在1485年前后为这部评论所作的插图。准确地说，这是一幅素描。问世以来，一直被视为达芬奇最著名的代表作之一，收藏于意大利威尼斯学院。7人体测量学人体测量学公元前一世纪，罗马建公元前一世纪，罗马建筑师维特鲁威就从建筑师维特鲁威就从建筑学的角度对人体尺筑学的角度对人体尺寸进行了较完整的论寸进行了较完整的论述。他发现人体基本述。他发现人体基本上以肚脐为中心，一上以肚脐为中心，一个男人挺直身体、两个男人挺直身体、两手侧向平伸的长度恰手侧向平伸的长度恰好就是其高度，双足好就是其高度，双足和双手的指尖正好在和双手的指尖正好在以肚脐为中心的圆

5、周以肚脐为中心的圆周上。上。按照维特鲁威的描述，文艺复兴时期的达芬按照维特鲁威的描述，文艺复兴时期的达芬奇创作了著名的人体比例图。奇创作了著名的人体比例图。 81870年，比利时数学家年，比利时数学家Quitlet发表发表人体测量学人体测量学，创建了这一，创建了这一学科。学科。20世纪初建立了人体测量统一的国际标准。世纪初建立了人体测量统一的国际标准。德国人类学家马丁的德国人类学家马丁的人类学教科书人类学教科书1914年出版，为沿用至年出版，为沿用至今的各国人体尺寸测量方法奠定了基础。今的各国人体尺寸测量方法奠定了基础。1919年，美国进行了年，美国进行了10万退伍军人的多项人体测量工作，所得

6、万退伍军人的多项人体测量工作，所得数据用于军服的设计制作。数据用于军服的设计制作。二战后，美、英两国又进行了大规模的海空军人体测量，二战后，美、英两国又进行了大规模的海空军人体测量，1946年提出研究报告年提出研究报告航空部队人体尺寸和人员装备航空部队人体尺寸和人员装备，这是人体尺寸用，这是人体尺寸用于人机工程设计的重要文献。于人机工程设计的重要文献。现在世界各先进国家都有本国的人体尺寸国家标准。现在世界各先进国家都有本国的人体尺寸国家标准。我国也于我国也于1988年颁布了相应的国家标准年颁布了相应的国家标准GB/T100001988中国成年人人体尺寸中国成年人人体尺寸。9人体测量美国设计师德

7、雷夫斯1903-197210柯布西耶创立的模数制柯布西耶创立的模数制勒勒柯布西耶与他的模度系统模度柯布西耶与他的模度系统模度又称模数理论。又称模数理论。柯布什耶从人体尺度出发，选定下垂手臂、柯布什耶从人体尺度出发，选定下垂手臂、脐、头顶、上伸手臂四个部位为控制点，脐、头顶、上伸手臂四个部位为控制点，与地面距离分别为与地面距离分别为86、113、183、226cm。这些数值之间存在着两种关系：。这些数值之间存在着两种关系：一是黄金比率关系；另一个是上伸手臂高一是黄金比率关系；另一个是上伸手臂高恰为脐高的两倍，即恰为脐高的两倍，即226和和113cm。利。利用这两个数值为基准，插入其他相应数值，用

8、这两个数值为基准，插入其他相应数值，形成两套级数，前者称形成两套级数，前者称“红尺红尺”，后者称，后者称“蓝尺蓝尺”。将红、蓝尺重合，作为横纵向。将红、蓝尺重合，作为横纵向坐标，其相交形成的许多大小不同的正方坐标，其相交形成的许多大小不同的正方形和长方形称为模度。但有人认为柯布什形和长方形称为模度。但有人认为柯布什耶的模度不能为工业化所利用，因为其数耶的模度不能为工业化所利用，因为其数值系列不能用有理数来表达。值系列不能用有理数来表达。 11人体测量学人体测量学 在漫长的进程中积累了大量的数据。但这些研究不是为在漫长的进程中积累了大量的数据。但这些研究不是为了设计而进行的，主要是为人类学分类的

9、目的、为美学了设计而进行的，主要是为人类学分类的目的、为美学和生理学研究使用的。没有考虑人体尺寸对工作和生活和生理学研究使用的。没有考虑人体尺寸对工作和生活环境的影响。环境的影响。 1940 1940年前后，为了适应工业化社会发展的需要，人们迫年前后，为了适应工业化社会发展的需要，人们迫切需要人体测量学知识及其数据，使人们对人体尺寸测切需要人体测量学知识及其数据，使人们对人体尺寸测量有了新的认识，这门学科才开始从理论学科进入到应量有了新的认识，这门学科才开始从理论学科进入到应用学科。用学科。 二战的爆发更推动了它在军事工业上的应用。战后建筑二战的爆发更推动了它在军事工业上的应用。战后建筑师和室

10、内设计师意识到了人体测量学在建筑和室内设计师和室内设计师意识到了人体测量学在建筑和室内设计中的重要性，将它应用到整个建筑室内外环境设计中去，中的重要性，将它应用到整个建筑室内外环境设计中去，以提高人工环境的质量。以提高人工环境的质量。 12人体测量学人体测量学早在早在19191919年，美国就对年，美国就对1010万退役军人进行了测量，这是美国第一次进行除万退役军人进行了测量，这是美国第一次进行除身高、体重外还包括多项人体尺寸的测量工作，目的是为军队做服装身高、体重外还包括多项人体尺寸的测量工作，目的是为军队做服装提供参考依据。美国卫生、教育和福利部门还在市民中进行全国范围提供参考依据。美国卫

11、生、教育和福利部门还在市民中进行全国范围的测量，包括的测量，包括18-7918-79岁不同的年龄、不同职业的人，人数超过岁不同的年龄、不同职业的人，人数超过75007500人。人。我国在这一领域比较落后。我国由于幅员辽阔、人口众多，人体尺寸随年我国在这一领域比较落后。我国由于幅员辽阔、人口众多，人体尺寸随年龄、性别、地区的不同而各不相同，同时，随着时代的向前，人们生龄、性别、地区的不同而各不相同，同时，随着时代的向前，人们生活水平的逐渐提高，人体的尺度也在发生变化。因此，要有一个全国活水平的逐渐提高，人体的尺度也在发生变化。因此，要有一个全国范围内的人体各部位尺寸的平均测定值是一项繁重而细致的

12、工作。范围内的人体各部位尺寸的平均测定值是一项繁重而细致的工作。19621962年建筑科学研究院发表的年建筑科学研究院发表的人体尺度的研究人体尺度的研究中，有关我国人体中，有关我国人体的测量值，可作为设计时的参考。的测量值，可作为设计时的参考。 13人体基本尺寸（男）人体基本尺寸（男）14人体基本尺寸（女）人体基本尺寸（女）15小原二郎人体测量人体测量 16人体测量人体测量 17第一节 人体测量人体测量的数据分类：1.构造尺寸：也叫静态人体尺寸，它是被测者处于静止的站姿或坐姿的状态下测量得到的数据。（如身高、手臂长、腿长等。）2.功能尺寸：也叫动态人体尺寸，它是指被测者在进行某种功能活动时肢体

13、所能达到的空间范围，它是在动态的人体状态下测得的数据。18人体测量数据的种类：人体测量数据的种类：类型类型静态尺寸静态尺寸动态尺寸动态尺寸人体构造上的尺寸人体构造上的尺寸人体功能上的尺寸人体功能上的尺寸（包括人在工作姿势下或在某种操作活动包括人在工作姿势下或在某种操作活动状态下测量的尺寸）状态下测量的尺寸）19人体动态尺寸人体动态尺寸 人的动作空间主要分为两类：一是人体处于静态时的肢体活动范围；二是人体处于动态时的全身动作空间。 (1)人体处于静态时的肢体的活动范围 作业域(working area) (2)人体处于动态时的全身的动作空间 作业空间(working space)20功能尺寸功能

14、尺寸构造尺寸和功能尺寸是不同的构造尺寸和功能尺寸是不同的 虽然结构尺寸对某些虽然结构尺寸对某些设计很有用处，但对于大设计很有用处，但对于大多数的设计问题，功能尺多数的设计问题，功能尺寸更有广泛的用途，因为寸更有广泛的用途，因为人总是在运动着，也就是人总是在运动着，也就是说人体结构是一个活动的说人体结构是一个活动的可变的、而不是保持一定可变的、而不是保持一定僵死不动的结构。僵死不动的结构。在使用功能尺寸时强在使用功能尺寸时强调的是在完成人体的活动调的是在完成人体的活动时，人体各个部分是不可时，人体各个部分是不可分的，不是独立工作的，分的，不是独立工作的，而是协调动作。而是协调动作。21功能尺寸功

15、能尺寸例如：手所能达到的限度并不是手臂尺寸的惟一结果，它部分的也受到肩例如：手所能达到的限度并不是手臂尺寸的惟一结果，它部分的也受到肩的运动和躯体的旋转、背的弯曲等的影响。而功能是由手来完成的。的运动和躯体的旋转、背的弯曲等的影响。而功能是由手来完成的。再如：人所能通过的最小通道并不等于肩宽，因为人在向前运动中必须依再如：人所能通过的最小通道并不等于肩宽，因为人在向前运动中必须依赖肢体的运动。赖肢体的运动。再如：有一种翻墙的军事训练，再如：有一种翻墙的军事训练，2m2m高的墙高的墙, ,人站在地面上是很难翻过去的，人站在地面上是很难翻过去的，但是如果借助于助跑跳跃就可轻易做到，人跳高的能力根据

16、日本的资但是如果借助于助跑跳跃就可轻易做到，人跳高的能力根据日本的资料，料，1818岁为岁为55cm55cm。可以看出：人可以通过运动能力扩大自己的活动范围。因可以看出：人可以通过运动能力扩大自己的活动范围。因此，在考虑人体尺寸时只参照人的结构尺寸是不行的，此，在考虑人体尺寸时只参照人的结构尺寸是不行的，有必要把人的运动能力也考虑进去，企图根据人体结构有必要把人的运动能力也考虑进去，企图根据人体结构去解决一切有关空间和尺寸的间题将很困难或者至少是去解决一切有关空间和尺寸的间题将很困难或者至少是考虑不足的。考虑不足的。 2223人体尺寸的比例关系人体尺寸的比例关系 一般来说，成一般来说，成年人的

17、人体年人的人体尺寸之间存尺寸之间存在一定的比在一定的比例关系，量例关系，量出身高就可出身高就可大致推算出大致推算出其他的尺寸。其他的尺寸。 24人体测量的主要方法人体测量的主要方法1. 普通测量法2. 摄影法3. 三维数字化人体测量法25摄影法测量26 三三维维数数字字化化人人体体测测量量27 测量基准面测量基准面人体测量的基本术语人体测量的基本术语28人体基准面的定位是由三个互为垂直的轴（铅垂轴、纵轴和横轴）来决定的。人体测量中设定的轴线和基准面，如右图所示。29 30测量方向测量方向(1)在人体上、下方向上，将上方称为头侧端，将下方称为足侧端。(2)在人体左、右方向上，将靠近正中矢状面的方

18、向称为内侧，将远离正中矢状面的方向称为外侧。 (3)在四肢上，将靠近四肢附着部位的称为近位，将远离四肢附着部位的称为远位。(4)对于上肢，将桡骨侧称为桡侧，将尺骨侧称为尺侧。(5)对于下肢，将胫骨侧称为胫侧，将腓骨侧称为腓侧。 31人体测量的主要人体测量的主要仪器仪器(1) (1) 人体测高仪人体测高仪: 主要用来测量身高、坐高、立姿和坐姿的眼高以及伸手向上所及的高度等立姿和坐姿的人体各部位高度尺寸。 32（2 2）人体测量用直角规：）人体测量用直角规： 主要用来测量两点间的直线距离，特别适宜测量距离较短的不规则部位的宽度或直径。如耳、脸、手、足。 33（3 3）人体测量用弯角规：）人体测量用

19、弯角规： 用于不能直接以直尺测量的两点间距离的测量，如测量肩宽、胸厚等部位的尺寸。此外，还有人体测量此外，还有人体测量用三脚平行规，坐高椅，用三脚平行规，坐高椅，量足仪，软卷尺以及医用量足仪，软卷尺以及医用磅秤等。磅秤等。34第一节 人体测量人体测量的目的： 在进行人体工程学研究时，为了便于进行科学的定性定量分析，首先就要获得有关人体的心理特征和生理特征的数据。简单讲就是为研究者和设计者提供依据。35第一节 人体测量人体测量的内容： 1.形态测量 以检查人体形态的方式进行测量，主要内容有长度尺寸、体型、体积、表面积等。 2.运动测量 在人体静态形体测量的基础上，测定人体关节的活动范围和肢体的活

20、动空间，如：动作范围、动作过程、形体变化等。 3.生理测量 测量人体主要生理指标，如疲劳测定、触觉测定、出力范围大小测定等。36第一节 人体测量人体尺寸的差异：1.种族差异和地区差异 不同国家和地区，不同的种族，因地理环境、生活习惯、遗传特制的不同，人体尺寸的差异是十分明显的。2.世代差异 随着人类社会的不断发展，卫生、医疗、生活水平的提高以及体育运动的大力发展，人类的成长和发育发生了很大变化，同一民族、同一地区人群的人体尺寸都存在着世代间的差异。37人体尺寸与经济状况密切相关社会因素对人体尺度有明显的影响。家庭收人较高，营养良好有助于生长。可以说生活水平不同所造成的身高上的差异是与家庭收入成

21、正比的。人体尺寸随着世代变化而缓慢变化 在过去一百年中观察到的生长加快是一个特别的问题，子女们一般比父母长得高，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10年身高增加10-14mm。因此，若使用30-40年前的数据会导致相应的错误。美国的军事部门每10年测量一次人伍新兵的身体尺寸，以观察身体的变化，二战入伍的人的身体尺寸超过了一战。美国卫生福利和教育部门在1971-1974年所作的研究表明:大多数女性和男性的身高比查的结果要高。1960-1962年国家健康调最近的调查表明：51%的男性高于或等于175. 3cm，而1960-1962年只有38%的男性达到这个高度。认识这种

22、缓慢变化与各种设备的设计、生产和发展周期之间的关系之重要性，并作出预测是极为重要的。 38人体尺寸的比例关系人体尺寸的比例关系 不同的种族、不同地区的人由于遗传、环境等 因素的影响，身体比例关系不同。 白人、黑人、黄种人这三大人种的身才比例就 明显不同。黑人的四肢比较长，躯干比较短；黄种人的四肢相对较短、躯干较长；白种人则躯干与四肢的比例处于中间状态。这种差别在体育运动项目中对不同人种的优势项目的影响非常明显。 39不同国家人体尺寸对比表：40我国不同地区人体尺寸对比表： 我国平均人体身高我国平均人体身高 男男 1670mm 女女 1560mm41第一节 人体测量人体尺寸的差异：3.年龄差异

23、年龄引起的差异应当引起我们的重视，尤其是儿童和老年人的人体尺寸。年龄造成的差异，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18岁结束男子到30岁才最终停止生长。4.性别差异 在男女之间，人体尺寸、体重和比例关系都有明显的差别。310岁这一年龄段那女的差别极小，同一数值对两性均适用，两性身体的尺寸的明显差异是从10岁开始的。42此后，人体高度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所取的尺寸与年龄的关系，该尺寸是否适用于不同的年龄。比如对工作空间的设计

24、应尽量使其适应于2065岁的人。对美国人的研究发现，4565的人与20岁的人相比，身高减4 cm、体重加6 kg(男)-10kg(女)。 43未成年人的问题是他们处于年龄与身体尺寸的快速变化期， 对尺寸比较敏感。儿童的身体尺寸对住宅、学校、娱乐和运动都有关系，对于设计儿童用具、设计幼儿园和学校是非常重要的。考虑到安全和舒适的因素则更是如此。儿童意外伤亡与设计不当有很大的关系。有关年龄差异的两个重要的问题是：关于未成年人和关于老年人。有关年龄差异的两个重要的问题是：关于未成年人和关于老年人。例如，猫、狗只要头部能钻过的间隔，身体就可以过去，儿童的头部比较大也是如此。按此考虑，栏杆的间距应必须阻止

25、儿童头部的钻过，以5岁幼儿头部的最小尺寸为例，它约为14cm，如果以它为平均值，为了使大部分儿童的头部不能钻过，最多不超过11cm。44针对老年人的尺寸数据资料也相对较少，由于人类社会生活条件的改善，人的寿命增加，现在世界上进入人口老龄化的国家越来越多，如美国65岁以上的人口有2000万人，接近总人口的1/10，而且每年都在增加。由此可见，设计中涉及老年人的各种问题由此可见，设计中涉及老年人的各种问题不能不引起我们的重视，应有针对老年人的功能尺不能不引起我们的重视，应有针对老年人的功能尺寸，那种把老年人与一般成年人同等对待的想法是寸，那种把老年人与一般成年人同等对待的想法是不科学的。不科学的。

26、 有关年龄差异的两个重要的问题是：关于未成年人和关于老年人。有关年龄差异的两个重要的问题是：关于未成年人和关于老年人。45老年人的两大特征:（1）无论男女，上年纪后身高均比年轻时矮；而身体的围度却会比一般的成年人大，需要更宽松的空间范围。（2）由于肌肉力量的退化，伸手够东西的能力不如年轻人。因此，手脚所能触及的空间范围要比一般成年人小，如右图。设计人员在考虑老年人的使用功能时，务必对该项特征给予充分的考虑。46家庭用具的设计，首先应当考虑到老年人的要求。 尤其是厨房用具，柜橱和卫生设备的设计，照顾老年人的使用是很重要的。 47 老年妇女尤其需要照顾，她们使用合适了，其他人的使用一般不致发生困难

27、，反之，倘若只考虑年青人使用方便舒适，则老年妇女有时使用起来会有相当大的困难。 48 3-10岁这一年龄阶段男女的差别极小，同一数值对两性均适用，两性身体尺寸的明显差别从10岁开始。一般妇女的身高比男子低10cm左右，但不能像以往做的那样，把女子按较矮的男子来处理。49性别差异性别差异调查表明，妇女与身高相同的男子相比，身体比例是不同的，妇女臀部较宽、肩窄，躯干较男子为长，四肢较短。在设计中应注意这种差别。根据经验，在腿的长度起作用的地方，考虑妇女的尺寸非常重要。 50在历史上，有许在历史上，有许多的哲学家、数多的哲学家、数学、艺术家对人学、艺术家对人体尺寸的研究断体尺寸的研究断断续续进行了许

28、断续续进行了许多世纪，他们大多世纪，他们大多是从美学的角多是从美学的角度研究人体比例度研究人体比例关系。关系。51不同年龄和性别尺寸对比表：52人体主要尺寸人体主要尺寸 (单位：单位：mm)人体尺寸的差异人体尺寸的差异53立姿人体尺寸立姿人体尺寸 (单位：单位：mm) 54坐姿人体尺寸坐姿人体尺寸 (单位：单位：mm) 55第一节 人体测量人体尺寸的差异：5.残疾人 在每个国家残疾人都占一定比例，全世界的残疾人约有4亿人，但残疾人的等级不同，对设计的要求也各异。在这里我们根据活动方式，简要的概括为两类：乘轮椅者和能走动的残疾人。 此外还有许多其他差异：如职业差异、城市与农村等。56（1）乘轮椅

29、患者 有四肢瘫痪或部分肢体瘫痪，程度不一样。由于肌肉机能障碍程度和由于乘轮椅对四肢的活动带来的影响等种种因素，设计中又要全面考虑这些因素，重要的是决定适当的手臂能够得到的距离，各种间距及其他一些尺寸，这要将人和轮椅一并考虑，因此对轮椅本身应有一些解剖知识。应提出的是大多数乘轮椅的人活动时不能保持身体挺直，相应地，人体各部分也不是水平或垂直的，因此不能想当然的按能够保持正常姿态的普通人的坐姿来设想尺寸。 57（2）能走动的残疾人 对于能走动的残疾人，必须考虑他们是使用拐杖、手杖、助步车、支架还是甚至用狗帮助行走，这些东西是这些病人功能需要的一部分。所以为了做好设计，除应知道一些人体测量数据之外，

30、还应把这些工具当作一个整体来考虑。58 关于残疾人的设计问题，有一专门的学科进行研究，称为无障碍设计。在国外已经形成相当系统的体系。有关行为障碍设施的设计仅仅定位于残疾人的观念也是不够全面的，实际上在现实社会中，很多的人如老年人，只是由于身体功能的退化使行为能力受到限制，也需要借助于无障碍设施。而且由于社会老龄化的发展，这类问题也会渐渐成为社会问题，因此，在很多的环境设施中都要考虑行为障碍者的问题。 59平均值平均值人体测量中的一些概念人体测量中的一些概念 美国成年男性平均身高174.8cm, 法国成年男性身高169.9cm, 而日本成年男性平均身高166.9cm。60 适应域适应域 一个设计

31、只能取一定的人体尺寸范围，只考虑整个分布的一部一个设计只能取一定的人体尺寸范围，只考虑整个分布的一部分分“面积面积”，称为，称为“适应域适应域”，适应域是相对设计而言的。，适应域是相对设计而言的。 产品设计应能满足大多数用户的需要产品设计应能满足大多数用户的需要目标目标定量化定量化是百分之九十是百分之九十? ? 还是百分之还是百分之九十五九十五? ? 一般说来，适应域越宽，产品的适应面就越大。一般情况下, 适应域至少为百分之九十。这个百分比就是这个百分比就是“适应域适应域”61满足度满足度是产品尺寸所适合的使用人群占总适用人群的百分比。满足度是产品尺寸所适合的使用人群占总适用人群的百分比。设计

32、满足较大的百分比？还是只适合少数人使用？62 百分位百分位 它表示了某一测量数值所标志的群体数量与整个它表示了某一测量数值所标志的群体数量与整个群体之间的百分比关系。群体之间的百分比关系。百分位由百分比表示，称为百分位由百分比表示，称为“第几百分位第几百分位”。63例如，例如，50%称为第称为第50百分位。百分位。第2.5百分位的数值为161.5cm, 表示被测群体中有2.5的身高小于161.5cm.显然, 平均值174.8表示第50百分位。非常重要，估算某一具体设计的适用者在整个用户群中所非常重要，估算某一具体设计的适用者在整个用户群中所占的比例。占的比例。64 百分位数是百分位对应的数值。

33、例如，身高分百分位数是百分位对应的数值。例如，身高分布的第布的第5 5百分位数为百分位数为15431543，则表示有，则表示有5%5%的人的身高的人的身高将低于这个高度。将低于这个高度。百分位数百分位数 在人体测量资料中，常常给出的是第在人体测量资料中，常常给出的是第5 5、第、第5050和和第第9595百分位数值。百分位数值。 在人机工程学设计中常用的是第在人机工程学设计中常用的是第5 5、第、第5050、第、第9595百分百分位。第位。第5 5百分位数代表百分位数代表“小身材小身材”，即只有，即只有5%5%的人群的数的人群的数值低于此下限值值；第值低于此下限值值；第5050百分位数代表百分

34、位数代表“适中适中”身材，身材，即分别有即分别有50%50%的人群的数值高于或低于此值；第的人群的数值高于或低于此值；第9595百分位百分位数代表数代表“大大”身材，即只有身材，即只有5%5%的人群的数值高于此上限的人群的数值高于此上限值。值。 65第一节 人体测量人体尺寸运用中的问题人体尺寸运用中的问题百分位的概念：由于人的人体尺寸有很大的变化，它不是某一确定的数值，而是分布于一定的范围内。如亚洲人的身高是151188厘米这个范围，而我们设计时只能用一个确定的数值，而且并不能象我们一般理解的那样用平均值，如何确定使用那一数值呢？这就是百分位的方法要解决的问题。百分位的定义是这样的：百分位表示

35、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。以第5百分位、人体身高尺寸为例，表示有5%的人身高等于或小于该尺寸。66大部分的人体测量数据是按百分位表达的，把研究对大部分的人体测量数据是按百分位表达的，把研究对象分成一百份，根据一些指定的人体尺寸项目（如身高）象分成一百份，根据一些指定的人体尺寸项目（如身高），从最小到最大顺序排列，进行分段，每一段的截至点，从最小到最大顺序排列，进行分段，每一段的截至点即为一个百分位。即为一个百分位。百分位数：人体测量的数据常以百分位数来表示人体尺寸等级。最常用的是5，50和95%三种百分位数。使用哪个百分位数要根据人体工程学的设计思想来决定。人体

36、尺寸运用中的问题人体尺寸运用中的问题67例如以身高为例：第第5百分位的尺寸百分位的尺寸表示有5的人身高等于或小于这个尺寸。换句话说就是有95的人身高高于这个尺寸。第第95百分位百分位则表示有95的人等于或小于这个尺寸，5的人具有更高的身高。第第50百分位百分位为中点，表示把一组数平分成两组，较大的50较小的50。第50百分位的数值可以说接近平均值，但决不能理解为有平均人这样的尺寸。 所以必须从中间部分取用能够满足大多数人的尺寸数据作为依据，因此一般都是舍去两头，只涉及中间90、95或99的大多数人，只排除少数人。应该排除多少取决于排除的后果情况和经济效果。 68平均人的谬误平均人的谬误选择数据

37、时，如果以为第50百分位数据代表了“平均人”的尺寸，那就错了，这里不存在“平均人”，在某种意义上这是一种易于产生错觉的、含糊不清的概念。第50百分位只说明你所选择的某一项人体尺寸有50%的人适用，不能说明别的什么。事实上几乎没有任何人真正够得上“平均人”，或许只是个别一、两项上(如身高、体重或坐高)是平均值。在对约4000个美国空军人员进行的调查中，两项尺寸是平均值的占7%，三项是平均值的占3%，四项是平均值少于2%。因此“平均人”的概念是不存在的。有两点要特别注意:一是人体测量的每一个百分位数值，只表示某项人体尺寸，如身高50百分位只表示身高，并不表示身体的其他部分。二是绝对没有一个各项人体

38、尺寸同时处于同一百分位的人。 69 平均人的谬误平均人的谬误1 70百分位的运用百分位的运用 在某些场合，由于某种原因不适用极值(最大和最小)的时候，可能会用到“平均值”，即第50百分位的尺寸数据，例如柜台的高度如果按50百分位的尺寸设计可能比按侏儒或巨人的尺寸设计更合适。 经常采用第5和第95百分位的原因是，它们概括了90%的大多数人的人体尺寸范围，能适应大多数人的需要。 71百分位的运用百分位的运用在具体的设计中选择百分位的原则：在具体的设计中选择百分位的原则：1.由人体总高度、宽度决定的物体，诸如门、通道、床等，其尺寸应以95百分位的数值为依据，能满足大个的需要，小个子自然没问题。2.由

39、人体某一部分决定的物体，如臂长、腿长决定的座平面高度和手所能触及的范围等，其尺寸应以第5百分位为依据，小个子够得着，大个子就没问题。3.特殊情况下，如果以第5百分位或第95百分位为限值会造成界限以外的人员使用时不仅不舒适，而且有损健康和造成危险时，尺寸界限应扩大至第1百分位和第99百分位，如紧急出口的直径应以99百分位为准，栏杆间距应以第1百分位为准。4.目的不在于确定界限，而在于决定最佳范围时，应以第50百分位为依据，这适用于门铃、插座和电灯开关。然而在设计某种装置或设施中，特别是那些由于合理的原因不适宜于按极值(最小或最大)设计或者提供一个调节幅度时，可以使用“平均”值。例如一个超级市场的

40、付账柜台按平均的顾客建造时，可能比按侏儒或巨人来设计引起较少的麻烦。所举的例子只是表明，应注重各种人体尺度和特殊百分点的适用范围。而实际设计中应该考虑适合越多的人越好，如果一个搁板可以容易地降低2.5 cm5cm而不影响设计的其他部分和造价的话，那么使之适用于98%或99%的人显然是正确的。 72可调节性可调节性在某些情况下，我们选择可以调节的做法，可以扩大使用的范围，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调节的隔板。但是怎样确定调节的幅度呢，有两种不同的观点，一种是以尽可能极端的百分数的值作为依据:1一99百分位，尽量适用于更多的人;以使未被照顾到并因而不便的人尽可能地少。另

41、一种是不用极值，以1090百分位为幅度，因为这样的设计技术上简便，物体比较称手，使用起来对大多数人合适。我们再回头看人体尺寸正态分布图，可以看出90%的人都在第5第95百分位这个范围之内，也就是这个范围满足了大多数人的要求。为了达到普遍性而花很多的钱、使少数人收益是不合适的。 73设计汽车驾驶室或房门高、宽时要以设计汽车驾驶室或房门高、宽时要以95或或99为基准。为基准。设计防护罩的栅栏间隔时要用设计防护罩的栅栏间隔时要用1或或5为基准。为基准。设计沙发等椅坐高时要以设计沙发等椅坐高时要以50、坐宽以、坐宽以99为基准。为基准。人体主要尺寸人体主要尺寸 (单位：单位：mm)74分别考虑各项人体

42、尺寸分别考虑各项人体尺寸实践中常发生以比例适中的人为基准的错误做法，身高一样的人，例如身高都是第5百分位的人，他们的坐高、坐深、伸手可及的范围也都相应的小，有人认为这是理所当然的，实际上是很少见的。75分别考虑各项人体尺寸分别考虑各项人体尺寸身体比例均匀和不均匀的人在相同的工作位置上的情况不同。如果人的大腿较短，需借助于附加的靠垫来减小坐深，从而使坐位造型对人的最佳适宜性失去了意义。由此可得出结论，对于大腿短的人必须使用坐位造型符合短腿人的尺寸。若受条件限制，也可以使用表面完全平的坐位，它可解决坐位平面深度不合适的问题。76尺寸的衡量标准尺寸的衡量标准人体尺寸运用的一个原则：“够得着的距离，容

43、得下的空间。”但这仅仅是满足了最基本的功能需要，也就是满足了最低限度的需要。而要达到舒适则是另一个标准。举一个例子:火车卧铺按照功能性的尺寸设置70cm宽肯定是合理的，但睡起来肯定没有五星级饭店中的120150cm宽的大床舒服。这个例子告诉我们舒适的程度也是一个不同尺寸选择的标准。 77另外，还有安全的尺度，各种场合由于考虑的安全问题不同、安全等级不同也会对涉及到安全的空间环境及设施尺度提出不同的要求.78常用人体尺寸常用人体尺寸在室内设计中最有用的是十项人体构造上的尺寸：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、肘间宽度等。79（1）身高）身

44、高 用途确定通道和门的最小高度，选择尺寸应以最大尺寸为准。注意 身高是在不穿鞋袜时测量的，故在使用时应给与适当补偿。第二节第二节常用人体尺寸及应用范围常用人体尺寸及应用范围百分点选择：百分点选择：由于主要的功用是确定净空高，所以应该选用高百分点数据。因为天花板高度一般不是关键尺寸，设计者应考虑尽可能地适应100%的人。数据：数据： 男：95%1775mm 99%1814mm 女：95%1659mm 99%1697mm80（2）坐姿眼睛高度）坐姿眼睛高度 用途用途确定剧院、礼堂、会议室等地方，人确定剧院、礼堂、会议室等地方，人的视线，以及确定布置广告、展品、屏风和办的视线，以及确定布置广告、展品

45、、屏风和办公室隔断的高度。公室隔断的高度。.注意：注意：应考虑前面所讲到头部与眼睛的转动应考虑前面所讲到头部与眼睛的转动范围、坐垫的弹性和可调节椅等的调节范围。范围、坐垫的弹性和可调节椅等的调节范围。百分点选择将取决于关键因素的变化。 .百分位选择百分位选择 百分位的选择将取决于空间场所的性质。例如空间场所对私密性要求较高，那么所设计的隔离高度就与较高人的眼睛高度密切相关（第95百分点或更高），反之设计问题是允许人看见隔断里面，则隔断高度应考虑较矮人的眼睛高度（第5百分点或更低）。数据： 男： 5%749 95%847mm 女： 5%695 95%783mm812、立姿眼睛的高度应用：确定在剧

46、院、礼堂、会议室等处人的视线，用于布置广告和其它展品。用于布置广告和其它展品。用于确定屏风屏风和开敞式大办公室内隔断的高度。和开敞式大办公室内隔断的高度。注意：注意：穿鞋修正量：男子大约需加25mm25mm，女子，女子需加需加78mm78mm。 这些数据应该与脖子的弯曲和旋转以及视线角度资料结合使用，以确定不同状态、不同头部角度的视觉范围。百分点选择：百分点选择： 百分点选择将取决于关键因素的变化。如果设计中问题是决定隔断或屏风的高度，以保证隔断后面人的秘密性要求。95%95%或或5%5%。数据：数据：男：5%1474mm 95%1664mm 女：5%1371mm 95%1541mm82（3）

47、肘部高度：）肘部高度：用途确定柜台、梳妆台、厨房案台、工作面的舒适高度。最适宜的高度应略低于测量高度7.6cm。另外，休息平面的高度大约应该低于肘部高度2.53.8cm。注意注意确定上述高度时必须考虑活动的性确定上述高度时必须考虑活动的性质，质，这一点很重要。这一点很重要。 百分位选择 假定工作面高度确定为低于肘部高度约为7.6cm，那么从96.5cm（第5百分点数据）到111.8cm（第95百分点数据）这样一个范围都将适合中间的90%的男性使用者。考虑到第5百分点的女性肘部高度较低，这个范围为88.9111.8cm才能对男女使用者都适应。5%或95%数据： 男：5%954mm 95%1096

48、mm 女：5%899mm 95%1023mm 83（4）直坐高）直坐高 用途确定座椅上方障碍物的允许高度，确定双层床的高度。例如火车卧铺空间的高度设计都要由这个关键的尺寸来确定高度。确定办公室、餐厅或酒吧的低隔断都要用到这个尺寸。注意 座椅的倾斜、座椅软垫的弹性、帽子的厚度以及人坐下和站起来时的活动都是要考虑的重要因素。百分位选择 由于涉及间距问题，采用第95百分点数据比较合适。 95%数据： 男： 95%958mm 女： 95%901mm84（5）肩宽）肩宽 用途确定座椅间距和通道宽度。确定环绕桌子的座椅间距和影剧院、礼堂中的排椅座位间距，也可确定室内外空间的道路宽度。注意注意着衣修正量：对

49、薄衣服要附加着衣修正量：对薄衣服要附加7.9mm，对厚衣服要附加对厚衣服要附加76mm。还要注意，由。还要注意，由于躯干和肩的活动。两肩之间所需的距于躯干和肩的活动。两肩之间所需的距离加大。离加大。百分位选择百分位选择由于涉及到间距问题，应使用第由于涉及到间距问题，应使用第95百百分点数据。分点数据。95%数据：数据：男：男：95%469mm女：女：95%438mm85（6）臀部宽度）臀部宽度： 用途确定座椅内侧尺寸、吧台、沙发前台和办公座椅等的宽度。注意 根据条件，与两肘之间宽度和肩宽结合使用。百分位选择 由于涉及间距问题，应使用第95百分点数据。 95%数据：数据： 男： 95%334mm

50、 女： 95%346mm86（7）肘部放平高度）肘部放平高度 用途确定椅子扶手、工作台、餐桌和其他设备高度。注意 座椅软垫的弹性、座椅表面的倾斜以及身体姿势都应予以注意。百分位选择 肘部高度尺寸目的是使手臂得到舒适的休息。选择第50百分点左右的数据是很合理的，这个高度在140-279mm之间。这个范围适合大部分人使用。数据：数据： 男： 50%263mm 女： 50%251mm87（8 8）大腿厚度）大腿厚度 用途确定柜台、书桌、会议桌抽斗下方间隙的高度（大腿与上方障碍物间的适当间距）。注意注意在确定上述设备尺寸时，其他一些在确定上述设备尺寸时，其他一些因素也应当予以考虑，例如膝腘高度和因素也

51、应当予以考虑，例如膝腘高度和座椅软垫的弹性。座椅软垫的弹性。百分位选择百分位选择由于涉及间距问题，应使用第由于涉及间距问题，应使用第95百百分点数据。分点数据。95%数据：数据：男：男：95%151mm女：女：95%151mm88（9 9）膝盖高度）膝盖高度 用途确定与大腿厚度结合使用，确定家具的抽屉下方与地面间的最适宜高度。尤其适用于使用者需要把大腿部分放在家具下面的场合。坐着的人与家居地面之间的靠近程度，决定了膝盖高度和大腿厚度是否是关键尺寸。注意注意要同时考虑座椅高度、鞋跟的高要同时考虑座椅高度、鞋跟的高度、坐垫的弹性和衣服的厚度。度、坐垫的弹性和衣服的厚度。百分位选择百分位选择要保证是

52、到活动间距，故应使用要保证是到活动间距，故应使用第第95百分点数据。百分点数据。95%数据：数据：男：男：95%532mm女：女：95%493mm89（10）膝腘高度）膝腘高度 用途确定椅面高度，尤其对于确定有倾斜角度的椅面前缘高度非常有用。注意注意选用这些数据时必须注意坐垫的厚选用这些数据时必须注意坐垫的厚度和弹性。度和弹性。百分位选择百分位选择确定座椅高度，应选用第确定座椅高度，应选用第5百分点的百分点的数据，因为如果座椅太高，大腿受到压数据，因为如果座椅太高，大腿受到压力会使人感到不舒服。座椅高度能适应力会使人感到不舒服。座椅高度能适应矮个子的人，就一定能适应高个子的人。矮个子的人，就一

53、定能适应高个子的人。5%的数据的数据数据：数据：男：男：5%421mm女：女：5%401mm90（11）臀部至膝盖长度）臀部至膝盖长度 用途确定影剧院、 报告厅固定排椅的间距。注意注意这个长度比臀部这个长度比臀部足尖长度短，如足尖长度短，如果座椅前面的家具或其他室内设施没有果座椅前面的家具或其他室内设施没有放置足尖的空间，就应选用臀部放置足尖的空间，就应选用臀部足尖足尖长度。长度。百分位选择百分位选择由于涉及间距问题，应当选用第由于涉及间距问题，应当选用第95百分点。百分点。95%的数据：的数据：男男:95%595mm女女:95%570mm（美国尺寸）（美国尺寸）91（1212）臀部至膝腿部长

54、度臀部至膝腿部长度定义定义： 由臀部最后面到小腿背面的水平距离。应用应用： 长凳和靠背椅等前面的垂直面以及确定椅面的长度椅面的长度。注意注意： 要考虑椅面的倾斜度百分点的选择百分点的选择： 5%的数据。数据： 男：男：5%421mm5%421mm 女：女：5%401mm5%401mm92第二节第二节 常用人体尺寸及应用范围常用人体尺寸及应用范围（1313）臀部足尖长度：应用 这些数据用于确定椅背到足尖前方的障碍物之间的适当距离，例如，用于影剧院、礼堂和公共汽车的固定座椅设计中。注意 如果座椅前方的家具或其他室内设施有放脚的空间，而且间隔要求比较重要，就可以使用臀部膝盖长度来确定合适的间距。百分

55、位选择 由于涉及间距问题，应当选用第95百分点。涉及间距应使用95%数据：数据： 男:95%940mm 女:95%940mm （美国尺寸） 93（1414）垂直手握高）垂直手握高 用途确定开关、控制器、拉杆、把手、书架、衣帽架的最大高度。注意注意这些尺寸是不穿鞋袜测量的，使这些尺寸是不穿鞋袜测量的，使用时要给予适当补偿。用时要给予适当补偿。百分位选择百分位选择由于涉及伸手够东西的问题，如由于涉及伸手够东西的问题，如果采用高百分点的数据就不能适应大果采用高百分点的数据就不能适应大多数人，所以设计的出发点应基于适多数人，所以设计的出发点应基于适应矮个子的人，选择第应矮个子的人，选择第5到第到第10

56、百分百分位之间数据较为适合。位之间数据较为适合。5%数据：数据：男男:5%1951mm女女:5%1852mm（美国尺寸）（美国尺寸）94（1515）坐姿时垂直手握高度坐姿时垂直手握高度应用应用：用于头顶上方控制装头顶上方控制装置和开关的置和开关的位置。位置。百分位选择：5%数据：男：男：5%1499mm5%1499mm女：女：5%1402mm5%1402mm美国尺寸美国尺寸95第二节 常用人体尺寸及应用范围（1616）侧向手握距离：应用 这些数据有助于设备设计人员确定控制开关等装置的位置，他们还可以为建筑师和室内设计师用于某些特定场所，如医院、实验室等的设计。如果使用者是坐着的，这个尺寸可能会

57、稍有变化，但仍能用于确定人侧面的书架的位置。注意 如果涉及的活动需要使用专门的手动装置、手套或其他某种特殊设备，这些都会延长使用者的一般手握距离，对于这些延长量应予以考虑。百分位选择 主要是确定手握距离，这个距离应能适应大多数人，因此，5%5%数据： 男男5%520mm5%520mm96第二节 常用人体尺寸及应用范围（1717）向前手握距离应用 有时人们需要穿越某种障碍物去够一个物体或者操纵设备，这些数据可用来确定障碍物的最大尺寸。注意 要考虑操作或工作的特点。百分位选择 选用第5百分位数据，能适应大多数人。同侧向手握距离相同，数据：数据：男男5%520mm5%520mm97定义定义：一般为胸

58、（或腹）部厚度。应用应用：在紧张的空间里考虑间隙尺寸或排队场合下需要的尺寸。注意：注意：着装修正量、性别及其他因素。着装修正量：51mm百分位选择：百分位选择：95%数据：数据：男男95%330mm（1818）、最大人体厚度）、最大人体厚度98（1919）、眼至头顶高度）、眼至头顶高度定义定义：眼至头顶高度。应用应用：确定电影院等场所前后排座位的高度。注意：注意：头发因素百分位选择：百分位选择：95%数据：数据：男男95%127mm（美国尺寸）（美国尺寸）99（ 2020 ）、手功能高）、手功能高定义定义：人站立手臂下垂时，手心离地面的距离。应用应用：楼梯扶手高度，一般楼梯扶手高于手功能高10

59、0mm以上。百分位选择：百分位选择：50%数据：数据：男：男：50%741mm女：女：50%704mm100坐姿肩峰高坐姿肩峰高最大肩宽最大肩宽101坐姿两肘间宽坐姿两肘间宽102坐姿大腿厚度坐姿大腿厚度103腿弯高度腿弯高度( (坐高坐高) )臀部至腿弯长度臀部至腿弯长度( (座深座深) )104臀部至膝盖长度臀部至膝盖长度105臀部至足尖长度臀部至足尖长度106坐姿垂直伸手高度坐姿垂直伸手高度立姿垂直伸手高度立姿垂直伸手高度1071. 1. 按人体尺寸的分布按人体尺寸的分布. . 对对于于大大量量生生产产的的机机器器, , 工工具具和和消消费费品品等等, , 可可以以按按照照人人的的尺尺寸

60、寸的的分分布布来来进进行行设设计计. .例例如如人人的的衣衣服服和和鞋鞋子子就就是是按按人人的的尺尺寸寸的的分分布布来来决决定定各各种种尺尺寸寸各各生生产产多多少少的的. . 使使用用这这种种方方法法, , 生生产产和和管管理理费费用用较较高高, , 除除非非是是需需求求量量很很大大, , 否否则则经经济济上上是是不不合合算算的的. . 在在经经济济上上可可行行的的情情况况下下应应尽尽量量按按人人的的尺尺寸寸的的分分布布来来进进行行设设计计, , 因因为为这这样样可可以以把把使使用用时时的的不不适适降降到最低限度到最低限度. .人体尺寸数据的应用人体尺寸数据的应用一、设计中可采用的方案一、设计

61、中可采用的方案1082.按某一百分位设计按某一百分位设计 如车厢如车厢, , 通道通道, , 门洞门洞, , 座座椅的宽度等。椅的宽度等。这类对象应以大尺寸人体这类对象应以大尺寸人体作为设计基准作为设计基准,应选择高百应选择高百分位分位,如第如第95,97.5等等。等等。包容空间设计包容空间设计举例：举例：防护栏杆高度、热水瓶把手防护栏杆高度、热水瓶把手礼堂座位宽度礼堂座位宽度屏风高度屏风高度109 是那些需要操作者伸出四肢方是那些需要操作者伸出四肢方可能及的对象。可能及的对象。 如车顶的扶手如车顶的扶手, , 吊柜的把手吊柜的把手, , 或是或是操纵台上的一个旋钮操纵台上的一个旋钮. .。

62、这时要考虑小个子可以够得着这时要考虑小个子可以够得着, , 应应选择小百分位如第选择小百分位如第2.5, 2.5, 或第或第5 5。 可及范围设计可及范围设计2.按某一百分位设计按某一百分位设计110人体尺寸数据的应用人体尺寸数据的应用平均尺寸设计平均尺寸设计只需要第只需要第5050百分位数作为产品尺寸设计的依据者百分位数作为产品尺寸设计的依据者 当过大过小当过大过小, , 或过高过低都会造成使用不方便时或过高过低都会造成使用不方便时, , 这这时可按平均尺寸设计时可按平均尺寸设计, ,这样可以把不适应的人减少到最低限这样可以把不适应的人减少到最低限度度. . 当被设计物可以调整时当被设计物可

63、以调整时, , 最初状态也可按人的平均尺最初状态也可按人的平均尺寸设计寸设计. . 举例：举例：门上手把、锁孔高度门上手把、锁孔高度 一般文具尺寸（含键盘、鼠标等）一般文具尺寸（含键盘、鼠标等）111人体尺寸数据的应用人体尺寸数据的应用当当设设计计对对某某一一极极端端的的人人的的不不利利影影响响可可以以通通过过调调整整来来消消除除, , 而而对对另另一一部部分分人人的的不不利利影影响响无无法法消消除除时时, , 我我们们可可以以按按后后一一类类人人的的尺尺寸寸进进行行设设计计, ,为为前前一一类类人提供调整人提供调整. . 例例如如, , 对对于于桌桌子子高高度度的的设设计计, , 我我们们可

64、可以以按按高高个个子子进进行行设设计计, , 而而给给矮矮个个子子提供脚踏板提供脚踏板. . 如果按矮个子设计如果按矮个子设计, , 高个子的脚就没有地方放高个子的脚就没有地方放. .按某部分人设计按某部分人设计,为另一部分人提供调整为另一部分人提供调整112人体尺寸数据的应用人体尺寸数据的应用为某些特定的人设计为某些特定的人设计 对对于于某某些些非非常常昂昂贵贵的的系系统统, , 我我们们可可以以根根据据特特定定的的使使用用者者来来设设计计, , 这这样样可可以以在在保保证证使使用用方方便便的的同同时时降降低低制制造造成成本本. . 例例如如飞飞机机驾驶舱就是根据驾驶员的身体尺寸设计的驾驶舱

65、就是根据驾驶员的身体尺寸设计的. .二、二、 人体尺寸百分位数的选择人体尺寸百分位数的选择满足度满足度 产品尺寸所适合的使用人群占总使用人群的百分比产品尺寸所适合的使用人群占总使用人群的百分比合理的满足度受多种因素影响、制约，其中安全、经济等都很重要。合理的满足度受多种因素影响、制约，其中安全、经济等都很重要。例例如如，门门、床床不不能能按按姚姚明明的的身身高高来来设设计计，火火车车卧卧铺铺照照顾顾身身高高 1800 1800 mm mm 者者甚至就未必合理了，甚至就未必合理了，113作业人体尺寸临摹10张人体尺寸测量114第三章第三章第三章第三章 工作空间设计工作空间设计工作空间设计工作空间

66、设计 一、人的作业范围二、作业面设计三、垂直作业面的布置四、作业空间设计 115作业空间的设计作业空间的设计是指按照作业者的操作范围、视觉范围以及作业姿是指按照作业者的操作范围、视觉范围以及作业姿势等一系列生理、心理因素对作业对象、机器、设备、工具进行合理势等一系列生理、心理因素对作业对象、机器、设备、工具进行合理的布置、安排，并找出最适合本作业的人体最佳作业姿势、作业范围，的布置、安排，并找出最适合本作业的人体最佳作业姿势、作业范围，以便为作业者创造一个最佳的作业条件。以便为作业者创造一个最佳的作业条件。作业空间设计就是要从根本上解决两个作业空间设计就是要从根本上解决两个“距离距离”问题。一

67、问题。一是是“安全距离安全距离”是为了防止碰到某物（一般指较危险的物是为了防止碰到某物（一般指较危险的物品）而设计的障碍物距离作业者的尺寸范围；二是品）而设计的障碍物距离作业者的尺寸范围；二是“最小最小距离距离”，也就是确定作业者在工作时所必需的最小范围。，也就是确定作业者在工作时所必需的最小范围。 作业空间设计内容包括：空间布置、工作台设计、坐椅设计、以及空间环境设计等。 116重要性：重要性： 一个设计优良的作业空间，不仅可以增加生产的安全一个设计优良的作业空间，不仅可以增加生产的安全性、有序性和效率，降低作业的危险性，更可以提高作业者的性、有序性和效率，降低作业的危险性，更可以提高作业者

68、的满意度和工作动机，经济地利用空间资源。满意度和工作动机，经济地利用空间资源。117 作业空间设计的关键因素作业空间设计的关键因素 作业特点：工作需要，工作性质和工作内容作业特点：工作需要，工作性质和工作内容 作业空间特点：近身作业、个体作业、总体作业作业空间特点：近身作业、个体作业、总体作业 人体尺寸：参照人体尺寸数据，要考虑净尺寸和实际人体尺寸：参照人体尺寸数据，要考虑净尺寸和实际 工作时的着装尺寸工作时的着装尺寸 视觉范围：视野、视距、照明视觉范围：视野、视距、照明 作业姿势：坐姿、立姿和坐立交替结合姿势作业姿势：坐姿、立姿和坐立交替结合姿势 个体因素个体因素: : 使用者的性别、年龄、

69、体形和人种等因素使用者的性别、年龄、体形和人种等因素 控制面板布置：重要程度、作业顺序、使用频率、功能控制面板布置：重要程度、作业顺序、使用频率、功能 对应性、控制器的间距对应性、控制器的间距 作业空间概述作业空间概述118人的作业范围人的作业范围 当人以站姿或坐姿等姿势进行作业时，手和脚在水平面和垂直面内所能触及的最大轨迹所构成的空间范围，即人的空间作业范围。近身作业空间 近身空间是指作业者在某一工作位置时，考虑身体的静态和动态尺寸，在坐姿或站姿状态下，其所能完成作业的空间范围。 个体作业场所 个体作业场所指操作者周围与作业过程相关的机器设备、工具、用具、作业对象等所需要的作业区域，如各类运

70、输工具的驾驶室，各种加工机械的操作空间等。119总体作业空间 不同个体作业场所的布置所构成的空间总和为总体作业空间。总体作业空间不是直接的作业场所，它反映的是多个作业者或使用者之间作业的相互关系，如自动化生产线控制中心和开放式办公室。 120不同工作性质的作业场所121作业空间的设计原则作业空间的设计原则 作业空间的设计应以人的生理、心理特点为依据，不能超出作业者的作业范围 从人的要求出发，处理好总体空间与局部空间之间的关系 处理好个体与场所之间的相互关系 要保证作业的安全，尽量减少疲劳 各控制器、显示器装置要根据它们的重要程度与使用频率依次布置在作业者作业范围的最佳区、易达区和可达区122作

71、业空间设计要求作业空间设计要求作业空间设计是典型的运用作业空间设计是典型的运用人体尺寸作为参考的设计类型。人体尺寸作为参考的设计类型。人的作业按照人的作业姿势可人的作业按照人的作业姿势可以分为坐姿作业、立姿作业和以分为坐姿作业、立姿作业和坐立交替作业。不同的作业姿坐立交替作业。不同的作业姿势应用人体尺寸的情况各不相势应用人体尺寸的情况各不相同，需要在设计中仔细思考。同，需要在设计中仔细思考。1231.站姿：背伸直、直立、向前微弯腰、微微半蹲、半蹲等。站姿：背伸直、直立、向前微弯腰、微微半蹲、半蹲等。人体基本动作尺度人体基本动作尺度1242. 坐椅姿势：依靠、高坐、矮坐、工作姿势、稍息姿势、坐椅

72、姿势：依靠、高坐、矮坐、工作姿势、稍息姿势、休息姿势等。休息姿势等。 1253. 平坐姿势：盘腿坐、蹲、单腿跪立、双膝跪立、直跪坐、平坐姿势：盘腿坐、蹲、单腿跪立、双膝跪立、直跪坐、爬行、跪端坐等。爬行、跪端坐等。 1264.躺卧姿势：俯伏撑卧、侧撑卧、仰卧等。躺卧姿势：俯伏撑卧、侧撑卧、仰卧等。 127（一）作业域（一）作业域 在布置人的工作作业环境时必须了解这些环境范围，即肢体的活动范围。在工作和生活中，人们的肢体围绕着躯体做各种活动，这些由肢体的活动所划出的限定范围即是肢体的活动空间，它是由肢体活动它是由肢体活动的角度及肢体的长度决定的。的角度及肢体的长度决定的。 肢体活动角度影响因素：

73、 a、肢体的活动角度受骨骼和韧带的限制。 b、年龄、种族、性别、生活习惯也对其有影响。 128人体活动空间尺度人体活动空间尺度 人体活动空间的尺度是适应行为要求的室内空间人体活动空间的尺度是适应行为要求的室内空间尺度，是相对的概念，亦是动态的尺寸。尺度，是相对的概念，亦是动态的尺寸。（生理需求、（生理需求、行为需求和心理需求）行为需求和心理需求） 129根据室内环境的行为表现，室内空间可分为大空间、根据室内环境的行为表现，室内空间可分为大空间、中空间和小空间等不同的活动空间范围。中空间和小空间等不同的活动空间范围。（1）大空间指公共行为空间，如：体育馆、营业厅、商场等，其特点是易于处理好个体行

74、为的空间关系，在这个空间里个人空间基本是等距的，空间具有尺度大和开放的特点。（2）中空间指事务行为空间，如：办公室、教室等，空间即开放又具有私密性，在以满足个人空间的前提下，设计公共事务行为的空间。（3）小空间是个体行为的空间，如：卧室、书房、经理室等，具有较强的私密性和小空间的特色，主要以满足个体的行为为目的等。130作业空间设计作业空间设计作业空间设计的一般要求作业空间设计的一般要求1.作业空间根据人体作业空间根据人体尺寸参数设计，应保证尺寸参数设计，应保证90%以上的使用者在所以上的使用者在所设计的空间内能顺利完设计的空间内能顺利完成规定的作业。成规定的作业。131作业空间设计作业空间设

75、计2. 2. 避免不必要的空间障碍和使用者正常习惯的空间布局避免不必要的空间障碍和使用者正常习惯的空间布局132作业空间设计要求作业空间设计要求3. 3. 保证紧急条件下人员的撤离和安全保证紧急条件下人员的撤离和安全133作业空间设计的一般要求作业空间设计的一般要求4.视觉的可视性视觉的可视性134作业空间设计的一般要求作业空间设计的一般要求5.作业的性质对作业空间的影响作业的性质对作业空间的影响135水平作业范围水平作业范围:指人坐在工作指人坐在工作台前，在水平面上方便的移动台前，在水平面上方便的移动手臂所形成的轨迹，包括正常手臂所形成的轨迹，包括正常范围和最大范围。范围和最大范围。垂直作业

76、范围垂直作业范围:人体手臂最适合人体手臂最适合的作业区域是一个近似梯形的的作业区域是一个近似梯形的区域，设计时应根据人体尺寸区域，设计时应根据人体尺寸和图中所示范围决定作业空间和图中所示范围决定作业空间立体作业范围立体作业范围:立体作业范围立体作业范围指的是将水平和垂直作业范围指的是将水平和垂直作业范围结合在一起的三维空间结合在一起的三维空间 作业范围作业范围1361 1 坐姿活动空间坐姿活动空间人坐在工作台前手能够活动到的整个三维空间，它随作业面的高度，手偏离身体中线的距离及手举高度的不同而变化。其范围的大小取决于两个因素：肩关节的高度和手臂长，图5-2为第5百分位的人体坐姿抓握活动时的空间

77、范围，以肩关节为转动中心的直臂抓握空间半径，男性为650mm，女性为580mm。 137见图2-2 水平作业域对于确定台面上各种设备和物品的摆放位置很有用。如收款台、绘图桌、计算机工作台等。138水平作业面范围水平作业面范围 手尽量外伸所形成的区域为最大作业域最大作业域。而手自然放松所形成的作业域为通常作业域通常作业域。如写字板、键盘等手活动频繁的区域就应该安排在此区域。139坐姿作业坐姿作业坐姿作业适合于长时间操坐姿作业适合于长时间操纵、控制精度高或需要四肢共纵、控制精度高或需要四肢共同操作的场合，用于轻体力的同操作的场合，用于轻体力的工作性质。工作性质。坐姿作业的优点是操作稳定、坐姿作业的

78、优点是操作稳定、身体位置平衡，可减轻疲劳。身体位置平衡，可减轻疲劳。缺点是长时间坐姿，尤其是不缺点是长时间坐姿，尤其是不正确的坐姿，对腰部有不利影正确的坐姿，对腰部有不利影响。响。140 坐姿作业空间设计主要包括坐姿作业空间设计主要包括工作台、工作座椅、人体活动余隙和工作台、工作座椅、人体活动余隙和作业范围等的尺寸和布局等作业范围等的尺寸和布局等 。工作面的高度和工作高度工作面的高度和工作高度 影响工作面高度的因素：胳膊的影响工作面高度的因素：胳膊的姿势、容腿空间姿势、容腿空间 坐姿工作面设计的一般原则：坐姿工作面设计的一般原则： 可调性；肘部处在工作高度；足够可调性；肘部处在工作高度；足够的

79、容腿空间的容腿空间 ；工作面高度和任务性质；工作面高度和任务性质141坐姿作业坐姿作业表表坐姿作业空间设计参数（毫米）坐姿作业空间设计参数（毫米） 142理想的工作范围是以两个肩膀为支点理想的工作范围是以两个肩膀为支点,以以35-45厘米为半径的两个半圆之内厘米为半径的两个半圆之内坐姿作业坐姿作业143144 推荐的控制台作业面布置区域推荐的控制台作业面布置区域长：110120cm宽：40cm144矮小女性矮小女性(5%(5%女性女性) ) 正常握拳范围：23.2 cm 最大握拳范围：59.7 cm 高大男性高大男性(95%(95%男性男性).). 正常握拳范围：34.8 cm 最大握拳范围：

80、76.9 cm作业员的工作台范围建议值作业员的工作台范围建议值145146推荐的工作面高度推荐的工作面高度 147148 电子化办公台主要尺寸电子化办公台主要尺寸返回1481492 2 站姿活动空间站姿活动空间 站姿作业时，作业区域较大，作业的对象相对较多，同时人体各部位运动的幅度也比较大，身体也可以自由移动。站姿活动空间如图所示，其中粗实线为手操作的最大范围；左边虚线为手操作最适宜范围，中间虚线为最有利的抓握范围。 150垂直作业面垂直作业面151垂直作业域垂直作业域 指手臂伸直，以肩关节为轴做上下运动所形成的范围。对决定人在某一姿态时手臂触及的垂直范围有用，如搁板、挂件、门拉手等对决定人在

81、某一姿态时手臂触及的垂直范围有用，如搁板、挂件、门拉手等。152立姿作业适合于频繁的、短期的、中体力或重体力的作业。立姿作业适合于频繁的、短期的、中体力或重体力的作业。立姿作业的优点是作业区域大、便于肌肉施力、作业者的体位立姿作业的优点是作业区域大、便于肌肉施力、作业者的体位容易改变。缺点是相对于坐姿容易疲劳。容易改变。缺点是相对于坐姿容易疲劳。立姿作业立姿作业153立姿作业立姿作业154GB/T GB/T 13547-1992 13547-1992 工工作作空空间间人人体体尺尺寸寸 给给出出了了3 3组组、1717项项人人体体尺尺寸数据。寸数据。155立姿工作面高度立姿工作面高度立姿工作面的

82、高度不仅跟身高有关，还与作业立姿工作面的高度不仅跟身高有关，还与作业时施力的大小，视力要求和操作范围等很多因时施力的大小，视力要求和操作范围等很多因素有关。素有关。 在考虑不同身高的工作者对工作面高度的要求在考虑不同身高的工作者对工作面高度的要求时，虽然可以设计出高度可调的工作台，但事时，虽然可以设计出高度可调的工作台，但事实上，可以通过调整脚垫的高度来调整作业者实上，可以通过调整脚垫的高度来调整作业者的身高和肘高。的身高和肘高。 因此，立姿工作面高度应按身高和肘高的第因此，立姿工作面高度应按身高和肘高的第9595百分位数设计。对男女共用的工作面高度按男百分位数设计。对男女共用的工作面高度按男

83、性的数值设计。性的数值设计。立姿作业立姿作业156工作面高度的偏好工作面高度的偏好 立姿作业立姿作业157手脚活动空间手脚活动空间 与手相比较，脚的操作力大，但操作精度低，活动范围较小。脚活动空间位于身体前侧坐面以下的区域，其舒适的作业空间取决于身体尺寸与作业的性质。158159160161162163164165166(1)摸高： 是指手举起来时达到的高度，垂直作业域与是指手举起来时达到的高度，垂直作业域与摸高是设计各种框架和扶手的依据。摸高是设计各种框架和扶手的依据。 框架经常使用的部分应该设计在这个区域之内，此外，用手拿东西和操作时需眼睛的引导，因此： 架子的高度不得超过架子的高度不得超

84、过: : 男子 1500mm 1600mm 。女子 1400mm 1500mm 门拉手的高度在：门拉手的高度在：900-1000mm之间之间 167 .摸高：手举起时达到的高度摸高：手举起时达到的高度 百分位指尖高(CM)直臂抓握(CM)男性：高大身材平均身材矮小身材95505228213198216201186女性：高大身材平均身材矮小身材95505213200180201188174男女性最大摸高168（2）拉手： 人要取东西，伸手就能拿到是最方便的。拉手的位人要取东西，伸手就能拿到是最方便的。拉手的位置设计与身高有关，开门的人老少皆有。置设计与身高有关，开门的人老少皆有。 一般办公室用1

85、000mm ， 家庭用800900mm 。 幼儿园还要低一些。169170作业空间设计作业空间设计 作业空间设计的基本目的是使人机系统能以最合理的方式满足作业的要求，不仅要考虑到空间内个人的行为、舒适感和心理满足感，还要考虑空间里的人际交往的社会因素。 171空间设计步骤分别是： a.作业场所及作业调查 要制定作业空间的设计目的和任务，对实际的调查研究是必不可少的,这一阶段工作主要内容是：作业的内容、作业过程、作业所需的工具和设备、作业的生产要求与环境要求等。作业者方面的调查有：工作人员群体的人体尺度，人体模型，培训要求等。 b.作业空间的初步设计方案 在完善作业空间的设计要求之后，进行初步方

86、案设计，即空间的初步规划，依据生产作业程序进行人员及设备的布置。172 c.空间模型 对于重要且复杂的作业空间设计(如电力调度中心控制室)，作业空间设计模型是一种必要的辅助设计手段它可以表现设计目的，也可以利用它进行空间分析这类模型有比例模型和全尺寸模型。比例模型是一种概念性的设计表述，全尺寸模型可以对现实空间进行真实的模拟，可以检验设计是否合理，以及作业的动作，姿势，舒适性和宜人性等全面地分析设计结果。 d.设计论证与修改 对初步设计进行论证，对没体现设计要求的部分进行调整，对不足的地方进行补充和空间的总体合理性进行验证。 e.设计报告 设计报告是设计过程全面描述，从空间设计概念的建立、问题

87、的提出，到最终解决方法的表述，它也是设计的解释，这里表述设计师的设计思想及设计手段。 173( (二二) )人体的活动空间（作业空间）人体的活动空间（作业空间） 人总是在不停的变化运动着，姿态的变化和位置的移动所占用的空间构成了人姿态的变化和位置的移动所占用的空间构成了人体活动空间体活动空间。 人体活动空间大于作业域。人体活动空间大于作业域。 人体的活动大体上分为人体的活动大体上分为: : a.静态的手足活动 b.姿态的变换 c.人体的移动 d.人与物的关系1741、姿态的变换姿态变换时所需空间往往大于两姿势变换之和。175 2、人体移动：人体移动占用的空间不仅要考虑人体本身占用的空间。还应考

88、虑连续运动过程中由于运动所必须的肢体摆动或身体回旋余地所需的空间。176适宜操作位置图适宜操作位置图 动态人体尺寸动态人体尺寸 用背肌活动度测定适宜操作位置图177成人动态最小占用空间成人动态最小占用空间示意图示意图成人蹲姿、跪姿、卧姿的最小占用空间成人蹲姿、跪姿、卧姿的最小占用空间178中国地质大学安全工程系成人动态最小占用空间表成人动态最小占用空间表179180181人与物的关系：与他人的相互作用用具家具建筑构件：门、通道、阶梯、栏杆182与他人的相互作用183用具：持于身前、身后、可挥舞的等。在设计重要考虑到物体占用空间。184185建筑构件：移动家具、支撑家具、储存性家具等。18618

89、7188189190191特殊人群空间特殊人群空间192193其他空间其他空间194其他空间其他空间195其他空间其他空间196其他空间其他空间197其他空间其他空间198 人体大小各不相同，设计一般不可能满足所有使用者，但必须满足大多数人。故设计时应考虑：1、有人体身高决定的物体，如门、船舱口、通道、床、担架等，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，如取决于腿长的座高，其尺寸应以第5%百分位数为依据。3、可调尺寸，应使5%到95%之间所有的人使用方便。4、中间位置，如门铃、插座、门拉手、电灯开关高度及柜台高度应以第50%数为依据。5、特殊情况，如栏杆高度应更

90、大些，以100%百分位数为好。人体尺寸的应用原则人体尺寸的应用原则199人体尺寸数据的应用人体尺寸数据的应用三、尺寸修正量三、尺寸修正量各各种种尺尺寸寸修修正正量量有有正正值值也也有有负负值值，总总的的尺尺寸寸修修正正量量是是各各修修正正量的代数和：量的代数和：尺寸修正量尺寸修正量 = 功能修正量功能修正量 + 心理修正量心理修正量=（穿着修正量（穿着修正量 + 姿势修正量姿势修正量 +操作修正量）操作修正量）+ 心理修正量心理修正量 200功能修正量功能修正量 穿着修正量穿着修正量 姿势修正量姿势修正量 操作修正量操作修正量 功能修正量：为保证实现产品功能，对作为产品设功能修正量：为保证实现

91、产品功能，对作为产品设计依据的人体尺寸所作的尺寸修正量。包括以下三部分：计依据的人体尺寸所作的尺寸修正量。包括以下三部分：201功能修正量穿着修正量功能修正量穿着修正量 1.穿鞋修正量：穿鞋修正量： 立姿身高、眼高、肩高、肘高、手功能高、会阴高等立姿身高、眼高、肩高、肘高、手功能高、会阴高等 男子：男子：+25mm，女子：，女子：+20mm。 2. 着衣着裤修正量：着衣着裤修正量： 坐姿坐高、眼高、肩高、肘高等坐姿坐高、眼高、肩高、肘高等 6mm； 肩宽、臀宽等肩宽、臀宽等+13mm； 胸厚胸厚+18mm； 臀膝距臀膝距+20mm。 穿着修正量包括以下两个组成部分穿着修正量包括以下两个组成部分

92、: :202功能修正量姿势修正量功能修正量姿势修正量立姿身高、眼高、肩高、肘高等，一立姿身高、眼高、肩高、肘高等，一l0mm；坐姿坐高、眼高、肩高、肘高等，一坐姿坐高、眼高、肩高、肘高等，一44mm。姿势修正量：人们正常工作、生活时，全身采取姿势修正量：人们正常工作、生活时，全身采取自然放松的姿势所引起的人体尺寸变化。自然放松的姿势所引起的人体尺寸变化。203功能修正量操作修正量功能修正量操作修正量操作修正量操作修正量 ：实现产品功能所需的修正量：实现产品功能所需的修正量如上肢前展操作，前展长指的是：后背到中指指如上肢前展操作，前展长指的是：后背到中指指尖的距离尖的距离在按按钮时，一在按按钮时，一12mm；在推滑板推钮、扳拨扳钮开关时一在推滑板推钮、扳拨扳钮开关时一25mm；在取卡片、票证时，一在取卡片、票证时，一20mm204