人體測量學與人體尺寸課件

1、1 人體測量學與人體尺寸（一）基 本 要求：本章主要通過對人體尺寸、人體構(gòu)造和生理特征等問題的講授，使學生掌握人體尺寸測量、統(tǒng)計的方法、人體尺寸運用的原則。（二）重點與難點： 重點：人體尺寸測量、統(tǒng)計的方法，人體尺寸運用的原則 難點：百分位的概念、人體尺寸運用的原則 (三）教學內(nèi)容： 21 人體測量學 22 人體尺寸 23 人體尺寸的差異 24 百分位的概念 25 人體尺寸運用中的問題 26 常用人體尺寸 2 我們在生活和工作中使用的各種設(shè)施與我們身體的基本特征和尺度有關(guān)，如空間大小、形狀、椅子、桌子、辦公桌等。室內(nèi)環(huán)境在空間度量上涉及到人的問題主要有兩個:人體尺寸和人體活動空間。這些問題的研

2、究主要依靠人體測量學。21 人體測量學 人體測量學是通過測量各個部分的尺寸來確定個人之間和群體之間在尺寸上的差別的學科，他是一門新興的學科，而又具有古老的淵源。人們開始對人體尺寸感興趣并發(fā)現(xiàn)人體各部分相互之關(guān)系可追溯到二千年前。直到1940年前后，為了適應工業(yè)發(fā)展的需要，人們迫切需要人體測量學知識及其數(shù)據(jù)，使人們對人體尺寸測量有了新的認識，這門學科才開始從理論學科進入到應用學科。二戰(zhàn)的爆發(fā)更推動了它在軍事工業(yè)上的應用戰(zhàn)后建筑師和室內(nèi)設(shè)計師意識到了人體測量學在建筑和室內(nèi)設(shè)計中的重要性，將它應用到整個建筑室內(nèi)外環(huán)境設(shè)計中去，以提高人工環(huán)境的質(zhì)量。322 人體尺寸 人體尺寸可分為兩類，即構(gòu)造尺寸和功

3、能尺寸。21構(gòu)造尺寸 人體構(gòu)造尺寸往往是指靜態(tài)的人體尺寸，它是人體處于固定的標準狀態(tài)下測量的。可以測量許多不同的標準狀態(tài)和不同部位。如手臂長度、腿長度、座高等。構(gòu)造尺寸較為簡單，它對與人體直接關(guān)系密切的物體有較大關(guān)系，如家具、服裝和手動工具等。主要為人體各種裝具設(shè)備提供數(shù)據(jù)。4 2.2.2 功能尺寸 功能尺寸是指動態(tài)的人體尺寸，包括在工作狀態(tài)或運動中的尺寸，它是人在進行某種功能活動時肢體所能達到的空間范圍，在動態(tài)的人體狀態(tài)下測得。它是由關(guān)節(jié)的活動、轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的角度與肢體的長度協(xié)調(diào)產(chǎn)生的范圍尺寸，功能尺寸比較復雜。它對于解決許多帶有空間范圍、位置的問題很有用。 構(gòu)造尺寸和功能尺寸是不同的，比如下

4、面的例子(圖2-5)。雖然結(jié)構(gòu)尺寸對某些設(shè)計（門高）很有用處，但對于大多數(shù)的設(shè)計問題，功能尺寸可能更有廣泛的用途，因為人總是在運動著，也就是說人體結(jié)構(gòu)是一個活動的可變的、而不是保持一定僵死不動的結(jié)構(gòu)。 在使用功能尺寸時強調(diào)的是在完成人體的活動時，人體各個部分是不可分的，不是獨立工作的，而是協(xié)調(diào)動作。例如手所能達到的限度并不是手臂尺寸的惟一結(jié)果，它部分的也受到肩的運動和軀體的旋轉(zhuǎn)、背的彎曲等的影響, 而功能是由手來完成的。因此，在考慮人體尺寸時只參照人的結(jié)構(gòu)尺寸是不行的，有必要把人的運動能力也考慮進去。. 5672.2.3人體尺寸的比例關(guān)系 一般來說，成年人的人體尺寸之間存在一定的比例關(guān)系，對比

5、例關(guān)系的研究，可以簡化人體測量的復雜過程，只要量出身高，就可大致推算出其他的尺寸。 但這種方法有一定的局限性，在那些對尺寸要求比較精確的專業(yè)(如服裝)不太適用，因為不同身高的人的身材比例可能是不一樣的。 而且不同種族、不同地區(qū)的人由于遺傳、環(huán)境等因素的影響，身體比例關(guān)系不同。白人、黑人、黃種人這三大人種的身才比例就明顯不同。黑人的四肢比較長，軀干比較短;黃種人的四肢相對較短、軀干較仍長;白種人則軀干與四肢的比例處于中間狀態(tài)。823 人體尺寸的差異 人體尺寸測量如僅僅是著眼于積累資料是不夠的，還要進行大量的細致分析工作，才能將其應用到各學科中去。由于很多復雜的因素都在影響著人體尺寸，所以個人與個

6、人之間，群體與群體之礦 在人體尺寸上存在很多差異，不了解這些就不可能合理的使用人體尺寸的數(shù)據(jù)，也就達不到預期的目的。 差異的存在主要在以下幾方面:231種族差異 不同的國家，不同的種族，因地理環(huán)境、生活習慣、遺傳特質(zhì)的不同，人體尺寸的差異是十分明顯的，不論是從尺寸絕對值上還是身材的體形特征、比例關(guān)系。232世代差異 社會因素對人體尺度有明顯的影響，家庭收入較高，營養(yǎng)良好有助于生長。9233年齡的差異 體形隨著年齡變化最為明顯的時期是青少年時期。人體尺寸的增長過程，女子在18歲結(jié)束，男子到30歲。一般來說，青年人比老年人身高高一些，老年人比青年人體重大一些，在進行某項設(shè)計時必須經(jīng)常判斷與年齡的關(guān)

7、系。 有關(guān)年齡差異的兩個重要的問題是關(guān)于末成年人和老年人，未成年人的問題是他們處于身體尺寸快速變化時期，對尺寸比較敏感。列出兒童的身體尺寸，是因為這此數(shù)值對于住宅、學校、娛樂和運動場所的設(shè)計都有關(guān)系。歷來關(guān)于兒童的人體尺寸是很少的，而這些資料對于設(shè)計兒童用具、設(shè)計幼兒園、學校是非常重要的?？紤]到安全和舒適的因素則更是如此。兒童意外傷亡與設(shè)計不當有很大的關(guān)系, 例如，只要頭部能鉆過的間隔，身體就可以過去。 另一方面針對老年人的尺寸數(shù)據(jù)資料也相對較少，但有兩個問題應引起我們的注意： l無論男女，上年紀后身高均比年輕時矮;而身體的圍度卻會比一般的成年人大，需要更寬松的空間范圍。1011 2由于肌肉力

8、量的退化，伸手夠東西的能力不如年輕人。因此，手腳所能觸及的空間范圍要比一般成年人要小。對于老年人首先需要考慮的是使用方便，在使用方便方面則年輕人可以遷就一些老年人。所以家庭用具，廚房用具，柜櫥和衛(wèi)生設(shè)備的設(shè)計，照顧老年人的使用是很重要的。在老年人中，老年婦女尤其需要照顧，她使用合適了，其他人的使用一般不致發(fā)生困難。 234 性別差異 310歲這一年齡階段男女的差別極小，同一數(shù)值對兩性均適用，兩性身體尺寸的明顯差別從10歲開始。一般婦女的身高比男子低10cm左右，但不能像以往做的那樣，把女子按較矮的男子來處理。調(diào)查表明，婦女與身高相同的男子相比，身體比例是不同的，婦女臀部較寬、肩窄，軀干較男子為

9、長，四肢較短。12235 殘疾人 全世界的殘疾人約占到總?cè)丝诘膌/10, 需要設(shè)計師引起重視:包括了所有的殘疾類型，對尺寸敏感的主要是與行動能力有關(guān)的殘疾人，如肢體殘疾。1乘輪椅患者 因為患者的類型不同，有四肢癱瘓或部分肢體癱瘓，肌肉機能障礙程度和由于乘輪椅對四肢的活動帶來的影響等種種因素。設(shè)計中又要全面考慮這些因素，重要的是決定適當?shù)氖直勰軌虻镁嚯x，各種間距及其他一些尺寸，這要將人和輪椅一并考慮，因此對輪椅本身應有一些解剖知識。2能走動的殘疾人 對于能走動的殘疾人，必須考慮他們是使用拐杖、手杖、助步車甚至用狗幫助行走，這些東西是這些病人功能需要的一部分, 所以除應知道一些人體測量數(shù)據(jù)之外，還

10、應把這些工具當作一個整體來考慮。2.3.6其他 此外還有許多其他的差異：像地域性的差異，寒冷地區(qū)的人平均身高均高于熱帶地區(qū)，職業(yè)差異，如職業(yè)運動員與普通人的差別。 1324 百分位的概念 241百分位的概念 百分位表示具有某一人體尺寸和小于該尺寸的人數(shù)占統(tǒng)計對象總?cè)藬?shù)的百分比。大部分的人體測量數(shù)據(jù)是按百分位表達的，把研究對象(身高的統(tǒng)計值)分成100份，從最小到最大順序排列，進行分段，每一段的截止點即為一個百分位。例如:第5百分位的尺寸表示有5%的人身高等于或小于這個尺寸。也就是有95 %的人身高高于這個尺寸。第50百分位為中點，表示把一組數(shù)平分成兩組，較大的50 %和較小的50 %。第50百

11、分位的數(shù)值可以說接近平均值。 統(tǒng)計學表明，任意一組特定對象的人體尺寸，其分布規(guī)律符合正態(tài)分布即大部分屬于中間值，只有一小部分屬于過大和過小的值，它們分布在范圍的兩端(圖2-17和表2-3)，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。 設(shè)計上滿足所有人的要求是不可能的，但必須滿足大多數(shù)人的尺寸作為依據(jù)，排除多少處決于排除的后果和經(jīng)濟效果。 1415162.4.2 平均人的謬誤(例1:(例2: 選擇數(shù)據(jù)時，如果以為第50百分位數(shù)據(jù)代表了平均人的尺寸，那就錯了，這里不存在平均人，在某種意義上這是一種易于產(chǎn)生錯覺的、含

12、糊不清的概念。事實上幾乎沒有任何人真正夠得上平均人。一是人體測量的每一個百分位數(shù)值，只表示某項人體尺寸，如身高50百分位只表示身高，并不表示身體的其他部分；二是絕對沒有一個各項人體尺寸同時處于同一百分位的人。17 滿足大多數(shù)人是一個邏輯,而不是百分位數(shù)值的大小: l由人體高度、寬度決定的物體尺寸，諸如門、通道、床等，其尺寸應以95百分位的數(shù)值為依據(jù)，能滿足大個的需要，小個子自然沒問題。 2由人體某一部分決定的物體尺寸，如臂長、腿長決定的座平面高度和手所能觸及的范圍等，其尺寸應以第5百分位為依據(jù)，小個子夠得著，大個子自然沒問題。 3特殊情況下，如果以第5百分位或第95百分位為限值會造成界限以外的

13、人員使用時不舒適，有損健康和造成危險時，尺寸界限應擴大至第l百分位和第99百分位，如緊急出口的直徑應以99百分位為準。 4目的不在于確定界限，而在于決定最佳范圍時，應以第50百分位為依據(jù)，這適用于門鈴、插座和電燈開關(guān)。然而在設(shè)計某種裝置或設(shè)施中，特別是那些由于合理的原因不適宜于按極值設(shè)計時，可以使用 “平均”值。例如一個超級市場的付賬柜臺按平均的顧客高度建造。1825 人體尺寸運用中的問題 人體測量的資料在現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)中是一切產(chǎn)品的基礎(chǔ)，必要收集各種不同代表性的身體尺寸。還只是達到了第一步，學會正確的使用這些數(shù)據(jù)才能說真正達到了人體工程學的目的。 2.5.1數(shù)據(jù)的選擇 人體測量資料可以在設(shè)計

14、人們使用的裝置和設(shè)施方面有廣泛的用途。在具體設(shè)計中變化的因素很多，選擇適應設(shè)計對象的數(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，使得所設(shè)計的室內(nèi)環(huán)境和設(shè)施適合使用對象的尺寸特征。在多數(shù)情況下，要得到具體的設(shè)計對象的人體尺寸數(shù)據(jù)是不可能的。應該借助人體測量學家為我們提供的大量數(shù)據(jù)資料進行設(shè)計分析。192.5.2 百分位的運用 在很多的數(shù)據(jù)表中只給出了第5百分位、第50百分位和第95百分位，因為這三個數(shù)據(jù)是人們經(jīng)常見到和用到的尺寸，最常用的是第5和第95百分位，一般不用50百分位， 例如，以第50百分位的身高尺寸來確定門的凈高，這樣設(shè)計的門會使50%的人有碰頭的危險。我們只能排除01%的

15、人，因為門的造價與高度關(guān)系不大。 在某些場合，由于某種原因不適用極值(最大和最小)的時候，可能會用到平均值，即第50百分位的尺寸數(shù)據(jù)，例如柜臺的高度如果按50百分位的尺寸設(shè)計可能比按株儒或巨人的尺寸設(shè)計更合適。20 在不涉及安全問題的情況下，使用百分位的建議如下: l由人體高度、寬度決定的物體尺寸，諸如門、通道、床等，其尺寸應以95百分位的數(shù)值為依據(jù)，能滿足大個的需要，小個子自然沒問題。 2由人體某一部分決定的物體尺寸，如臂長、腿長決定的座平面高度和手所能觸及的范圍等，其尺寸應以第5百分位為依據(jù)，小個子夠得著，大個子自然沒問題。 3特殊情況下，如果以第5百分位或第95百分位為限值會造成界限以外

16、的人員使用時不舒適，有損健康和造成危險時，尺寸界限應擴大至第l百分位和第99百分位，如緊急出口的直徑應以99百分位為準。 4目的不在于確定界限，而在于決定最佳范圍時，應以第50百分位為依據(jù)，這適用于門鈴、插座和電燈開關(guān)。然而在設(shè)計某種裝置或設(shè)施中，特別是那些由于合理的原因不適宜于按極值(最小或最大)設(shè)計或者提供一個調(diào)節(jié)幅度時，可以使用 “平均”值。例如一個超級市場的付賬柜臺按平均的顧客高度建造。21253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，可以擴大使用的范圍, 例如可升降的椅子和可調(diào)節(jié)的隔板。但是怎樣確定調(diào)節(jié) 的幅度，有兩種不同的觀點，一種是以盡可能極端的百分數(shù)的值作為依據(jù):1 9

17、9百分位，盡量適用于更多的人。 另一種是不用極值，以1090百分位為 幅度，因為這樣的設(shè)計技術(shù)上簡便，物體 比較稱手，使用起來對大多數(shù)人合適。 254分別考慮各項人體尺寸 實踐中常發(fā)生以比例適中的人為基準 的錯誤做法，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的小，有人認為 這是理所當然的，實際上是很少見的。實際上身高相等的一組人里身體坐高的差在10cm 內(nèi)。不同項目的人體尺寸相互之間的獨立性很大，因此在設(shè)計時要分別考慮每個項的尺寸。2223255 尺寸的定義 由于人體測量還是一門新興的學科，各國和地區(qū)的標準又不盡相同，文字和定義上是很難統(tǒng)一的，故使用

18、中的一個重要問題是人體尺寸應有明確的定義。僅僅以名稱去理解是不夠的,測量方法的說明也很重要。 圖2-20表示了向前可及范圍值的變化與這一尺寸定義的關(guān)系。人的肩膀在肩腫骨是否緊貼墻面時，對于測量的結(jié)果的精確性和測量結(jié)果的應用起重要作用。測量方法上的差別，使成年男子的可及范圍的變化幅度可達10cm。這種差別在有些設(shè)計中會有重要的影響，如是否戴有安全帶。 256 尺寸的衡量標準 夠得著的距離，容得下的空間。僅是滿足了最基本的功能需要，要達到舒適則是另一個標準。舉一個例子:火車臥鋪按照功能性的尺寸70cm寬肯定是合理的，但睡起來肯定沒有五星級飯店中的120150cm寬的大床舒服。這個例子告訴我們舒適的

19、程度也是一個不同尺寸選擇的標準。242526 257 使用數(shù)據(jù)的一般規(guī)則 一個普遍適用的方法: (1) 確定設(shè)計中的重要的人體尺寸(例如在汽車中坐的高度是座位到頭頂部的尺寸)。 (2) 決定使用這種設(shè)施的人口組成，即確定需要考慮的尺寸范圍(例如兒童、家庭主婦或不同的人種等)。 (3) 決定使用什么原則，例如按最大或最小的設(shè)計，按可調(diào)節(jié)的幅度設(shè)計。 (4) 當與題目恰當時，選擇與之配合的人口的百分位數(shù)。 (5) 確定與人口組成相適應的人體測量表，摘出有關(guān)的數(shù)值。 (6)如果穿著特殊的服裝，應增加相應的間隙。 多數(shù)的人體測量尺寸是裸體或穿著很薄的衣服測量出來的，必須給服裝留出余量。有時特別笨重的服

20、裝也會減少人手伸到遠處的距離和關(guān)節(jié)活動的范圍。2726 常用人體尺寸 常用人體尺寸包括了結(jié)構(gòu)尺寸和功能尺寸，在室內(nèi)設(shè)計中最有用的是十項人體構(gòu)造上的尺寸是:身高、體重、坐高、臀部至膝蓋長度、臀部的寬度、膝蓋高度、大腿厚度、肘間寬度等。在室內(nèi)設(shè)計中最常用的為 24個尺寸.2829身高: 指人身體直立、眼睛向前平視時從地面到頭頂?shù)拇怪本嚯x。 應用:這些數(shù)據(jù)用于確定通道和門的最小高度。一般建筑規(guī)范規(guī)定和成批生產(chǎn)制作的門和框高度郡適用于99%以上的人。所以，這些數(shù)據(jù)可能對于確定人頭頂上的障礙物高度更為重要。 注意:身高一般是不穿鞋測量的，故在使用時應給予適當補償。 百分點選擇:由于主要的功用是確定凈空高，所以應該選用高百分點數(shù)據(jù)。因為頂棚高度一般不是關(guān)鍵尺寸，設(shè)計者應考慮盡可能地適應100%的人。30挺直坐高:指人挺直坐