2-人体测量学与人体尺寸 第二章2011

人体工程学Ergonomics第二章人体测量学与人体尺寸主要内容：●人体测量的定义、内容和方法●人体尺寸的类型●影响人体尺寸差异的因素●人体尺寸运用中应注意的问题●常用人体尺寸在设计中的应用第二章人体测量学与人体尺寸人体工程学Ergonomics完美比例的维特鲁威人1人体测量学1.1人体测量学概述●是一门新兴的学科●创立于1940年●以军人为测量对象，测量的数据有偏差第二章人体测量学与人体尺寸人体工程学Ergonomics1.1.1人体测量目的：为研究者和设计者提供依据。1.1.2人体测量学定义：是通过测量人体各部位尺寸来确定个人之间和群体之间在人体尺寸上的差别的一门学科。第二章人体测量学与人体尺寸人体工程学Ergonomics1.2人体测量的内容●形态测量长度尺寸体形（胖瘦）……●运动测量关节活动范围肢体活动空间（动作范围动作过程形体变化……)●生理测量生理现象（疲劳测定触觉测定出力范围大小测定……)第二章人体测量学与人体尺寸人体工程学Ergonomics1.3人体测量的主要仪器和方法1.3.1主要测量仪器●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。第二章人体测量学与人体尺寸人体工程学Ergonomics●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。第二章人体测量学与人体尺寸人体工程学Ergonomics●人体测量用弯脚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。第二章人体测量学与人体尺寸人体工程学Ergonomics1.3.2人体测量方法●丈量法●摄像法●问卷法●自动仪器测量法第二章人体测量学与人体尺寸人体工程学Ergonomics1.4人体测量学与家具、室内设计的关系人体测量是工业产品设计、工业场所设计、室内设计的基础。人体工程学Ergonomics1.5人体测量的基本术语人体测量(Anthropometry)必须按照国家标准规定的方法进行。GB3975—83《术语》GB5704—85《仪器》GB5703—85《方法》标准规定：只有在被测者姿势、测量基准面、测量方向、测点等符合下列要求的前提下，测量数据才是有效的。人体工程学Ergonomics1.4.1标准体形体形指人体外形特征及体格类型,它随性别、年龄、人种等不同会产生很大差异,体形与遗传、体质、疾病及营养有密切关系。人体测量中将人体体形分为肥胖形、瘦长形和标准形3种。人体工程学Ergonomics1.4.2测量姿势人体测量的主要姿势分为两种：●立姿被测者挺胸直立,头部以眼耳平面定位,双目平视前方,肩部放松,上肢自然下垂,手伸直,手掌朝向体侧,手指轻贴大腿侧面,膝部自然伸直,左、右足后跟并拢,前端分开,使两足大致成450夹角,体重均匀分布于两足。人体工程学Ergonomics●坐姿被测者挺胸坐在被调节到腓骨头高度的平面上,头部以眼耳平面定位,双目平视前方,左右大腿大致平行,膝弯屈大致成直角,足平放在地面上,手轻放在大腿上。人体工程学Ergonomics1.4.3测量基准面人体测量的基准面主要有矢状面、冠状面和水平面,它们是由相互垂直的3个轴(铅垂直轴、纵轴和横轴)来定位的。人体工程学Ergonomics●矢状面通过铅垂轴和纵轴的平面及与其平行的所有平面都称为矢状面。把通过人体正中线的矢状面称为正中矢状面。正中矢状面将人体分成左、右对称的两个部分。人体工程学Ergonomics●冠状面通过铅垂轴和横轴的平面与其平行的所有平面都称为冠状面。冠状面将人体分成前、后两个部分。人体工程学Ergonomics●水平面与矢状面及冠状面同时垂直的所有平面都称为水平面。水平面将人体分成上、下两个部分。人体工程学Ergonomics●眼耳平面通过左、右耳屏点及右眼眶下点的水平面称为眼耳平面或法兰克福平面。人体工程学Ergonomics1.4.4测量方向●上方&下方●内侧&外侧●近位&远位●桡侧&尺侧●胫侧&腓侧人体工程学Ergonomics头侧端足侧端在人体上、下方向上，将上方称为头侧端，将下方称为足侧端。●上方&下方人体工程学Ergonomics在人体左、右方向上，将靠近正中矢状面的方向称为内侧，将远离正中矢状面的方向称为外侧●内侧&外侧外侧内侧人体工程学Ergonomics近位远位在四肢上，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。●近位&远位人体工程学Ergonomics●桡侧&尺侧在上肢上，将桡骨侧称为桡侧将尺骨侧称为尺侧●胫侧&腓侧在下肢上将胫骨侧称为胫侧将腓骨侧称为腓侧人体工程学Ergonomics●支撑面和衣着立姿时站立的地面或平台以及坐姿时的椅平面应是水平的、稳固的、不可压缩的。要求被测量者裸体或穿着尽量少的内衣(例如只穿内裤和汗背心)测量。无论何种姿势，身体都必须保持左右对称，由于呼吸而使测量值有变化的测量项目应在呼吸平静时进行测量。人体工程学Ergonomics1.4.5基本测点及测量项目在国标GB3975—83中规定了人体工程学使用的有关人体测量参数的测点及测量项目，其中包括：头部测点16个和测量项目12项；躯干和四肢部位的测点共22个，其测量项目共69项，其中分为：立姿40项；坐姿22项，手和足部6项以及体重1项。人体工程学Ergonomics2人体尺寸●尺寸：尺寸是指沿某一方向、某一轴向或围径测量的值。●人体尺寸：人体尺寸指用专用仪器(如马丁式人体测量仪)在人体上的特定起点、止点或经过点沿特定测量方向测得的尺寸。●人体尺寸分为两类：人体结构尺寸和人体功能尺寸人体工程学Ergonomics2.1人体构造尺寸指静态的人体尺寸。静态人体尺寸测量是指被测者静止地站着或坐着进行的一种测量方法。人体工程学Ergonomics2.2人体功能尺寸指动态的人体尺寸。动态人体尺寸测量是指被测者处于动作状态下所进行的人体尺寸测量,重点是测量人在执行某种动作时的身体动态特征。人体工程学Ergonomics3人体测量数据的差异数据来源受到种族、世代、地区、年龄、性别、职业、环境等的限制。人体工程学Ergonomics由于不同国家、不同地区、不同种族的人体尺寸的差异，即使是同一国家，不同地区的人体尺寸也有差异。因此，在设计中考虑产品的多民族的通用性。●地区与种族人体工程学Ergonomics人体工程学Ergonomics1、对于大多数人体尺寸，男性比女性大些；但胸厚、臀宽、臂部及大腿周长这四个尺寸女性大于男性；2、同整个身体相比，女性的手臂和腿较短，躯干和头占的比例较大，肩较窄，骨盆较宽；3、皮下脂肪厚度及脂肪层在身体上的分布，男女也有明显差别；4、在腿的长度尺寸起重要作用的场所（如座姿操作的岗位），要优先考虑女性的人体尺寸。●性别差异人体工程学Ergonomics人体工程学Ergonomics注意：在采用人体尺寸时，必须判断对象适合哪些年龄组，要注意不同年龄组尺寸数据的差异。●年龄差异人体工程学Ergonomics儿童：重点考虑安全和舒适性人体工程学Ergonomics老年人：●无论男女，上年纪后身高都比年轻时矮●伸手够东西的能力不如年轻人人体工程学Ergonomics人体工程学Ergonomics人体工程学Ergonomics不同职业的人，在身体大小及比例上存在着差异。如，一般体力劳动者平均身体尺寸都比脑力劳动者稍大些。地域性的差异，如寒冷地区的人平均身高均高于热带地区，平原地区的人平均身高高于山区。●职业、环境差异人体工程学Ergonomics（1）轮椅乘坐者●残疾人人体工程学Ergonomics人体工程学Ergonomics（2）能走动的残疾人必须考虑他们所使用的拐杖、手杖、助步车、支架或导盲犬，这些都是病人功能需要的一部分，应把这些工具与人体测量数据当作一个整体来考虑。人体工程学Ergonomics国家体育馆运动员无障碍看台观赛人体工程学Ergonomics案例：分析以下设计分别考虑了那些因素人体工程学Ergonomics人体工程学Ergonomics人体工程学Ergonomics人体工程学Ergonomics5人体测量数据的统计处理5.1百分位（百分位表示设计的适应域。）把研究对象分成100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，每一段的截至点即为一个百分位。百分位则表示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数（比）。百分位数：百分位所对应的数值。人体工程学Ergonomics人体工程学Ergonomics在设计中，常用的是第5、第50、第95百分位。第5百分位数代表“小”身材，即只有5%的人群的数值低于此下限值；第50百分位数代表“适中”身材，即分别有50%的人群的数值高于或低于此值；第95百分位数代表“大”身材，即只有5%的人群的数值高于此上限值。例如，中国成人男子身高95百分位为177.5cm，它表示这一年龄组男性中身高等于或小于177.5cm者占95％，大于此值只占5％。人体工程学Ergonomics第50百分位的数值可以说接近平均值，但绝不能理解为有“平均人”这样的尺寸。选择数据时，如果认为第50百分位数据代表“平均人”尺寸，那是错误的。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。●平均人的谬误人体工程学Ergonomics应特别注意的两点: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，并不表示其他部分。二是绝对没有一个人的各项人体尺寸同时处于同一百分位的人。人体工程学Ergonomics选择测量数据时要注意根据设计内容和性质来选用合适的百分数据。以下几点原则可供参考(1)够得着的距离，一般选用第5百分位的尺寸；(2)容得下的空间，一般选用第95百分位的尺寸；(3)常用高度，一般选用第50百分位的尺寸。(4)可调节尺寸，若确定百分位大小有一定困难，条件许可时，可增加一个调节尺寸。调节幅度可根据满足度来确定：涉及安全、健康问题：调节幅度从第1百分位~第99百分位（满足度为98%）；一般情况：调节幅度多选用从第5百分位~第95百分位（满足度为90%）。人体工程学Ergonomics5.2人体数据的运用原则⑴确定设计中最重要的尺度⑵确定设计的使用群体，从而决定设计尺度⑶人体数据运用准则①最大最小准则②可调准则③平均准则⑷使用最新的人体数据⑸设计时注意衣着情况和动态尺寸人体工程学Ergonomics应用人体尺寸参数数据时应注意的问题●必须弄清设计的使用者或操作者的状况，列出使用者的特征，包括性别、年龄、种族、体格等。●人体尺寸的统计分布一般是呈正态分布的，故按人体尺寸均值设计产品和工作空间，往往只能适合50％的人群，而对另外50％的人群则不适合。●选用人体尺寸数据时，要考虑操作者的着衣穿鞋情况和其他可能配备的东西，如手套、头盔、靴子及其他用具。人体工程学Ergonomics人体工程学Ergonomics人体工程学Ergonomics人体工程学Ergonomics6常用的人体测量数据《GB10000-88中国成年人人体尺寸》提供了7类共47项人体尺寸，适用于中国成年人：男（18-60）岁、女(18-55)岁从事工业生产的法定年龄范围。分三个年龄段：18-25岁(男、女)；26-35岁(男、女)；36一60岁(男)、36-55岁(女)。人体工程学Ergonomics人体工程学Ergonomics应用：确定门洞高度、楼梯通行净高的最小高度；确定人头顶的障碍物。注意：考虑鞋的高度，适当加以人体动态时的余量进行设计。百分点选择：选用高百分点数据，尽可能考虑适应100%的人(1)身高指身体直立、眼睛向前平视时从地面到头顶的垂直距离。人体工程学Ergonomics在室内与家具设计中应考虑——灯具高度的设计人体工程学Ergonomics(2)眼睛高度人身体直立、眼睛向前平视时从地面到内眼角的垂直距离。应用：确定在剧院、礼堂、会议室等处人的视线，用于布置广告和其他展品。用于确定屏风和开敞式大办公室内