第3章 人体测量与作业空间

立姿作业的特征： 可动性大，适宜于来回走动和经常变换体位的作业。 手的用力增大，人体能输出较大的操纵力。 需要的作业空间小，当没有容膝空间时立姿比坐姿好。 不宜进行精确而细致的作业，易引起疲劳 3）坐、立姿交替岗位：适于操作者在作业的过程中不得不采用不同的 作业姿势来完成的工作。 工业生产中，工作体位的选择推荐最适用的方案 见图8-1。
或参照表8－8
宽度：据作业功能要求而定。 若单供肘靠：最小宽度100mm，最佳宽度200mm； 仅当写字：最小宽度305mm，最佳宽度405mm； 作办公桌：最佳宽度910mm； 作实验台：视需要而定。
角度：一般为水平面
12° 24°
2. 作业范围
分为：水平作业范围、垂直作业范围、立体（空间）作业范围。 设计作业范围的重要依据：静态和动态的人体测量尺寸。 水平作业范围：人坐在工作台前，在水平面上移动手臂所形成的轨迹。 见图8-16 对于正常作业区域，作业者应能在小臂正常放置而上臂处于自然悬垂状 态下舒适的操作。 对最大作业区域，应使在臀部伸展状态下能够操作， 且这种作业状态不宜持续很久。 垂直作业范围： 最舒适的垂直作业范围是由远高点、远低点、近高点、近低点四点构 成的梯形区。 立体作业范围： 最舒适的立体作业范围介于肩与肘之间的空间范围。
第三章 人体测量与作业空间
§3－1 人体测量的基本知识
一、概述 人体测量学：通过测量人体各部位尺寸来确定 个体之间和群体之间在人体尺寸上的差别，用以研 究人的形态特征，使设计更适于人。 例如：见图2-1。 测量数据： 1、人体构造尺寸（静态尺寸） 2、功能尺寸（动态尺寸）
二、人体测量的主要方法
1. 普通测量法 主要用来测量人体构造尺寸 2.摄影法，见图2-2 3.三维数字化测量法，见图2-3
3. 最常用的姿势：坐姿，立姿和坐、立姿交替 三种作业岗位的特征
1）坐姿作业岗位：适于从事轻、中作业且不要求作业者在作业过 程中走动的工作。 坐姿作业的特征： 不易疲劳, 持续工作时间较长； 身体稳定性好，操作的精确度较高。 手、脚并用作业。 2）立姿作业岗位：适于从事中、重作业以及坐姿作业岗位的设计参 数和工作区域受到限制的工作。
பைடு நூலகம்
1. 工作面
高度：主要由人体参数（肘高）和作业性质等因素决定。
图8-17，图8-18
宽度：视需要而定
2. 作业范围
水平作业范围
立体作业范围
垂直作业范围
｛
〕
与坐姿相同
① 重要性原则 ：优先考虑实现系统作业的目标或达到其它性能最为
重要的元件。
② 使用频率原则：经常使用的元件应布置于作业者易见易及的地方。 ③ 功能原则：把具有相关功能的元件编组排列。 ④ 使用顺序原则：按使用顺序排列布置各元件，见图8-19
3）总体作业空间设计的依据
总体作业空间设计随设计对象的性质不同而不同，对生产企业讲 企业的生产方式，工艺特点决定了总体作业空间内的设备布局。 主要介绍： 作业空间设计中的人体因素；
3. 容膝空间
4. 座椅以及活动余隙
坐姿人体测量尺寸是座椅设计的主要尺寸，见图6-18
椅面高度、深度、宽度等主要参数：参阅表6-2 座椅放置的深度距离：大于810mm 座椅的扶手到侧面固定墙壁面的距离：大于610mm 5. 脚作业空间 脚的作业空间，见图8-13
二、立姿作业空间设计
立姿作业空间设计主要包括工作面、作业范围、工作活动余隙等。
三、人体测量的基本术语
参见国标GB3975－88中规定的人体测量术语，该标准规定， 人体测量必须符合测量要求，数据才是有效的。
1. 被测者姿势 立姿 2. 测量基准面，见图2-4 3. 测量方向 4. 支承面和衣着 5. 基本测点与测量项目
坐姿
四、人体测量的常用仪器
在普通测量法中常用的人体测量仪器有：
§3－5 作业空间设计
一、作业空间设计的有关概念
1. 作业空间：人、机器设备、工装以及被加工物所占的空间，称作业空间。 作业空间按所包含的范围，可分为
① 近身作业空间
指作业者在某一位置时，考虑身体的静态和动态尺寸，在坐姿或站 姿状态下所能完成作业的空间范围。 如：坐姿打字 ② 个体作业场所 指操作者周围与作业有关的、包含设备因素在内的作业区域。 如：计算机操作台，汽车驾驶室 。 ③ 总体作业空间 不同个体作业场所的布置构成总体作业空间。 如：计算机房、车间、办公室。
1) 求某百分位数人体尺寸
Pk=X= X ＋ － (SD×K)
1～50％ 之 间 的 值， 50～95％ 之 间 的 值， “－ “ “＋ “
变化系数，查表2－1可得
通常设计的产品或设备应适于90％、 95％、 99％、的人使用， 90％ 时排除最高的5％和最低的5％。
5％ 95％
例题
2)求数据所属百分率P
1. 均值
1 n x xi n i 1
1 s xi x n 1 i 1
2 n
2. 方差


2
2 1 n 2 xi n x n 1 i 1
3.标准差
1 2 2 sD xi n x n 1 i 1
三、人体身高在设计中的应用
以身高为基准的设备和用具尺寸推算方法见图2-16， 图中有关尺寸定义参阅表2-13。
四、人体测量值在应用时需注意以下几点
1. 用人的外形尺寸确定出的空间范围，要尽可能地保持人体的舒适姿势， 要考虑到宽裕，并能频繁地自由地变换姿势，出入口要能在极短时间 内通过等。 2. 要充分留有“ 脚 空 间”，不仅立姿空间要大些，而且坐姿的脚空间 需 要更大一些。 3. 各类作业设备的高度和工作面高度，都要根据人体身高来确定。要考 虑人操作时是否方便和舒适。 4. 注意区域、民族、性别、年龄、职业等对人体尺寸的影响。 5. 人体尺寸呈现代代高现象，使用时必须考虑测量年代，进行必要的修 正。（世界各国人口身高平均每十年增加1cm） 6. 为了校核作业空间是否适合人体尺寸要求，可用塑料制成1:1 或1:5 关节可活动的人体模型。
1. 人在工作位置上的活动空间尺度 人体立姿图2-11 、坐姿图2-12 、跪姿图2-13 、卧姿 图2-14的活动空间。 2.常用的功能尺寸
GB/T13547-92国家标准提供的立、坐、跪、卧、爬等
常取姿势的主要功能尺寸，参阅表2-8。
§3－4 人体测量数据的应用
一、 主要人体尺寸的应用原则
设计中常用测量尺寸见图2-15，有关这些数据的定义、 应用条件、选择依据等参阅表2-9。
二、人体视野及所及范围
1. 视野：指人的头部和眼球固定不动的情况下，眼睛观看正前方物体时 所能看得见的空间范围，常以角度来表示。 分水平视野（单视野/双视野）和垂直视野，见图3-6。
2. 主要视力范围
视力范围是能迅速、清晰看清目标细节的范围。 根据清晰度，可分为： ① 中心视力范围：视角1.5～3° ② 瞬间视力范围：视角18° ③ 有效视力范围：视角30° 当观察目标需要转动头部时，左右不宜超过45 °，上下也不宜超过30 °。 3. 视距：视力范围与被观察的目标距离。 560mm最为适 宜，低于380mm时会发生目眩，超过760mm时， 细节看不清楚。
五、人的行为特征
1.个人心理空间 个人心理空间是指围绕一个人并按其心理尺寸所要求的空间。 它包含四个范围：亲密距离、个人距离、社交距离和公共距离。 社交距离：120～210cm 排除干扰 210 ～ 360cm 2. 人的捷径反应和躲避行为
§3－7 作业姿势与作业空间设计
一、坐姿作业空间设计
坐姿作业空间设计主要包括工作面、作业范围、座椅及人 体活动余隙等的尺寸设计。 1. 工作面 高度：主要由人体参数（肘高）和作业性质等因素决定。 一般工作面高度：低于肘部50～100mm 从事精细或需大视力的工作：高于肘部50～150mm 重负荷作业：低于肘部150～300mm
1）近身作业空间设计应考虑的因素
作业特点：人们所从事的工作内容和性质不同，所以对作业空间设计 的要求也不同。 人体尺寸：人体尺寸是作业空间设计的依据，不同的设计，使用的人 体百分位数不同。
作业姿势： 坐姿图8-9、8-10
站姿 图8-11、18-12
坐立姿交替姿势等。
个体因素：性别、年龄、人种、体型等等。 维修作业等：维修等作业对作业空间有一定的要求，但这些作业往往在 限定 的空间进行。见图8-14，图8-15，尺寸参阅表8-4至8-7 2）作业空间布置原则 作业空间布置就是在限定的作业空间内，设定合适的作业面后，作 业设备、显示器和控制器（或其它作业设备、元件）等的定位与安排。
当需得到某项人体测量尺寸Xi 所处的百分率时，可按下列步骤计算 ① Z＝（Xi－X）/SD ② 查正态分布表，求得Z 所对应的概率数值P’ ③ 求百分率 P＝0.5＋P’ 例题
§3－3 常用的人体测量数据
一、 我国成年人人体结构（静态）尺寸
参阅GB10000－88我国成年人人体尺寸国家标准，主要包括：
1. 人体主要尺寸， 见图2-8(a)
2. 立姿人体尺寸，见图2-8(b) 3. 坐姿人体尺寸，见图2-9 4. 人体水平尺寸，见图2-10 5. 各大区域人体尺寸的均值和标准差 见表2－6 6. 我国香港地区成年人人体尺寸 各类人体测量尺寸的数值参阅表2-2至2-7。
二、我国成年人人体功能（动态）尺寸
不同作业姿势条件下的作业空间设计；
不同性质作业场所的作业空间设计。
§3－6 作业空间设计中的人体因素
一、人体测量数据的运用
1）确定对于设计至为重要的人体尺寸； 2）确定设计对象的使用群体，以决定必须考虑的尺度范围； 3）确定所设计产品的类型 4）产品的类型确定后，选合适的设计定位群体的百分位； 5）据4）查人体测量数据表； 6）对数据进行必要的修正。