第四節(jié)人體尺寸

第四節(jié)人體尺寸第一頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五人體測量的基本知識常用的人體測量數(shù)據(jù)人體各部分結(jié)構(gòu)參數(shù)的計算人體測量數(shù)據(jù)的應用一、人體測量第二頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五1.1人體測量的基本知識概述人體測量的基本術(shù)語人體測量的主要儀器第三頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五人體測量學是一門新興的學科，它是通過測量人體各部位尺寸來確定個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)設計和工程設計提供人體測量數(shù)據(jù)。概述第四頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五人體形態(tài)測量數(shù)據(jù)人體構(gòu)造尺寸測量數(shù)據(jù)人體功能尺寸測量數(shù)據(jù)人體生理參數(shù)測量（人體靜態(tài)時各部的尺寸數(shù)據(jù)）（人體在某種運動狀態(tài)下的各部尺寸數(shù)據(jù)）第五頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五人體測量的基本術(shù)語被測者姿勢測量基準面測量方向支撐面和衣著基本測點及測量項目第六頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五被測者姿勢立姿：坐姿：被測者挺胸宜立，頭部以眼耳平面定位，眼睛平視前方，肩部放松，上肢自然下垂，手伸直，手掌朝向體側(cè)，手指輕貼大腿側(cè)面，自然伸直腿部，左、右足后跟并攏，前端分開，使兩足大致呈45。夾角，體重均勻分布于兩足。被測者挺胸坐在被調(diào)節(jié)到腓骨頭高度的平面上。頭部以眼耳平面定位，眼睛平視前方。左、右大腿大致平行，膝彎屈大致成直角，足平放在地面上，手輕放在大腿上第七頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五測量基準面三軸矢狀面正中矢狀面冠狀面水平面眼耳平面第八頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五第九頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五？第十頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五通過左、右耳屏點及右眼眶下點的水平面稱為眼耳平面或法蘭克福平面。眼耳平面第十一頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五測量方向A.上方&下方B.內(nèi)側(cè)&外側(cè)C.近位&遠位D.橈側(cè)&尺側(cè)E.脛側(cè)&腓側(cè)第十二頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五

在人體上、下方向上，將上方稱為頭側(cè)端，將下方稱為足側(cè)端。頭側(cè)端足側(cè)端第十三頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五在人體左、右方向上，將靠近正中矢狀面的方向稱為內(nèi)側(cè)，將遠離正中矢狀面的方向稱為外側(cè)。第十四頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五

在四肢上．將靠近四肢附著部位的稱為近位，將遠離四肢附著部位的稱為遠位。第十五頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五在上肢上，將橈骨側(cè)稱為橈側(cè)，將尺骨側(cè)稱為尺側(cè)在下肢上，將脛骨側(cè)稱為脛側(cè)，將腓骨側(cè)稱為腓側(cè)第十六頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五支撐面和衣著

立姿時站立的地面或平臺以及坐姿時的椅平面應是水平的，穩(wěn)固的不可壓縮的。

無論何種姿勢，身體都必須保持左右對稱，由于呼吸而使測量值有變化的測量項目應在呼吸平靜時進行測量。第十七頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五線性測量項目為1mm，體重為o．5kg測量值的讀數(shù)精度第十八頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五基本測點及測量項目在國標GB3975—83中規(guī)定了人機工程學使用的有關人體測量參數(shù)的測點及測量項目，其中包括：頭部測點16個和測量項目12項；軀干和四肢部位的測點共22個，其測量項目共69項，其中分為：立姿40項；坐姿22項，手和足部6項以及體重1項。第十九頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五人體測量的主要儀器人體測高儀人體測量用直角規(guī)人體測量用彎角規(guī)第二十頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五國標GB5704．1—85是人體測高儀的技術(shù)標準，該測高儀適用于讀數(shù)值為1mm；測量范因為0一1996mm人體高度尺寸的測量。標準中所規(guī)定的人體測高儀由直尺1、固定尺座2、活動尺座3、彎尺4、主尺扦5和底層6組成，如圖2—3所示。若將兩支彎尺分別插入固定尺座和活動尺座，與構(gòu)成主尺桿的第一、二節(jié)金屬管配合使用時，即構(gòu)成圓桿彎腳規(guī)，可測量人體各種寬度和厚度。人體測高儀第二十一頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五人體測量用直角規(guī)

國標GB5704．2—85是人體測量用直腳規(guī)的技術(shù)標準，此種直腳規(guī)適用于讀數(shù)值為1mm和0.1mm，測量范圍為0—200mm和0—250mm人體尺寸的測量。直腳規(guī)根據(jù)有無游標讀數(shù)分1型和2型兩種類型第二十二頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五它是用于不能直接以直尺測量的兩點問距離的測量，如測量肩寬、胸厚等部位的尺寸。國標GB5704．3—85是人體測量用彎腳規(guī)的技術(shù)標準．此種彎腳規(guī)適用于讀數(shù)值為1mm，測量范圍為0—300mm的人體尺寸的測量。人體測量用彎角規(guī)第二十三頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五百分位的概念人體測量的數(shù)據(jù)常以百分位數(shù)表示人體尺寸等級，最常用的是第5、第50、第95三種百分位數(shù)。其中：第5百分位數(shù)表示“小”身材。是指有5%的人群身材尺寸小于此值，而有95％的人群身材尺寸大于此值；第50百分位數(shù)表示“中”身材，是指大于和小于此值的人群身材尺寸各為50％；第95百分位數(shù)表示“大”身材，是指有95％的人群身材尺寸小于此值，而有5％的人群身材尺寸大于此值。第二十四頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五如何求百分位數(shù)當已知某項人體測量尺寸的均值為x，標準差為s，需要求任一百分位的人體測量尺寸Pv(百分位數(shù))時，可用下式計算：Pv=X+（s╳k）當求1—50％之間的數(shù)據(jù)時，式中取“—”號：當求50—99％之間的數(shù)據(jù)時，式中取“十”號。第二十五頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五式中K為變換系數(shù)，設計中常用的百分位與變換系數(shù)K的關系見表百分位數(shù)K百分位數(shù)K百分位數(shù)K0.51.02.551015202.5722.3621.9601.6451.2821.0360.842253050707580850.6740.5240.0000.5240.6740.8421.036909597.699.099.51.2821.6451.9602.3262.576第二十六頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五例：匈牙利成年男性的平均身高為166.0cm，標準差是5.4，請求出該國成年男性群體中5%、50%、和90%的身高值。5%的身高值=166.0—（5.4╳

1.645）=157.1cm50%的身高值=166.0—（5.4╳

0.000）=166.0cm90%的身高值=166.0+（5.4╳

1.282）=172.9cm第二十七頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五1.2常用的人體測量數(shù)據(jù)GB10000一88是1989年7月開始實施的我國成年人人體尺寸國家標準。該標準根據(jù)人機工程學要求提供了我國成年人人體尺寸的基礎數(shù)據(jù)，它適用于工業(yè)產(chǎn)品設計、建筑設計、軍事工業(yè)以及工業(yè)的技術(shù)改造、設備更新及勞動安全保護。該標準共提供了七個類共47項人體尺寸基礎數(shù)據(jù)，標準中所列出的數(shù)據(jù)，是代表從事工業(yè)生產(chǎn)的法定中國成年人(男18—60歲，女18—55歲)人體尺寸，并按男、女性別分開列表。第二十八頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五1.3人體尺寸的比例關系

一般來說成年人的人體尺寸之間存在一定的比例關系，對比例關系的研究，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。第二十九頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五人體各部分結(jié)構(gòu)比例參數(shù)的計算以身高計算各部分尺寸由體重計算體積和表面積由體重、身高、體積計算生物力學參數(shù)對于設計中所需的人體數(shù)據(jù)，當無條件測量時，或宜接測量有困難時，或者是為了簡化人體測量的過程時，可根據(jù)人體的身高、體重等基礎測量數(shù)據(jù)，利用經(jīng)驗公式計算出所需的其他各部分數(shù)據(jù)。第三十頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五以身高計算各部分尺寸第三十一頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五我國成年男女足底到膝蓋的距離：男=0.265H，女=0.261H

我國標準人的尺度：男=170cm，女=160cm我國標準人的體重男=62kg，女=52kg第三十二頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五計算體積和表面積人體體積計算：

L=1.015W—4.937（W為人體體重kg）人體表面積計算：

B=0.0061H+0.0128W—0.1529（H為身高cm，W為體重kg）

男性

B=100H

女性

B=77H第三十三頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五已知道身高求體重：正常體重：W=H—110（kg）理想體重：W=H—100（kg）H的單位是cm如果人體的體重經(jīng)常低于或高于正常體重的10％以上，則屬于不正常狀態(tài)。第三十四頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五由體重、身高、體積計算生物力學參數(shù)手掌重心位置：O1=0.506L前臂重心位置：O2=0.430L上臂重心位置：O3=0.436L大腿重心位置：O4=0.433L小腿重心位置：O5=0.433L軀干重心位置：O6=0.660L1.人體各部分重心位置：（離靠近身體中心的關節(jié)的距離，單位cm）身高100，重心位置為56。例：身高為163mm，重心高度為92mm。第三十五頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五人體各部分旋轉(zhuǎn)半徑：（離靠近身體中心的關節(jié)的距離，單位cm）手掌旋轉(zhuǎn)半徑：R1=0.587L前臂旋轉(zhuǎn)半徑：R2=0.526L上臂旋轉(zhuǎn)半徑：R3=0.542L大腿旋轉(zhuǎn)半徑：R4=0.540L小腿旋轉(zhuǎn)半徑：R5=0.528L軀干旋轉(zhuǎn)半徑：R6=0.830L第三十六頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五人體各部分體積手掌體積：V1=0.00566L前臂體積：V2=0.01702L上臂體積：V3=0.03495L大腿體積：V4=0.0924L小腿體積：V5=0.4083L軀干體積：V6=0.6132L第三十七頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五人體各部分重量：手掌重量：W1=0.006W（0.65%）前臂重量：W2=0.018W（1.62%）上臂重量：W3=0.0357W（2.63%）大腿重量：W4=0.0946W（10.27%）小腿重量：W5=0.042W（4.36%）軀干重量：W6=0.05804W（50.70%）第三十八頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五1.4人體測量數(shù)據(jù)的應用人體測量尺寸的修正主要人體測量尺寸的應用原則第三十九頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五人體測量尺寸的應用原則人體大小各不相同，設計一般不可能滿足所有使用者。為了使設計能適合于較多的使用者，在應用人體測量數(shù)據(jù)時應考慮以下原則：1.由人體身高決定的物體，如門、船艙口、通道、床、拉架等，其尺寸應以第95百分位數(shù)為依據(jù)。2.由人體某些部分的尺寸決定的物體，如取決于腿長的坐平面高度，其尺寸應以第5百分位數(shù)為依據(jù)。3.可調(diào)尺寸，應可調(diào)節(jié)到使第5百分位數(shù)和第95百分位數(shù)之間的所有人使用方便。第四十頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五4.以第5百分位數(shù)和第95百分位數(shù)為界限值的物體，當身體尺寸在界限以外的人使用會危害其健康或增加事故危險時，其尺寸界限應擴大到第1百分位數(shù)和第99百分位數(shù)。如緊急出口以及至運轉(zhuǎn)著的機器部件的有效半徑，應以第99百分位數(shù)為依據(jù)，而使用者與緊急制動桿的距離則應以第1百分位數(shù)為依據(jù)。5.門鈴、插座、電燈開關的安裝高度以及付賬柜臺高度，應以第50百分位數(shù)為依據(jù)。第四十一頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五應用人體尺寸參數(shù)數(shù)據(jù)時應注意的問題1.必須弄清設計的使用者或操作者的狀況，列出使用者的待征，包括性別、年齡、種族、體格等。2.人體尺寸的統(tǒng)計分布一般是呈正態(tài)分布的，故按人體尺寸均值設計產(chǎn)品和工作空間，往往只能適合50％的人群，而對另外50％的人群則不適合。3.選用人體尺寸數(shù)據(jù)時，要考慮操作者的著衣穿鞋情況和其他可能配備的東西，如手套、頭盔、靴子及其他用具。第四十二頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五二、人體尺寸的分類人體尺寸的測量可分為兩類，即構(gòu)造尺寸和功能尺寸。

〈一〉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準狀態(tài)下測量的?？梢詼y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。它對與人體直接關系密切的物體有較大關系，如家具、服裝和手動工具等。主要為人體各種裝具設備提供數(shù)據(jù)。

〈二〉功能尺寸：是指動態(tài)的人體尺寸，是人在進行某種功能活動時肢體所能所能達到的空間范圍，它是動態(tài)的人體狀態(tài)下測得。是由關節(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，它對于解決許多帶有空間范圍、位置的問題很有用。第四十三頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五構(gòu)造尺寸具體分類在室內(nèi)設計中最有用的是十項人體構(gòu)造上的尺寸，它們是：身高、體重、坐高、臀部至膝蓋長度、臀部的寬度、膝蓋高度、膝彎高度、大腿厚度、臀部至膝彎長度、肘間寬度。第四十四頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五三、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。由于很多復雜的因素都在影響著人體尺寸，所以個人與個人之間，群體與群體之間，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(見彩圖）。差異的存在主要在以下幾方面：〈1〉種族差異〈2〉世代差異〈3〉年齡的差異〈4〉性別差異〈5〉殘疾人第四十五頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五1、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，從越南人的160.5厘米到比利時人的179.9厘米，高差幅竟達19.4厘米。第四十六頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五2、世代差異

我們在過去一百年中觀察到的生長加快（加速度）是一個特別的問題，子女們一般比父母長的高，這個問題在總?cè)丝诘纳砀咂骄瞪弦部梢缘玫阶C實。歐洲的居民預計每十年身高增加10到14毫米。因此，若使用三、四十年前的數(shù)據(jù)會導致相應的錯誤。第四十七頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五3、年齡的差異

年齡造成的差異也應注意，體形隨著年齡變化最為明顯的時期是青少年期。人體尺寸的增長過程，婦女在十八歲結(jié)束，男子在二十歲結(jié)束，男子到三十歲才最終停止生長。此后，人體尺寸隨年齡的增加而縮減，而體重、寬度及圍長的尺寸卻隨年齡的增長而增加。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。在進行某項設計時必須經(jīng)常判斷與年齡的關系，是否適用于不同的年齡。第四十八頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五

歷來關于兒童的人體尺寸是很少的，而這些資料對于設計兒童用具、設計幼兒園、學校是非常重要的?？紤]到安全和舒適的因素則更是如此。兒童以外傷亡與設計不當有很大的關系。另一方面針對老年人的尺寸數(shù)據(jù)資料也相對較少，由于人類社會生活條件的改善，人的壽命增加，現(xiàn)在世界上進入人口老齡化的國家越來越多，如美國的65歲以上的人口有二千萬，接近總?cè)丝诘氖种?，而且每年都在增加。所以設計中涉及老年人的各種問題不能不引起我們的重視，應有老年人的人體尺寸，在沒有的情況下，至少有兩個問題應引起我們的注意：（1）無論男女，上年紀后身高均比年輕時矮。

（2）伸手夠東西的能力不如年輕人第四十九頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五4、性別差異3歲～10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10厘米左右，但不能像常常做的那樣，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，軀干較男子為長，四肢較短。在設計中應注意這種差別。根據(jù)經(jīng)驗，在腿的長度起作用的地方，考慮婦女的尺寸非常重要。第五十頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五5、殘疾人

在各個國家里，殘疾人都占一定比例，全世界的殘疾人約有四億。美國衛(wèi)生、教育和福利部門估計1970年美國殘疾人口達6900萬。（1）乘輪椅患者。（2）能走動的走疾人。第五十一頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五四、人體尺寸運用

〈一〉數(shù)據(jù)的選擇：

選擇適應設計對象的數(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，包括我們在前述差異一節(jié)中所講到的各種問題，使得所設計的室內(nèi)環(huán)境和設施適合使用對象的尺寸特征?！炊蛋俜治坏倪\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，為什么會這樣呢，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。第五十二頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五〈三〉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，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。但是怎樣確定調(diào)節(jié)的幅度呢，有兩種觀點，一是用極值：1百分位～99百分位，盡量適用于更多的人；另一種是不用極值，以10百分位～90百分位為幅度，因為這樣的設計技術(shù)上簡便，使用起來對大多數(shù)人合適。〈四〉在設計中應別考慮各項人體尺寸：實踐中常發(fā)生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10厘米內(nèi)。不同項目的人體尺寸相互之間的獨立性很大，因此在設計時要分別考慮每個項目的尺寸。第五十三頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五〈五〉尺寸的衡量標準：

1、舒適的標準：前面我們講了人體尺寸運用的一個原則："夠得著的距離，容得下的空間。"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。而要達到舒適則是另一個標準。舉一個例子：火車臥鋪按照功能尺寸肯定是合理的，但睡起來肯定沒有五星級飯店中的大床舒服。這個例子告訴我們舒適的程度也是一個尺寸選擇的標準。

2、安全的尺度：〈六〉形式對尺度的影響

第五十四頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五人體尺寸具體分類及定義

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準狀態(tài)下測量的。

功能尺寸：是指動態(tài)的人體尺寸，是人在進行某種功能活動時肢體所能達到的空間范圍，它是動態(tài)的人體狀態(tài)下測得。是由關節(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，它對于解決許多帶有空間范圍、位置的問題很有用。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。

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)計對象總?cè)藬?shù)的百分比。

正態(tài)分布：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。第五十五頁，共六十頁，編輯于2023年，星期五身高：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。正常坐高：是指人放松坐著時，從座椅表面到頭頂?shù)拇怪本嚯x。眼高（站立）：是指人身體直立、眼睛向前平視時從地面到內(nèi)眼角的垂直距離