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第三讲：人的尺度柴春雷2016/5尺寸无处不在？我们教室的吊顶？苹果手机尺寸的变化苹果手机尺寸的变化还有一些是让我们难受的人体尺寸与设计运用1、人体测量HenryDreyfuss小原二郎人体测量按照测量对象不同可以分为两类：•对个别人进行测量，如对宇航员做专门测量和专门设计•对群体的测量，例如对某地区所有男性青年的测量对群体的测量，需要进行人口抽样。抽样就是从所研究的对象的总体中随机的抽取一小部分人进行人体测量，从而对总体的人体尺寸作出估计的一种统计调查方法。应用于：•衣：手臂长度、宽度，腿长等•食：手掌大小、握力、宽度等•住：身高等•行：汽车方向盘的宽度等•育：讲座高度、黑板宽度等•乐：娱乐设施的配置中国成年人身高数据服从正态分布规律身高约1678mm的人数越多，接近此身高的人数比较密集，身高与1678mm差的越多人数越少。从正态分布曲线的对称性可知：中值1678mm就是中国男子身高的平均值，且身高高于和低于这一数值的人数大体相等。人体尺寸之间一般具有线性相关性身高、体重、手长等是基本的人体尺寸数据。取基本人体尺寸之一作为自变量，其他人体尺寸可以表示为该自变量的线性函数：Y=aX+b式中Y——某一人体尺寸数据X——某一基本人体尺寸ab——（对特定人体尺寸函数关系）常数对人体各基本结构尺寸与身高的关系，上式中b=0，上式简化为Y=aX。2人体尺寸尺寸是指沿某一方向、某一轴向或围径测量的值。人体尺寸指用专用仪器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。为了获得准确地人体尺寸参数，进行人体（活体）尺寸测量时，有两个基本要求：•标准化的测量条件•标准化的测点和测量项目尺寸GB／T10000-1988《中国成年人人体尺寸》简介1．GB／T10000-1988的适用范围此标准提供了我国法定成年人(男18～60岁，女18～55岁)人体尺寸的基础数据，适用于工业产品、建筑设计、军事工业以及工业的技术改造设备更新及劳动安全保护。对于每项人体尺寸，按男、女各4个年龄段给出数据男18～60岁，18～25岁，26～35岁，36～60岁女18～55岁，18～25岁，26～35岁，36～55岁国标列出7组、47项静态人体尺寸数据，分别是人体主要尺寸6项立姿人体尺寸6项坐姿人体尺寸11项人体水平尺寸10项人体头部尺寸7项人体手部尺寸5项人体足部尺寸2项2．人体尺寸的项目人们高矮胖瘦很不相同，任何一项人体尺寸，人们都有大、中、小的差异。要全面完整地显示中国成年人人体尺寸情况，就要描述清楚对于每一项人体尺寸，具有多大数值的人占多大的比例，这就叫人体尺寸的“分布状况”。GB／T10000-1988用两种方法描述人体尺寸的分布状况。3．人体尺寸分布状况的描述这7个百分位数分别是1、5、10、50、90、95和99百分位数。用符号P1、P5、P10、P50、P90、P95、P99来分别表示它们。其中前3个叫做小百分位数，后3个叫做大百分位数，50百分位数则称为中百分位数。(1)第一种方法：每项人体尺寸都给出7个百分位数的数据这是GB／T10000-1988描述人体尺寸分布状况的补充方法，只对6个地区(华北和东北，西北，东南，华中，华南，西南)中国人的身高、体重、胸围3个人体尺寸，男18～60岁、女18～55岁各一个年龄段的人体尺寸给出了均值和标准差。人体尺寸的均值和标准差可用于人体尺寸的理论分析。(2)第二种方法：给出人体尺寸均值和标准差常用人体尺寸数据摘录及简要分析人体主要尺寸立姿人体尺寸坐姿人体尺寸立姿人体尺寸GB／Tl0000--1988立姿人体尺寸GB／Tl0000--1988坐姿人体尺寸视图坐姿人体尺寸GB／Tl0000--1988立姿或坐姿下的人体尺寸项目多得很，为什么国家标准要选出表列的这些人体尺寸项目来呢?回答是对工作、劳动、器物设计而言，表列的这些人体尺寸项目都比较重要。现从以上表中摘出10个人体尺寸项目，在下表中简要说明其应用场合。肘部高度对于确定柜台、梳妆台、吧台、厨房案台、工作台以及其他站着使用的工作表面的舒适高度，很重要，通常是凭经验估计或是根据传统做法确定的。然而，通过科学研究发现最舒适的高度是低于人肘部高度7.6cm.另外休息平面的高度大约应该低于肘部高度2.5~3.8cm.考虑到第五百分位的女性肘部高度较低，范围应为88.9~111.8cm,一般抬案设计为85cm讲台要注意特别的功能要求挺直坐高用于确定座椅上方障碍无的允许高度。在布置双层床时，或搞创新的节约空间设计，利用阁楼下面空间吃饭都和这个尺寸有关。或确定餐厅和酒吧的火车座搁断也要用到这个尺寸由于涉及到间距问题，采用第95百分位的数据是比较合适的座椅的倾斜、座椅软垫的弹性、衣服的厚度以及人坐下和站起来时活动都是要考虑的肩宽可用于确定环绕桌子的座椅间距，也可用于确定公用和专用空间的通道间距。由于涉及到间距问题，应使用第95百分位的数据要考虑衣服的厚度和躯干与肩的活动腿弯高度是确定座椅面高度的关键尺寸，尤其对于确定座椅前缘的最大高度应选用第5百分位的数据，因为如果座椅太高，大腿会受到压力感到不舒服要考虑坐垫弹性臀部至腿弯长度这个尺寸用于座椅的设计中，尤其适用于确定腿的位置、确定长凳和靠背椅等前面的垂直面以及确定椅面长度应该选用第5百分位的数据，这样能适应最多的使用者要考虑椅面的倾斜度人体尺寸应用条件百分位选择注意事项身高用于确定通道和门的最小高度，一般门和门框高度都适用于99%以上的人，所以，这些数据可能对于确定人头顶上的障碍物高度更为重要。由于主要功用是确定净空高度，所以应该选用高百分位数据。身高一般是不穿鞋测量的，故在使用时应给予适当补偿。立姿眼高可用于确定在剧院、礼堂、会议室等处人的视线，用于布置广告和其他展品，用于去顶屏风和开畅式大办公室内隔断的高度（站姿能看到里面：矮能看，高也能看立姿眼高小百分位女P5=1371坐姿看不到：高看不到，矮也看不到，坐姿眼高男：P95=847，低于1371，高于847即可，考虑修正量及成本900左右即可）取决与关键因素的变化。如：隔断高度设计如果是保证私密性要求，那么隔断高度就与教高人的眼睛高度有关（第95百分位或更高），反之，假如设计是允许人看到隔断里面，则应选择较矮人的眼睛高度（第5百分位或更低）思考：如果隔断要求领导巡视时能看到里面，而相临两座坐姿时互相看不见，高度应该怎样考虑由于这个尺寸是光脚测量的，所以还要加上鞋的高度，男子约2.5cm,女子约7.6cm.坐姿眼高当视线是设计问题中心时，确定视线和最佳视区要用到这个尺寸。电脑屏幕的放置位置。假如有可调节性，就能适应从第5百分位到95百分位或更大范围比如：测量近近视矫正仪座椅的倾斜、坐垫的弹性、衣服的厚度以及人坐下和站起来时的活动都是要考虑的因素人体水平尺寸人体头部尺寸人体尺寸的地区差异和时代差异1．地区差异不同地区的人群，由于民族、气候条件、饮食结构等方面不同的长期影响，人体尺寸存在着差异。GB／T10000-1988按全国划分为6个地区考虑，给出了6地区人群体重、身高和胸围3种人体尺寸的数据，见下表。下表是中国6地区成年人的体重、身高、胸围。由上表知，我国华北、东北地区人群的身材较为高大，下面依次是西北、东南、中南、华南4个地区，而西南地区人群的身材较为矮小。以身高均值的差距为例华北、东北地区与西南地区男子相差(1693-1647)mm=46mm华北、东北地区与西南地区女子相差(1586-1549)mm=37mm。人体尺寸的百分位数与均值和标准差的换算公式为Pk=X－(SD×K)式中Pk——人体尺寸的k百分数X——相应人体尺寸的均值SD——相应人体尺寸的标准差K——转换系数。求1-50百分位之间的百分数时，式中取“-”号；求50-99百分位之间的百分数时，式中取“+”号。由均值和标准差计算百分位数的转换系数例：设计适用于90%华北男性使用的产品，试问应按怎样的身高范围设计该产品尺寸？解：由表查知华北男性身高平均值X=1693mm，标准差SD=56.6mm.要求产品适用于90%的人，故以第5百分位和第95百分位确定尺寸的界限值，由表查得变换系数K=1.645；即第5百分位数为：P=1693-（56.6*1.645）=1600mm第95百分位数为：P=1693+（56.6*1.645）=1786mm结论：按身高1600-1786mm设计产品尺寸，将适应用于90%的华北男性。讨论：平均值是作为设计的基本尺寸，而标准差是作为设计的调整量的。2．时代差异由于生活质量提高，营养改善，同一民族、同一地区人群的人体尺寸可能存在时代差异。这种差异在该国、该民族社会经济发展快的时期会明显地体现出来。（1）成年人人体尺寸的时代差异（2）青少年人体尺寸的时代差异其他国家的人体尺寸中国产品将越来越多地销往海外各国，设计中要用到其他国家的人体尺寸。人体各部分尺寸的比例体态正常的成年人人体各部分静态尺寸之间，有近似的比例关系；根据这种比例关系，就可由身高数据近似地推算出其他静态人体尺寸，供设计中使用。部分人体尺寸与身高的近似比例关系部分人体尺寸的标号人种不同，比例关系也不同，上表给出了亚洲人和欧美人人体各部分尺寸的两种比例数据。人体尺寸的特征个体内部差异个体间差异3人体尺寸与设计运用人体尺寸应用的两个问题第一，生活工作中要穿鞋袜衣裤、又适宜全身自然放松，与人体测量条件不一致，人体尺寸数据能用吗？怎么用？第二，人有高矮胖瘦，公用产品、公共设施设计时，该以什么样的人体尺寸为依据呢？高、矮、胖、瘦不同，依据谁来设计？国家标准GB/T12985-1991《在产品设计中应用人体百分位的通则》对上述两个问题给出了处理的原则。一、尺寸修正量解决上述第一个问题的方法是：应用人体尺寸数据时引进尺寸修正量。尺寸修正量的构成如图：尺寸修正量的构成1、穿着修正量穿鞋修正量：立姿身高、眼高、肩高、肘高、手功能高、会阴高等，男子：+25mm，女子+20mm。着衣着裤修正量：坐姿坐高、眼高、肩高、肘高+6mm；肩宽、臀宽等+13mm；胸厚+18mm；臀膝距+20mm。功能修正量2、姿势修正量正常工作，全身取自然放松姿势引起的人体尺寸变化。立姿身高、眼高、肩高、肘高等，-10mm；坐姿坐高、眼高、肩高、肘高等，-44mm。功能修正量上肢前展操作，对于“前展长”（后背到中指指尖的距离）：按按钮，一12mm；推滑板推钮、扳拨扳钮开关，一25mm；取卡片、票证，一20mm等。3、操作修正量(即实现产品功能所需的修正量)功能修正量心理修正量指为了消除空间压抑感、恐惧感或为了美观等心理因素而加的尺寸修正量。例如：很高平台上的护栏高度；工程机械驾驶室、岗站岗亭、坦克舱室的内空间；为造型美观把鞋加长等.加的都是心理修正量。心理修正量研究心理修正量的常用方法是：设置场景，记录被试的主管评价，综合统计分析后得出数据。尺寸修正量有正负值，总修正量是各修正量的代数和：尺寸修正量=功能修正量+心理修正量=（穿着修正量+姿势修正量+操作修正量）+心理修正量心理修正量应根据实际需要和条件许可两个因素来研究确定人体尺寸百分位数的选择在设计中，特别是产品设计中，几乎都要根据人体尺寸进行设计。但是，在设计中运用人体尺寸的数据时，不是对测量数据的照搬，而是要对这些数据进行处理并灵活运用。极限设计原则：以某种人体尺寸极限作为设计参数的设计原则：设计的最大尺寸参考选择人体尺寸的低百分位，设计的最小尺寸参考选择人体尺寸的高百分位。人体尺寸运用的基本原则百分位选择依据（1）涉及安全的一般高百分位考虑选择99th，低百分位选择1th（2）通常只考虑95％的人，高百分位选择95th，低百分位选择5th（3）考虑经济因素情况下，高百分位考虑选择90th，低百分位选择10th练习一门高操作人与操控钮座位宽容器的宽度逃生孔维修孔道安全带的长度与强度（施力）操控杆的距离及施力公共设施的高度用大值：门高、座位宽；逃生孔、维修孔道；安全带的长度、强度（施力）。用最小值：如：操作人与操控钮、操控杆的距离及施力；容器的宽度；公共设施的高度。练习一答案例•客轮顶部的最高尺寸