人体工程学与室内设计综合课件.pptx
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- 人体 工程学 室内设计 综合 课件
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1、人体测量学的来源及发展1.在公元前在公元前3000年至年至1000年间的古埃及,人年间的古埃及,人体比例是靠几何网形结构来表达。体比例是靠几何网形结构来表达。2.公元前公元前6世纪古希腊毕达哥斯学派,提出用世纪古希腊毕达哥斯学派,提出用“数理形式数理形式”来解释世界万物,他们研究来解释世界万物,他们研究正五边形和正十边形并发现了正五边形和正十边形并发现了“黄金分割黄金分割律律”。3.由于公元由于公元313年基督教成为罗马帝国的国教年基督教成为罗马帝国的国教,此后一千多年里,是基督教精神浸透社,此后一千多年里,是基督教精神浸透社会各个领域的时候。因此,哲学、艺术都会各个领域的时候。因此,哲学、艺
2、术都要为宗教服务,形成了几何式的造型原则要为宗教服务,形成了几何式的造型原则,分为拜占庭法则和哥特法则。,分为拜占庭法则和哥特法则。4.14世纪以后,艺术家们在自然观察中找根据,用科学来研究比例理论,并且应用了解剖学和透视学知识。5.到了19世纪,由于工业迅速地发展,各种产品的生产对人体尺寸提出了更高的要求,推动了人体测量学的研究。埃及古王国时期埃及新王国时期人体比例图哥特式三、影响人体测量的个体和群体差异的主要 因素:种族种族性别性别地区地区 年龄年龄环境环境职业职业1.种族与地区 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
3、虑产品的多民族的通用性。2.性别男女之间的差异:A、对于大多数人体尺寸,男性比女性大些;(但有四个尺寸胸厚、臀宽、臂部及大腿周长正相反)B、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;C、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;D、在腿的长度尺寸起重要作用的场所(如座姿操作的岗位),考虑女性的人体尺寸至关重要。3.年龄 在采用人体尺寸时,必须判断对象适合那些年龄组,要注意不同年龄组尺寸数据的差异。例如:人体尺寸增长过程:男20岁、女18岁。(结束)手的尺寸:男15岁、女13岁。(达到一定值)脚的大小:男17岁、女15岁。(基本定型)成 年 人:身高
4、随年龄增长而收缩;体重、肩宽、腹围、臀围、胸围却随年龄增长而增长。4.职业 不同职业的人,在身体大小及比例上也存在着差异。例如,一般体力劳动者平均身体尺寸都比脑力劳动者稍大些。5.环境 不同时期由于经济条件、文化生活水平,生活习惯等因素均会影响人体尺寸变化。四、人体测量的内容和方法人人体体形形态态测测量量数数据据人体人体构造尺寸构造尺寸测量数据测量数据人体人体功能尺寸功能尺寸测量数据测量数据 人体的推拉力人体的推拉力(人体静态时各部的尺寸数据)(人体静态时各部的尺寸数据)(人体在某种运动状态下的各部尺寸数据)(人体在某种运动状态下的各部尺寸数据)人体重量人体重量人体测量的基本术语1.被测者姿势
5、2.测量基准面3.测量方向4.支撑面和衣着5.基本测点及测量项目1 1、被测者姿势:、被测者姿势:(1 1)立姿:)立姿:挺胸直立,头部以眼耳平面挺胸直立,头部以眼耳平面定位,眼睛平视前方,肩部放定位,眼睛平视前方,肩部放松,上肢自然下垂,手伸直,松,上肢自然下垂,手伸直,手掌朝向体侧,手指轻贴大腿手掌朝向体侧,手指轻贴大腿侧面,自然伸直,左、右足后侧面,自然伸直,左、右足后跟并拢,前端分开,使两足大跟并拢,前端分开,使两足大致呈致呈4545角,体重均匀分布于两角,体重均匀分布于两足。足。见图。见图。图图a a 测量项目测量项目-立姿立姿图图b b 测量项目测量项目-立姿立姿图图c c 测量项
6、目测量项目-立姿立姿图图d d 测量项目测量项目-立姿立姿图图e e 测量项目测量项目-立姿立姿图图f f 测量项目测量项目-立姿立姿(2)坐姿:)坐姿:挺胸坐在被调节到腓骨挺胸坐在被调节到腓骨头高度的平面上,头部以头高度的平面上,头部以眼耳平面定位,眼睛平视眼耳平面定位,眼睛平视前方,左右大腿大致平行,前方,左右大腿大致平行,膝弯曲大致成直角,足平膝弯曲大致成直角,足平放在地面上,手轻放在大放在地面上,手轻放在大腿上。腿上。见图。见图。图图a a 测量项目测量项目-坐姿坐姿图图b b 测量项目测量项目-坐姿坐姿图图c c 测量项目测量项目-坐姿坐姿图图d d 测量项目测量项目-坐姿坐姿图图e
7、 e 测量项目测量项目-坐姿坐姿2 2、测量基准面、测量基准面 人体基准面的定位是由人体基准面的定位是由三个互为垂直的轴(铅垂三个互为垂直的轴(铅垂轴、纵轴和横轴)来决定轴、纵轴和横轴)来决定的。人体测量中设定的轴的。人体测量中设定的轴线和基准面线和基准面如图。如图。矢状面;正中矢状面;矢状面;正中矢状面;冠状面;水平面;冠状面;水平面;眼耳平面。眼耳平面。图图2 人体测量基准面和基准轴人体测量基准面和基准轴 图图1 人体测量基准面和基准轴人体测量基准面和基准轴 3 3、测量方向、测量方向(1)在人体上、下方向上,在人体上、下方向上,将上方称为将上方称为头侧端,头侧端,将下方将下方称为称为足侧
8、端。足侧端。(2)在人体左、右方向上,在人体左、右方向上,将靠近正中矢状面的方向称将靠近正中矢状面的方向称为为内侧内侧,将远离正中矢状面,将远离正中矢状面的方向称为的方向称为外侧。外侧。头头 侧侧 端端足足 侧侧 端端3 3、测量方向、测量方向(3)在四肢上,将靠近四在四肢上,将靠近四肢附着部位的称为肢附着部位的称为近位近位,将远离四肢附着部位的称将远离四肢附着部位的称为为远位。远位。(4)对于上肢,将挠骨)对于上肢,将挠骨侧称为侧称为挠侧挠侧,将尺骨侧称,将尺骨侧称为为尺侧尺侧。(5)对于下肢,将胫骨)对于下肢,将胫骨侧称为侧称为胫侧胫侧,将腓骨侧称,将腓骨侧称为为腓侧腓侧。4.支撑面和衣着
9、支撑面和衣着 立姿时站立的地面或平台以及坐姿时的立姿时站立的地面或平台以及坐姿时的椅平面应是椅平面应是水平水平的,的,稳固稳固的的不可压缩不可压缩的。的。要求被测量者裸体或穿着尽量少的内衣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例如只穿内裤和汗背心)测量,在后者情况测量,在后者情况下,在测量胸围时,男性应撩起汗背心,女下,在测量胸围时,男性应撩起汗背心,女性应松开胸罩后进行测量。性应松开胸罩后进行测量。无论何种姿势,身体都必须保持左右对无论何种姿势,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称,由于呼吸而使测量值有变化的测量项目应在应在呼吸平静时呼吸平静时进行测
10、量。进行测量。5.基本测点及测量项目 在国标GB 397583中规定了人机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。注:测量值的读数精度:线性测量项目为1mm,体重为o5kg五.人体测量方法 人体测量方法主要有四种:丈量法、摄影法、问卷法、自控或遥感测试法。六.人体测量的主要仪器 (a)人体测高仪 (b)人体测量用直角规 (c)人体测量用弯角规国标国标GB 5704185是人体测高仪的技术标准,该测高仪适用于读数值为1mm;测量范因为0一一
11、1996mm人体高度尺寸的测量。标准中所规定的人体测高仪由直尺1、固定尺座2、活动尺座3、弯尺4、主尺扦5和底层6组成,如图23所示。若将两支弯尺分别插入固定尺座和活动尺座,与构成主尺杆的第一、二节金属管配合使用时,即构成圆杆弯脚规,可测量人体各种宽度和厚度。人体测高仪人体测高仪人体测量用直角规人体测量用直角规 国标国标GB 5704285是人体测量用直脚规的技术标准,此种直脚规适用于读数值为1mm和0.1mm,测量范围为0200mm和0250 mm人体尺寸的测量。直脚规根据有无游标读数分1型和2型两种类型它是用于不能直接以直尺测量的两点问距离的测量,如测量肩宽、胸厚等部位的尺寸。国标国标GB
12、 5704385是人体测量用弯脚规的技术标准此种弯脚规适用于读数值为1mm,测量范围为0300mm的人体尺寸的测量。人体测量用弯角规人体测量用弯角规七.人体测量中的主要统计函数(术语)总体、样本总体、样本均值、标准差均值、标准差术语术语适应域适应域百分位百分位百分位数百分位数总体总体 统计学中,把所要研究的全体对象统计学中,把所要研究的全体对象的集合称为的集合称为“总体总体”。人体尺寸测量。人体尺寸测量中,总体是按一定特征被划分的人群。中,总体是按一定特征被划分的人群。因此,设计产品时必须了解总体的特因此,设计产品时必须了解总体的特性,并且对该总体命名,例如,中国性,并且对该总体命名,例如,中
13、国成年人、中国飞行员等。成年人、中国飞行员等。样本样本 统计学中,把从总体取出的许多统计学中,把从总体取出的许多个体的全部称为个体的全部称为“样本样本”。各种人体。各种人体尺寸手册中的数据就是来自这些样本,尺寸手册中的数据就是来自这些样本,因此,设计人员必须了解样本的特点因此,设计人员必须了解样本的特点及其表达的总体。及其表达的总体。适应域适应域 一个设计只能取一个设计只能取一定的人体尺寸范围,一定的人体尺寸范围,只考虑整个分布的一只考虑整个分布的一部分部分“面积面积”,称为,称为“适应域适应域”,适应域,适应域是相对设计而言的,是相对设计而言的,对应统计学的置信区对应统计学的置信区间的概念。
14、间的概念。适应域可分为:对称适应适应域可分为:对称适应域、偏适应域。对称适应域、偏适应域。对称适应域对称于均值;偏适应域域对称于均值;偏适应域通常是整个分布的某一边。通常是整个分布的某一边。人体尺寸的区域划分人体尺寸的区域划分东北、华北区东北、华北区西北区西北区东南区东南区华中区华中区华南区华南区西南区西南区甘肃、青海、陕西、山西、西甘肃、青海、陕西、山西、西藏、宁夏、河南、新疆。藏、宁夏、河南、新疆。安徽、江苏、上海、浙江。安徽、江苏、上海、浙江。湖南、湖北、江西。湖南、湖北、江西。广东、广西、福建。广东、广西、福建。贵州、四川、云南。贵州、四川、云南。黑黑龙江龙江、吉林、辽宁、内蒙古、吉林
15、、辽宁、内蒙古、山东、北京、天津、河北。山东、北京、天津、河北。东北、华北区东北、华北区西北区西北区东南区东南区华中区华中区华南区华南区西南区西南区各地区身高、体重的各地区身高、体重的M、S值值身高身高:M=1693(1586););S=56.6(51.8)体重体重:M=64(55););S=8.2(7.7)身高身高:M=1684(1575);S=53.7(51.9)体重体重:M=60(52);S=7.6(7.1)身高身高:M=1686(1575);S=55.2(50.8)体重体重:M=59(51);S=7.7(7.2)身高身高:M=1669(1560);S=56.3(50.7)体重体重:M=
16、57(50);S=6.9(6.8)身高身高:M=1650(1549);S=57.1(49.1)体重体重:M=56(49);S=6.9(6.5)身高身高:M=1647(1546);S=56.7(53.9)体重体重:M=55(50);S=6.8(6.9)百分比对应的变换系数百分比对应的变换系数K 5%1.64510%1.28220%0.84225%0.67450%0.00075%0.67480%0.84290%1.28295%1.645八.人体尺寸运用中的问题1.数据的选择 应使用最新人体测量数据,要考虑民族、地域、年龄、性别、职业的人体尺寸差异。2.百分位的运用 (1)凡涉及人活动的范围与空间的
17、,应考虑“容得下的空间”距离,选用高百分位数据,一般选用第95百分位的数据,以保证容得下。(2)凡涉及人在作业和进行其他活动时的接触的空间,应考虑“够得着的距离”,选用低百分位数据,一般选用第5百分位的数据,以保证够得着。(3)凡涉及力问题,一般选用第5百分位的数据,以保证95%的人适应。(4)凡涉及安全问题,应采用极限尺寸,以限制和保护人们,通常使用第1百分位或第99、第100百分位的数据。(5)常用调节性尺寸,当确定的百分位大小有一定条件许可时,可采用可调节的尺寸,其调节尺寸大小是根据人体尺寸,工作性质和设备、家具等加工能力决定;根据适应域来确定,调节幅度。(6)常用高度,目的不在于确定界
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