安全人機(jī)工程學(xué)第2章(2)課件

安全人機(jī)工程學(xué)主講：武曉敏Email：wuxiaomin_1@163.com1影響人體測(cè)量數(shù)據(jù)差異的因素：年齡年代地區(qū)與種族職業(yè)性別2年齡在采用人體尺寸時(shí)，必須判斷對(duì)象適合那些年齡組，要注意不同年齡組尺寸數(shù)據(jù)的差異。人體尺寸增長(zhǎng)過(guò)程：男20歲、女18歲。（結(jié)束）手的尺寸：男15歲、女13歲。（達(dá)到一定值）腳的大小：男17歲、女15歲。（基本定型）成年人：身高隨年齡增長(zhǎng)而收縮；體重、肩寬、腹圍、臀圍、胸圍卻隨年齡增長(zhǎng)而增長(zhǎng)。3年代在使用人體測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)，要考慮其測(cè)量年代，然后加以適當(dāng)修正。一組數(shù)據(jù)：歐洲居民每隔10年身高增加1—1.4cm;美國(guó)城市男性青年在1973—1986年的13年間身高增加2.3cm;日本男性青年在1934—1965年的31年間身高增加5.2cm、體重增加4kg、胸圍增加3.1cm;我國(guó)原廣州中山醫(yī)學(xué)院男性在1956—1979年的23年間身高增加4.38cm、女性身高增加2.67cm。5

地區(qū)與種族注意點(diǎn)：

由于不同國(guó)家、不同地區(qū)、不同種族的人體尺寸的差異，即使是同一國(guó)家，不同地區(qū)的人體尺寸也有差異。因此，在設(shè)計(jì)中考慮產(chǎn)品的多民族的通用性。6職業(yè)

不同職業(yè)的人，在身體大小及比例上也存在著差異。例如，一般體力勞動(dòng)者平均身體尺寸都比腦力勞動(dòng)者稍大些。7人體尺寸的區(qū)域劃分西北區(qū)東北、華北區(qū)東南區(qū)華中區(qū)華南區(qū)西南區(qū)北京、天津、河北、黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古、山東。甘肅、青海、陜西、山西、西藏、寧夏、河南、新疆。安徽、江蘇、上海、浙江。湖南、湖北、江西。廣東、廣西、福建。貴州、四川、云南。82.3.2我國(guó)成年人人體尺寸1.人在工作位置上的活動(dòng)空間尺度，人體立姿、坐姿、跪姿、臥姿的活動(dòng)空間見(jiàn)圖2-11，圖2-12，圖2-13，圖2-14。2.常用的功能尺寸，GB/T13547-92國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)提供的立、坐、跪、臥、爬等常取姿勢(shì)的主要功能尺寸，參閱表2-8。10圖2-12坐姿的活動(dòng)空間返回12圖2-14仰臥的活動(dòng)空間返回142.4人體尺寸的應(yīng)用2.4.1主要人體尺寸的應(yīng)用原則之一1、極限設(shè)計(jì)原則：主要內(nèi)容包括設(shè)計(jì)的最大尺寸參考人體尺寸的低百分位；設(shè)計(jì)的最小尺寸參考人體的高百分位。2、可調(diào)原則：設(shè)計(jì)優(yōu)先采用可調(diào)式結(jié)構(gòu)。一般調(diào)節(jié)范圍應(yīng)從第5百分位到第95百分位。3、平均尺寸原則：設(shè)計(jì)中采用平均尺寸計(jì)算。（多數(shù)專家不主張按平均尺寸設(shè)計(jì)）設(shè)計(jì)中常用測(cè)量尺寸見(jiàn)圖2-15，有關(guān)數(shù)據(jù)的定義、應(yīng)用條件、選擇依據(jù)等參閱表2-9。154、使用最新人體數(shù)據(jù)準(zhǔn)則

5、地域性準(zhǔn)則

6、功能修正與最小心理空間相結(jié)合準(zhǔn)則

7、標(biāo)準(zhǔn)化準(zhǔn)則。8、姿勢(shì)與身材相關(guān)聯(lián)準(zhǔn)則

9、合理選擇百分位和適用度準(zhǔn)則

2.4.1主要人體尺寸的應(yīng)用原則之一16人體測(cè)量數(shù)據(jù)選用的注意事項(xiàng)設(shè)計(jì)和確定作業(yè)空間尺寸的根據(jù)，必須保證至少90%的用戶的適應(yīng)性、兼容性、操作性和維護(hù)性，即人體主要尺寸的設(shè)計(jì)極限應(yīng)根據(jù)第5至95百分位數(shù)的值確定。必須適應(yīng)或允許身體某些部分通過(guò)的空間尺寸（如通道、出入口、防觸及危險(xiǎn)部位的安全距離等），應(yīng)以第95百分位的值作為適用的人體尺寸。有限度的或受身體延伸所限制的空間尺寸（如抓握物體的可及距離、控制器的位移、顯示器與測(cè)試點(diǎn)位置、安全防護(hù)罩上的空隙等），應(yīng)以第5百分位的值作為適用的人體尺寸。

1712/7/2022可調(diào)整的尺寸（如高度可調(diào)的坐椅、工作臺(tái)、控制器、安全帶等），應(yīng)以第5百分位至第95百分位的人體尺寸范圍作為高速范圍適用的人體尺寸；只能用一種中等尺寸供群體使用時(shí)（如墻壁上的開(kāi)關(guān)高度、門上把手尺寸等），應(yīng)以第50百分位數(shù)作為適用的人體尺寸搞清該尺寸的適用范圍，如適用的國(guó)家、地區(qū)、民族、年齡、性別、職業(yè)及社會(huì)階層等，否則，盲目選用，設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品適用性較差人體測(cè)量數(shù)據(jù)應(yīng)用應(yīng)注意人體尺寸的變化。一方面從事某種工作的勞動(dòng)人群的身材有變化時(shí)，其最佳適應(yīng)尺寸也應(yīng)隨之改變；另一方面，世界各國(guó)人體身高有增加的趨勢(shì)，近20年來(lái)世界各國(guó)人體的身高平均每10年增加1cm，我國(guó)的人體身高增加更快，所以在收集或選用人體尺寸資料時(shí)應(yīng)注意這種現(xiàn)象。181．人體尺度應(yīng)用的原則（從工程設(shè)計(jì)應(yīng)用角度講）（1）滿足度：滿足度是產(chǎn)品設(shè)計(jì)尺寸滿足特定使用者群體的百分率。也就是說(shuō)從人體工程學(xué)角度看，你的設(shè)計(jì)適合多少人.（2）

產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)任務(wù)的分類

①I型產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)(就是上面所說(shuō)的可調(diào)準(zhǔn)則)：尺寸在上限值和下限值之間可調(diào)，上下限百分位分別為5％和95％時(shí)，滿足度為90％。

②

Ⅱ型產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)(最大最小準(zhǔn)則)表2—16二、人體尺度在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

20產(chǎn)品類型產(chǎn)品類型定義說(shuō)明I型產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)需要兩個(gè)百分位數(shù)作為尺寸上限值和下限值的依據(jù)屬雙限值設(shè)計(jì)Ⅱ型產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)只需要一個(gè)百分位數(shù)作為尺寸上限值或下限值的依據(jù)屬單限值設(shè)計(jì)ⅡA型產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)只需要一個(gè)人體尺寸百分位數(shù)作為尺寸上限值的依據(jù)屬大尺寸設(shè)計(jì)ⅡB型產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)只需要一個(gè)人體尺寸百分位數(shù)作為尺寸下限值的依據(jù)屬小尺寸設(shè)計(jì)Ⅲ型產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)只需要第50百分位數(shù)作為產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)的依據(jù)平均尺寸設(shè)計(jì)表2-9人體尺寸百分位數(shù)選擇

21設(shè)計(jì)類型產(chǎn)品重要程度百分位數(shù)的選擇適應(yīng)度I型涉及人的安全、的健康一般用途選用戶x99和x1為尺寸上、下限值的依據(jù)選用x99和x5作為尺寸上、下限值的依據(jù)98%90%ⅡA型涉及人的安全、健康的一般用途選用x99和x95作為尺寸上限值的依據(jù)選用x90作為尺寸上限值的依據(jù)99%或95%90%ⅡB型涉及人的安全、健康的一般用途選用x1和x5幾作為尺寸下限值的依據(jù)選用x10作為尺寸下限值的依據(jù)99%或95%90%Ⅲ型產(chǎn)品一般用途選用戶x50作為產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)的依據(jù)通用成年男、女通用產(chǎn)品一般用途選用男性的x99，x95或x90為尺寸上限值選用女性的x1、x5，或x10為尺寸下限值通用表2-10產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)分類233．確定功能修正量和心理修正量

（1）必須考慮到實(shí)際中人的可能姿勢(shì)、動(dòng)態(tài)操作、著裝等需要的設(shè)計(jì)裕度，所有這些設(shè)計(jì)裕度總計(jì)為功能修正量

（2）為了消除人們心理上的“空間壓抑感”、“高度恐懼感”和“過(guò)于接近時(shí)的窘迫感和不舒適感”等心理感受，或者是為了滿足人們“求美”、“求奇”等心理需求，涉及人的產(chǎn)品和環(huán)境空間設(shè)計(jì)，必須再附加一項(xiàng)必要的心理空間尺寸，即心理修正量

24三、人體數(shù)據(jù)應(yīng)用舉例

以身高為基準(zhǔn)確定工作面高度、設(shè)備和用具高度的方法，通常是把設(shè)計(jì)對(duì)象歸成各種典型的類型，并建立設(shè)計(jì)對(duì)象的高度與人體身高的比例關(guān)系，以供設(shè)計(jì)時(shí)選擇和查用。下圖是以身高為基準(zhǔn)的設(shè)備和用具的尺寸推算圖，圖中各代號(hào)的含義如表2—11所示。

26圖以身高為基準(zhǔn)的設(shè)備和用具尺寸概算圖

27代號(hào)定義設(shè)備高與身高之比123456789101112121314151617舉手達(dá)到的高度可隨意取放東西的擱板高度(上限值)傾斜地面的頂棚高度(最小值，地面傾斜度為5—15゜)樓梯的頂棚高度(最小值，地面傾斜度為25～35゜)遮擋住直立姿勢(shì)視線的隔板高度(下限值)直立姿勢(shì)眼高抽屜高度(上限值)使用方便的擱板高度(上限值)斜坡大的樓梯的天棚高度(最小值，傾斜度為50゜左右能發(fā)揮最大拉力的高度人體重心高度采取直立姿勢(shì)時(shí)工作面的高度坐高(坐姿)灶臺(tái)高度洗臉盆高度辦公桌高度(不包括鞋)垂直踏棍爬梯的空間尺寸(最小值，傾斜80～90゜)手提物的長(zhǎng)度(最大值)4／37／68／7l／133／3411／1210／116／73／43／55／96／ll6／1110／194／97／172／53／8說(shuō)明：上述尺寸均未考慮著裝和穿鞋襪修正量，若穿鞋襪+2.5cm；*號(hào)為坐位基點(diǎn)的高度。表2-11設(shè)備、用具及通道高度與身高的關(guān)系

28休息為目的的安樂(lè)椅設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于使人體得到最大的舒適感，消除身體的緊張與疲勞。合理的設(shè)計(jì)應(yīng)使人體的壓力感減至最小。30作業(yè)場(chǎng)所的工作椅穩(wěn)定性是主要因素，腰部應(yīng)有適當(dāng)?shù)闹С郑亓恳鶆蚍植加谧鶋|(或座面)上，同時(shí)要適當(dāng)考慮人體的活動(dòng)性，操作的靈活性與方便等。31多用椅這類座椅以多種功能為設(shè)計(jì)重點(diǎn)。它可能與桌子配合，可能是工作、休息兼用，也可能是作為備用椅可以折疊收藏起來(lái)。323334例：座椅的設(shè)計(jì)

3536372、座深383、座寬394、扶手高度402、

座椅的設(shè)計(jì)

(4)座面傾角因?yàn)楣ぷ鲿r(shí)身體前傾，若傾角過(guò)大，會(huì)因?yàn)樯眢w前傾而使脊椎拉直，破壞正常的腰椎曲線，所以座椅座面傾角一般小于3°。

(5)靠背的高和寬靠背的作用是保持脊椎處處于自然形狀的放松姿勢(shì)?？勘晨煞譃檠亢图缈?，作業(yè)場(chǎng)所的座椅大部分屬于腰靠?？勘车淖畲蟾叨瓤蛇_(dá)480～630mm，最大寬度350～480mm。支撐腰部以下的骶骨部分能增加舒適感，靠背下沿與座面之間最好留有一定的空間（70～80mm以上），以容納向后擠出的臀部肌肉?？勘车臋M截面可以是一個(gè)半徑大于1000mm的圓弧。41(6)靠背與座面夾角靠背與座面夾角若小于90°，則腹部受壓迫；夾角太大會(huì)降低人的警覺(jué)狀態(tài)。一般可取95°～105°。(7)坐墊高度一般坐墊的高度是25mm。太軟太高的坐墊，易造成身體不穩(wěn)，反易產(chǎn)生疲勞。(8)扶手高度

扶手不宜太高，以免引起肩部