第二章 人体测量学与人体尺寸三、人体尺寸运用二、常用人体尺寸数据一、人体测量的基本知识主要内容（一）、定义：人体测量学是一门用测量方法研究人体的体 格特征的科学。它是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，从而为各种工业 设计和工程设计提供人体测量数据。一、人体测量的基本知识（二）、人体测量的内容：人体测量内容主要有四个方面： 人体构造尺寸（静态尺寸） 人体功能尺寸（动态尺寸） 人体重心 人体的推拉力人的结构尺寸（静态尺寸） 指静态下的人体尺寸，它 是人处于一个固定、静止 状态下的标准测量尺寸， 通过对人体的多部位的不 同测量：如人的身高，手 臂的长度，腿的长度，内 外膝关节的高度，坐高等 ，去了解人的基本结构尺 寸，才会知道：为什么衣 柜的厚度通常在600mm，坐 椅在380420mm之间；鼠 标为什么设计为圆弧型； 课桌高度是720mm等。人的功能尺寸（动态尺寸） 指人在进行某种功能活动时， 通过人体的多部位的关节，肌 肉的伸屈、转动、推拉与人的 肢体协调，共同完成功能活动 所产生的范围尺寸。人在多数 情况下，都处于一种活动的形 态，而非绝对的静止状态。那 么，与人相关的很多空间范围 内，物具的大小、高低的尺寸 设计都应该充分地考虑到人体 活动的因素，才能使人的活动 发挥到最大的功效。 例如在设计餐厅内餐桌与餐桌之间的人行通道的空 间尺寸时，不能只参照人的结构尺寸，还必须考虑 到餐桌和服务员端菜盘时活动所需的范围尺寸； 再如：在淋浴房设计中，其尺寸不等于人肩宽的结 构尺寸。如果是这样，人在里面就会无法活动。重心 重心可以看作是人体全部重量集中的点，在现实生活中 ，无论是在静止状态还是在活动状态时，设计中都存在 一个重心问题。人体一但失去了重心就会跌倒，产生安 全隐患。特别是在室内外环境和家具设计中，重心的尺 寸更值得重视，例如栏杆的高度，应该高于人的重心， 才会具有安全感，因为一般人的重心在人体的肚脐处， 如果发现栏杆比肚脐还低，就会产生恐惧感，如身高在 1000mm，则重心在560mm，平均身高为1700mm，则人体 的重心为950mm。这就是为什么栏杆、窗台的高在这个 尺寸上的原因（如图）。 另外，重心还因人体位置和姿态的变化而不同，现在的 家具设计形式丰富多样，尤其是各种椅子的设计，四条 腿的椅子一般稳定性较好，三条腿、一条腿的椅子就存 在着重心设计的问题。此外,人体的重心并非都在座面 的中心，而是随人的坐姿移动而变化的（如座椅、大班 椅等）。 作为设计者，应该充分地考虑到这一点（如 图）。 人体推拉力测量人体推拉力的目的在于合理地确定 门的开启和抽屉的重量，近而科学地设计家具 五金的构造。人体的比例 人体比例关系主要是指两个方面，一是指单个人体自身 身高、肩宽及上肢、下肢相互间的比例关系；二是指个 体与他人和群体间在多部位间相比的比例关系。 青年男子的人体测量，平均身高为170.09cm，头 高度约为22.92cm，这两项的比约为1：7.54，而女 子也基本相同。如用头高作基本尺寸单位，则身 高为7.5个头高，肩宽为2个头高，上肢为3个头高 ，下肢为4个头高等。 两岁儿童的身高约为4个头高，65，10-6，16 7，25岁是7.5。 通过身高和肩宽，我们就可推算、设计出其他物体的尺 寸。比如，我们知道了成人身高常在1700mm左右，而膝 关节内高在380420mm之间。故坐椅均设计在这个尺寸 内，我们坐在上面时，双膝约成90度，当我们坐着，双 手平放在桌面上时，肘关节离地面约720mm。这样我们 才会感到舒适而不疲劳，桌椅过高或过低都会使人感到 酸胀。 由此，我们就可推断出所有的坐椅和桌面的设计高 度尺寸了，当然，由于性别（男女）、年龄（老人 、成人、儿童）、种族（白人、黑人、黄种人）不 同，也会带来人体比例尺寸的差异：如小学生用的 桌椅尺寸与成人用的桌椅尺寸是不一样的；篮球运 动员使用的床应该与常规的床不一样。设计者了解 这种人体的差异，才能更合理地使用人体尺寸的数 据，让设计达到最佳的预期目的。 被测测者姿势势（立姿 、坐姿） 测量基准面 测量方向 支承面和着装 基本测点及测量项目（三）、人体测量的基本术语1、被测者姿势：（1）立姿：挺胸直立，头部以眼耳平面 定位，眼睛平视前方，肩部放 松，上肢自然下垂，手伸直， 手掌朝向体侧，手指轻贴大腿 侧面，自然伸直，左、右足后 跟并拢，前端分开，使两足大 致呈45角，体重均匀分布于两 足。见图26。（2）坐姿：挺胸坐在被调节到腓骨 头高度的平面上，头部以 眼耳平面定位，眼睛平视 前方，左右大腿大致平行 ，膝弯曲大致成直角，足 平放在地面上，手轻放在 大腿上。见图27。2、测量基准面 人体基准面的定位是由三 个互为垂直的轴（铅垂轴 、纵轴和横轴）来决定的 。人体测量中设定的轴线 和基准面如图。图1-b 人体测量基准面和基准轴 图1-a 人体测量基准面和基准轴 3、测量方向(1)在人体上、下方向 上，将上方称为头侧端 ，将下方称为足侧端。(2)在人体左、右方向 上，将靠近正中矢状面 的方向称为内侧，将远 离正中矢状面的方向称 为外侧。(3)在四肢上，将靠近四 肢附着部位的称为近位， 将远离四肢附着部位的称 为远位。（4）对于上肢，将挠骨 侧称为挠侧，将尺骨侧称 为尺侧。（5）对于下肢，将胫骨 侧称为胫侧，将腓骨侧称 为腓侧。 4、支承面立姿时站立的地面或平台以及坐姿 时的椅平面应是水平的、稳固的、不可压 缩的。5、基本测点及测量项目（GB397583）（GB397585测量方法）测点头部测点（16个）躯干和四肢部位测 点（22个）测量项目头部测量项目（12项）躯干和四肢部 位测量项目（ 69项）在人体尺寸测量中所采用的人体测量 仪器有：人体测高仪、人体测量用直脚规 、人体测量用弯脚规、人体测量用三脚平 行规、坐高椅、量足仪、角度计、软卷尺 以及医用磅秤等。 继 续（四）、人体测量的主要仪器人体测高仪:主要用来测量 身高、坐高、立 姿和坐姿的眼高 以及伸手向上所 及的高度等立姿 和坐姿的人体各部位高度尺寸。 人体测量用直角规：主要用来测量两点间的直线距离，特别适宜测 量距离较短的不规则部位的宽度或直径。如耳、脸 、手、足。 人体测量用弯角规用于不能直接以直尺 测量的两点间距离的 测量，如测量肩宽、 胸厚等部位的尺寸。（五）、人体测量中的主要统计函 数（术语）总体、样本均值、标准差术语适应域百分位 百分位数总体统计学中，把所要研究的全体对象的集合 称为“总体”。人体尺寸测量中，总体是按一 定特征被划分的人群。因此，设计产品时必 须了解总体的特性，并且对该总体命名，例 如，中国成年人、中国飞行员等。样本统计学中，把从总体取出的许多个体 的全部称为“样本”。各种人体尺寸手册 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及其表达的 总体。均值描述一个分布，必须用两个重要的统计量：均 值和标准差。前者表示分布的集中趋势；后者表 示分布的离中趋势。均值的计算公式为：标准差标准差的计算公式为：为相加，N为测量次 数， 为各单独测 量值，M为均值。S为标准差，其 他符号与（1） 相同。适应域一个设计只能取一 定的人体尺寸范围 ，只考虑整个分布 的一部分“面积”， 称为“适应域”，适 应域是相对设计而 言的，对应统计学 的置信区间的概念 。适应域可分为：对称适应域、偏适 应域。对称适应域对称于均值；偏 适应域通常是整个分布的某一边。百分位百分位由百分比表示，称为“第几 百分位”。例如，50%称为第50 百分位。百分位数百分位数是百分位对应的数值。 例如，身高分布的第5百分位数 为1543，则表示有5%的人的 身高将低于这个高度。在人体测量资料中，常常给出的是第5、第50和 第95百分位数值。在设计中，当需要得到任一百分 位数值时，则可按下式求出：1%-50%之间的数值：P=M-（SK）50%-99%之间的数值：P=M+（SK）M为平均值；S为标准差；K为百分比变换系数。（六）、我国人体尺寸的区域划分东北、华北区西北区东南区华中区华南区西南区黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、山东 、北京、天津、河北。甘肃、青海、陕西、山西、西藏、 宁夏、新疆。安徽、江苏、上海、浙江。河南、湖南、湖北、江西。广东、广西、福建。贵州、四川、云南。东北、华北区西北区东南区华中区华南区西南区各地区身高、体重的M、S值 身高: M=1693（1586）；S=56.6(51.8)体重: M=64（55）；S= 8.2(7.7) 身高: M=1684(1575); S=53.7(51.9)体重: M=60(52); S=7.6(7.1) 身高:M=1686(1575); S=55.2(50.8)体重:M=59(51); S=7.7(7.2) 身高:M=1669(1560); S=56.3(50.7)体重:M=57(50); S=6.9(6.8) 身高:M=1650(1549); S=57.1(49.1)体重:M=56(49); S=6.9(6.5) 身高:M=1647(1546); S=56.7(53.9)体重:M=55(50); S=6.8(6.9)百分比（%）K百分比（%）K0.52.576700.5241.02.326750.6742.51.960800.84251.645851.036101.282901.282151.036951.645200.84297.51.960250.67499.02.326300.52499.52.576百分比与变换系数K 例1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 M=1693mm，标准差S=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。立姿人体尺寸 （一）、我国成年人的人体结构尺寸 二、常用人体尺寸数据表22 人体主要尺寸 (单位：mm)表2-3 立姿人体尺寸 (单位：mm) 表2-4 坐姿人体尺寸 (单位：mm) 表2-5 人体水平尺寸 （单位：mm） 表2-6 各区域的体重、身高和胸围三项参数的均值和标准差（单位：mm） （二）、常用人体尺寸定义与应用及注意点 常用人体尺寸包括了结构尺寸和功能尺 寸，在室内设计中最常用的为20个尺寸，详 见下面：1.身高 定义：身高 是指人身体 直立、眼睛 向前平视时 从地面到头 顶的垂直距 离。 应用：这些数据用于确定通道和门的最小高度。然 而，一般建筑规范规定的和成批生产制做的门和门 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。 注意：身高一般是不穿鞋测量的，故在使用时应给 予适当补偿。 百分点选择：由于主要的功用是确定净空高，所以 应该选用高百分点数据。因为天花板高度一般不是 关键尺寸，设计者应考虑尽可能地适应100%的人。2.肘部高度 定义：肘部高度 是指从地面到人 的前臂与上臂接 合处可弯曲部分 的距离。 应用：对于确定柜台、梳妆台、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，肘部高度数据是必不可少的。通常 ，这些表面的高度都是凭经验估计或是根据 传统做法确定的。然而，通过科学研