人体尺寸在环境设施设计中应用初探

2011-08-15郑伟

山西建筑 2011年8期

郑伟

0 引言

人体尺寸在环境设施设计中的应用主要是运用人体测量学数据协调人、设施、环境三者的关系,然而在以往的设计中,尺寸应用却没有充分引起设计师的重视。对于尺寸应用多凭经验而缺少科学的依据,因此,研究人体尺寸在环境设施设计应用则可以弥补这方面的不足,使环境设施设计的功能尺寸应用更加合理科学,为环境设施中人体尺寸的应用提供理论依据。因此,研究人体尺寸在环境设施设计中的应用是十分必要的。

1 人体尺寸在环境设施设计中的应用分析

1.1 人体尺寸数据来源

在设施尺寸设计时,通常使用的人体尺寸数据来源主要出自国家标准GB/T 10000-88中国成年人人体尺寸,通过分析GB/T 10000-88可以看出该标准主要根据人体工程学要求为设计师在进行设计时提供中国成年人的各项人体尺寸数值。该标准是由中国标准化与信息编码研究所负责起草。标准中提到由于我国地域辽阔,不同地区的人体尺寸差异比较大,所以将全国划分为七个区域,即东北、华北、西北、东南、华中、华南、西南。从身高、体重的均值、标准差可以看出,以男性身高为例,均值最大是东北区、最小为西南区,女性身高也是如此。该标准共列出 47项人体尺寸基础数据,按男性、女性分别分开,有 3个年龄段:18岁～25岁(男、女),26岁～35岁(男、女),36岁～60岁(男)、55岁(女),在选用尺寸时可以根据具体情况选用。

1.2 百分位数据的选择

对人体尺寸的来源和数据尺寸了解后,就要涉及到在确定环境设施尺寸时,人体尺寸百分位数据选择的问题。百分位数表示具有某一人体尺寸和小于该尺寸的人占统计对象总人数的百分比,即表示设计的适应域[1],用符号 PK表示,常用百分位数据有P5,P50,P95。例:百分位数据 P5表示某一项人体尺寸数据只有5%的人不大于该尺寸。设计时百分位数的使用问题是得到最大满足的根本依据。百分位数与满足度的选择有密切关系,也就是选择相应的数据来使使用者的需求得到最大的满足,即获取最大满足度。

1.3 人体尺寸的选择与使用

由于目前人体测量数据在环境设施中应用还没有具体的方法和原则,在比较分析相关理论后,环境设施功能尺寸设计所涉及的人体百分位数的选择主要参考国家标准GB/T 12985-91在产品设计中应用人体尺寸百分位数的通则。GB/T 12985-91主要应用于家具设计、日用品设计等与人有密切使用关系的工业产品设计中。GB/T 12985-91应用范围广,实践性强,科学严谨,一直以来作为确定产品功能尺寸的主要方法。环境设施是与人有密切关系的户外活动的重要组成部分。所以,环境设施尺度设计所涉及的人体百分位数的选择主要参考国家标准GB/T 12985-91在产品设计中应用人体尺寸百分位数的通则。

2 环境设施功能尺寸的确定公式

参考国家标准GB/T 12985-91在产品设计中应用人体尺寸百分位数的通则,确定出以下环境设施功能尺寸的确定公式:

环境设施最小功能尺寸=人体尺寸百分位数 +功能修正量。

环境设施最佳功能尺寸 =人体尺寸百分位数 +功能修正量+心理修正量。

3 人体尺寸在环境设施设计中的应用原则

3.1 人体测量项目尺寸使用中的差异原则

1)年龄、性别差异在选用人体测量项目尺寸时,必须弄清针对使用对象的尺寸应选用GB/T 10000-88中的哪个年龄、性别组。特别要考虑不同年龄、男女性别组数据尺寸的差异。大多数人体尺寸,男性尺寸比女性尺寸大些,但是胸厚、臀宽、臂部及大腿周长四个尺寸女性尺寸大于男性。

2)人体部位差异,人体测量项目尺寸使用中应该考虑根据具体的设计再选取相关的人体部位尺寸进行设计,例如:在设计园林座椅的座位宽度时就要参考臀宽和肩宽的相应百分位数。反之,如果运用其他人体部位尺寸则很难开展设计。

3)年代差异,很多数据表明,人类个体生长有生长加速度的特点。欧洲人每 10年身高增加 1 cm～1.4 cm。因此,在环境设施的人体尺寸选取时要充分考虑到尺寸测量时的具体年代,要充分考虑尺寸测量的年代和尺寸应用的年代的差异。

4)地区与种族差异原则,不同国家、种族、地区的人都存在生理尺寸差异。从GB/T 10000-88可以看出即使是同一国家,不同地区的人体尺寸也有差异。还有一点值得注意的是旅游区的级别等级,也决定环境设施尺度设计中人体测量项目的选用,比如:世界级的旅游区,由于游客不同国家、种族、地区都有,所以,在环境设施设计中考虑设施使用中的多民族、多国家的通用性。

5)使用场所差异,在选择人体测量项目时一定要根据环境设施摆放场所使用的人群来选择相应人体尺寸。例如:住宅小区内的环境设施的使用者多为老年人和儿童。中年人和青年人因为日常工作、学习比较忙,很难有时间在小区户外活动,所以不建议使用这一人体尺寸进行设计。面对这样的客观现状,选择人体尺寸时,就要多考虑老年人、儿童的人体尺寸。

3.2 设计环境设施选择百分位数据的最大满足度原则

在不涉及安全问题的情况下,选择百分位数据的原则如下: 1)选择整体尺寸进行设计。由人体测量尺寸总高度、宽度决定的设施,诸如亭、园路、廊等,其尺寸应以 90百分位的数值为依据,能满足测量大尺寸的使用人群需要,测量小尺寸的使用人群更加没问题。

2)选择部分尺寸进行设计。由人体某一部分的尺寸决定的设施,诸如小腿加足高决定着户外座椅坐平面高度和坐平面深度的尺度等,其尺寸应以第 10百分位为依据,这一尺寸小的使用者够得着,大尺寸的使用者自然没问题。

3)确定最佳尺寸。设计的最终目的不在于确定尺寸界限,而在于决定尺寸确定的最佳范围时,应以第 50百分位为依据,比如户外垃圾箱的投放口的高度尺寸确定。

在可能有损健康和造成危险时,如果以第 10百分位或第 90百分位为设计限值时,会造成界限以外的人员使用时不仅不舒适,而且还会有危险。尺寸百分位选用界限应扩大至第 1百分位和第 99百分位,如:在公园的入口处或紧急出口宽度尺寸确定以99百分位为准,园区内栏杆间距应以第 1百分位为准。

3.3 环境设施功能尺寸的设定中的数据修正原则

在我们实际生活中作为设施的使用者却与选用尺寸存在误差,这就需要在尺寸的最终确定上增加一定的修正。修正主要从穿鞋着衣修正量、姿势修正量、心理修正量几方面考虑:

1)穿鞋、着衣修正设计时,穿鞋、着衣修正量的增加主要是因为设计时的人体尺寸选用的GB/T 10000-88中国成年人人体尺寸,由于GB/T 10000-88中测量人体尺寸是裸体、光脚和身体挺直的要求,着衣修正量的增加是随季节、特定环境、性别、服装式样等条件的不同变化而变化。例如:北方城市的环境设施的使用时对于着衣修正量的增加就要考虑冬季棉衣的厚度。

2)姿势修正原则。增加修正量还要考虑不同作业姿势在应用人体尺寸时也要适当的添加修正量。

3)心理修正原则。在设计环境设施时涉及到人体重心类设施设计时考虑到高度虽然达到标准尺寸,却没有考虑到人体重心问题,会使使用者产生恐惧心理,在设计这类环境设施时要增加高度即进行心理修正。