常用家具與空間尺度中的人體因素

2021-01-15 天天CAD

一、常用家具中的人體因素

1、工作面高度

工作面高度指的是作業時手的活動面的高度。工作面高度是決定人工作時身體姿勢的重要因素。

工作面高度不等於支承面高度,因為工件本身是有厚度的,例如,計算機的鍵盤一般都有25 mm左右的厚度,人在操作計算機時,手其實不是在桌面上,而是在鍵盤面上工作。所以,工作面通常要比支承面(桌面)高。只有當工件的厚度可以忽略不計時,工作面高度才等於支承面(桌面)高度,例如看書、寫字、製圖時的工作面就等於桌面。

作業性質是決定工作面高度的主要因素,也決定了人的作業姿勢。人的基本作業姿勢有三種:站立作業、坐姿作業、坐立交替作業。

人站立作業的最佳工作面高度應在其立姿肘高以下50-100 mm處。因此,男性的站立作業面高度宜為950-1000 mm,女性的站立作業面高度宜為880-930 mm。

有的時候,人在站立作業時,工作面高度要遠低於人的立姿肘高。如果作業面需放置工具、材料等,那麼其高度應降到人的立姿肘高以下100—150 mm處。

也有的時候,人在站立作業時,工作面高度可以等於人的立姿肘高。例如,銀行和郵局的櫃檯面高度通常在990—1060 mm之間。

站立作業面高度配合適當的座面高度,能適用於坐立交替作業,例如專業繪圖桌和酒吧櫃檯。專業繪圖桌的桌面高度一般在900 1000mm之間,酒吧櫃檯的臺面高度一般在1060-1140 mm之間。

人以坐姿作業時,影響其作業面高度的因素有三個:1、上身前傾時的舒適平衡;2、眼睛與視覺對象的距離;3、頭—頸部與作業面的夾角。

閱讀、書寫作業時,人的頭—頸部與桌面的夾角在75度以內。所以,一般辦公桌面的高度都應略高於在人的坐姿肘高,為760 mm左右。對於精密作業,例如繪圖,作業面應上升到坐姿肘高以上50-100 mm處。

為方便不同身材和不同習慣的人調節其上身姿勢和頭—頸部與桌面的夾角(視角),可以採用高度、傾角可調的作業面。

坐姿的作業面設計還應考慮作業面下方的空間。作業面下方應有足夠的空間以滿足作業者必要的膝—腿部活動。作業面下方空間尺度的確定可以人體腿長和坐姿大腿厚度為參照,高度一般在座面300mm以上,寬度在650mm左右,深度近於作業面深度。此外,作業面高度應按身材較大者的尺寸設計。

2、椅的尺度與形態

椅是有靠背或兼有靠背和扶手的坐具。椅按其用途的不同而有許多種,有學者將椅分為三類:休息椅、工作椅、多功能椅。

(1)椅的人體因素

影響椅的尺度與形態的因素主要有:l、人體尺寸;2、實用目的;3、健康與舒適的要求(即坐的生理學因素);4、文化傳統

椅有座面:高度(H1)、座面深度(T1)、坐傾角(α)、背寬(B2)、背長(L1)、背傾角(β)這些尺度,有扶手的椅子還有扶手內寬(B1)和扶手高度(H2)這兩個因素。

人取坐姿時,體重並非均布於整個臀—腿部,而是大部分集中在兩塊坐骨的小範圍內。如果坐姿前傾,或者座面上翹時,則膝膕處的大腿下部也要承壓。

就坐姿的舒適度而言,座面與靠背的夾角存在這樣的關係:座面的斜度愈小,要達到中性姿勢(放鬆姿態),座畫和靠背之間的角度必須愈大。換言之,座面愈向後傾斜,座面和靠背之間的角度必須愈小。

(2)椅的一般設計原則

生理學和矯形學研究的結果,對椅的設計有如下建議:

(A)座椅應能方便坐姿的經常改變,能周期性地在前傾、端坐和後靠之間變換。

(B)為避免腰椎大幅前凸和背肌緊張,靠背應安裝腰墊以支撐脊柱。

(C)工作椅應便於人保持直腰並前傾的坐姿。

(D)休息椅的座面和靠背都應向後傾斜,因為這樣可使椎間盤的應力達到最佳分布。

(3)坐面

座面高度與「小腿加足高」相關,但還應考慮它與工作面的垂直距離,這個距離以275±25mm為宜。座面的常規高度是430 mm,座面的推薦斜度為3°。380-480 mm範圍內的座面高度能滿足大部分人的需要。

某些用途的椅,其座面高度要比普通椅的座面高。例如,繪圖室和酒吧檯等場合的座椅,其座面高度在760~780 mm之間。

座面寬度與「坐姿臀寬」相關,座面寬度的最小尺寸是400 mm。座面深度的常規尺寸是375-400 mm。

(4)靠背

對於工作椅而言,為避免人在工作時肘部碰到靠背,靠背的寬度以不大於325-375 mm為宜。靠背的斜度以靠背和座面之間的夾角在100°時為宜。

靠背在水平方向宜有弧度,該弧度應與人背部的形狀相適。靠背應安裝腰墊,腰墊的位置應在人的第三腰椎與第四腰椎之間,即座面後緣上方100-180mm的位置。

3、床的長寬高

床的設計有兩個方面,一是尺寸,二是材料。人在睡覺時處於相對靜止的狀態,但人的睡覺姿勢各個不同。床的尺寸不僅要考慮人的身材大小,更要考慮人在睡覺時肢體可能的活動範圍。

床按用途有單人、雙人、單人雙層、單人三層之分,以下為家庭用床常見尺寸。

(1)桌邊空間

人坐桌邊,從桌沿至椅背後緣的距離一般在450-610mm,這個數據且稱之為坐姿空間。但桌邊空間應該大於這個值,因為它還需考慮人入座時和起身時挪開座椅所需的寬度,也就是人的立姿大腿厚度與座椅深度之和再加上適度餘量,一般在760 mm以上。如果桌邊還需留有通道,例如飯店餐桌旁侍者的服務空間,那麼它至少再加上760 mm的寬度。

(2)床的空間

床邊的尺寸不宜按普通家用床頭櫃的寬度(400 mm左右)來計算,而應考慮人的通行寬度、人整理床鋪(立姿和蹲下)所需的空間和人蹲下從床邊衣櫃或抽屜取物所需的間距。

如果是單層床,床上通常會有足夠的空間高度。按中國大量性城市住宅的室內淨高2650 mm考慮,床沿高度在400~600 mm之間,那麼單層床上方的空間高度應該在2050~2250 mm左右。但如果是雙層床,床上的空間高度也應至少是人的坐高加上適度餘量。

(3)居室寬度

床是居住空間裡尺度最大的家具,所以居室——以平面為矩形者為例,寬度首先決定於床的大小及其布置方式,其次才是其他家具的大小和布置。

(4)廁所寬度

以公共廁所為例,廁所的淨寬決定於廁位隔間的大小、隔間門扇的開啟方向和隔間外通道的寬度。

廁位隔間的寬度一般為900 mm,隔間門扇內開時,隔間的深度是1400 mm,外開時為1200 mm。隔間的門扇按一人通過考慮,為600 mm。

隔間門扇內開時,廁位隔間外通道的寬度按2人擦肩而過所需的空間確定,至少是1100 mm,則廁所的淨寬就是1400 mm(隔間深度)加1100 mm(通道寬度),為2500 mm。隔間門扇外開時,廁位隔間外通道的寬度應考慮適當的避讓空間,為1300 mm,則廁所的淨寬就是1200 mm(隔間深度)加1300 mm(通道寬度),也是2500 mm。

如果廁位隔間的對面需設置男用小便位,那麼廁所的淨寬就是3200 mm。

因此,女廁所的最小淨寬為2500 mm,男廁所的淨寬為3200 mm。

4、樓梯與臺階

樓梯按其形式,有直跑樓梯、弧形樓梯、螺旋樓梯3種,直跑樓梯和弧形樓梯按梯段的數量又有一跑(即1個梯段)和多跑之分。

單股人流樓梯的寬度通常在750-900mm之間,兩股人流樓梯的寬度在1100-1400mm之間,三股人流樓梯的寬度在1650~2100 mm之間,以此類推。

樓梯扶手的高度不宜小於1000 mm,杆件的淨距應小於等於110 mm。

梯段的淨高應大於等於2200 mm,樓梯平臺的淨高應大於等於2000 mm。

梯段的坡度一般控制在30°左右,可以按下述公式計算:

2r+g=D

其中,r:階寬,踏面寬度;g:階高,踢面高度;D:自然跨步的水平長度。

每個梯段的踏步數不應超過18級,不少於3級。

公共空間踏面寬度宜小於300 mm,踢面寬度不大於150 mm,不小於100 mm。

二、城市空間尺度

城市空間尺度包含兩方面的內容:一是城市節點到節點的水平距離,二是城市空間的高寬比例,尤其是街道的高寬比例。

1.節點水平距離

城市節點指的是城市中有較強功能或有鮮明形象的設施,例如交叉路口、地鐵站、特色商店、加油站等。節點水平距離的確定有兩個依據,一是人的步行距離,二是車行距離。

大多數城市的地面公共運輸車站間的平地距離是400~800 m。人從這個距離內的任一點出發,到達最近的公交車站,最大距離不過400 m左右。按人中等步行速度60 m/min計,步行需6 min左右。

公交車站間400~800 m的平地距離可以作為控制城市節點水平距離的參考。當環境吸引力不強,適當縮短節點間的距離;當環境有較強吸引力時,適當放大節點間的距離。

2.街道的高寬比

街道的高寬比也叫「路幅比」,是道路兩邊建築物隔街的直線距離(D)與建築物沿街高度(H)的比值。街道的高寬比直接影響到街道空間的積極與消極、開放與封閉、以及沿街建築物立面的觀賞等環境的視覺品質,也直接影響到日照、通風等環境的物理品質。

人的舒適視野約是一個60度頂角的圓錐的範圍,布魯曼菲爾特據此認為,人如果要整體地看到建築及其上一部分天空,那麼建築到視點的距離(D)與建築高度(H)之比應該是2(D/H:2),即視線的仰角約為27度。

如果要整體地看到一建築群,那麼建築到視點的距離(D)與建築高度(H)之比應該是3(D:3 H),即視線的仰角約為18度。

所以,建築間距(D)與建築立面高度(H)之比小於1時,兩棟建築開始互相干涉,再靠近就會有封閉感。

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