第四章 常用家具与空间尺度中的人体因素
一、常用家具中的人体因素
1 ．工作面高度
工作面高度指的是作业时手的活动面的高度。工作面高度是决定人工作时身体姿势的重要因素。
工作面高度不等于支承面高度，因为工件本身是有厚度的，例如，计算机的键盘一般都有25 mm左右的厚度，人在操作计算机时，手其实不是在桌面上，而是在键盘面上工作。所以，工作面通常要比支承面(桌面)高。只有当工件的厚度可以忽略不计时，工作面高度才等于支承面(桌面)高度，例如看书、写字、制图时的工作面就等于桌面。
作业性质是决定工作面高度的主要因素，也决定了人的作业姿势。人的基本作业姿势有三种：站立作业、坐姿作业、坐立交替作业。
人站立作业的最佳工作面高度应在其立姿肘高以下50-100 mm处。因此，男性的站立作业面高度宜为950-1000 mm，女性的站立作业面高度宜为880-930 mm。
有的时候，人在站立作业时，工作面高度要远低于人的立姿肘高。如果作业面需放置工具、材料等，那么其高度应降到人的立姿肘高以下100—150 mm处。
也有的时候，人在站立作业时，工作面高度可以等于人的立姿肘高。例如，银行和邮局的柜台面高度通常在990—1060 mm之间。
站立作业面高度配合适当的座面高度，能适用于坐立交替作业，例如专业绘图桌和酒吧柜台。专业绘图桌的桌面高度一般在900 1000mm之间，酒吧柜台的台面高度一般在1060-1140 mm之间。
人以坐姿作业时，影响其作业面高度的因素有三个：1、上身前倾时的舒适平衡；2、眼睛与视觉对象的距离；3、头—颈部与作业面的夹角。
阅读、书写作业时，人的头—颈部与桌面的夹角在75度以内。所以，一般办公桌面的高度都应略高于在人的坐姿肘高，为760 mm左右。对于精密作业，例如绘图，作业面应上升到坐姿肘高以上50-100 mm处。
为方便不同身材和不同习惯的人调节其上身姿势和头—颈部与桌面的夹角(视角)，可以采用高度、倾角可调的作业面。
坐姿的作业面设计还应考虑作业面下方的空间。作业面下方应有足够的空间以满足作业者必要的膝—腿部活动。作业面下方空间尺度的确定可以人体腿长和坐姿大腿厚度为参照，高度一般在座面300mm以上，宽度在650mm左右，深度近于作业面深度。此外，作业面高度应按身材较大者的尺寸设计。
2．椅的尺度与形态
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许多种，有学者将椅分为三类：休息椅、工作椅、多功能椅。
(1)椅的人体因素
影响椅的尺度与形态的因素主要有：l、人体尺寸；2、实用目的；3、健康与舒适的要求(即坐的生理学因素）
4、文化传统。
椅有座面：高度(H1)、座面深度(T1)、坐倾角(α)、背宽(B2)、背长(L1)、背倾角(β)这些尺度，有扶手的椅子还有扶手内宽(B1)和扶手高度(H2)这两个因素。
人取坐姿时，体重并非均布于整个臀—腿部，而是大部分集中在两块坐骨的小范围内。如果坐姿前倾，或者座面上翘时，则膝腘处的大腿下部也要承压。
就坐姿的舒适度而言，座面与靠背的夹角存在这样的关系：座面的斜度愈小，要达到中性姿势（放松姿态），座画和靠背之间的角度必须愈大。换言之，座面愈向后倾斜，座面和靠背之间的角度必须愈小。
(2)椅的一般设计原则
生理学和矫形学研究的结果，对椅的设计有如下建议：
(A)座椅应能方便坐姿的经常改变，能周期性地在前倾、端坐和后靠之间变换。
(B)为避免腰椎大幅前凸和背肌紧张，靠背应安装腰垫以支撑脊柱。
(C)工作椅应便于人保持直腰并前倾的坐姿。
(D)休息椅的座面和靠背都应向后倾斜，因为这样可使椎间盘的应力达到最佳分布。
(3)坐面
座面高度与“小腿加足高”相关，但还应考虑它与工作面的垂直距离，这个距离以275±25mm为宜。座面的常规高度是430 mm，座面的推荐斜度为3°。380-480 mm范围内的座面高度能满足大部分人的需要。
某些用途的椅，其座面高度要比普通椅的座面高。例如，绘图室和酒吧台等场合的座椅，其座面高度在760~780 mm之间。
座面宽度与“坐姿臀宽”相关，座面宽度的最小尺寸是400 mm。座面深度的常规尺寸是375-400 mm。
(4)靠背
对于工作椅而言，为避免人在工作时肘部碰到靠背，靠背的宽度以不大于325-375 mm为宜。靠背的斜度以靠背和座面之间的夹角在100°时为宜。
靠背在水平方向宜有弧度，该弧度应与人背部的形状相适。靠背应安装腰垫，腰垫的位置应在人的第三腰椎与第四腰椎之间，即座面后缘上方100-180mm的位置。
3．床的长宽高
床的设计有两个方面，一是尺寸，二是材料。人在睡觉时处于相对静止的状态，但人的睡觉姿势各个不同。床的尺寸不仅要考虑人的身材大小，更要考虑人在睡觉时肢体可能的活动范围
床按用途有单人、双人、单人双层、单人三层之分，以下为家庭用床常见尺寸。
单人床
双人床
长L
宽B
高H
长L
宽B
高H
大
2000
1050
450
2000
1500
450
中
1900
900
420
1900
1350
420
小
1850
850
420
1850
1200
420
(1)桌边空间
人坐桌边，从桌沿至椅背后缘的距离一般在450-610mm，这个数据且称之为坐姿空间。但桌边空间应该大于这个值，因为它还需考虑人入座时和起身时挪开座椅所需的宽度，也就是人的立姿大腿厚度与座椅深度之和再加上适度余量，一般在760 mm以上。如果桌边还需留有通道，例如饭店餐桌旁侍者的服务空间，那么它至少再加上760 mm的宽度。
(2)床的空间
床边的尺寸不宜按普通家用床头柜的宽度(400 mm左右)来计算，而应考虑人的通行宽度、人整理床铺(立姿和蹲下)所需的空间和人蹲下从床边衣柜或抽屉取物所需的间距。
如果是单层床，床上通常会有足够的空间高度。按中国大量性城市住宅的室内净高2650 mm考虑，床沿高度在400~600 mm之间，那么单层床上方的空间高度应该在2050~2250 mm左右。但如果是双层床，床上的空间高度也应至少是人的坐高加上适度余量。
(3)居室宽度
床是居住空间里尺度最大的家具，所以居室——以平面为矩形者为例，宽度首先决定于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)厕所宽度
以公共厕所为例，厕所的净宽决定于厕位隔间的大小、隔间门扇的开启方向和隔间外通道的宽度。
厕位隔间的宽度一般为900 mm，隔间门扇内开时，隔间的深度是1400 mm,外开时为1200 mm。隔间的门扇按一人通过考虑，为600 mm。
隔间门扇内开时，厕位隔间外通道的宽度按2人擦肩而过所需的空间确定，至少是1100 mm，则厕所的净宽就是1400 mm(隔间深度)加1100 mm(通道宽度)，为2500 mm。隔间门扇外开时，厕位隔间外通道的宽度应考虑适当的避让空间，为1300 mm，则厕所的净宽就是1200 mm(隔间深度)加1300 mm(通道宽度），也是2500 mm。
如果厕位隔间的对面需设置男用小便位，那么厕所的净宽就是3200 mm。
因此，女厕所的最小净宽为2500 mm，男厕所的净宽为3200 mm。
2．楼梯与台阶
楼梯按其形式，有直跑楼梯、弧形楼梯、螺旋楼梯3种，直跑楼梯和弧形楼梯按梯段的数量又有一跑(即1个梯段)和多跑之分。
单股人流楼梯的宽度通常在750-900mm之间，两股人流楼梯的宽度在1100-1400mm之间，三股人流楼梯的宽度在1650~2100 mm之间，以此类推。
楼梯扶手的高度不宜小于1000 mm，杆件的净距应小于等于110 mm。
梯段的净高应大于等于2200 mm，楼梯平台的净高应大于等于2000 mm。
梯段的坡度一般控制在30°左右，可以按下述公式计算：
2r+g=D
其中，r：阶宽，踏面宽度；g：阶高，踢面高度；D：自然跨步的水平长度。
每个梯段的踏步数不应超过18级，不少于3级。
公共空间踏面宽度宜小于300 mm，踢面宽度不大于150 mm，不小于100 mm。
三、城市空间尺度
城市空间尺度包含两方面的内容：一是城市节点到节点的水平距离，二是城市空间的高宽比例，尤其是街道的高宽比例。
1．节点水平距离
城市节点指的是城市中有较强功能或有鲜明形象的设施，例如交叉路口、地铁站、特色商店、加油站等。节点水平距离的确定有两个依据，一是人的步行距离，二是车行距离。
大多数城市的地面公共交通车站间的平地距离是400~800 m。人从这个距离内的任一点出发，到达最近的公交车站，最大距离不过400 m左右。按人中等步行速度60 m／min计，步行需6 min左右。
公交车站间400~800 m的平地距离可以作为控制城市节点水平距离的参考。当环境吸引力不强，适当缩短节点间的距离；当环境有较强吸引力时，适当放大节点间的距离。
2．街道的高宽比
街道的高宽比也叫“路幅比”，是道路两边建筑物隔街的直线距离(D)与建筑物沿街高度(H)的比值。街道的高宽比直接影响到街道空间的积极与消极、开放与封闭、以及沿街建筑物立面的观赏等环境的视觉品质，也直接影响到日照、通风等环境的物理品质。
人的舒适视野约是一个60度顶角的圆锥的范围，布鲁曼菲尔特据此认为，人如果要整体地看到建筑及其上一部分天空，那么建筑到视点的距离(D)与建筑高度(H)之比应该是2(D／H：2)，即视线的仰角约为27度。
如果要整体地看到一建筑群，那么建筑到视点的距离(D)与建筑高度(H)之比应该是3(D：3 H)，即视线的仰角约为18度。
所以，建筑间距(Ｄ)与建筑立面高度(H)之比小于１时，两栋建筑开始互相干涉，再靠近就会有封闭感。