人(ren)機(ji)(ji)工(gong)程(cheng)學(xue)(xue)(xue)(也稱為人(ren)體工(gong)程(cheng)學(xue)(xue)(xue)),起源于(yu)20世紀(ji)40年代,是(shi)(shi)一門跨越不同學(xue)(xue)(xue)科領(ling)域、應用多(duo)種學(xue)(xue)(xue)科的(de)(de)原理、方法和(he)(he)數據(ju)發展起來的(de)(de)新興邊(bian)緣學(xue)(xue)(xue)科。該學(xue)(xue)(xue)科是(shi)(shi)“人(ren)體科學(xue)(xue)(xue)”與“工(gong)程(cheng)技術”的(de)(de)有機(ji)(ji)結合,它運用人(ren)體測(ce)量(liang)學(xue)(xue)(xue)、生理學(xue)(xue)(xue)、心理學(xue)(xue)(xue)等科學(xue)(xue)(xue)的(de)(de)研(yan)究手段和(he)(he)成果(guo),將人(ren)體特性(xing)、能(neng)力和(he)(he)活動限度等方面的(de)(de)數據(ju)用于(yu)系(xi)統(tong)(tong)及其所處環境的(de)(de)設計(ji)中(zhong)去,使操作(zuo)者能(neng)安全、舒適和(he)(he)高效率地(di)工(gong)作(zuo)。人(ren)機(ji)(ji)工(gong)程(cheng)學(xue)(xue)(xue)研(yan)究的(de)(de)就(jiu)是(shi)(shi)“人(ren)-機(ji)(ji)-環境”系(xi)統(tong)(tong)中(zhong)三個要素之間(jian)的(de)(de)相互作(zuo)用關系(xi),它決定著系(xi)統(tong)(tong)總的(de)(de)性(xing)能(neng),也就(jiu)是(shi)(shi)常說的(de)(de)“人(ren)性(xing)化設計(ji)”。
隨著工(gong)(gong)(gong)程技(ji)術水平的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)斷(duan)發展(zhan),人(ren)(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)化(hua)設(she)(she)(she)(she)計(ji)(humanization design)理(li)(li)念、內涵開始越來越多地運(yun)用(yong)到配(pei)管(guan)設(she)(she)(she)(she)計(ji)中(zhong)。有的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)程公司形成了詳細(xi)系統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)配(pei)管(guan)人(ren)(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)化(hua)設(she)(she)(she)(she)計(ji)規程,作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)施工(gong)(gong)(gong)圖(tu)紙文件的(de)(de)(de)(de)(de)強制性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)審查內容。配(pei)管(guan)人(ren)(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)化(hua)設(she)(she)(she)(she)計(ji)是(shi)在滿足配(pei)管(guan)基(ji)本技(ji)術要求(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)基(ji)礎上,使(shi)設(she)(she)(she)(she)計(ji)與人(ren)(ren)(ren)(ren)體相適應,減(jian)少人(ren)(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)適應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和負擔,使(shi)人(ren)(ren)(ren)(ren)與工(gong)(gong)(gong)廠(chang)配(pei)管(guan)系統(tong)結合(he)更加(jia)優化(hua),使(shi)配(pei)管(guan)更加(jia)適合(he)施工(gong)(gong)(gong)人(ren)(ren)(ren)(ren)員、運(yun)行人(ren)(ren)(ren)(ren)員及檢修人(ren)(ren)(ren)(ren)員的(de)(de)(de)(de)(de)要求(qiu)。人(ren)(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)化(hua)設(she)(she)(she)(she)計(ji)重視(shi)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)業(ye)(ye)人(ren)(ren)(ren)(ren)員的(de)(de)(de)(de)(de)生理(li)(li)、心(xin)理(li)(li)特性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing),為(wei)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)業(ye)(ye)人(ren)(ren)(ren)(ren)員構建安(an)(an)全(quan)、舒適和高效的(de)(de)(de)(de)(de)操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)環(huan)境(jing),使(shi)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)業(ye)(ye)人(ren)(ren)(ren)(ren)員的(de)(de)(de)(de)(de)操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)簡便省力、迅速準確、安(an)(an)全(quan)舒適,充分發揮效能(neng),提高整個系統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)效益(yi)和質量(liang)。配(pei)管(guan)人(ren)(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)化(hua)設(she)(she)(she)(she)計(ji)一(yi)般包含:作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)業(ye)(ye)空間可操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)設(she)(she)(she)(she)計(ji);作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)業(ye)(ye)強度(du)人(ren)(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)化(hua)設(she)(she)(she)(she)計(ji);作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)業(ye)(ye)安(an)(an)全(quan)人(ren)(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)化(hua)設(she)(she)(she)(she)計(ji)。
人性化設計還有:作業人員有可能接觸位置的防燙傷(防凍傷)設計,噪聲消聲器遠離作業人員的設計,排放廢氣遠離作業人員的設計,需人工清掃的大口徑不銹(xiu)鋼管(guan)上每隔一定距離設置人孔的設計等。本章(zhang)節主要介紹人員可操(cao)作性(xing)設計。
在設(she)計過(guo)程中,通常用(yong)5%、50%、95%三種(zhong)百分(fen)數(shu)來確(que)定設(she)計尺寸(cun)(cun)范(fan)圍。5%是指有(you)5%的(de)人(ren)(ren)(ren)體測(ce)量尺寸(cun)(cun)小(xiao)于(yu)(yu)此(ci)(ci)(ci)值(zhi),而(er)95%的(de)人(ren)(ren)(ren)大于(yu)(yu)此(ci)(ci)(ci)值(zhi);50%則表示50%的(de)人(ren)(ren)(ren)體測(ce)量尺寸(cun)(cun)大于(yu)(yu)此(ci)(ci)(ci)值(zhi),而(er)50%的(de)人(ren)(ren)(ren)則小(xiao)于(yu)(yu)此(ci)(ci)(ci)值(zhi),按這種(zhong)尺寸(cun)(cun)進行設(she)計,只能滿足(zu)50%的(de)人(ren)(ren)(ren)的(de)使(shi)用(yong)要(yao)求;95%是指有(you)95%的(de)人(ren)(ren)(ren)體測(ce)量尺寸(cun)(cun)均小(xiao)于(yu)(yu)此(ci)(ci)(ci)值(zhi),而(er)有(you)5%的(de)人(ren)(ren)(ren)體測(ce)量尺寸(cun)(cun)大于(yu)(yu)此(ci)(ci)(ci)值(zhi)。
在(zai)設(she)計中不能一律以平(ping)均值作為依據(ju),而應(ying)就具(ju)體(ti)(ti)情(qing)況而定,為了確保至少(shao)適(shi)合(he)95%使用(yong)(yong)者的(de)(de)(de)使用(yong)(yong)要求,應(ying)采(cai)(cai)用(yong)(yong)5%和(he)95%的(de)(de)(de)數(shu)據(ju)。以下數(shu)據(ju)建立在(zai)典型的(de)(de)(de)歐美(mei)數(shu)據(ju)基(ji)礎上,比(bi)我國的(de)(de)(de)人體(ti)(ti)尺寸略大一些(xie)。通常裝置(zhi)的(de)(de)(de)設(she)計壽命為15~20年,有的(de)(de)(de)裝置(zhi)甚至操作更長的(de)(de)(de)時間,考慮到(dao)年輕一代身高迅速增(zeng)高的(de)(de)(de)事實,在(zai)設(she)計中采(cai)(cai)用(yong)(yong)這些(xie)數(shu)據(ju)基(ji)本(ben)是可行的(de)(de)(de)。成年男(nan)子的(de)(de)(de)人體(ti)(ti)測(ce)量數(shu)據(ju)見圖2.74和(he)表2.14。
在(zai)(zai)確定(ding)設備周圍環境和空(kong)間距離時,要(yao)用95%的(de)(de)人(ren)(ren)體測量數據作(zuo)為確定(ding)依據。例如,對(dui)于平(ping)(ping)臺凈空(kong)高(gao)度設計(ji),要(yao)考(kao)慮95%的(de)(de)操作(zuo)員(yuan)在(zai)(zai)平(ping)(ping)臺上(shang)通過(guo)時不會撞到頭。95%的(de)(de)人(ren)(ren)身高(gao)為1855mm,再加上(shang)鞋底和安全帽的(de)(de)高(gao)度,要(yao)求(qiu)平(ping)(ping)臺高(gao)度不得(de)小于2100mm(國內有的(de)(de)規(gui)范規(gui)定(ding)為2200mm。筆者在(zai)(zai)參與設計(ji)規(gui)范最嚴格的(de)(de)沙特阿美公司不銹(xiu)鋼配管設計(ji)時,其規(gui)范要(yao)求(qiu)最小凈空(kong)高(gao)度為2030mm)。