
作者:杨波
如果知道了这些信息,又如何在门窗行业应用呢?依笔者经验大致分为两方面,一方而是建筑空间内人(使用者或操作者)与门窗的相互关系,即人体尺寸对门窗本身洞口和位置方面的要求,比如门做多大多宽才能方便人进出,又不浪费;窗户在什么位置人能顺利安全开关之类等问题,这方面笔者在《门窗》杂志里的《不合理的门和窗》一文中已略有阐述;另一方面,就是更一步的细节,主要集中在人(使用者或操作者)和五金(这里暂不考虑其他组成构件)的相互使用关系,比如人对执手的触感,开关时候人手的位置之类。就后者进一步细分,五金和人体工程学的关系同样可以分为两个阶段:一是集中在设计阶段,即解决“如何做”的问题。
五金设计者应允分考虑使用者的人体尺寸和动作特征。以执手为例,比如:执手的形状,手柄的粗细和基座的高度等等,都应该考虑到使用者的抓握及操作的相关手部尺寸和舒适感,而不是仅仅考虑成本、工艺成型等方面。二是五金制造完毕后,在项目的使用阶段,即解决“如何用”的问题。相关工程人员应能合理组装、安装合格的五金件,使用者可以轻松自如地进行各种预期操作。作为一名五金工程而非设计人员,自然更关注第二阶段,笔者就此展开一点自己的经验之谈。
2 人手和执手
人类和五金打交道最多的是执手,使用的器官自然是人手(从名字便能看出两者之间的联系)。下面就以此为例,看看如何应用人体工程学。人手纤细灵巧,其组成手骨数量多而复杂,因此可以做非常精巧的各种动作,但总的来分,人手的动作大致可分为推、拉、挪动和旋转,在开关窗的过程中,人手实际上使用了除挪动之外的推、拉和旋转三种动作。这些动作都需要一定人手尺寸空间,见图1、图2。
需要说明的是,为了比较形象地表达人手部动作,笔者特意用A己习惯的3D技术做了一个机械手来模仿人的各种运动(即动作仿真),其中人手的主要数据参考了成年女性的相关尺寸,可以将模型简单看做是一个普通成年女子的手。但实际上,因为人手的复杂性和灵活性(比如人手的肌肉,筋络等部分及其复杂的相互关系),机械手做的还是比较粗糙,只能用做比较简单的动作和分析。所以示意图是够了,但离人类真实的动作还差得很远。
具体应用
a)这是东北某工程的开启扇节点:
有经验的各位同仁们可能已经看出问题所在了,这个开启扇的型材偏窄,槽口靠里,这些都导致了执手安装后过于靠近玻璃侧,会导致开启后使用者的手指关节触碰玻璃。可是这种经验之谈能否证明呢(比如要给业主或建筑师看效果)?如果确实证明有干涉,那么型材要加宽多少合适呢?按照行业通用的做法,是先放样做樘样窗再说,自然,这种方法是最准确的,但是费用太高,而且耗费时间。有没有更简洁的办法呢?毕竟,我们技术人员的目的,是尽可能在早期“图纸阶段”解决所有问题,而不是坐在电脑前依靠工厂和工地再给我们反馈问题,到那时候往往也于事无补了。
以下是笔者按照相关资料提供的人体抓握动作进行的模拟:
从图4中可以明显地看出,这名“成年女子的手”的关节已经与开启扇的玻璃发生了干涉。这说明,以前的型材设计确实没有考虑到人体尺度的要求,其结果是会使使用者在操作开启扇执手时感到别扭或者费劲(如果使用者是骨骼粗大的成年男子,干涉会更严重)。如果沿用原方案去做的后果往往是:因为开关执手会夹手,这个窗户将会很少开启,失去了通风、与外界环境直接接触等作为窗户的重要意义。因此作为技术人员,我们不仅要考虑建筑师、业主等成本、立面等各方面的要求,更不能忽略使用者的使用舒适感,毕竟,最终是使用者在 以后几年几十年内来操作的,非专业的他们的意见 往往最直接,最不能忽视,否则会导致根本性的、甚至是致命性的问题产生。以此例来说,技术人员在前期应能根据人手的构造来将型材加宽,或者重新 选型来避免此类问题。
b)以下是浙江某工程的推拉节点:
由图6可以明显看出,当勾锁安装好后,人开关的时候指头会碰撞旁边的边框料(同样,如果是骨骼粗大的成年男子,干涉会更严重)。这说明了整套推拉系统设计的时候没有考虑使用者手的尺寸需求。当然,通过加工的方法将勾锁靠近玻璃侧可避免此问题,但相应会增加加工难度,并且会破坏隔热条,影响相应的隔热效果及强度。
3 结束语
因工作关系,笔者在不同项目中见过种种拙劣的甚至让人“咬牙切齿”的五金:有安装位置不当的拉手,导致使用者极易被夹手的;有为了节省成本而做的又小又薄的执手,既不易抓握又易损坏的;有不加限位的内开窗,容易撞到旁边的墙上损坏或者伤人的;有设置开启距离位置不当的上悬窗的限位撑,远超出国家规定,非常容易发生高空坠物。本来目的是为了方便使用,但这些五金俨然已经成为了人们的障碍,有些甚至可以称得上“凶器”。
究其根本,往往这些五金本身并没有问题,一方面是门窗这个圈子还过于行业内闭门造车,最终使用者的意见没有人在意,无法引起重视,从根本上缺乏对人的关怀;另一方面是缺乏人体工程学这样的专业知识,导致有时候想解决问题又无从下手。笔者并不是研究人体工程学的科班人员,只是从工作要求角度出发,试着将自身所在行业和人体工程学联系起来。本文抛砖引玉,希望各位专业同仁不吝赐教。
转载来源:孙波.门窗五金件中的人体工程学[J].门窗,2010,(第8期).
关键词:人体工程学 人类工效学 人机工程学 人体工学 工效学