人(ren)機工(gong)程學(也(ye)稱為人(ren)體(ti)工(gong)程學),起(qi)源于(yu)20世紀40年代,是一門跨越不同學科(ke)領域(yu)、應(ying)用(yong)(yong)多種(zhong)學科(ke)的(de)(de)原理、方法和數據發(fa)展起(qi)來的(de)(de)新興邊緣學科(ke)。該(gai)學科(ke)是“人(ren)體(ti)科(ke)學”與“工(gong)程技術”的(de)(de)有機結合,它運(yun)用(yong)(yong)人(ren)體(ti)測量學、生理學、心理學等(deng)科(ke)學的(de)(de)研究(jiu)手段和成果,將人(ren)體(ti)特性、能(neng)力和活動限(xian)度等(deng)方面的(de)(de)數據用(yong)(yong)于(yu)系統及(ji)其所處環境的(de)(de)設(she)計(ji)中去,使操作者(zhe)能(neng)安全(quan)、舒適和高效率(lv)地(di)工(gong)作。人(ren)機工(gong)程學研究(jiu)的(de)(de)就(jiu)是“人(ren)-機-環境”系統中三(san)個要素之間的(de)(de)相(xiang)互作用(yong)(yong)關系,它決(jue)定著系統總的(de)(de)性能(neng),也(ye)就(jiu)是常說的(de)(de)“人(ren)性化(hua)設(she)計(ji)”。
隨(sui)著工(gong)程(cheng)技術(shu)水(shui)平(ping)的(de)(de)(de)不(bu)斷(duan)發展,人(ren)(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing)(xing)化(hua)(hua)設(she)(she)(she)計(humanization design)理(li)(li)念、內涵開始越來越多地運(yun)用到配管(guan)設(she)(she)(she)計中。有的(de)(de)(de)工(gong)程(cheng)公(gong)司形(xing)成了(le)詳細系統(tong)的(de)(de)(de)配管(guan)人(ren)(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing)(xing)化(hua)(hua)設(she)(she)(she)計規程(cheng),作(zuo)(zuo)(zuo)為施工(gong)圖(tu)紙文件的(de)(de)(de)強(qiang)制性(xing)(xing)(xing)審查內容。配管(guan)人(ren)(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing)(xing)化(hua)(hua)設(she)(she)(she)計是在滿足配管(guan)基本技術(shu)要求(qiu)的(de)(de)(de)基礎上(shang),使(shi)設(she)(she)(she)計與(yu)人(ren)(ren)(ren)(ren)體相適應,減少(shao)人(ren)(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)不(bu)適應性(xing)(xing)(xing)和(he)負擔,使(shi)人(ren)(ren)(ren)(ren)與(yu)工(gong)廠(chang)配管(guan)系統(tong)結合更加優(you)化(hua)(hua),使(shi)配管(guan)更加適合施工(gong)人(ren)(ren)(ren)(ren)員(yuan)、運(yun)行人(ren)(ren)(ren)(ren)員(yuan)及(ji)檢修人(ren)(ren)(ren)(ren)員(yuan)的(de)(de)(de)要求(qiu)。人(ren)(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing)(xing)化(hua)(hua)設(she)(she)(she)計重視作(zuo)(zuo)(zuo)業(ye)(ye)(ye)人(ren)(ren)(ren)(ren)員(yuan)的(de)(de)(de)生(sheng)理(li)(li)、心理(li)(li)特性(xing)(xing)(xing),為作(zuo)(zuo)(zuo)業(ye)(ye)(ye)人(ren)(ren)(ren)(ren)員(yuan)構建安(an)全、舒適和(he)高效的(de)(de)(de)操作(zuo)(zuo)(zuo)環境,使(shi)作(zuo)(zuo)(zuo)業(ye)(ye)(ye)人(ren)(ren)(ren)(ren)員(yuan)的(de)(de)(de)操作(zuo)(zuo)(zuo)簡(jian)便(bian)省力、迅速準確、安(an)全舒適,充分(fen)發揮效能,提高整個系統(tong)的(de)(de)(de)效益和(he)質量。配管(guan)人(ren)(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing)(xing)化(hua)(hua)設(she)(she)(she)計一般(ban)包(bao)含:作(zuo)(zuo)(zuo)業(ye)(ye)(ye)空間可操作(zuo)(zuo)(zuo)性(xing)(xing)(xing)設(she)(she)(she)計;作(zuo)(zuo)(zuo)業(ye)(ye)(ye)強(qiang)度人(ren)(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing)(xing)化(hua)(hua)設(she)(she)(she)計;作(zuo)(zuo)(zuo)業(ye)(ye)(ye)安(an)全人(ren)(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing)(xing)化(hua)(hua)設(she)(she)(she)計。
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(kou)徑不銹鋼管上每隔一定距離設置人孔的(de)設計(ji)等。本章節主要介紹(shao)人員可操作性設計(ji)。
在設(she)計(ji)過程中,通常(chang)用5%、50%、95%三種百分數來確定設(she)計(ji)尺(chi)寸范圍(wei)。5%是指有5%的人(ren)(ren)(ren)體測(ce)(ce)量(liang)尺(chi)寸小于此(ci)(ci)值(zhi),而95%的人(ren)(ren)(ren)大于此(ci)(ci)值(zhi);50%則(ze)表示50%的人(ren)(ren)(ren)體測(ce)(ce)量(liang)尺(chi)寸大于此(ci)(ci)值(zhi),而50%的人(ren)(ren)(ren)則(ze)小于此(ci)(ci)值(zhi),按這(zhe)種尺(chi)寸進行(xing)設(she)計(ji),只能滿足50%的人(ren)(ren)(ren)的使用要求;95%是指有95%的人(ren)(ren)(ren)體測(ce)(ce)量(liang)尺(chi)寸均小于此(ci)(ci)值(zhi),而有5%的人(ren)(ren)(ren)體測(ce)(ce)量(liang)尺(chi)寸大于此(ci)(ci)值(zhi)。
在(zai)設(she)計(ji)(ji)中不能一律以平均(jun)值作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)依據(ju)(ju),而應就具體情況而定(ding),為(wei)(wei)了確保至少適合95%使(shi)用(yong)者(zhe)的(de)使(shi)用(yong)要求,應采用(yong)5%和(he)95%的(de)數據(ju)(ju)。以下數據(ju)(ju)建立在(zai)典(dian)型的(de)歐美數據(ju)(ju)基礎上,比我國的(de)人(ren)體尺(chi)寸略大一些。通(tong)常(chang)裝置的(de)設(she)計(ji)(ji)壽命(ming)為(wei)(wei)15~20年(nian)(nian),有的(de)裝置甚至操作(zuo)(zuo)更長的(de)時間,考慮(lv)到年(nian)(nian)輕一代(dai)身(shen)高迅速增高的(de)事實,在(zai)設(she)計(ji)(ji)中采用(yong)這(zhe)些數據(ju)(ju)基本是(shi)可(ke)行(xing)的(de)。成年(nian)(nian)男子的(de)人(ren)體測量數據(ju)(ju)見(jian)圖(tu)2.74和(he)表2.14。
在確(que)定設備周(zhou)圍(wei)環境和(he)空間距離時(shi),要(yao)用95%的人體測量數據作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)確(que)定依據。例(li)如,對于平(ping)臺(tai)凈空高度(du)設計,要(yao)考慮(lv)95%的操(cao)作(zuo)(zuo)員在平(ping)臺(tai)上通過時(shi)不(bu)會撞到頭。95%的人身高為(wei)(wei)1855mm,再加上鞋底和(he)安(an)全帽的高度(du),要(yao)求(qiu)平(ping)臺(tai)高度(du)不(bu)得小于2100mm(國內有(you)的規范規定為(wei)(wei)2200mm。筆者在參(can)與(yu)設計規范最嚴(yan)格的沙特阿美公司不(bu)銹(xiu)鋼配(pei)管設計時(shi),其規范要(yao)求(qiu)最小凈空高度(du)為(wei)(wei)2030mm)。