从人体工程学浅谈电梯及扶梯的设计

摘要：人体工程学作为独立学科发展的历史很短，但是实际上自从有了人类和与之同时诞生的人类文明，人们就一直在不断地改进自己的生活质量和生产的效能，尽管上古时代不可能产生今天这样的科学研究方法，但在人们的创造与劳动中已经潜在地存在人体工程学的萌芽，这些可以从旧石器时代的文物中看出。例如：旧石器时代制造的石器多为粗糙的打制石器，造型也多为自然形，不太适于人的使用；而新石器时代的石器多为磨制石器，造型也更适于人的使用。

关键词：人；电梯；扶梯；设计

中图分类号：J022　文献标识码：A　文章编号：1005-5312(2010)16-0102-02

一、人体工程学中的人性化设计

(一)何谓人性化设计

人性化设计是指符合人们的物质需求的基础上，强调要满足人的精神号情感需求的设计，要求设计要以人为中心，“人的因素”是第一位的。它综合了产品设计的安全性与社会性，就是要在设计中注重产品内环境的扩展和深化。“人性化设计”作为当今设计界与消费者孜孜追求的目标，带有明显的后工业时代特色，是工业文明发展的必然产物。仅从工业设计这一范畴来看，大至宇航系统、城市规划、建筑设施、自动化工厂、机械设备、交通工具，小至家具、服装、文具以及盆、杯、碗筷之类各种生产与生活所联系的物，在设计和制造时都必须把“人的因素”作为一个首要的条件来考虑。

1、产品的形式应适合于人的特性

使产品适合人，而不是让人去适应产品，人本身是一切产品形式存在的依据，例如卖场扶梯的设计，设计者依据人体工程学中人的心理需求将原本台阶式的扶梯设计成了斜坡式的扶梯，解决了人与购物车之间的矛盾，方便了有缺陷的顾客购物。是一种更安全、更舒适、更省力、更适于人类通行的公共交通工具。在设计中一直都是在围绕着人来设计，使产品能尽量符合人。

2、人性化设计是以人机工程学的发展为前提和基础的

从根本上说，人性化设计应该是功能主义的，它是在保障产品功能的前提下改进产品的外形设计以达到符合人机工程的一般原理的设计理念。人机工程学是一门多学科的交叉学科，研究的核心问题是不同的作业中人、机器及环境三者间的协调。

(二)电梯的设计要求

在现代的建筑设计中，电梯的安置已成为必不可少的环节，七层及以上的住宅或住户人口层楼面距室外设计地面的高度超过16m以上的住宅必须设置电梯。(注：①底层作为商店或其它用房的多层住宅，其住户入口层楼面距该建筑物的室外设计地面高度超过16m时必须设置电梯；②底层做架空层或贮存空间的多层住宅，其住户人口层楼面距该建筑物的室外地面高度超过16m时必须设置电梯；③顶层为两层一套的跃层住宅时，跃层部分不计层数。其项层住户人入层楼面距该建筑物室外设计地面的高度不超过16m时，可不设电梯；④住宅中间层有直通室外地面的出入口并具有消防通道时，其层数可由中间层起计算。)十二层及以上的高层住宅，每栋楼设置电梯不应少于两台，其中宜配置一台可容纳担架的电梯。高层住宅电梯宜每层设站。当住宅电梯非每层设站时，不设站的层数不应超过两层。塔式和通廊式高层住宅电梯宜成组集中布置。单元式高层住宅每单元只设一台电梯时应采用联系廊连通。候梯厅深度不应小于多台电梯中最大轿厢的深度，且不得小于1.50m。

当然这些设计的要求也是专家学者在综合考虑人的心理、生理，周边环境以及工程技术等多方面总结出来的，也就是我们现在所知的人体工程学。

二、电梯及扶梯的设计

(一)电梯的种类

电梯作为一种通用垂直运输机械，被广泛用于不同的场合，其控制、拖动、驱动方式也多种多样，因此电梯的分类方法也有下列几种。

1、按用途分类

(1)乘客电梯

用于运送乘客为主，兼以运送重量和体积合适的日用物件。适合于高层住宅、办公大楼、宾馆或饭店等人员流量较大的公共场合。为提高运行效率，其运行速度较快。派生品种有住宅电梯、观光电梯等。

(2)载货电梯

用于运送货物为主，并能运送随行装卸人员。因运送货物的物理性质不同，其轿厢内部容积差异较大。但为了适应装卸货物的要求。其结构要求坚固。由于运送额定重量大，一般运行速度较低，以节省设备投资和电能消耗。轿厢的宽深比例一般小于1。

(3)客货两用电梯

主要用作运送乘客，也可运送货物。其结构比乘客电梯坚固，装饰要求较低。一般用于企业和宾馆饭店的服务部门。

(4)病床电梯

用于医疗单位运送病人，医疗救护器械。其特点为轿厢宽深比小，深度尺寸≥2.4m，以能容纳病床，要求运行平稳，噪声小，平层精度高。

(5)杂物电梯

这是一种专用于运送小件品的电梯，最大载重量为50kg，如果轿厢额定载重量大于250kg应设限速器和安全钳等安全，保障设施。为防止发生人身事故，严禁乘人和装卸货物将头伸人，为此限制轿厢分格空间高度不得超过1.4m，面积不得大于1.25m2，深度不得大于1.4m。

其他特种用途的电梯还有汽车电梯，船舶电梯等。

2、按速度分类

电梯的额定运行速度正在逐步提高，因此按速度分类的国家标准正待颁布。目前的习惯划分为：

(1)低速电梯

这种电梯额定速度≤0.75m/s。

(2)中速电梯

这种电梯额定速度≥1m/s～2.5m/s。

(3)高速电梯

这种电梯额定速度>2.5m/s～4m/s。

(4)超高速电梯

这种电梯额定速度>4 rids。

3、按拖动电动机类型分类

(1)交流电梯

采用交流电动机拖动的电梯。其中又可分为单、双速拖动，采用改变电动机及对数的方法调速。调压拖动，通过改变电动机电源电压的方法调速。调频调压拖动，采用同时改变电动机电源电压和频率饭店方法调速。

(2)直流电梯

这是一种采用直流电动机拖动的电梯。由于其调速方便，加减速特性好，曾广泛采用，随着电子技术的发展，直流拖动正被节省能源的交流调速拖动代替。

(3)按控制方式分类

目前电梯技术的发展使电梯控制日趋完善，操作趋于简单，功能趋于多样，控制方式正向广泛应用微电子新技术的方向发展。目前常见的控制方式有：微机集选控制(按钮操纵)；门微机并联、梯群控制(按钮操纵)；继电器信号控制和手柄控制(手柄或按钮操纵)。

除上述常见的分类外，目前还有按机房位置、钢丝绳传动型式等分类方法。

(4)扶梯

扶梯也是电梯的一种，因为其与上述类型有区别，因此也有了一个新的名字。扶梯不是垂直升降的电梯，运行速度也很慢，但是它也是一种运输工具，常用于商场，卖场等大型的购物区。

无论是哪一种分类方式，我们都不难看出，电梯的设计离不开“人”这个字。乘客电梯的装饰是为了满足乘客的视觉，感 觉需求；载货电梯容积大是为了减轻作业人员的负担；病床电梯运行平稳是为了减轻病人在途中再受痛苦等。

(二)电梯及扶梯的作用

自从20世纪初出现了真正的用电能驱动的升降机以来，电梯的发展就一直围绕着人的安全、舒适、便捷等人的因素。电梯专业人士接受记者咨询时表示，电梯的扶手和梯身之间，的缝隙是造成乘客受伤的“杀手”。按照国家有关规定，电梯扶手和梯身之间的空隙不能大于3毫米，即小孩连手指都不能伸进去，这样的距离才是安全(摘自“健康知识网”)电梯在设计过程中要充分考虑到取值的问题，是以最小值为参照还是以最大值为参照，同时也要考虑到特殊群体(老人，孕妇，儿童，残疾人等)，所以在电梯与建筑物的连接处要做的平缓，紧密，一是方便行走，减少障碍物，二是减少意外事故的发生，等等关系“人”这个主体在使用电梯这个产品时会遇到的各种因素。

三、人体工程学在电梯中的体现

(一)视觉享受的设计

观光电梯是乘客电梯派生出来的，是人类在充分享受物质文明的同时为享受精神财富所设计的，因此它要具有充足的娱乐性，舒适，美观成为最基本的条件，而另一个重要的条件是要有足够的视觉享受的功能，因为“观光”二字，使得它的设计在人体工程学方面与人的心理因素结合的比较紧密，它要有充足的视野，因此除门外人的视野所能到达的地方都是用透明物质(玻璃等)作为材料的，在1.20m处会有护栏，以免透明材质破碎导致乘客人生受到伤害。

(二)无障碍设计

一般人们认为的电梯都是与大型的建筑物有联系，但是随着人们对边缘学科人机工程学的研究越来越深入的今天，人们考虑的也更加的全面了。除了室内需要电梯作为公共交通工具，室外同样也非常需要。人们在过人行天桥的时候，虽然有缓坡可供轮椅等有轮子的工具上下，但是对于残疾人奶而言，上缓坡也会需要很大的功，毕竟也是一个上升的运动过程，如果装上了电梯，那么他们不就省力了吗?这是一个很人性化的设计。当然没有残疾的人认为自己也不愿意消耗体能，也可选择搭乘电梯上天桥。

(三)总结

从真正的电梯诞生至今，电梯行业的设计师们结合人体工程学为人类设计出了各种各样，适用与各种场合的电梯，方便了现代人生活，提高了生活节奏，也加快了文明的发展。但是也存在许多的隐患，需要我们不断的改进，为了“人”这个主体。相信随着人体工程学的研究与发展，像电梯这样的产品会越来越符合人的需求，真正达到人、机、环境的协调。