在空间环境设计中，“尺度”的把握是最根本、重要的技术手段。“尺度”意味着人们感受到的物品大小状况，意味着与人体大小相比较后的效果，因此，人体尺度就成为空间设计、环境设计、家具设计等的一项基本参照数据。
从人体工程学的角度来看，“机”的含义已经不能仅仅理解为在生产中所使用的机械设备。针对环境艺术设计专业的要求，“机”的概念应该指人类生活的空间环境中所能够接触到并与人体产生关联的各种空间设施，其范围几乎包含了建筑室内外环境中的一切人工物。在空间的宏观层面上大到城市、村镇，小到街区、街道；在空间的中观层面上大到建筑、桥梁、道路等，小到环境设施、环境小品等；在空间的微观层面上大到各类家具及与人关系密切的建筑设施（包括门窗、楼梯、照明、供暖、空调和通风设施等），小到栏杆扶手、把手甚至是开关按钮等，都属于“机”的范畴。
而“人”的含义则不仅指人体尺寸，还包括了人体构造、生理特征、人的心理、行为等方面的问题。
2.1.1 人体尺寸
人体测量是一门新兴的学科，它是通过测量各个部分的尺寸来确定个人之间和群体之间在尺寸上差别的学科。它既是一门新学科，又有着悠久的历史。比利时数学家克里特（Quitlet）于1870年发表了《人体测量学》一书，被公认为人体工程学这一学科的创建。
公元1世纪，罗马建筑师维特鲁威（Vitruvian）就从建筑学的角度对人体尺寸进行了较完整的论述，并且发现了人体基本以肚脐为中心；一个男人挺直身体、双手侧向平身的长度恰好就是其高度，双手和双足的指尖正好在以肚脐为圆心的圆周上。按照维特鲁威的描述，文艺复兴时期的达·芬奇（Da vinci）创作了著名的人体比例图。继他们之后，又有许多哲学家、数学家、艺术家对人体尺寸大都从美学的角度进行了不间断的研究，在漫长的进程中积累了大量的数据。在第一次世界大战期间，由于航空工业的发展，人们迫切地需要人体尺寸的数据，以便作为工业产品设计的依据。到了第二次世界大战期间，航空和军事工业产品的生产对人体尺寸提出了更高的要求，进一步推动了人体测量方面的研究。
人体测量学的成果在军事和民用工业产品设计中，以及在人们日常生活和工作环境中得到了广泛的应用，并进一步拓宽了研究领域。建筑师、室内设计师也认识到人体尺寸在设计中的重要性。他们发现应用人体尺寸的研究成果可以提高建筑室内外环境的质量，能合理地确定空间尺度、科学认真地从事家具和设备设计并节约材料和造价。
2.1.2 数据的来源
设计需要的是具体的某个人或某个群体（国家、民族、职业）的准确数据，要对不同背景的个体和群体进行细致的测量和分析，以得到他们的特征尺寸、人体差异和尺寸分布的规律，否则这些庞杂的数据就没有任何实际意义。由于我国幅员辽阔、人口众多、地区差异较大，人体的尺寸随着不同年龄、性别、地区等而各不相同，同时，时代的发展、人们生活水平的提高，人体的尺寸也在不断地发生变化，因此，要取得一个全国范围内的人体各部位尺寸的平均测定值，是一项繁重而复杂的工作。1962年中国建筑研究院发表的《人体尺度的研究》中有关我国人体的测量值可作为设计时的参考，但由于距今已有40多年的历史，考虑到人体尺寸的世代差异特点，在实际应用中，这些尺寸应适当加以改变。
2.1.3 尺寸的分类
1.构造尺寸
构造尺寸是指静态的人体尺寸，它是人体处于固定的标准状态下测量的。它对与人体有直接关系的物体有较大关系，主要为人体设计各种装具设备提供数据。
2.功能尺寸
功能尺寸是指动态的人体尺寸，是人在进行某种功能活动时肢体所能达到的空间范围。虽然结构尺寸对某些设计很有用，但对于大多数的设计问题，功能尺寸可能更有广泛的用途。人可以通过运动能力扩大自己的活动范围，企图根据人体结构尺寸去解决一切有关空间和尺寸的问题将很困难。在室内环境设计中最有用的是10项人体构造上的尺寸，它们是：身高、体重、坐高、臀部至膝盖长度、臀部的宽度、膝盖高度、膝弯高度、大腿厚度、臀部至膝弯长度、肘间宽度。
2.1.4 人体尺寸的比例关系
一般的说，成年人的人体尺寸之间存在一定的比例关系。
2.1.5 人体尺寸的差异
人体尺寸的测量如果仅仅着眼于积累资料是不够的，还要进行大量细致的分析研究。因为人体尺寸的差异性是绝对的，即个人之间、群体与群体之间在人体尺寸上存在很多差异，差异的存在主要在以下方面：
1.种族差异
人类不同种族之间的人体尺寸有着明显的差异，单从身高这一项上看，比利时人就与越南人身高相差近20cm。
2.世代差异
欧洲的居民预计每10年身高增加1-1.4cm。认识这种缓慢变化与各种设备的设计、生产和发展周期之间的关系的重要性，并作出预测是极为重要的。
3.年龄差异
人的体形随着年龄变化最明显的时期是青少年期。人体尺寸的增长过程，妇女18岁结束，男子20岁结束，有的男子甚至30岁才最终停止生长。此后，人体尺寸随年龄的增加而缩减，而体重、宽度和围长的尺寸却随年龄的增长而增加。一般来说，青年人比老年人身高高一些，老年人比青年人体重重一些。对工作空间的设计应尽量使其适应于20-65岁的人群。关于儿童的尺寸很少见，而儿童意外伤亡与设计不当有很大关系。如栏杆最大间隙不超过11cm就是以幼儿头部直径尺寸为依据。另一方面，关于老人的尺寸数据也很少。随着人的寿命增加，现在世界进入人口老龄化的国家愈来愈多。中国目前北京、上海等大城市已经进入老龄化阶段，而其他的大城市也将很快步入老龄化阶段，所以设计中涉及老年人的各种问题不能不引起我们的注意。在没有老年人的人体尺寸的情况下，至少有两个问题应引起我们的注意：
（1）无论男女，上年纪后身高均比年轻时矮；
（2）伸手够东西的能力不如年轻人。
家庭用具的设计，首先应当考虑老年人的要求。因为家庭用具一般不必讲究工作效率，而首先需要考虑的是使用方便，在使用方便上年轻人可以迁就老年人。所以家庭用具，尤其是厨房用具、橱柜和卫生设备的设计，照顾老年人的使用是很重要的。在老年人中，老年妇女尤其需要照顾，她们使用合适了，其他人的使用一般不致发生困难，虽然并不十分舒适。
4.性别差异
3-10岁这一年龄段男女的差异极小，同一数值对两性均适用。两性身体尺寸的明显差别从10岁开始，但不能把女子按较矮的男子来处理。根据经验，在腿的长度起作用的地方考虑妇女的尺寸非常重要。
2.1.6 残疾人
在每个国家，残疾人都占有一定比例。全世界各种各样残疾人约有4亿。关于残疾人的设计问题有一专门的学科进行研究，称为无障碍设计。关于无障碍设计，我们会在后面的章节中详细论述，在此不再赘述。
1.乘轮椅患者
没有大范围乘轮椅患者的人体测量数据，进行这方面研究很困难，因为患者类型不同，肌肉机能障碍程度和由于乘轮椅对四肢的活动带来的影响等种种因素，使得调研工作很难进行，但在设计中又要全面考虑这些因素。首先假定坐轮椅对四肢的活动没有影响，活动程度接近正常值，而后，决定适当的手臂能够得到的距离、各种间距和其他尺寸。因此对轮椅要有一定的解剖知识，给出轮椅及其有关尺寸和乘轮椅的人的尺寸。
2.能走动的残疾人
对于能走动的残疾人必须考虑他们是使用拐杖、手杖、步行车、支架，还是利用其他形式帮助行走，这些都是病人功能需要的一部分。所以做好设计，除了应知道一些人体测量数据之外，还应当把这些工具当做一个整体来考虑。
2.1.7 百分位的概念
百分位表示具有某一人体尺寸和小于该尺寸的人占统计对象总人数的百分比。由于人体尺寸有很大变化而不是某一确定数值，我们设计时只能用一个确定的数值，而且不能像我们一般理解的那样采用平均值，如何确定使用哪一数值呢？这就是百分位要解决的问题。
统计学表明，任何一组特定对象的人体尺寸其分布规律符合正态分布规律，即大部分属于中间值，只有一小部分属于过大和过小值，它们分布在范围的两端。第5百分位的尺寸表示较小的，有5%的人低于此尺寸；第95百分位表示高，有5%的人高于此值。在设计中满足所有人的要求是不可能的，但必须满足大多数人。所以必须从中间部分取用能满足大多数人的尺寸数据作为依据，因此一般都是舍弃两头，只涉及中间90%、95%或99%的大多数人。应该排除多少是取决于排除的后果和经济效果的。
2.1.8 平均人的谬误
选择数据时，如果认为第50百分位数据代表了“平均人”的尺寸就错了，这里不存在“平均人”，在某种意义上这是一种易于产生错觉的、含糊不清的概念。第50百分位只说明你所选择的某一项人体尺寸有50%的人适用，不能说明别的什么。事实上几乎没有任何人真正够得上“平均人”这一说法。有两点要特别注意：一是人体测量的每一个百分位数值，只表示某项人体尺寸，并不表示身体的其他部分；二是绝对没有一个各项人体尺寸同时处于同一百分位的人。
2.1.9 人体尺寸运用中的问题
1.数据的选择
选择适应设计对象的数据是很重要的，要清楚使用者的年龄、性别、职业和民族，包括我们在人体尺寸的差异一节中所讲到的各种问题，使得所设计的室内外环境和设施适合使用对象的尺寸特征。
2.百分位的运用
在很多数据表中只给出了第5百分位、第50百分位和第95百分位，为什么呢？经常采用第5百分位和第95百分位的原因是它们概括了90%的人的尺寸范围，能适应大多数人的需要。有这样一个原则，即“够得着的距离，容得下的空间”。在不涉及安全问题的情况下，使用百分位的建议如下：
（1）由人体总高度、宽度决定的物体，如门、通道、床等，其尺寸应以第95百分位的数据为依据，能满足大个的需要，小个儿自然没问题。
（2）由人体某一部分的尺寸决定的物体，如臂长、腿长决定的坐平面高度和手所能触及的范围等，其尺寸应以第5百分位为依据，小个子够得着，大个子自然没问题。
（3）特殊情况下，如果以第5百分位或第95百分位为限值会造成界限以外的人使用时不仅不舒服，而且有损健康或造成危险时，尺寸界限应扩大至第1百分位和第99百分位，如紧急出口的直径应以第99百分位为准，栏杆间距应以第1百分位为准。
（4）目的不在于确定界限，而在于决定最佳范围时，应以第50百分位为依据，这适用于门铃、插座、电灯开关及柜台高度。
在某些情况下，我们选择可以调节的做法扩大使用范围，并可使大部分人使用更合理，例如可升降的椅子和可调节的隔板。在设计中应分别考虑各项人体尺寸，实践中常发生以比例适中的人为基准的错误做法。身高一样的人，其他尺寸并非一样，实际上身高相当的人里身体坐高的差别在10cm内。不同项目的人体尺寸之间的独立性很大，因此在设计时要分别考虑每个项目的尺寸。
3.尺寸的定义
由于人体测量还是一门新兴的学科，经过专门训练的人不多，因此很多的人体尺寸资料在文字和定义上相互是很难统一的。所以使用中的一个重要问题是人体尺寸应有明确的定义。由定义中规定的测量方法也很重要。如身体坐高测量值的变化与该尺寸定义就有很大关系，这里起关键作用的是坐的姿势对测量值有很大影响。坐高的差别在成年男子可达到6cm以上，根据不同目的，这两种测量值都有用。在设计中使用人体尺寸时要检查采用了哪一种测量方法，以选择正确的尺寸。
4.尺寸的衡量标准
（1）舒适的标准。尺寸的衡量标准设定是为了满足不同的使用条件，火车卧铺按照功能尺寸肯定是合理的，但睡起来肯定没有五星级酒店的大床舒服。这个例子告诉我们，舒适的程度也是一个尺寸选择的标准。火车卧铺70-90cm宽是满足基本的功能需要，饭店的大床100-120cm是达到舒服的要求。
（2）安全尺度。在一些涉及安全问题的场所，往往会使用极限尺寸去限制或保护人们以避免发生危险，这些尺寸的使用是以安全性为标准的。
5.形式对尺度的影响
在实际的设计中，尺寸并不会是很精确的，它还会受到形式的影响。如公共场合中大门把手的设置形式问题，不同材质和色泽的物体在环境中的尺度要和人的感受性相结合等等。
