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| '''''Hinweis: Diese Seite wird zur Zeit bearbeitet''''' | | <div align="center">[http://tu-dresden.de/die_tu_dresden/fakultaeten/fakultaet_maschinenwesen/itla/arbeitswissenschaft '''Autor: Dr.-Ing. Christiane Kamusella''']</div> |
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| === Begriff Anthropometrie ===
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| (griech.):
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| :''Anthropos:'' Mensch
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| :''metron:'' Maß ''metrein:'' Ermittlung oder Bestimmung
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| '''Lehre von der Messung und den Maßverhältnissen des menschlichen Körpers'''
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| gemäß DIN EN ISO 15535:2008-05:
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| Untersuchung und Messung der physischen Maße und der Masse des menschlichen Körpers und seiner
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| (äußeren) Einzelelemente
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| * Quantitative Erfassung und Beschreibung einzelner Körpermaße (anthropometrischer Daten) des Körpers (wie z. B. Dimension und Proportion) sowie demographischer Daten (z. B. Geschlecht, Alter, Wohnsitz, Beruf)
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| * Messung von Körpermerkmalen und statistische Aufbereitung von Daten
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| * Betrachtung von Maßentwicklungen zum Vergleich verschiedener Gruppen und Populationen
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| * Bereitsstellung von Maßen für eine Nutzerpopulation
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| * Teilgebiet (Messmethode) der Anthropologie
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| ;Population
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| :Gruppe von Menschen, die Eigenschaften gemeinsam haben, die ihre anthropometrischen Verteilungen beeinflussen
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| ;Nutzpopulation
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| :Bevölkerungsgruppe, für die eine technische Gestaltung vorgesehen ist (gemäß DIN EN ISO 15535:2008-05)
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| '''Anwendung:'''
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| * Bekleidungsindustrie (modische Kleidung, berufsgruppenspezifsche Bekleidung, Sicherheitsbekleidung und -ausrüstung)
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| * Ergonomie (maßliche Auslegung von Arbeitsplätzen, technischen Arbeitsmitteln, Verbraucherprodukten)
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| === Ordnungsschema für Körpermaße ===
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| <div align="center">[[Bild:Ordnungsschema_Körpermaße.gif| ]]</div>
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| === Wege anthropometrischer Gestaltung ===
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| 1. Bildung von Körpergrößenklassen (klein, mittel, groß
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| :Produkte unterschiedlicher Größenabstufungen (z. B. Wechselgriffe an Handwerkszeugen, Fahrräder in unterschiedlichen Rahmengrößen, Computermäuse für große und kleine Hände)
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| 2.Verstellbarkeit von Abmessungen an Gegenständen für die Nutzergruppe (z. B. Höhenverstellbarkeit von Tischen, Stühlen)
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| 3. Hinzufügen von Anpassungshilfen bei wirtschaftlichen und technischen Zwängen (z. B. Fußstützen, Sitztiefenverlängerung über ausklappbare Auflagen)
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| 4. Maßgerechte individuelle Auslegung von Produkten und Arbeitsplätzen (z. B. für kleinwüchsige Personen; wenn Nutzer bekannt ist; maßgerechte Küche)
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| === Körpermaßverteilung - Körpergrößenklassen ===
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| Körperlängenmaße: Einzelwerte symmetrisch um Mittelwert verteilt ⇒ Normalverteilung
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| Breiten-, Tiefen-, Körperumfangsmaße: Einzelwerte folgen keiner Normalverteilung
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| Verwendung von verteilungsunabhängigen statistischen Größen:
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| Berechnung von Häufigkeitswerten, d.h. von empirischen Perzentilwerten
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| <div align="center">[[Bild:Körpermaßverteilung.gif| ]]</div>
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| ;Perzentil
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| :lat. „Hundertstelwerte“ ⇒ Prozentränge
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| :Perzentilwert = relative Summenhäufigkeit einer Gruppe
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| :Zerlegung der Verteilung in 100 gleich große Teile (n=100) mit 1%-Segmenten
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| :Perzentil = besondere Form des Quantils
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| :p-Quantil Qp: Merkmalswert, unterhalb dessen ein vorgegebener Anteil p aller Fälle der Verteilung liegt
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| :p: Unterschreitungsanteil
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| :z.B. Quantil Q69 = Perzentil P69
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| ::unterhalb dieses Punktes liegen 69% aller Fälle der Verteilung
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| ::Prozentrang von 50 = 50. Perzentil: = 0,5-Quantil: Median (Zentralwert)
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| Perzentilwerte geben für ein Körpermaß an, wie hoch der prozentuale Anteil der Personen einer Bevölkerungsstichprobe
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| ist, die kleiner sind als das angegebene Perzentil oder anders gesagt:
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| Sie zeigen jeweils den Messwert an, der von einem definierten Prozentsatz der gemessenen Menschen maximal erreicht wird:
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| 5. Perzentil bedeutet z. B.: 5% sind in dem Maß kleiner oder so groß, wie hierdurch festgelegt
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| [[Bild:Perzentil.gif| ]]
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| Die größte Verteilungsdichte der Individualwerte eines Körpermaßes liegt in der Mitte der
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| Verteilungskurve.
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| Bei Normalverteilung gilt näherungsweise:
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| *68,3% aller Messwerte haben eine Abweichung von höchstens 1xStandardabweichung vom Mittelwert,
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| *95,4% aller Messwerte haben eine Abweichung von höchstens 2xStandardabweichung vom Mittelwert,
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| *99,7% aller Messwerte haben eine Abweichung von höchstens 3xStandardabweichung vom Mittelwert.
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| [[Bild:Verteilungsfunktion.gif| ]]
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| '''Kumulative Häufigkeit der normalverteilten Körperhöhe in %:''' | |
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| Quelle: H. Greil: Wachstum und Variabilität im Körperbau und ihre Berücksichtigung bei
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| industriellen Größensystemen. In: Brandenburgische Umwelt Berichte (BUB) 10 S. 62-76 (2001)
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| [[Bild:Kumul_Häufigk_1.gif| ]] [[Bild:Kumul_Häufigk_2.gif| ]]
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| ;im 1 cm-Bereich von 160 cm bis 161 cm
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| :bei Frauen: Anteil: 6,5%
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| :bei Männern: Anteil: 0,9%
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| ;im 5 cm-Bereich von 175 cm bis 180 cm
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| :bei Frauen: Anteil: 2,4%
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| :bei Männern: Anteil: 26,7%
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| [[Bild:Kumul_Häufigk_3.gif| ]]
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| ;Körperhöhe größer als 170 cm:
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| :Anteil jüngerer Frauen gegenüber älteren doppelt so hoch
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| ;Körperhöhe kleiner als 170 cm:
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| :Anteil jüngerer Männer gegenüber älteren weniger als die Hälfte
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| === Perzentilberechnung normalverteilter Körpermaße ===
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| Standardnormalverteilung mit den statistischen Größen Mittelwert und Standardabweichung
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| '''<center><math>K_{Perzentil}=\bar{x}\cdot s</math></center>'''
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| K<sub>Perzentil</sub>: gesuchtes Perzentil
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| <math>\overline x</math>: Körpermaßmittelwert
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| z<sub>Perzentil</sub>: z-Wert aus Tabelle der Standardnormalverteilung
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| s: Körpermaßstandardabweichung
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| <center><math>z_{Perzentil}=|\frac{K_{Perzentil}-\bar{x}}{s}|</math></center>
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| '''z-Werte für die Berechnung einiger Perzentile:'''
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| 1.Perzentil = <math>\overline x</math> - 2,33s 99.Perzentil = <math>\overline x</math> + 2,33s
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| 2.Perzentil = <math>\overline x</math> - 1,88s 97.Perzentil = <math>\overline x</math> + 1,88s
| | <big>'''Gliederung'''</big> |
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| 5.Perzentil = <math>\overline x</math> - 1,65s 95.Perzentil = <math>\overline x</math> + 1,65s
| | * [[Anthropometrie:_Begriff_und_Gestaltungswege|Begriff Anthropometrie und Wege anthropometrischer Gestaltung]] |
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| 10.Perzentil = <math>\overline x</math> - 1,28s 90.Perzentil = <math>\overline x</math> + 1,28s
| | * [[Anthropometrie:_Ordnungsschema_Koerpermasze_und_Koerpermaszverteilung|Ordnungsschema für Körpermaße und Körpermaßverteilung]] |
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| 20.Perzentil = <math>\overline x</math> - 0,84s 80.Perzentil = <math>\overline x</math> + 0,84s
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| 25.Perzentil = <math>\overline x</math> - 0,67s 75.Perzentil = <math>\overline
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| | |
| x</math> + 0,67s
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| 50.Perzentil = <math>\overline x</math>
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| Quelle: W.Lange; A. Windel: Kleine ergonomische Datensammlung.Tüv Media;Auflage 13., aktualisierte Auflage. (September 2009)
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| | * [[Anthropometrie:_Perzentilberechnung_und_Datenbanken|Perzentilberechnung normalverteilter Körpermaße und Datenbanken]] |
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| | * [[Anthropometrie:_Einflussfaktoren_auf_Koerpermasze|Einflussfaktoren auf die Variation von Körpermaßen]] |
| | ** [[Anthropometrie:_Einflussfaktoren_auf_Koerpermasze#Geschlecht|Geschlecht]] |
| | ** [[Anthropometrie:_Einflussfaktoren_auf_Koerpermasze#Alter|Alter]] |
| | ** [[Anthropometrie:_Einflussfaktoren_auf_Koerpermasze#Saekulare_Akzeleration|Säkulare Akzeleration]] |
| | ** [[Anthropometrie:_Einflussfaktoren_auf_Koerpermasze#Bevoelkerungsunterschiede|Bevoelkerungsunterschiede]] |
| | ** [[Anthropometrie:_Einflussfaktoren_auf_Koerpermasze#Proportionale_Unterschiede|Proportionale Unterschiede]] |
| | ** [[Anthropometrie:_Einflussfaktoren_auf_Koerpermasze#Koerperbautypologien|Körperbautypologien]] |
| | ** [[Anthropometrie:_Einflussfaktoren_auf_Koerpermasze#Weitere_Einflussfaktoren|Weitere Einflussfaktoren]] |
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| '''Beispiel 1: Hauptmaße der Führerräume von Schienenfahrzeugen nach DIN 5566-02:2006-09'''
| | * [[Anthropometrie:_Ableitung_von_Gestaltungsmaszen_aus_Koerpermaszen|Ableitung von Gestaltungsmaßen aus Körpermaßen]] |
| Höhe in jedem aufrecht beschrittenen Punkt
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| Vorzugsmaß: ≥2000 mm
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| ;Überprüfung des Vorzugsmaßes:
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| :entscheidendes Körpermaß: Körperhöhe
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| :Nutzergruppe: 25-65 Jahre
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| :entscheidendes Perzentil: 99.Perzentil
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| :entscheidendes Geschlecht, Alter: männlich (jüngere Nutzer: 25-29 Jahre, da akzelerierter)
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| [[Bild:Körperhöhe.gif| ]][[Bild:Körperhöhe_Maße_AA.gif| ]] | |
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| Körpermaße aus B. Flügel; H.Greil; K.Sommer: Anthropologischer Atlas. Alters- und Geschlechtsvariabilität des Menschen - Grundlagen und Daten. Verlag Minerva edition Wissen, 1986
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| <math>K_{99}=1755mm\dotplus2,33\cdot72mm</math>
| | * [[Anthropometrie:_Arbeitsplatzgrundtypen_Buero_und_Produktion|Arbeitsplatzgrundtypen im Büro- und Produktionsbereich]] |
| | | ** [[Anthropometrie:_Arbeitsplatzgrundtypen_Buero_und_Produktion#Sitzarbeitsplaetze|Sitzarbeitsplätze]] |
| 99. Perzentil = 1922mm (+ Schuhwerk 30 mm) = 1952 mm ⇒ + Bewegungszuschlag: Höhe >1952 mm
| | ** [[Anthropometrie:_Arbeitsplatzgrundtypen_Buero_und_Produktion#Steharbeitsplaetze|Steharbeitsplätze]] |
| | | ** [[Anthropometrie:_Arbeitsplatzgrundtypen_Buero_und_Produktion#Steh-Sitzarbeitsplaetze|Steh-Sitzarbeitsplätze]] |
| '''Beispiel 2: Hauptmaße der Führerräume von Schienenfahrzeugen nach DIN 5566-02:2006-09'''
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| Höhe des Fluchtweges
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| Mindestmaß: 1800 mm
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| ;Welchem Perzentil entspricht die Höhe des Fluchtweges von 1800 mm bei männlichen Nutzern?
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| :entscheidendes Körpermaß: Körperhöhe
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| :Überprüfung beispielhaft für Nutzergruppe: 18-59 Jahre, männlich
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| [[Bild:Körperhöhe2_Maße_AA.gif| ]] | |
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| Körpermaße aus B. Flügel; H.Greil; K.Sommer: Anthropologischer Atlas. Alters- und Geschlechtsvariabilität des Menschen - Grundlagen und Daten. Verlag Minerva edition Wissen, 1986
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| <center><math>z_{Perzentil}=|\frac{K_{Perzentil}-\bar{x}}{s}|</math> ⇒ <math>z_{Perzentil}=|\frac{1800mm-1715mm}{66mm}|</math>
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| ⇒ '''Z<sub>Perzentil</sub>=1,287'''</center>
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| s. Tabelle der Standardnormalverteilung (Ermittlung des Flächenanteils, der dieser Wahrscheinlichkeit entspricht)
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| Z<sub>Perzentil</sub> = 1,28 ⇒ Fläche 0,8997 '''''≈ 90.Perzentil'''''
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| '''''Für etwa 10% der männlichen Nutzer ist die Fluchtweghöhe zu niedrig.'''''
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| '''Beispiel 3: Hauptmaße der Führerräume von Schienenfahrzeugen nach DIN 5566-02:2006-09'''
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| Lichter Türdurchgang, Höhe innen
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| Mindestmaß: 1700 mm
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| ;Welchem Perzentil entspricht die Höhe des Türdurchganges von 1700 mm bei jüngeren männlichen Nutzern?
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| :Nutzergruppe: 18-65 Jahre, männlich und weiblich
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| :entscheidendes Körpermaß: Körperhöhe, männlich, 18-25 Jahre
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| [[Bild:Körperhöhe3_Maße.gif| ]] | |
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| Körpermaße aus DIN 33402-2:2007-05)
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| <center><math>s=|\frac{K_{50}-K_{5}}{z_{50}-z_{5}}|</math> ⇒ <math>s=|\frac{1790mm-1685mm}{0-(-1,65)}|</math> ⇒ '''s = 63,63 mm'''</center>
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| s: Standardabweichung
| | * [[Anthropometrie:_Hilfsmittel_zur_Ermittlung_von_Gestaltungsmaszen|Hilfsmittel für die Ermittlung von Gestaltungsmaßen]] |
| | | ** [[Anthropometrie:_Hilfsmittel_zur_Ermittlung_von_Gestaltungsmaszen#Uebersicht|Übersicht]] |
| K<sub>50</sub>: Körpermaß 50.Perzentil
| | **[[Anthropometrie:_Hilfsmittel_zur_Ermittlung_von_Gestaltungsmaszen#Gestaltungsmasze_ohne_direkte_Bezugsetzung_zum_Koerperbaumasz|Gestaltungsmaße ohne direkte Bezugsetzung zum Körperbaumaß]] |
| | | ** [[Anthropometrie:_Hilfsmittel_zur_Ermittlung_von_Gestaltungsmaszen#Gestaltungsmasze_mit_Bezugsetzung_zum_Koerperbaumasz|Gestaltungsmaße mit Bezugsetzung zum Körperbaumaß]] |
| K<sub>5</sub>: Körpermaß 5.Perzentil
| | ** [[Anthropometrie:_Hilfsmittel_zur_Ermittlung_von_Gestaltungsmaszen#Probleme_bei_Bestimmung_von_Gestaltungsmaszen|Probleme bei Bestimmung von Gestaltungsmaßen]] |
| | | ** [[Anthropometrie:_Hilfsmittel_zur_Ermittlung_von_Gestaltungsmaszen#Menschmodelle|Menschmodelle]] |
| z<sub>50</sub>: z-Wert Standardnormalverteilung für 50.Perzentil
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| z<sub>5</sub>: z-Wert Standardnormalverteilung für 5.Perzentil
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| <center><math>z_{Perzentil}=|\frac{K_{Perzentil}-K_{50}}{s}|</math> ⇒ <math>z_{Perzentil}=|\frac{1700mm-1790mm}{63,63mm}|</math></center>
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| Z<sub>Perzentil</sub>=1,414 ⇒ Fläche 0,9207 ⇒ (100-92) = '''8.Perzentil'''
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| '''''Für nur etwa 8% der männlichen Nutzer ist der Türdurchgang aufrecht passierbar, für 92% der männlichen Nutzer ist die Tür zu niedrig.'''''
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| '''''hier geht es demnächst weiter...'''''
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| === Datenbanken für Körpermaße ===
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| === Einflussfaktoren auf die Variation von Körpermaßen ===
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| *Geschlecht
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| *Alter
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| *säkulare Akzeleration
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| *ethnische Unterschiede
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| *Proportionale Unterschiede
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| *Tagesschwankungen | |
| *Asymmetrien | |
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| '''Geschlecht'''
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| ;Vergleich Frau zu Mann:
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| :ca. 13 cm geringere Körperhöhe
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| :breiteres Becken
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| :schmalere Schultern
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| :kürzere Extremitäten, kleinere Hände und Füße
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| :stärkere und anders verteilte Korpulenz, Proportionsunterschiede
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| :längerer und tieferer Rumpf, breiterer Unterrumpf
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| [[Bild:Vgl_KH_Mann_Frau.gif|baseline]] [[Bild:Körpersitzbreite_M_F.gif|baseline]] | |
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| '''Alter'''
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| ;Vergleich Erwachsene und Jugendliche (Jugendliche gemäß Jugendarbeitsschutzgesetz ab 15 Jahre):
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| :Körpermaßendwerte noch nicht erreicht
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| :Wachstumsschübe vorhanden
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| :Längenwachstum im weiblichen Geschlecht bis ca. zum 18.Lebensjahr, im männlichen Geschlecht bis nach dem 20.Lebensjahr
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| Beachtung bei der Gestaltung von Arbeitsplätzen für Auszubildende
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| [[Bild:Vgl_KH_Erwachs_Jugendl_männl.gif| ]] [[Bild:Vgl_KH_Erwachs_Jugendl_weibl.gif| ]] | |
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| Quelle 1: Körpermaße aus B. Flügel; H.Greil; K.Sommer: Anthropologischer Atlas. Alters- und Geschlechtsvariabilität des Menschen - Grundlagen und Daten. Verlag Minerva edition Wissen, 1986
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| ;Vergleich jüngere und ältere Erwachsene - Veränderung der Körpermaße bei älteren Menschen
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| :Abnahme von Körperhöhe und Stammlänge
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| ::Haltungsverlust, Dehydrierung der Zwischenwirbelscheiben, Alterskyphose der Wirbelsäule
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| :kürzere Extremitäten
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| :Zunahme von Brustkorbtiefe und –breite
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| ::Brustkorbtiefe nimmt stärker zu als Brustkorbbreite (Thorax tonnenförmiger)
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| :Zunahme von Körperumfang, Körpersitzbreite, Unterkörpertiefe
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| :Gewichtszunahme, Zunahme der Extremgruppen sehr schlank – stark adipös
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| :Zunahme von Handdicke, Daumenbreite, Zeigefingerbreite
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| :Zunahme von Ohrlänge und -breite
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| [[Bild:Vgl_KH_jungeältereErwachs.gif|gerahmt|baseline]] [[Bild:KH_über_Alter.gif|baseline]]
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| Quelle Bild rechts: http://www.sizegermany.de/pdf/SG_Abschlusspraesentation_2009.pdf, Abruf 28.10.2010
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| '''''hier geht es demnächst weiter...'''''
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| === Hilfsmittel für die Arbeitsplatz- und Produktauslegung ===
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| Quellen:
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| DIN EN ISO 15535:2008-05: Allgemeine Anforderungen an die Einrichtung anthropometrischer Datenbanken (ISO 15535:2006); Deutsche Fassung EN ISO 15535:2006
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