1、,第一章 概論,1.1 人體工程的定義,人體因素：包括生理和心理兩個方面，并且包含了許多影響人們使用工具 和創(chuàng)造人工環(huán)境等方面的因素。是一個數(shù)據(jù)積累的范疇。,人體工程學圖解：是人體因素領(lǐng)域的產(chǎn)物，它對工程師，建筑師，工業(yè)設(shè)計 人員，室內(nèi)裝修人員，技術(shù)員，藝術(shù)家和學生具有很大的 參考實用價值。,人體工程學：是研究人-機-環(huán)境 系統(tǒng)中人,機,環(huán)境三大要素之間關(guān)系, 為解決該系統(tǒng)中人的效能,健康問題提供理論與方法的一門 技術(shù)科學.,HUMAN ENGINEERING,1.2 研究內(nèi)容 人 2. 人-機關(guān)系 -顯示器: 儀表, 信號, 顯示屏 -操縱器: 桿, 鈕, 盤, 輪, 踏板 -機器用具: 設(shè)

2、備, 用具, 家具 3. 人-環(huán)境 -自然環(huán)境: 氣候, 地理 -人為環(huán)境: 生活環(huán)境, 工作環(huán)境: 一般工作環(huán)境: 空間, 照明, 溫度, 濕度 特殊工作環(huán)境: 高溫, 高壓, 噪音, 輻射,第一章 概論,-人體尺寸/信息的感受和處理能力/運動的能力/學習的能力/生理的需求/對物理環(huán)境的感受性/對社會環(huán)境的感受性/知覺與感覺的能力/環(huán)境對人體能的影響/人的長期,短期能力的限度及愉適點/人的習慣與差異,HUMAN ENGINEERING,第一章 概論,1.3 人體測量的研究方法 1. 人體測量 -心理特征 -生理特征 2. 人體測量的內(nèi)容 - 形態(tài)測量 長度尺寸/圍度尺寸/體積/表面積 - 運

3、動測量 測定人體活動關(guān)節(jié)的活動范圍和肢體的活動空間, 動作范圍/動作過程/形體變化/皮膚變化 - 生理測量 測定生理活動現(xiàn)象, 疲勞測量/觸覺測量/體能承受度,HUMAN ENGINEERING,第一章 概論,1.4 人體工程學簡史 1. 相關(guān)的名稱定義: 人體工程-Human Engineering 人因工學-Human Factors 生物力學-Biomechanics 人體狀態(tài)學-Human Conditioning 生命科學工程-Life-Science-Engineering 人-機系統(tǒng)-Man-Machine System 2. 發(fā)展歷史 （1）50年代，始自二戰(zhàn)美軍對武器的研究和

4、測量 （2）60年代，美國出版了成年人的體重，身高和特定身體尺寸 （3）70年代，汽車工程師協(xié)會做了針對兒童的身體尺寸調(diào)查 （4）80年代，老年人的數(shù)據(jù)的測量開始了 （5）90年代，美國殘疾人協(xié)會頒布了對殘疾人的保護措施和通行規(guī)定,HUMAN ENGINEERING,3 人-機關(guān)系的發(fā)展 - 機械化時代: 人體尺寸, 施工, 人對物理環(huán)境的適應能力 - 電子時代: 人的技能與學習的能力 - 信息時代: 人的信息接受能力和處理能力,第一章 概論,HUMAN ENGINEERING,第一章 概論,1.5 人體工程與空間的關(guān)系 1.5.1 建筑空間設(shè)計 1.5.2 室內(nèi)設(shè)計,室內(nèi)環(huán)境因素,活動場合的

5、環(huán)境因素,活動 的實際范圍因素,人 生活器物,氣流 (通風設(shè)備),室溫 (調(diào)溫設(shè)備),光線 (照明設(shè)備),音響 (防音設(shè)備),尺度 安全,外觀 空間,1.5.2.1 人-室內(nèi)環(huán)境因素 圖示,HUMAN ENGINEERING,第一章 概論,1.5.2.2 人體工程學與室內(nèi)設(shè)計 - 為確定空間范圍提供依據(jù) 人體尺寸-家具設(shè)備的尺寸 人的活動范圍家具設(shè)備的數(shù)量和尺寸 - 為家具設(shè)計提供依據(jù) - 為確定感覺器官的適應能力提供依據(jù),HUMAN ENGINEERING,2.1 人體尺寸 2.1.1 人體尺寸 它是通過測量人體各個部位的尺寸來確定個人之間和群體之間在尺寸上 差別的學科。 2.1.2 尺寸的

6、分類 1 構(gòu)造尺寸靜態(tài)人體尺寸 是人體處于固定的標準狀態(tài)下測量的，主要為人體各種裝具設(shè)備提數(shù)據(jù)。 常用的10項構(gòu)造尺寸：身高/體重/坐高/臀部至漆蓋長度/臀部的高度/ 漆蓋高度/漆彎高度/大腿厚度/臀部至漆彎長度/ 肘間寬度。 2 功能尺寸動態(tài)人體尺寸 是人在進行某種功能活動時肢體所能達到的空間范圍。 在動態(tài)的人體狀態(tài)下測量，是由關(guān)節(jié)的活動，轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的角度與肢體的長度協(xié)調(diào)產(chǎn)生的范圍尺寸，主要對解決帶有空間范圍，位置的問題提供數(shù)據(jù)。,第二章 人體與室內(nèi),HUMAN ENGINEERING,HUMAN ENGINEERING,第二章 人體與室內(nèi),2.1.2 人體尺寸的差異 1 種族差異 2 世代

7、差異 3 年齡差異 4 性別差異 5 殘疾人,2.1.3 百分比的概念 定義：表示具有某一人體尺寸和小于該尺寸的人占統(tǒng)計對象總?cè)藬?shù)的百分比。 大部分人體測量數(shù)據(jù)是按百分比表達的，把研究對象分成100份，根據(jù)一些指 定的人體尺寸項目，從最小到最大順序排列，進行分段，每一段的截至點即 為一個百分位。 以身高為例：第五百分位的尺寸表示有5%的人身高等于或小于這個尺寸。,HUMAN ENGINEERING,2.1.4 人體尺寸運用中的問題 1.數(shù)據(jù)的選擇 2 百分位的運用 常用百分位：第五百分位和第九十五百分位。 不同的場合，將采用不同的百分位點的選擇。 如門的高度，它應該保證大多數(shù)人的身高都可以通過

8、此門，所以應該選擇第 五百分位。而坐椅高度的確定，應考慮到適合男女老幼和不同身高的人使用， 高度尺寸應選擇第九十五百分位取值，才不至于使許多人坐該椅時，腳不能 踩在地上。 使用百分位的原則： （1）由人體總高度，寬度決定的物體，尺寸應以95百分位的數(shù)據(jù)為參考。 （2）由人體某一部分的尺寸決定的物體，其尺寸應以第5百分位為依據(jù)。 （3）特殊情況下，考慮到安全和健康問題，尺寸界限應擴大。 （4）目的不在于確定界限，只求最佳范圍時，應以第50百分位為依據(jù)。 例如：門鈴安裝高度。 3 在設(shè)計中應考慮各項人體尺寸,第二章 人體與室內(nèi),HUMAN ENGINEERING,4 尺寸的衡量標準 舒適的標準：以

9、夠得著的距離，容得下的空間為原則。 安全尺度： 在涉及安全問題的場所，尺寸設(shè)定采用極限尺寸去限制和保護人們，以避免 危險為目的，尺寸標準以安全性為主。,2.2 人體活動 2.2.1 肢體活動范圍與作業(yè)域 人體尺寸無論是結(jié)構(gòu)尺寸還是功能尺寸，均為靜態(tài)尺寸，而在實際生活中，人體 總是處于運動狀態(tài)，需要一定的活動范圍。 作業(yè)域：由肢體活動的角度和肢體的長度組成的活動空間，是人在某種姿勢下肢體所能 觸及的空間范圍。 作業(yè)空間：由作業(yè)域擴展到人-機系統(tǒng)的全體所需的最小空間。 2.2.2 人體的活動空間 人在空間中本身也會隨著活動的需要而移動位置，姿勢的變換和人體移動所占用 的空間構(gòu)成了人體活動空間。,第

10、二章 人體與室內(nèi),HUMAN ENGINEERING,第三章 人體與家具,3.1 工作面的高度 結(jié)論：1 工作面高度應由人體肘部高度來確定，而不是由地面以上的 高度來確定；該高度設(shè)定根據(jù)具體操作人的尺寸而定。 2 工作面的最佳高度略低于人的肘部。 工作面的高度設(shè)計按基本作業(yè)姿勢：站立作業(yè)/坐姿作業(yè)/交替作業(yè),工作面的高度取決于人工作時身體姿勢的重要因素。不正確的工作面高度將影響人的姿勢，引起身體的不適，降低工作效率。 為有效提高工作速度和精確度，考慮疲勞和單調(diào)的人性因素，提出最佳的工作面高度是在人的肘下50毫米，這個數(shù)據(jù)是根據(jù)生產(chǎn)效率和工作人員的生理情況兩個方面因素確定的。,HUMAN ENG

11、INEERING,第三章 人體與家具,3.2 座位的設(shè)計 現(xiàn)在在工業(yè)社會中，約有2/3的工作是采用坐姿。 坐椅對人有以下益處： 1 減輕腿部肌肉的負擔 2 防止不自然的軀體姿勢 3 減低人的能耗 4 減輕血液循環(huán)的負擔 不正確的坐姿和不適和的坐椅都會影響人體健康。 3.3 坐椅的尺寸設(shè)計,由于椅子用途不同，人與人的尺寸，比例互不相同，坐椅的尺寸設(shè)計根據(jù)不同的用途采用不同的取值。,HUMAN ENGINEERING,第三章 人體與家具,3.3.1 餐椅 餐椅是人們使用時間短，相對簡單的品種。 餐椅設(shè)計的要點：,從坐椅前端到桌面的垂直高度最好為230-305毫米 椅子前緣距地面420毫米，距桌面2

12、90毫米 椅面進深不應超過405毫米，寬度不應超過405毫米 椅面應保持水平，腰部支撐與椅面之間角度應保持90-95度 建議使用坐墊，宜使用19毫米厚的柔軟，易清洗的材料制成 腰部支撐的中心高于座面240毫米，要不區(qū)域長230毫米， 寬度最小330毫米,3.3.2 辦公用椅 辦公用椅需要適合人體的兩種姿勢：直立坐姿和放松坐姿，現(xiàn)在 的辦公用椅與適合成年人的汽車座位相似。 設(shè)計要點：,HUMAN ENGINEERING,第三章 人體與家具,椅子的前緣可以調(diào)節(jié)125毫米，這樣可以適合所有成年人 座面從前到后的尺寸為406毫米 椅子的寬度為406560毫米 椅墊厚度為51毫米的柔軟材料，無底板 座面

13、的水平調(diào)節(jié)角度為015度 靠背的水平調(diào)節(jié)角度為015度 椅背高為635毫米，這樣才能支撐肩膀，915毫米，可以支撐頭部 支撐中心高于椅面178292毫米，調(diào)節(jié)幅度最小為51毫米 椅背墊為弧形，用2551毫米厚的柔軟材料制成，弧度半徑1000毫米為宜 椅墊應該讓人舒服，透氣，并且有摩擦力 椅面以上76毫米之內(nèi)不適合有靠背，這個空間留給臀部 座面前緣和靠背下緣的圓邊的半徑為12。7毫米 扶手間距483毫米，扶手寬5189毫米 椅子應該可以旋轉(zhuǎn)，為穩(wěn)定起見應有五或六條腿,HUMAN ENGINEERING,第三章 人體與家具,“LAML 1000” 系列椅 設(shè) 計 師：ROBERTO LUCCI P

14、AOLO ORLANDINI 設(shè)計時間：1991 制 造 商：SHELBY WILLIAMS INDUSTRIES， MORRISTOWN，TENNESSEE， U .S .A .,人體工程學實驗,實物原大的模型,椅背后面的鰭狀突起,用紙和PVC管制作的模型， 演示椅子的構(gòu)造,三維顯示出椅背和 椅座的同步運動,實例一,HUMAN ENGINEERING,第三章 人體與家具,四條腿的扶手椅,旋轉(zhuǎn)扶手椅,彎曲的鋼管,聚酰胺椅子滑輪,HUMAN ENGINEERING,第三章 人體與家具,實例二,“AC1”旋轉(zhuǎn)椅 設(shè) 計 師：ANTONIO CITTERIO 制 造 商：VITRA GMBH，WEI

15、L AM RHEIN， GERMANY 設(shè)計時間：1988年,HUMAN ENGINEERING,通過對柔韌的聚甲醛樹脂（DELRIN）和座椅下方協(xié)調(diào) 機器裝置的應用，使得椅子的座位和椅背可以自動隨 著使用者的前傾和后仰而加以調(diào)節(jié)。,第三章 人體與家具,HUMAN ENGINEERING,第四章 工作和生活中的安全因素,4.1 樓梯 要避免光滑的材料，適當增加摩擦力 室內(nèi)樓梯踏面的高度=190毫米，最小踏步寬度=279毫米， 最小踏面寬度為286毫米 室外樓梯踏面的最大高度=152毫米，最小踏步寬度=279毫米， 最小踏面寬度為305毫米 避免室內(nèi)外樓梯只有一級踏步的情況出現(xiàn) 利用下面的公式計

16、算臺階尺寸： 1踏面高+1踏步寬=431-457毫米 2踏面高+1踏步寬=609-627毫米 1踏面高*1踏步寬=17780-19050毫米 每一跑臺階數(shù)不宜超過16階，最好在8個臺階時設(shè)一休息平臺 安裝照明開關(guān)于樓梯的起始和終止位置 避免尖利的邊緣 避免樓梯開洞，臺階與門靠得太近,HUMAN ENGINEERING,第四章 工作和生活中的安全因素,4.2 廁浴間 浴盆和淋浴地面宜使用防滑地面，門使用安全玻璃。 開關(guān)閥門應安裝在距地面762-864毫米的高處 噴頭的控制閥應安裝在距浴盆表面1219-1321毫米處 距噴頭152毫米處設(shè)置一個毛巾架 在浴缸長邊的墻的中心安裝兩根457毫米長的水平

17、扶手 淋浴噴頭距浴缸底17531829毫米 淋浴簾桿距浴缸底18291982毫米，桿在浴缸范圍內(nèi) 開關(guān)閥門和最高一個扶手應距地面10671219毫米 浴室門不要使用插銷 安裝防蒸汽燈，固定在浴室中心 廁位的長度至少為914毫米 廁位的兩面墻之間應留出914毫米的空間 最小的地面空間為762*1067毫米 窗臺至少距地面1220毫米 門的最小寬度為610毫米,HUMAN ENGINEERING,4.3 窗戶 出于安全考慮，應使用安全玻璃 采用雙向開啟的推拉門 窗臺最小高度762914毫米 4.4 門 寬度 內(nèi)門為762813毫米；外門為915毫米 車庫門的標準寬度為2439毫米，最小寬度為274

18、5毫米 4.4 廚房 廚房中所有的邊緣不應有尖角 安全的廚房應有一個小的三角形空間，三邊之和不小于7010毫米 “U”型通道最小寬度為1219毫米 操作臺的標準高度為915毫米，深度為610毫米 吊柜距操作臺表面最小距離381毫米，吊柜深度305毫米,第四章 工作和生活中的安全因素,HUMAN ENGINEERING,第五章 人的感知覺與室內(nèi)環(huán)境,5.1 人與環(huán)境之間的關(guān)系 物理環(huán)境：聲音，光，溫度和濕度等 化學環(huán)境：各種化學物質(zhì)對人的影響 生物環(huán)境：動物，植物和微生物 5.2 知覺與感覺器官 人依賴感覺器官收取外界環(huán)境信息，經(jīng)過大腦的處理，再傳遞 給人的各個器官作出反映。 知覺與感覺器官的共同特征： 知覺時間：感覺器官達到知覺的一定時間 反映時間：感覺器官受到刺激到引起反映的時間 疲 勞：對長時間的刺激反應遲鈍時，既感知覺出現(xiàn)疲勞現(xiàn)象 感覺疊加：兩個刺