人体工程学教案04-第二章重心-施力-作业效率-WX

商丘工学院教案课程名称：人体工程学任课教师：王翠霞所属部系：传媒与现代艺术教研室：艺术设计授课时间：授课班级：授课地点：授课内容授课题目第二章人体与尺寸——人体动作与行为因素课型讲授使用教具课本PPT教案教学目的通过讲解与调研，让学生进一步认识人体尺寸、人体活动、人体重心、人体施力、人体作业效率等。教学重点和难点人体重心、人体施力、人体作业效率作业和思考题举例说明人体重心及人体施力的数据。参考教材《人体工程学》王鑫、杨西文等编著，中国青年出版社《人体工程学》张建平南京大学出版社第二章人体与尺寸本章的重点：1、了解人体尺寸、人体活动、人体重心、人体施力、人体作业效率等2、了解人体与尺度及人体作业效率的基本概念，熟知人体尺寸、人体活动、人体重心及人体施力的数据及相关知识。垂直作业域还收到下列情况影响：1）在活动空间内是否有工作用具；2）需保持一定的活动行程；3）手的操作方式是持着荷载还是移动荷载4）并非任何地方都是能触及目标的最佳位置。2.2.2人体的活动空间人体姿态的变换和移动所占用的空间构成了人体活动空间。一般情况下，人体活动的空间大于作业域。一、静态的手足活动1）静态作业域定义:指的是人体处于静态时肢体在某一平面形成的活动空间。影响作业域大小的因素①肢体（活动）长度②肢体（活动）角度③人体所处的姿势④手足的操纵方式2）作业域分类①数值分类（轻松值、正常值、极限值）轻松值，多用于经常性的使用频率高的场所；正常值，用于一般场所；极限值，用于不经常使用，但涉及安全或者限制的场所。②方向分类（水平、垂直）水平作业域是人于台前，在台面上左右运动手臂形成的轨迹范围。（工作台长宽的设计需要水平作业域）3）垂直作业域把手臂伸直，以肩关节为轴作上下运动所形成的范围。（搁板、拉手、挂件的设计）拉手的设计最佳位置：高度一般90—100厘米。办公室100厘米家庭80—90厘米。二、动态作业空间1）定义:人体处于动态时的全身动作空间。人体移动占用的空间不仅仅考虑人体本身占用的空间，还包括运动中肢体的摆动、身体回旋余地等需要的空间。2）分类：①姿态的变换：指人从正立姿势变换成其它各种姿势时形成的人体活动空间。②人体的移动：从一个位置产生位移到另一个新的位置形成的人体活动空间。注意问题——全面考虑人与物的关系人在进行各种活动中，经常会与一定的物体发生联系，这种情况下的作业空间由人和物两个因素的尺寸及活动方式决定，并不是简单的尺寸相加。应该记住的一些室内基本尺度双人卧室使用面积应不小于10平米，最小净边3米，单人卧室不小于7平米，最小净边2.4米。卫生间面积3—6平米为宜。普通住宅厨房不小于4—5平米，净宽不应小于1.5米。室内净高2.4—2.6米。三、姿态变换姿态的变换集中于正立面姿势与其他可能姿态之间的变换，这种变换所占用的空间并不一定等于变换前的姿态和变换后的姿态占用空间的重叠，因为人体在进行姿态改变时由于重心的改变和力的平衡问题，会有其他的肢体伴随运动，因而姿态变换占用的空间可能大于前述的空间重叠。四、人体的移动人体的移动占用的空间不应仅仅考虑本身占用的空间，还应考虑持续运动过程中，由于运动所必须发生的肢体摆动或身体回旋余地所需的空间。五、人与物的关系人与物体相互作用产生的空间范围可能大于或小于人物各自空间之和。所以人与物占用的空间的大小要视其活动方式而定。六、影响活动空间的因素影响活动的因素有很多，但主要包括以下几方面：1）动作的方式2）各种姿态所用的工作的时间3）工作的过程和用具4）服装5）民族习惯不同国家不同地域在设计这样的空间时，对于人体活动必须进行重新研究。七、人体活动空间与室内空间的关系1）人体活动空间是室内空间的设计依据。2）室内空间设计不仅仅考虑人体活动空间。3）人体作业域在室内设计中的具体应用室内门：宽度：80-95，医院120；高度：190，200，210，220，240厕所、厨房门：宽度：80，90；高度：190，200，210家具设计的基本尺度（单位：厘米）衣橱：深度：一般60-65；推拉门：70，衣橱门宽度：40-65推拉门：75-150，高度：190-240矮柜：深度：35-45，柜门宽度：30-60电视柜：深度：45-60，高度：60-70单人床：宽度：90，105，120；长度：180，186，200，210双人床：宽度：135，150，180；长度180，186，200，210沙发：单人式：长度：80-95，深度：85-90；坐垫高：35-42；背高：70-90双人式：长度：126-150；深度：80-90三人式：长度：175-196；深度：80-90四人式：长度：232-252；深度80-90茶几：小型，长方形：长度60-75，宽度45-60，高度38-50（38最佳）中型，长方形：长度120-135；宽度38-50或者60-75；正方形：长度75-90，高度43-50大型，长方形：长度150-180，宽度60-80，高度33-42（33最佳）圆形：直径75，90，105，120；高度：33-42；方形：宽度90，105，120，135，150；高度33-42办公家具(1)办公桌：长：1200—1600mm：宽：500—650mm高：700—800mm。(2)办公椅：高；400—450mm长×宽：450×450(mm)。(3)沙发：宽：600—800mm；高：350—400mm；靠背面：1000mm。(4)茶几；前置型：900×400×400(高)(mm)；中心型：900x900×400(mm)、700×700×400(mm)；左右型：600×400×400(mm)。(5)书柜：高：1800mm，宽：1200—1500mm；深：450—500mm。(6)书架：高：1800mm6宽：1000—1300mm；深：350—450mm。2.1.2静态肌肉施力1、正确提重方法及其原因：方法1：抓稳重物，提起时保持直腰，尽量弯膝方法2：身体尽量靠近重物原因：用不同的方法来提起重物，对腰部负荷的影响不同。直腰弯膝提起重物时椎间盘内压力较小，而弯腰直膝提起重物时会导致椎间盘内压力突然增大，尤其是椎间盘的纤维环受力极大。如果椎间盘已有退化现象，则这种压力的急剧增加最易引起突发性腰部剧痛，所以，提起重物时必须掌握正确的方法。2、静态肌肉施力的主要危害：静态肌肉施力时，肌肉收缩时产生的内压力对血液会产生影响，收缩达到一定程度时，甚至会阻断血流；由于收缩的肌肉组织压迫血管，阻止血液进入肌肉，肌肉无法从血液中得到糖和氧的补充，不得不依赖于本身的能量贮备；对肌肉影响更大的是代谢废物不能迅速排除，积累的肌肉造成肌肉酸痛，引起肌肉疲劳。由于酸痛难忍，静态作业的持续时间收到限制。静态肌肉施力的主要危害有：加速肌肉疲劳、影响血液流动3、避免静态肌肉施力的几个设计要点：1避免弯腰或其他不自然的身体姿势2避免长时间的抬手作业3坐着工作比站着工作省力4双手同时作业时，手的运动方向应相反或者对称运动。单手作业本身就造成了背部肌肉静态施力。另外，双手做对称运动有利于神经控制。5常用的工具，如钳子、手柄、工具和其他零部件、材料等，都应按其使用的频率安放在人的附近。6当手不得不在较高位置作业时，应使用支撑物来托住肘关节、前臂或者手。8支持肢体课堂练习作业：卧室的常用尺度图解摘自《室内设计资料集》训练目的：熟悉人与室内空间的关系的相关数据；掌握室内基本尺度；树立根据人体尺度感知空间的设计观念绘画内容：要求：以图像表达为主，可有简单的文字说明A4纸，每人1-2张