人体工程学-课件

人体工程学人体工程学第1节人体工程学的含义和发展第2节人体工程学研究的主要内容第3节人体工程学研究的方法第4节人体基础数据第5节人的行为心理与空间环境什么是人体工程学？人体工程学是20世纪40年代后期跨越不同学科和领域，应用多种学科的原理、方法和数据发展起来的一门新兴的边缘学科。是研究人在工作环境中的解剖学、生理学、心理学等诸多方面的因素，研究人、机器、环境系统中的交互作用着的各组成部分（效率、健康、安全、舒适等）在工作条件下，在家庭中，在休假的环境里，如何达到最优化的问题。第1节人体工程学的含义和发展人环境物欧洲Ergonomics工效学美国HumanFactors人类因素学HumanEngineering人类工程学EngineeringPsychology工程心理学日本人间工程学中国人机工程学、功效学、人机学、人体工程学Ergonomics由希腊文ergon和nomos构成，本意为工作的自然法则第1节人体工程学的含义和发展人：人的生理需求、心理需求、行为特点和技能限度。生理需求：饮食、呼吸、运动、居住等生理需要心理需求：人都希望生活得愉快一点，工作的安全、舒适一点，劳动的轻巧方便一点，休息、消遣时得到美好的精神享受行为特点和技能限度：人的行为特点受到人体自然形态的影响第1节人体工程学的含义和发展第1节人体工程学的含义和发展人体工程学(HumanEngineering)，也称人类工程学、人间工学或工效学(Ergonomics)。工效学Ergonomics原出希腊文“Ergo”，即“工作、劳动”和“nomos”即“规律、效果”，也即探讨人们劳动、工作效果、效能的规律性。第1节人体工程学的含义和发展以”人为主体”，运用人体计测、生理、心理计测等手段和方法，研究人体结构功能、心理、力学等方面与室内环境之间的合理协调关系，以适合人的身心活动要求，取得最佳的使用效能，其目标应是安全、健康、高效能和舒适。第1节人体工程学的含义和发展发展一战期间英国生产紧张研究减轻疲劳提高功效二战期间英美研究武器装备操作人员设计训练二战后运用到空间技术工业生产建筑及室内设计中第1节人体工程学的含义和发展人体工程学的知识和总结是在人们的劳动和实践中产生，并伴随着人类的技术水平和文明程度的提高而不断发展完善的。人体工程学的发展大致经历了以下三个阶段：第一阶段：人适应机器第二阶段：机器适应人第三阶段：人—机—环境相互协调第1节人体工程学的含义和发展人体工程学教学目的通过学习《人体工学》，使学生了解人体工学的基本体系，初步学会人体工学的基本原则和方法出发，发现设计中存在的人体工程问题，并且能在课程学习的基础上，通过设计实践，创造性的提出人体工程学的解决方案。人体工程学第1节人体工程学的含义和发展第2节人体工程学研究的主要内容第3节人体工程学研究的方法第4节人体基础数据第5节人的行为心理与空间环境第2节人体工程学研究的主要内容人体工程学研究的主要内容大致分为三方面：1.工作系统中的“人”2.工作系统中直接由人使用的机械部分如何适应人的使用3.环境控制，如何适应人的使用第2节人体工程学研究的主要内容(1)生理学研究人的感觉系统、血液循环系统、运动系统等基本知识.(2)心理学研究感觉、知觉、注意、警觉、拥挤、领域、私密性、向光性等概念。(3)环境心理学研究人和环境的交互作用，刺激与效应，信息的传递与反馈，环境行为特征和规律等知识。(4)人体测量学研究人体特征，人体结构尺寸和功能尺寸及其在工程设计中的应用等知识。人体工程学研究理论基础：物理的原则：如杠杆、惯性定律、重心原理，在人体工程学中也适用。生理、心理兼顾原则：人体工程学必须了解人的结构，除了生理，还要了解心理因素。考虑环境的原则：人—机关系并不是单独存在的，它存在于具体的环境中，单独地研究人、研究机械、研究环境，再把它们和起来，不是在研究人体工程学。在进行人体工程学研究时要遵循以下原则第2节人体工程学研究的主要内容第2节人体工程学研究的主要内容行为空间——物质环境——知觉环境外部环境信息——人体一、人体感觉系统二、人体力学人体生理学知识：三、心理学第2节人体工程学研究的主要内容人体生理学知识一、人体感觉系统人类能认识世界，改造环境，首先是依靠人的感觉系统，由此才可能实现人和环境的交互作用。人的感觉系统是由神经系统和感觉器官组成。了解神经系统，才能知道心理活动发生的过程；了解其感觉器官，才能撇得刺激与效应发生的生理基础。与环境直接作用的主要感官是眼、耳、鼻、口、皮肤及由此而产生的视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉，即“五觉”，另外还有平衡系统产生的运动觉。第2节人体工程学研究的主要内容（一）神经系统神经系统是人体生命活动的调节中枢。人类生活在错综复杂的社会里，千变万化的自然环境中，对于外界的刺激都能作出相应的反应。它是通过反射，在一系列的基本神经单位，即神经元所形成的反射弧中完成的。第2节人体工程学研究的主要内容（二）视觉的生理基础眼睛是人体最精密、最灵敏的感觉器，外部环境80％的信息是通过眼睛来感知的。眼睛是由眼球、眶、结膜、泪器、眼外肌等组成。（三）听觉的生理基础了解耳朵的构造及其生理机制，才能知道听觉刺激的特性。明白大的声音对听觉的干扰，使人烦躁，噪声对健康的危害以及如何利用听觉特性，设计一个好的室内听觉第2节人体工程学研究的主要内容（四）嗅觉的生理基础室内的空气品质所显示的气味、粉尘及有害气体的含量等，不仅影响室内环境的质量，而且也直接关系到人的健康。而能感知其刺激作用的则主要依靠人的嗅觉器官，即鼻子。依靠嗅觉可以辨别有害气体（如煤气），也可以辨别植物的芬芳，创造良好的室内环境。第2节人体工程学研究的主要内容二、人体力学1．人体骨骼力学模型人体运动系统的各个组成部分，造就了人的空间形态，也维持了人的内力和重力平衡。作用：不仅支撑了人体各个器官，还承担了外来的负荷。而各种力的传递就是通过关节或韧带来实现的。第2节人体工程学研究的主要内容2．人体姿势根据人体测量学所制定的规范，每个人的立姿、坐姿、蹲姿、跪姿（单腿跪或双腿跪）和卧姿的基本形态及其结构尺寸几乎是不变的。唯独弯姿，由于人体活动的功能不同，弯姿也不定形，其空间功能尺寸也不同。第2节人体工程学研究的主要内容3．力的传递由于人体姿势不同，人体内力和重力传递的路线也不相同第2节人体工程学研究的主要内容不同姿势的支撑面的压力分布图第2节人体工程学研究的主要内容4．运动和疲劳人的室内活动和家务劳动引起的人体运动，要耗费大量的体能。与室内设计相关的主要是与运动有关的局部尺寸:1.如楼梯的踏步高度和宽度，煤气灶和洗盆的高度，生产流水线各种装配件的位置等。2.如何使其距离、高度有一个适合人体运动需要的合理尺寸，以减少肌力和体能的损耗，亦即减少疲劳，这也是运动中的工效。第2节人体工程学研究的主要内容心理学知识心理学是研究人的心理现象及其活动规律的科学。心理是人的感觉、知觉、注意、记忆、思维、情感、意志、性格、意识倾向等心理现象的总称。一、心理和行为从哲学上讲，人的心理是客观世界在人头脑中主观能动的反映，即人的心理活动的内容来源于我们的客现实和周围的环境。每一个具体的人所想、所作、所为均有两个方面，即心理和行为。第2节人体工程学研究的主要内容（一）感觉的类型和作用感觉是人的大脑两半球对于客观事物的个别特性的反映，感觉是最简单的一种心理现象，是心理活动的基础。感觉分为两大类：第一类是反映外界各种事物个别特性的感觉，称为外部感觉，这与室内设计的关系最为密切。第二类是反映我们自身各个部分内在现象的感觉，称为内部感觉，这同室内热环境等设计有关，当室内环境不能满足内在分析器的生理和心理要求时，则会出现“建筑病综合症”。第2节人体工程学研究的主要内容三、注意和记忆（一）注意的特点和作用人的各种心理活动均有一定的指向性和集中性，心理学上称之为“注意”。注意分无意注意和有意注意两种类型。无意注意是指没有预定的目的，也不需要作意志努力的注意,它是由于周围环境的变化而引起的。影响注意的因素有两个方面：一是人的自身努力和生理因素，二是客观环境。第2节人体工程学研究的主要内容提高注意力常用的方法有三种：一是加强环境刺激的强度。二是加强环境刺激的变化性。三是采用新异突出的形象刺激。室内设计需要想象，每一个作品的创造活动，都是创造想象的结果。人体工程学第1节人体工程学的含义和发展第2节人体工程学研究的主要内容第3节人体工程学研究的方法第4节人体基础数据第5节人的行为心理与空间环境第3节人体工程学研究的方法人体测量学知识本节主要介绍人体测量的内容、方法等基本概念及与室内设计关系。一、人体测量学与室内设计的关系人体测量是1.工业产品设计，2.工业场所设计，3.室内空间设计的基础，这些设计也正是室内设计的主要内容。第3节人体工程学研究的方法（一）工业产品设计第3节人体工程学研究的方法（二）工业场所设计第3节人体工程学研究的方法（三）室内空间设计室内空间大小更离不开人的尺度要求。确定一扇门的高度和宽度，就要了解人在进入房间时的姿势和活动范围及其功能尺寸，才能最经济、最科学地确定门的大小。确定观众厅里走道的宽度，坐椅每排间距，就要了解人在通行时每股人流的最小宽度，坐着时人的臀部到膝盖的尺寸和坐高，才能使观众舒适地坐着，既不影响他人的通行又不影响后排人的观看，使每排间距最经济，从而节省面积和空间高度。第3节人体工程学研究的方法（三）室内空间设计第3节人体工程学研究的方法二、人体测量的内容和方法（一）人体测量内容人体测量的内容主要有四个方面：人体构造尺寸、人体功能尺寸、人体重量和人体的推拉力。第3节人体工程学研究的方法a.形态测量：以检查人体形态的方式进行测量，主要内容有：人体长度，人体体型，人体体积和重量，人体表面积。b.生理测量：测量人体的主要生理指标，主要内容包括：人体出力范围，人体感觉反应，人体疲劳。c.运动测量：在对人体静态形态测量的基础上，测量人体的活动过程和活动范围的大小，主要内容有：动作范围，动作过程，形体变化，皮肤变化。第3节人体工程学研究的方法人体测量数据运用原则1、确定设计中最重要的尺度2、确定设计的使用者的群体3、尽量使用最新的人体尺寸数据4、注意动态尺寸第3节人体工程学研究的方法1．人体构造尺寸人体构造尺寸（即人体结构尺寸）主要指人体的静态尺寸。它包括头、躯干、四肢等在标准状态下测得的尺寸。在室内设计中应用最多的人体构造尺寸有：身高、坐高、臀部一膝盖长度、臀部宽度、膝盖和膝腘高度、大腿厚度、臀部一膝腘长度、坐时两肘之间的宽度等第3节人体工程学研究的方法第3节人体工程学研究的方法2．人体功能尺寸人体功能尺寸是指人体的动态尺寸，这是人体活动时所测得的尺寸。由于行为目的不同，人体活动状态也不同，故测得的各功能尺寸也不同。要精确的测量其尺寸是比较困难的，但根据人在室内活动的范围和基本规律，也可以测得其主要功能尺寸。手脚的工作域：1、水平作业域是人于台前，在台面上左右运动手臂而形成的轨迹范围，手尽量外伸所形成的区域为最大作业域。而手臂自然放松运动所形成区域为通常作业域.第3节人体工程学研究的方法2、垂直作业域：指手臂伸直，以肩关节为轴作上下运动所形成的范围。对决定人在某一姿态时手臂触及的垂直范围有用，如搁板，挂件门拉手等，带书架的桌子。第3节人体工程学研究的方法第3节人体工程学研究的方法立姿的活动空间立姿时人的活动空间不仅取决于身体的尺寸，而且也取决于保持身体平衡的微小平衡动作和肌肉，驰、脚的站平面不变时，为保持平衡必须限制上身和手臂能达到的活动空间。第3节人体工程学研究的方法坐姿的活动空间单腿跪姿的活动空间第3节人体工程学研究的方法仰卧的活动空间第3节人体工程学研究的方法摸高：是指手举起时达到的高度，身高与摸高的关系见图。垂直作业域与摸高是设计各种框架和扶手的依据，柜架的经常使用的部分应该设计在这个范围内.第3节人体工程学研究的方法第3节人体工程学研究的方法（二）、人体活动空间现实生活中人们并非总是保持一种姿势不变，人们总是在变换着姿势，并且人