87人体工程学

人体工程学环境艺术设计FOUR家具设计中的人体因素•一〉工作面的高度•①工作面高度应由人体肘部高度来确定，而不是由地面以上的高度来确定。•②工作面的最佳高度略低于人的肘部。曾对4062个人进行统计研究，人的肘部高度是人体高度的63﹪。工作面的高度是决定人工作时的身体姿势的重要因素。•工作面的高度设计按基本作业姿势可分为三类：•站立作业、坐姿作业、交替式作业。人体工程学FOUR家具设计中的人体因素•一〉工作面的高度•1〉站立作业•站立作业工作面是指作业时手的活动面。工作面可以是工作台的台面，也可以是主要作业区域。站立工作时，工作面的高度决定了人的作业姿势。•男性的最佳作业面高度为95~100㎝，女性的最佳作业面高度时88~93㎝。作业性质也可影响作业面高度的设计。•①对于精密作业，作业面应上升到肘高以上5~10㎝，以适应眼睛的观察距离。•②对于工作台，如果台面还要放置工具、材料等，台面高度应降到肘高以下10~15㎝。•③若作业体力强度高，例如需要借助身体的重量（如木工、瓦工），作业面应降到肘高以下15~40㎝。如图人体工程学人体工程学FOUR家具设计中的人体因素FOUR家具设计中的人体因素•一〉工作面的高度•2〉坐姿作业•对于一般的坐姿作业面的高度仍在肘高以下5~10㎝比较合适。在精密作业时，作业面的高度必须增加，在精密作业中，视觉距离决定了作业姿势、坐姿作业面高度。人体工程学作业类型男性女性精密，近观察距离90~11080~100读、写74~7870~74打字、手工施力6865FOUR家具设计中的人体因素•一〉工作面的高度•3〉坐立交替式作业•这是指工作者在作业区内，既可坐也可站立。•可坐立交替的工作，这种工作方式很符合生理学和矫形学的观点。•坐姿解除了站立时人的下肢肌肉负荷，而站立时可以放松坐姿引起的肌肉紧张，坐与站各导致不同肌肉的疲劳和疼痛，所以坐立之间的交替可以解除部分肌肉的负荷，坐立交替还可使脊椎中的椎间盘获得营养。人体工程学FOUR家具设计中的人体因素•一〉工作面的高度•4〉斜作业面作业时，人的视觉注意区域决定头的姿势。•头的姿势要舒服，视线与水平线的夹角应保持在此夹角为32°~44°，站姿时为23°~34°。•由于视线倾斜的角度包括头的倾斜和眼球转动两个角度，实际头倾斜角度为站立8°~22°坐姿17°~29°。•绘图桌的设计应注意以下几条要求：•高度和倾斜度都可调；•桌面前缘的高度应在65°~130°内可调；•桌面倾斜度应在0°~75°内可调。人体工程学FOUR家具设计中的人体因素•二〉座位设计•座椅对人有以下的益处：•①减轻腿部肌肉的负担；•②防止不自然的躯体姿势；•③降低人的耗能量；•④减轻血液系统的负担。人体工程学FOUR家具设计中的人体因素•二〉座位设计•1〉一般的座位设计原理•与座椅有关的舒适程度和功能效用是他们的设计与人体的结构及生物力学关系所构成的，座位的用途不同显然要求不同的设计，但仍然有一些一般的准则。•①重量的分布；•②座椅的高度；•③座位的深度和宽度；•④身躯的稳定性；•⑤侧面的轮廓：人体工程学的观点来看，座椅是坐的机器，对人体影响最大的是座椅的侧面轮廓。分懒椅和工作椅。•⑥按不同用途设计的座位。人体工程学座椅的几何尺寸P71人体工程学人体工程学FOUR家具设计中的人体因素FOUR家具设计中的人体因素•二〉座位设计•2〉坐的解剖学和生理学•为了解决坐姿的问题，必须了解人在坐着时发生的解剖学上的变化。•坐姿的最严重问题是对腰椎和腰部肌肉的有害影响。•矫形学家使用现代复杂的科学仪器测量了人在不同姿势和坐姿下椎间盘的内部压力变化。结果发现，人体姿势是决定椎间盘内压力的主要因素，椎间盘内压力过高时损害椎间盘的直接原因。人体工程学FOUR家具设计中的人体因素•二〉座位设计•2〉坐的解剖学和生理学•①人的背后仰和放松时，椎间盘内压力最小；•②靠背倾角越大，肌肉负荷越小；•③5㎝厚的短靠腰，与平面的靠背相比，可降低椎间盘压力，减轻肌肉负荷；•④靠背最佳倾角为120°，坐面最佳角度为14°，靠背应力5㎝厚的低靠腰。当靠背倾角超过110°后，倾斜的靠背支撑着身体上的重量，从而减小了椎间盘内压力。如图人体工程学人体工程学•二〉座位设计•3〉侧面轮廓•从人体工程学的观点来看，座椅是坐的机器，对人体影响最大的是座椅的侧面轮廓。•座椅分懒椅和工作椅人体工程学FOUR家具设计中的人体因素FOUR家具设计中的人体因素人体工程学FOUR家具设计中的人体因素人体工程学FOUR家具设计中的人体因素人体工程学•二〉座位设计•4〉设计工作椅应注意：•①高度可调。办公椅的高度调节范围为38~53㎝；•②可防止座椅滑动和翻倒。椅脚应设计5个。平分直径为40~45㎝的圆周上；•③给人留有足够的活动空间。需要经常站起的座椅应采用小脚轮；•④应保证腿的活动空间，以减轻腿的疲劳；•⑤坐面应为40~45㎝宽，38~42㎝长，坐面中部稍微下凹，前缘呈弧曲面，坐面后倾4°~6°；•⑥坐面的材料应透气而且不打滑，以增加坐面的舒服感。人体工程学FOUR家具设计中的人体因素人体工程学FOUR家具设计中的人体因素•三〉卧具设计•1〉睡眠的生理•睡眠是人的中枢神经系统兴奋与抑制的调节产生的现象，日常生活中，人的神经系统总是处于兴奋状态。•2〉床的尺寸•在长度上考虑到人在躺下时的肢体的伸展，所以实际比站立的尺寸要长一点，在加上头顶和脚下留出的部分空间，所以床的尺寸比人体的最大高度要多一些。•3〉床面材料•床面材料，应在提供足够柔软性的同时保持整体的刚性，这就需要多层的复杂结构。人体工程学FOUR家具设计中的人体因素FIVE人的知觉与感觉与室内环境•一〉人的知觉感觉与环境的关系•在各种生活环境中，除了人的形态与空间有关，人的知觉与感觉因素也是一个非常重要的因素，知觉和感觉是指人对外界环境的一切刺激信息的接受和反应能力，它是人的生理活动的一个重要的方面。•影响人类的环境因素可分为以下四种：•①物理环境：声光热的因素化学环境。•②各种化学物质对人的影响。•③生物环境：各种动植物及微生物对人的影响。•④其他环境。人体工程学FIVE人的知觉与感觉与室内环境•一〉人的知觉感觉与环境的关系•2〉知觉与感觉器官•知觉与感觉器官得共同特征是：•①知觉时间：感觉器官达到知觉的一定时间。•②反应时间：感觉器官受到刺激到引起反应的时间。•③时间疲劳：对刺激反应十分迟滞时，即感觉和知觉有了疲劳现象。•④感觉叠加：两个刺激叠加，强度加大。人体工程学FIVE人的知觉与感觉与室内环境•二〉视觉与视觉环境设计•1〉视觉特征如图人体工程学FIVE人的知觉与感觉与室内环境•二〉视觉与视觉环境设计•2〉视觉要素：•①视野是指眼睛固定于一点所能看到的范围，若眼睛平视，主观感觉大约向上能看到眉毛，向下能看到鼻子及唇部向上约55°，向下约70°，左右约各94°。•视野的研究对于操作控制及视觉空间的设计非常重要，如飞机座舱、汽车驾驶室和各种控制室等。•人们往往需要注视某一方向，并兼顾控制仪表，这时显示器的位置就要在不影响观察的情况下尽量安排在视野内，并且使用频率高的，需要辨认的放在主视野内，不常用的或提示与警告性的放在余视野内。•重要的3°以内，一般的20°~40°，一般在80°视野之外设置，因其视觉效率太低。对于视觉观察不利的因素应尽量安排在视野之外，如强烈的眩光。人体工程学FIVE人的知觉与感觉与室内环境•二〉视觉与视觉环境设计•2〉视觉要素：•②光感：•绝对亮度（眼睛能感觉到光的光强度，完全按适应的人能看到50英里的火光）、•相对亮度（光强度与背景的对比关系，称为相对值）、•光亮范围（光感不仅与光的强度有关，还与光范围大小有关，并与其成正比）、•辨别值（光的辨别难易与光和背景之间的差别有关，即明度差）•③视力是指眼睛测小物体和分辨细节的能力，它随着被观察物体的大小、光谱、相对亮度和观察时间的不同而变化。•④色彩：色彩的知觉范围；色彩与亮度。•⑤眼的调节：眼球的运动、远近调节、双眼的聚焦。人体工程学FIVE人的知觉与感觉与室内环境•二〉视觉与视觉环境设计•※3〉视觉现象：•①残像眼睛经过强光刺激后，会有残像留在视网膜上，这时由于视网膜的化学作用残留引起的。残像的问题主要是影响观察，因此应尽量避免强光和眩光的出现。••②适应人眼中有两种感觉细胞：锥体和杆体。锥体在明亮时起作用，而杆体对弱光敏感，人在突然进入黑暗环境时，锥体失去了感觉功能，而杆体还不能立即工作，因而需要一定的适应时间。•③视错觉知觉和外界的事实不一致时，会发生知觉的错误。错觉发生的因素主要由外界刺激的前后影响；脑组织的作用；环境的迷人现象；习惯；态度等如图人体工程学人体工程学人体工程学人体工程学FIVE人的知觉与感觉与室内环境FIVE人的知觉与感觉与室内环境•二〉视觉与视觉环境设计•4〉视觉环境：•①视觉陈示•陈示是指各种视觉信息通过一定的形式陈设显示出来。视觉陈示是以视觉为感觉方式的形式来传递各种信息。良好的陈示需注意几个因素：•视距•视角•照明•环境状况•整体效果•②光环境设计•照明设计的要素：适当的亮度工作位置的照明工作与背景的亮度差眩光和阴影的避免暗适应的避免光色人体工程学FIVE人的知觉与感觉与室内环境•三〉听觉与视觉环境设计•1〉听觉•听觉是除视觉以外人类第二大感觉系统，它由耳和有关神经系统组成。听觉要素包括：音调(音频)、响度、声强。•2〉声环境与噪声•就声音对人的感受而言，分为乐音与噪声•3〉音乐与工作人体工程学FIVE人的知觉与感觉与室内环境•三〉听觉与视觉环境设计•4〉噪声的心理和生理作用•听觉环境一类是悦耳的声音，主要是音响、声学设计的问题；一类是噪声。••①噪声的生理作用：警觉干扰、睡眠干扰、心理应激。•噪声的生理反应：血压升高、心律加快、皮下血管收缩、代谢加快、消化减慢、肌肉紧张。•②听力与噪声噪声聋•③对语言交流干扰•噪声增大，听到某特定声音能力逐渐下降。人体工程学FIVE人的知觉与感觉与室内环境•三〉听觉与视觉环境设计•④噪声与作业效能•噪声对体力作业的影响很小，但对人的思维活动和需要集中精力的活动干扰极大。•噪声对作业的影响有以下因素：噪声的强度；噪声的性质，是连续的还是间断的，是预料这内的还是预料之外的；噪声中也可能包含着有用的信息，如纯机器噪声；作业性质，例如是单调工作还是充满刺激的活动。噪声的有害作用使噪声更多的损害人的作业效能。•⑤实行噪声防护从以下方面入手：•噪声防护设计、减少噪声源、噪声传播、个人防护措施•设计两个房间的隔层时，应考虑墙、门、窗、以及天窗等对噪声的隔声作用。人体工程学FIVE人的知觉与感觉与室内环境•四〉触觉与触觉环境•1〉触觉•皮肤的感觉即触觉。包括温冷觉、压觉、痛觉。•温冷觉是接触空气产生的气温感觉；•压觉是由机械力作用于皮肤表面，由于力的大小不同、位置不同，会产生接触感、软硬感、粗糙感、细腻感等不同的感觉。•痛觉、压力感、温感、冷感，由皮肤上遍布的感觉点决定。•感觉点分布不同，触觉敏感程度在全身不同，舌尖、指尖最敏感，背部、后脚跟最迟钝。人体工程学FIVE人的知觉与感觉与室内环境•四〉触觉与触觉环境•2〉温热环境•体温：早晨临起床之前，体温最低；饭后体温会稍微升高一点；运动或劳动时能上升1℃以上；同环境温度变化幅度比，体温稳定到惊人的程度。•对寒暑的身体调整与适应•最佳温度条件：自古以来，人们利用住房、衣服和采暖来不断地减轻体温调节的负担，从中自然探索最佳温度条件。•供暖与送冷人体工程学FIVE人的知觉与感觉与室内环境•四〉触觉与触觉环境•3〉压力•人的身体与承托面接触面的大小会产生受力问题•4〉质地环境:•①应当选择体感好的材料：皮肤上分布的冷点和热点，对周围温度敏感。•②地板发滑会使人极度疲劳：塑料方砖和某些人造石材也容易打滑，易摔伤头部、重则骨折、脑震荡。•③擦伤：楼梯间、走廊、电梯等空间窄小、人员多、流动性大的室内环境中，墙面、扶手等经常与人接触的部位应注意材料的摩擦力问题。•④防止冬天静电问题：静电累积到一定数量会产生火花。人体有静电，与走路时鞋底与