人体工学

2020/6/11山东省工艺美术学院2010级环艺2020/6/122020/6/13设计的目的：为人2020/6/14设计是一种文化的倡导，是生活方式的创造。2020/6/151.通过本课的学习，掌握与室内设计相关的“人”的知识（人与室内）。2.为将来设计课程的学习及以后的工作中涉及到与“人”有关的问题提供解决的方法或参照系数。3.坚持以人为核心的指导思想。学习目的2020/6/161.处理好人、机、工作环境之间的关系。2.分清主要矛盾和次要矛盾。如台灯安全（绝缘材料和腐蚀材料）1.不要照搬数据和图表。（适合哪部分人群）2.创造新的研究方法。3.明确人机工程学的目的。指导思想2020/6/17一、概论二、人的知觉、感觉与室内空间环境三、人体测量与人体尺寸四、人体工程学与室内空间设计（心理）五、人体工程学与环境艺术设计六、建筑家具与人体家具2020/6/18一、概论2020/6/19设计师对“人”有一个科学全面的了解，人体工程学正是这样的一门关于“人”的学科。在设计过程中，要时刻贯彻以人为中心的设计思想，使设计出来的东西真正能为人所用，只有这样设计出来的东西才能经久不衰。2020/6/1101．１．1人体工程学是一门研究人与机械及环境的关系的学说。人体工学以人-机关系为研究的对象，以实测、统计、分析为基本的研究方法。它的宗旨是以达到舒适、安全和高效为目的。1．１人体工程学简介2020/6/111人体工程学的运用领域分为两大类，一是探讨如何使人体与物理设备获得最合适的组合，以获得使用者群体最大的安全、效率和舒适；二是探讨如何运用最合适的作业设计，以改进人们工作时的品质。2020/6/1121．１．2人体工程学发展的历史人体工程学正式建立的时间是在第二次世界大战。2020/6/113由于不同的时代工业技术的主角不同，因而产生的问题也不同。如，机械化时代：人体尺寸、施力、人对物理环境的适应能力等。电子时代：人的技能与学习的能力。信息时代：人的信息接受能力和处理能力。2020/6/1141．１．3人体工程学的定义与人体工程学有关的基础科学知识主要包括：心理学、生理学、解剖学、系统工程等。在工程技术方面，人体工程学已广泛运用于军事、工业、农业、交通运输、建筑、企业管理、安全管理、航天、潜水等行业。所以说，人体工程学并不是一门单一的学识，而是一门包含有各个学科领域的科技整体综合学识。人体工程学是一门技术科学。2020/6/115从各门学科之间的横向关系看，人体工程学的最大特点是联系了关于人和物两大类科学，试图解决人与机器、人与环境之间不和谐的矛盾。从科学性和技术性两个方面给人体工程学下如下定义：人体工程学是研究“人-机-环境”系统中人、机、环境三大要素之间的关系，为解决该系统中人的效能、健康问题提供理论与方法的科学。2020/6/116人、机、环境、效能和健康，作以下几点解释。1．在人、机、环境三个要素中，“人”是指作业者或使用者，人的心理特征、生理特征以及人适应机器和环境的能力都是重要的研究课题。“机”是指机器，但较一般技术术语的意义要广的多，包括人操作和使用的一切产品和工程系统。怎样才能设计出满足人的要求、符合人的特点的机器产品，是人体工程学探讨的重要问题。“环境”是指人们工作和生活的环境，噪声、照明、气温等环境因素对人的工作和生活的影响是研究的主要对象。2020/6/1172．“系统”是人体工程学最重要的概念与思想。人体工程学的特点是，它不是孤立地研究人、机、环境这三个要素，而是从系统的总体高度，将它们看成是一个相互作用、相互依存的系统。“系统”即由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机整体，而这个“系统”本身又是它所从属的一个个更大系统的组成部分。如，“人机系统”，它距有人与机两个组成部分，它们通过显示仪、控制器以及人的感知系统和运动系统相互作用、相互依赖，从而完成某一个特定的生产过程。2020/6/118人体工程学的“应激”理论强调人体各器官的有机联系，生理现象和心理现象的联系，身体健康与自然环境的联系。由于心理刺激而引起生理变化的现象，称为应激。它是最早由塞里提出的。2020/6/1193．“人的效能”主要是指人的作业效能，即人按照一定的要求完成某项作业时所表现出的效率和成绩。2020/6/1204．“人的健康”，包括身心健康和安全。近几年来，人的心理健康受到广泛重视。心理因素能直接影响生理健康和作业效能，因此，人体工程学不仅要研究某些因素对人的生理损害，例如强噪声对听觉系统的直接损伤，而且要研究这些因素对人的心理损害，例如有的噪声虽不会直接伤害人的听觉，却造成心理干扰，引起人的应激反应。2020/6/121关于人体工程学的定义，还有两点应特别注意：第一，人体工程学是在人与机器、人与环境不协调，甚至存在严重矛盾这样一个历史条件下逐步形成建立起来的，而且还在不断发展。第二，人体工程学研究的重点是系统中的人。2020/6/122人体工程学在解决系统中人的问题上，主要有两条途径：（1）使机器、环境适合于人；（2）通过最佳的训练方法，使人适应与机器和环境。任何系统按人体工程学的原则进行设计或管理，都必须同时从这两个方面考虑。2020/6/1231.工作系统中的人。如人体尺寸，信息的感受和处理能力，生理及心理需求等。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。这些部分分为三大类：（1）显示器：仪表、信号、显示屏；（2）操纵器：各种机具的操纵部分，杆、钮、盘、轮等；（3）机具：家具、设备等。人体工学研究的主要内容大致分为三方面：1．１．4人体工程学研究的主要内容2020/6/1243.环境控制，如何适应人的使用。（1）普通环境：建筑与室内空间环境的照明、温度、湿度控制等。（2）特殊环境：比如冶金、化工、采矿、航空和极地探险等行业，有时会遇到极特殊的环境：高温、高压、振动、噪声、辐射和污染等。2020/6/1251．１．5人体工程学的研究方法1.观察法:是通过直接或间接观察2.实测法:借助于仪器设备进行实际测量3.实验法:在人为设计的环境中对被测试的行为或反应进行测试4.模拟和模型实验法:各种人体模型等5.计算机辅助研究法:能知道产品的功能参数,进行可用性测试6.系统分析法:是在获取一定的资料和数据后采用的一种研究方法2020/6/1261.２人体工程学与室内设计人体工程学是一门边缘学科，具有多学科交叉的特征。它是以人为主体，以生理学、心理学为基础，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、力学等方面与环境之间的合理协调关系，并将其设计成果直接服务于生产或生活的一门应用学科。又称人类因素工程学，人机工程学。在欧洲，称“生物力学”、“生命科学工程”、“人体状态学”、“人-机系统”等。2020/6/127人体工程学是从战争中诞生的，首先用于军事上，主要用来解决各种武器如何便于操作，如何提高命中率和安全可靠等问题。二战结束后，人体工程学迅速渗透到空间技术、工业生产、建筑设计以及生活用品等领域，并且成为室内-空间设计不可缺少的基础之一。也可以说，人类技术发展的历史也就是人体工程学发展的历史。在美国、德国和日本等国，人体工程学已经成为一个比较成熟的学科。2020/6/128人体工程学的重心完全放在“人”的上面，而后根据人的体能结构、心理形态和活动需要等综合因素，充分运用科学的方法，通过合理的室内空间设计和设施家具的设计，达到使人在室内的活动高效、安全和舒适的目的。如图列出了室内人体工程学的研究内容。2020/6/129另外，人的知觉、感觉与室内空间环境之间存在着极为密切的关系，诸如室内的温度、湿度、光线、声音等环境因素皆直接和强烈地影响着人的知觉和感觉，并进而影响人的活动效果。人体工程学在设计尤其在室内空间设计中的作用主要体现在以下几个方面。2020/6/1301.为确定空间范围提供依据影响空间大小、形状的因素相当多，但最主要的因素还是人的活动范围以及家具设备的数量和尺寸。因此，在确定空间范围时，必须搞清楚使用这个空间的人数，每个人需要多大的活动面积，空间内哪些家具设备以及这些家具和设备需要占用多少面积等。如图2020/6/1312.为设计家具提供依据家具的主要功能是实用，因此，无论是人体家具还是储存家具都要满足使用要求。属于人体家具的椅、床等，要让人坐着舒适，书写方便，睡的舒服，安全可靠，减少疲劳感。属于贮藏家具的柜、橱、架等，要有适合贮存各种衣物的空间，并且便于人们存取。设计家具时必须以人体工学作为指导，使家具符合人体的基本尺寸和从事各种活动需要的尺寸。如图2020/6/1323.为确定感觉器官的适应能力提供依据人的感觉能力是有差别的，人的感觉器官在什么情况下能够感觉到刺激物，什么样的刺激物是可以接受的，什么样的刺激物是不可以接受的，这是人体工程学需要研究的另一个课题。人体工程学既要研究一般规律，又要研究不同年龄、不同性别的人感觉能力的差别。以视觉为例，人体工程学要研究人的视野范围（包括静视野和动视野）、视觉适应及视错觉等生理现象。在听觉方面，人体工学首先要研究人的听觉极限，即什么样的声音能够被人听到。实验证明，一般的婴儿可以听到频率为每秒20000次的声音，成年人能听到频率为每秒6100-18000次的声音，老年人只能听到每秒10100-12000次的声音。其次，要研究音量大小会给人带来怎样的心理反应以及声音的反射、回音等现象。以音量为例，110dB的声音即可使人产生不愉快感，130dB的声音可以给人以刺痒感，140dB的声音可以给人以压痛感，150dB的声音则有破坏听觉的可能性。触觉、嗅觉等方面的问题也有很多。研究这些问题，对于确定室内空间环境的各种条件（如色彩配置、景物布局、温度、湿度、声学要求等）都是绝对必需的。2020/6/133二、人的知觉、感觉与室内空间环境2020/6/134在我们的各种生活环境中，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。了解知觉和感觉，不但有助于了解人类心理，而且对在环境中人的知觉和感觉器官的适应能力的确定提供科学依据。2020/6/135２．1感觉及其特征感觉是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物的个别属性的反映.来自体内外的环境刺激通过眼,耳,鼻,口,皮肤等感觉器官产生神经冲动,通过神经系统传递到大脑皮层感觉中枢,从而产生感觉.感觉是一种最简单而又最基本的心理过程,在人的活动过程中起着极其重要的作用.感觉具有以下特征:2020/6/136（1）适宜刺激。感觉器官只是对相应的刺激反应,这种刺激形式被称为该感觉器官的适宜刺激.如:感觉类型感觉器官适宜刺激识别特征视觉眼光形状.色彩.方向等听觉耳声声音的强弱.高低.远近.方向等嗅觉鼻挥发性物质气味味觉舌可被唾液融解物酸.甜.苦.辣.咸等肤觉皮肤及皮下组织物理化学作用触压.温度.痛觉（2）适应。感觉器官接受刺激后,若刺激强度不变,则经过一段时间后,感觉会逐渐变弱以至消退,这种现象称为适应.通常所说的“久而不闻其臭”就是嗅觉器官产生适应的典型例子。2020/6/137（3）感觉。限人的各种感受器在接受信息时有较大的局限性,他们对刺激作用的感受在强度上有一定的限制。（4）相互作用。在一定条件下,各种感觉器官对其适应刺激的感受能力都将因受到其他刺激的干扰影响而降低,这种使感受性发生变化的现象称为感觉的相互作用。（5）对比。同一感受器接受两种完全不同但属同类的刺激物的作用,而使感受器发生变化的现象被称为对比。（6）余觉。刺激消失后,感觉可存在一极短的时间,这种现象叫余觉。2020/6/138２．2知觉及其特性知觉是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物和主观状况整体的反映。基本特性如下，（1）整体性。人的知觉系统具有把个别属性，个别部分综合成为一个统一的有机整体的能力，这种特性称为知觉的整体性。知觉的整体性可使人们在感知自己熟悉的对象时，只根据其个别属性或主要特征即可将其作为一个整体而被知觉。影