人体工程学课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,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,物,欧 洲,Ergonomics,工效学,美 国,Human Factors,人类因素学,Human Engineering,人类工程学,Engineering Psychology,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,(Human Engineering),，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。,、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，并且人体本身也随着活动的需要而移动位置，这种姿势的变换和人体移动所占用的空间构成了人体活动空间,.,也叫作业空间。,常见的基本姿态：,1,、静态的手足活动：人体静态的手足活动时有不同的姿态，归纳的基本姿态有,4,种：,立位,、,坐位,、,跪位,和,卧位,。当人采取某种姿态时即占用一定的空间，通过对基本姿态的研究，我们可以了解人在一定的姿态的手足活动时占用的空间的大小。每个姿态对应一个尺寸群。,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,第,3,节 人体工程学研究的方法,3,人体重量,测量人体重量的目的在于科学地设计人体支撑物和工作面的结构。对于室内设计来说，体重主要涉及的是地面,椅面,床垫等的结构强度,由于人体体重的差异对这些支撑物设计影响较小，故可以粗略的计算，一般分为幼儿体重和成年人体重，以此来确定人体支撑物的计算荷载。,第,3,节 人体工程学研究的方法,4,人体推拉力,测量人体推拉力的目的在于合理地确定橱门的开启力和橱柜抽屉的重量，进而科学地设计家具五金的构造。我们在这方面做了一些测试，其结果将在人体测量一节,中加以介绍。,第,3,节 人体工程学研究的方法,（二）人体测量方法,人体测量方法主要有以下四种：,丈量法,、,摄像法,、,问卷法,、,自控或摇感测试法,。,1.,丈量法,主要用人体测量仪来测量人体构造尺寸，如用测高仪丈量身高坐高、肩高等；用直尺和卡尺丈量人体勺细部构造尺寸；用磅秤测量体重；用拉力器测量人体推拉力。,第,3,节 人体工程学研究的方法,2.,摄像法,“人体功能尺寸随着姿势而变化，故一般丈量法难以测得较准确结果常用的方法是用照相机或摄象机等作投影测量。,第,3,节 人体工程学研究的方法,3.,问卷法,人体功能尺寸是变化的尺寸，如何使其尺寸符,合人的需要，减少体力，从而达到相对的“舒适”,这就要测得人体感到“舒适”的功能尺寸，显然它,是同试用者的生理和心理特点有关。因“舒适”是,试用者的主观评价，随人而异，故采用问卷法。,（询问使用者的感受和想法）,第,3,节 人体工程学研究的方法,四、人体测量,按男女性别分开，且分为三个年龄段：,18-25,岁（男子）,26-35,（男女）,30-60,岁。根据室内设计工作的需要，分五个方面：,（）幼儿人体尺寸；,（）成年人人体与家具相关尺寸；,(3,）柜类家具及其使用空间尺寸；,（）座椅舒适度评价；,（）不同功能高度的水平拉力。,第,3,节 人体工程学研究的方法,2.2,人体尺度测量,2.2.1,人体尺度,2.2.2,百分位的概念,2.2.3,百分位的运用,2.2.4,数据的选择,2.2.5 24,个常用人体尺寸,人体尺度是人体工程学研究的最基本的数据之一。,人体尺度一般是指人体所占的三维空间，包括人体高度、宽度和胸廓前后径，以及各部分肢体的大小等。,不同年龄、性别、地区和民族国家的人体，具有不同的尺度差别。,第,3,节 人体工程学研究的方法,常用人体尺寸,身高：,指人身体直立、眼睛向前平视时从地面到头顶的垂直距离。,正常坐高：,是指人放松坐着时，从座椅表面到头顶的垂直距离。,眼高（站立）：,是指人身体直立、眼睛向前平视时从地面到内眼角的垂直距离。,肘部高度：,指从地面到人的前臂与上臂接合处可弯曲部 分的距离。,挺直坐高：,是指人挺直坐着时，座椅表面到头顶的垂直距离。,第,3,节 人体工程学研究的方法,常用人体尺寸,眼高（坐姿）：,是指人的内眼角到座椅表面的垂直距离。,肩高：,是指从座椅表面到脖子与肩峰之间的肩中部位置的垂直距离。,肩宽：,是指两个三角肌外侧的最大水平距离。,两肘宽：,是指两肋屈曲、自然靠近身体、前臂平伸时两肋外则面之间的水平距离。,肘高：,是指从座椅表面到肘部尖端的垂直距离。,大腿厚度：,是指从座椅表面到大腿与腹部交接处的大腿端部之间的垂直距离。,膝盖高度：,是指从地面到膝盖骨中点的垂直距离。,第,3,节 人体工程学研究的方法,臀部膝腿部长度：,是由臀部最后面到小腿背面的水平距离。,臀部膝盖长度：,是从臀部最后面到膝盖骨前面的水平距离。,臀部足尖长度：,是从臀部最后面到脚趾尖端的水平距离。,垂直手握高度：,是指人站立、手握横杆，然后使横杆上升到不便人感到不舒服或拉得过紧的限度为止，此时从地面到横杆顶部的垂直距离。,侧向手握距离：,是指人直立、右手侧向平伸握住横杆一直伸展到没有感到不舒服或拉得过紧的位置，这时从人体中线到横杆外侧面的水平距离。,向前手握距离：,这个距离是指人肩膀靠培直立，手臂向前平伸，食指与拇指尖接触这时从培到拇指梢的水平距离。,第,3,节 人体工程学研究的方法,