人体工程学概论(讲义)

1人体工程学之概论讲义徐磊青，同济大学建筑与城市规划学院副教授，[e-mail]一．人体工程学绪论现代建筑设计日益重视人、物和环境间以人为主体的具有科学依据的协调，因此建筑设计除了依然十分重视视觉环境的设计外，对实质环境的其他方面，如包括声光热微气候等在内的周围环境，以及各种环境条件与人的生理和心理方面的互动关系的研究也开始予以高度重视，并也逐渐开始运用到设计实践中去。与此相适应的是一些相关学科如人体工程学和环境心理学也受到了了相关业者的关注。二．什么是人体工程学1．人与物体关系的思路我们不能仅限于机械和设施本身，必须要了解人使用的时候的安全、正确和效率。过去的思想就是机械就是机械，人体就是人体。两者分开来看，实际上我们现在要把人体和机械密切地连在—起成为一个体系。二战后人体工程学的特征是研究和适用范围不仅限于军事，也普及到一般产业，譬如汽车业。在在工作机械、产业机械、车辆、交通以及作业安全等领域也陆续运用人体工程学。于是人与物的思路超越了人—机械体系，进入了人—物体体系，进入了人—空间体系。我们要运用人体工程学设计、规划我们的生活环境，使我们的生活环境更安全、更有效率。2．人体工程学的定义一般理解：人体工程学是探知人体的工作能力和极限，从而使人们所从事的工作趋向适应人体解剖学、生理学、心理学的各种特性。现在，人体工程学已经推广到人／物、人／空间的体系，所以应用范围已经推广到家具和不便搬动的设备(如中间)上。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。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得多，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。2)“系统”是人体工程学最重要的概念和思想。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更大系统的组成部分。人体工程学讨论的“人机系统”，它具有人和机两个组成部分，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。3．“效能”主要是指人的作业效能，即人按照一定要求完成某项作业时所表现出的效率和成绩。工人的作业效能由其工作效率和产量来测量。从管理的角度看，现代管理体系三要素(人、物资、信息)中，人的管理主要是怎样获得最高的作业效能的问题。一个人的效能决定于工作性质、人的能力、工具和工作方法，决定于人、机、环境三个要素之间的关系是否得到妥善处理。4．“健康”，包括身心健康和安全。近几十年来，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。安全是与事故密切相关的概念。事故一般是指发生概率较小的事件，研究事故主要是分析造成事故的原因，人体工程学着重研究造成事故的人为因素。5.“舒适”,要使工作者、生活者和操作者觉得满意和舒适。当然，这是人体工程学的更高要求，以为不安全的、不健康的的环境肯定是不令人满意和舒适的。2关于人体工程学的定义。这里的关键是我们应掌握两点，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人/机/环境系统之间的交互关系。所以人体工程学，就是对人、家具、设施、空间和环境系统的研究，以优化人的生活和生产环境，适合人的身心活动要求。安全、健康、高效和舒适是这个系统优化的四个目标。3．设计与人体工程学从设计角度来说，人体工程学的主要作用在于通过对人、家具、设施、空间和环境系统的研究，提供设计人员对该系统的正确认识，使设计人员在设计中利用人体工程学的知识，主动的创造安全、健康、高效和舒适的工作和生活环境。具体来说，人体工程学可以为设计提供以下指导：1）为确定活动空间范围提供设计依据2）为家具设计提供依据3）为环境系统的优化提供设计依据4）使设计中考虑对事故的预防5)为重要的环境类型（如住宅、办公室和学校等）设计提供人体工程学理念和设计指导6)为弱势群体的环境设计提供设计依据人体工程学是分解的科学，它不能代替设计，设计则是—种综合分析，人体工程学知识提供资料，为设计提供桥梁，人体工程学是设计中必不可少的，但不是完备的条件。4．人体工程学的主要研究内容1)有关人体尺寸、动作空间2)关于知觉3)关于人体的能力4)关于步行活动、行动类型5)关于群体活动与群体流动6)关于建筑安全7)关于老年人、残疾人的环境设备8)关于标识等信息的标难化9)关于向设计提供应用技术5．我这个版本的人体工程学应该包括如下方面：1）人体运动能力，即人体活动的能力和能量获得。教学重点是静态施力及其影响。2）人体尺寸，即站、坐、卧、蹲等姿势的尺寸。教学重点是如何选取尺寸，以及人体尺寸应用的方法。3）动作与空间，即日常活动所需要空间的范畴，如识别、行走、围坐、停留、谈话、观看、如厕、群体活动等动作所需要的空间大小。教学重点是不同人群各种动作空间的相关知识，以及生理与心理的相关方面。4）周围环境，即直接围绕在人周围的环境（ambientenvironment）与人之间的互动关系，这主要包括声、光、热、颜色、气温、风、气压等在内周围环境诸因素，在不同情况下对人生理、心理的影响。教学重点是这些周围环境与工作效能、与生活健康、安全和舒适之间的相互关系。5）安全和健康的环境，即安全与健康的环境所需要考虑的方面。很明显这与环境类型有关。教学重点是设计中对事故的预防。6）重要环境类型中的人体工程学，即对人们工作和生活较重要的环境类型中，设计必须考虑的人体工程学因素，如住宅、办公室、学校、户外空间等在空间、设备、家具设计中的人体工程学因素。教学重点是强化学生在类似空间的设计中，对人体尺寸、动作空间、周围环境和安全与健康要素等的综合考虑。37）儿童、残疾人和老年人的环境。目前被考虑得较多的是残疾人和老年人。教学重点是这些弱势群体对空间、环境设施和家具的使用要求。8）标识与符号的标准化。通常建筑学的人体工程学教学中不考虑这一内容。但是对环境艺术专业来说，这一部分是不可或缺的。教学重点是标识认知的规律及标识标准化设计的方法。这些内容已经结合到同济大学建筑系的人体工程学教学之中。人－空间（设备与家具）－环境是密切地联系在一起的一个系统，教学内容也是从人－动作与空间－环境－具体环境－特殊环境，其顺序循序渐进。人体工程学的教学目的应该是，在讲授人体工程学的理论与知识的基础上，使学生能在建筑设计中运用人体工程学的基本知识，主动地创造安全、健康、高效和舒适的生活和工作环境。6．人体工程学研究方法7．人体工程学的发展历史与在我国的发展三．人体工程学的学习资源1.杨公侠，《建筑、人体、效能——建筑工效学》，天津科技出版社，2000。2.刘盛璜，《人体工程学与室内设计》，中国建筑工业出版社，1997。3.张月，《室内人体工程学》，中国建筑工业出版社，1999。4.常怀生，《建筑环境心理学》，中国建筑工业出版社，1990。5.朱祖祥，《人类工效学》，浙江教育出版社，1993。6.阿尔文·R·莱利，《人体工程学图解——设计中的人体因素》，中国建筑工业出版社，1998。人体工程学主要研究期刊《人类工效学》