人体工程学第一章概论.

人体工程学第一章概论第二章人体测量学与人体尺寸第三章室内环境中人体活动的因素第四章家具设计中的人体因素第五章人的知觉、感觉与室内环境第六章心理、行为与空间环境第七章人体工程学在设计中的应用及评价建筑的内部空间主要为人所使用，它几乎所有部分都与人类的活动有关。随着人们生活水平的提高和科学技术的进步，对生活环境在舒适性、效率性等方面有了更高的要求，技术和科学的进步也要求室内设计对解决这一系列的问题有更严谨和科学的方法。人体工程学正是这样的一门关于“人”的学科。1.1人体工程学与室内设计1.2人体工程学简介1.1人体工程学与室内设计人体工程学又叫人类工学或人类工程学。它以人—机关系为研究的对象，以实测、统计、分析为基本的研究方法。人体工程学初期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。后来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，并且成为室内设计不可缺少的基础之一。从室内设计的角度来说，人体工程学的主要功用在于通过对于生理和心理的正确认识，使室内环境因素适应人类生活活动的需要，进而达到提高室内环境质量的目标。它根据人的体能结构、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。人体的结构非常复杂，从室内人类活动的角度来看，人体的运动器官和感觉器官与活动的关系最密切。运动器官方面，人的身体有一定的尺度，活动能力更有一定的限度；无论是采取何种姿态进行活动，皆有一定的距离和方式，因而与活动有关的空间和家具器物的设计必须考虑人的体形特征、动作特性和体能极限等人体因素。感觉器官方面，人的知觉与感觉与室内环境之间存在着极为密切的关系，诸如室内的温度、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，因而了解人的知觉和感觉特性，可以为室内设计建立环境条件的标准。人体工程学在室内设计中作用主要体现在以下几个方面。1.为确定空间范围提供依据在确定空间范围时，必须搞清使用这个空间的人数，每个人需要多大的活动面积，空间内有哪些家具设备以及这些家具和设备需要占用多少面积等。作为研究问题的基础，首先要准确测定出不同性别的成年人与儿童在立、坐、卧时的平均尺寸。还要测定出人们在使用各种设备时，以及从事各种活动时所需空间的体积与高度，这样一旦确定了空间内的总人数，就能定出空间的合理面积与高度。2.为设计家具提供依据家具分为人体家具，贮藏家具等。属于人体家具的椅、床等，要让人坐着舒适，书写方便，睡得香甜，安全可靠，减少疲劳感。属于贮藏家具的箱柜、橱、架等，要有适合贮存各种衣物的空间，并且便于人们存取。为满足上述要求，设计家具时必须以人体工程学作为指导，使家具符合人体的基本尺寸和从事各种活动需要的尺寸。3、为确定感觉器官的适应能力提供依据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能接受的，这是人体工程学需要研究的另一个课题。视觉：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。听觉：人体工程学首先要研究人的听觉极限。实验表明，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。1.2人体工程学简介1.2.1人体工程学是一门研究人与机械及环境的关系的学说一般来说，光凭“人体工程”(HumanEngineering)的字义不足以表达其研究的内容，人体工程学在国外由于研究的方向不同，因而产生了很多不同或意义相近的名称，(HumanEngineering)和“人因工学”(HumanFactors)。而欧洲则用“生物力学”(Biomechanics)、“生命科学工程”(Life—Sciences—Engineering)、“人体状态学”(HumanConditioning)、“人—机系统”(Man—MachineSystem)等。人类在生活中总是使用着某些物质设施，这些物质设施可以为人们的生活和工作服务，它们有些是生活和工作的工具，有的构成了人类生活的空间环境。这些就是人体工程学要研究的问题。人体工程学的宗旨是以达到舒适、安全和高效为目的。实际上自从有了人类和与之同时诞生的人类文明，人们就一直在不断地改进自己的生活质量和生产效能，尽管上古时代不可能产生今天这样的科学研究方法，但在人们的创造与劳动中已经潜在地存在人体工程学的萌芽，这些可以从旧石器时代的文物中看出。可以说人体工程学的宗旨自有人类以来就存在，从某种意义上说人类技术发展的历史也就是人体工程学发展的历史。但是，人体工程学作为一门独立的学科产生于20世纪的50年代。人们过去认为人体本身会随着机械文明的进步同时进化。然而事实证明，飞快发展的只有人类对自然的认识、生产工具和科学技术，人类的肉体从古至今并没有什么本质上的变化。1890年奥林匹克冠军(欧文)：100m／12s(约)；1984年奥运会冠军(刘易斯)：100m／9.83s(约)1769年法国汽车：36km／h现代：328km／h1825年英国火车：24km／h现代法国里昂高速：378km／h1903年美国飞机：48km／h现代美国SR—71：3508km／h人力飞机：22.26英里／h航天飞机：2.6万km／h随着工业的发展，人类制造了许多先进的工具和设施，然而却产生了许多关于人类的能力与机械关系的复杂问题。如：反应速度。高速运动的飞机和火车等的速度太快，使人类的神经反应不能适应，不能安全地使用。人接受信号，肌肉反应为100—500ms，完成控制动作0.3—0.5s，反应时间0.5—1s，如果是1800km／h的飞机0.6s飞300m。又比如:环境的问题，技术的发展使人们能够达到许多原来不能去的环境，如极地、太空等；人类的各种生产和生活活动也同样产生了各种特殊环境；还有人类文明的副产品——环境污染等，产生了许多人与环境的问题。1.2.2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，当时的美国军方发展和投入了大量威力强大的高性能武器，期望以技术的优势来决定战争的胜败。然而由于过分地注重武器的性能和威力，忽略了使用者的能力与极限，接二连三的出现意外事故。由于经常发生类似事故，经过多次调查，才查明这些事故主要是控制设备配置不当导致操作失误所致。(如飞机高度表问题)二战期间，美国飞机频繁发生事故经过调查发现飞机高度表的设计存在很大问题，高度表对于飞机非常重要，但当时的高度表将三个指针放在同一刻度盘上，这样要迅速读出准确值非常困难，后来把它改成了一个指针，消除了因高度表发生的事故隐患。在当时有许多问题人们是无法回答的，如：一个人由荧光屏上能接受多少信息，在飞机中出现的血液重力问题，人能否承受12倍的重力加速度，人在突然失去压力的情况下会发生什么。工程师们感到人的因素在应用科学的研究中非常重要，于是有一些科学家转向了人与复杂工作系统之间协调问题的研究。这些人包括了行为学家、心理学家、生理学家、人类学家和医生。他们对有关人类的心理、生理、社会学、工效学、物理学及其他应用科学进行了研究，使人的条件与物理原则结合起来，再应用到兵器的设计上，从而成为一门新的科学。自从英国工业革命以来，由于手工业的工业化，促使生产线作业普遍发展。这与手工业时代时使用个人惯用的工具、技术的个人性、工作个人性的生产方式有很大的不同，在生产线的作业为单调、反复性的工作。二战以后，工业生产向机械化和自动化发展，一连串流水线生产系统的发展、新式生产机械和新的生产技术的使用，使工业生产化，人与机械间产生了高度的生理与心理摩擦，直接或间接地影响了工作效率与正确性，从而产生了许多严重的后果。因此在设计机械时，有必要对人的因素进行深入的研究，使机械具备人的特性，适应人的行为，这才是适合人使用的现代化的机械。机械为人服务，应该是机械适应人的要求。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。对人和机械关系的研究也在不断发展。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。第一节人体工程学笔记笔记笔记笔记笔记笔记1.1人体工程学与室内设计人体工程学又叫人类工学或人类工程学。它以人—机关系为研究的对象，以实测、统计、分析为基本的研究方法。从室内设计的角度来说，人体工程学的主要功用在于通过对于生理和心理的正确认识，使室内环境因素适应人类生活活动的需要，进而达到提高室内环境质量的目标。它根据人的体能结构、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。笔记笔记笔记笔记笔记笔记笔记笔记人体工程学在室内设计中作用主要体现在以下几个方面。1.为确定空间范围提供依据2.为设计家具提供依据3为确定感觉器官的适应能力提供依据视觉：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。笔记笔记听觉：人体工程学首先要研究人的听觉极限。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。1.2人体工程学简介1.2.1人体工程学是一门研究人与机械及环境的关系的学说一般来说，光凭“人体工程”(HumanEngineering)的字义不足以表达其研究的内容，人体工程学在国外由于研究的方向不同，因而产生了很多不同或意义相近的名称，(HumanEngineering)和“人因工学”(HumanFactors)。而欧洲则用“生物力学”(Biomechanics)、“生命科学工程”(Life—Sciences—Engineering)、“人体状态学”(HumanConditioning)、“人—机系统”(Man—MachineSystem)等。笔记人体工程学的宗旨是以达到舒适、安全和高效为目的。1.2.3人体工程学的定义人体工程学是一门技术科学。技术科学是介于基础科学和工程技术之间的一大类科学。人体工程学强调理论与实践的结合，重视科学与技术的全面发展，它从基础科学、技术科学、工程技术这三个层次来进行纵向探讨。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。从各门学科之间的横向关系看，人体工程学试图解决的是人与机器、人与环境之间不和谐的矛盾。任何一门学科都要针对一定范围内的问题展开研究，建立理论体系，这就是这门学科的科学性。同样，任何一门学科都要运用其理论体系，提出解决某类问题的方法，这就是该门学科的技术性；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。基本概念1.在人、机、环境三个要素中，“人”是指作业者或使用者。“机”是指机器，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。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。我们所说的“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。应激：由于心理