搜索
•第一章绪论•第二章人体工程学基础•第三章人体工程学与室内环境艺术设计•第四章室外环境设施设计与人体工程学•第五章人的行为心理与室外环境设计人体工程学人体工程学的起源与发展人体工程学研究的主要内容与方法人体测量常用人体尺寸及应用范围感官与环境艺术设计的关系绪论人体工程学基础第一节人体工程学的起源与发展提到人体工程学，人们就会不由自主地把它和工业化、现代化联系起来，但它的产生并不是突然的。回溯历史，在人类发展的每个阶段都影印着人体工程学的潜在意识，只是人们还不知道对它进行归纳总结，形成文字性理论。即使是在遥远的上古时代，在那些尘封已久的文物中，依然能够感受到它的存在。正是这些在历史发展中不断积累起来的经验，对日后产生的人体工程学奠定了非常重要的基础。第一节人体工程学的起源与发展例如：旧石器时代制造的石器多为粗糙的打制石器，造型也多为自然形，经常对人的肢体造成伤害，棱角分明，不太适于人的使用，而新石器时代的石器多为磨制石器，表面柔和光滑，造型也更适用于人的使用。因此可以说，人体工程学的知识和总结是在人们的劳动和实践中产生，并随着人类技术水平和文化程度的提高而不断发展完善的。第一节人体工程学的起源与发展人体工程学作为一门兴起的学科，其发展与工业革命是分不开的。自工业革命以来，安全、健康、舒适已成为人们关注的问题，在欧美等西方国家尤其受到学者们的重视。早在20世纪初，学者F.W.泰罗就在传统管理方法的基础上，首创了新的管理方法和理论，研究怎样操作才能省时、省力、高效，并制定了一整套以提高工作效率为目的的制作方法，被称作“泰罗制”，这也是人们从理论上对人体工程学进行归纳研究的开始。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—环境互相协调第一节人体工程学的起源与发展第一阶段：人适应机器在第一次世界大战期间，英国成立了工业疲劳研究所，但人体工程学的研究还不是很普遍。这个阶段主要的研究者大多数是心理学家，研究也主要集中在从心理学角度，选择和培训操作者，使人更好地适应机器。第一节人体工程学的起源与发展第二阶段：机器适应人人体工程学正式建立的时间是在第二次世界大战期间，当时的美国军方为早日获得战争的胜利，研制了大量的高性能武器，期待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，出现了飞机驾驶员误读高度表意外失事、座舱位置安排不当导致战斗中操作不灵活、命中率降低等意外事故。经过研究人员多次调查，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。设计任何机构都不能仅着眼于机械和设备本身，同时要充分了解人使用时的方便与否，以便使人能安全、自由、正确地使用。第一节人体工程学的起源与发展第三阶段：人—机—环境互相协调20世纪60年代以后，随着人体工程学涉及的领域不断扩大，其研究的内容也和现代社会紧密相连，仅停留在“人—机器”之间的研究已远远不能满足社会的需求。环境、能源问题已是人们不容回避的现实，于是人体工程学也进入了一个新的发展阶段。“人—机—环境”成为这个阶段主要的研究内容，它涉及的知识领域相当广泛，目的是使“人—机—环境”能更好地协调发展。时至今日，社会发展已进入后工业社会、信息社会，人体工程学提倡“以人为本”，为人服务的思想，强调从人自身出发，在以人为主的前提下研究人们的衣食住行以及一切与生活、生产相关的各种因素及其如何健康、和谐地发展。这也将成为人体工程学研究的主要内容。第二节人体工程学研究的主要内容与方法一.人体工程学研究的主要内容1.工作系统中的人研究内容包括：人体尺寸、信息的感受和处理能力、运动的能力、学习的能力、生理及心理需求、对物理环境的感受性、对社会环境的感受性、知觉与感觉的能力、个人之差、环境对人体能的影响、人的长期、短期能力的限度及舒适点、人的反射及反应形态、人的习惯与差异（民族、性别等）、错误形成的研究。第二节人体工程学研究的主要内容与方法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：显示器：仪表、信号、显示屏。操纵器：各种机具的操纵部分，杆、钮、盘、轮、踏板等。机具：家具、设备等第二节人体工程学研究的主要内容与方法3.环境与人的使用普通环境：建筑与室内空间环境的照明、温度、湿度控制等。特殊环境：例如冶金、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，如高温、高压、振动、噪声、辐射和污染等。从人体工程学研究的问题来看，涵盖了技术科学和人体科学的许多交叉问题。它涉及很多不同的学科，包括：医学、生理学、心理学、工程技术、劳动保护、环境控制、仿生学、人工智能、控制论、信息论和生物技术等。第二节人体工程学研究的主要内容与方法在进行人体工程学研究时要遵循以下原则。物理的原则——如杠杆原理、惯性定律、重心原理，在人体工程学中也适用。但在处理问题时应以人为主来进行，而在机械效率上又要遵从物理原则，两者之间的调和法则是要保持人道而又不违反自然规律。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。人是具有心理活动的，人的心理在时间和空间上是自由和开放的，它会受到人的经历和社会传统、文化的影响。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、机械、环境，再把它们综合起来研究。因为它们是存在于”人—机—环境”的相互依存关系中，绝不可分开讨论。第二节人体工程学研究的主要内容与方法二.人体工程学的研究方法人体工程学是一门边缘学科，相关学科的研究方法都可以应用于本学科的研究，这里介绍一般常用的研究方法。自然观察法——研究者通过观察和记录自然情况下发生的现象来认识研究对象的一种方法。观察法是有目的、有计划的科学观察，是在不影响事件的情况下进行的。实测法——这是一种借助实验仪器进行的测量方法，也是一种比较普遍使用的方法。我们必须对使用者群体进行测量，对所得数据进行统计处理，这样就能使设计的产品符合更多的使用者。实验法——是当实测法受到限制时所选择的实验方法。实验可以在作业现场进行，也可以在实验室进行，在作业现场进行实际操作实验，可获得第一手资料。分析法——是对人及系统已取得的资料和数据进行的系统分析、连续操作的负荷分析、全工作负荷分析、频率分析、设备互相关联分析、计算机辅助分析。第二节人体工程学研究的主要内容与方法（一）人体测量数据的来源对人体的关注早在公元1300年左右就已经开始了。1492年达.芬奇整理出著名的人体比例图（右图），它显示了一种理想的人体比例关系，即一个人臂展距离和身体的高度相等。对人体比例的研究成为后来人体测量的基础。第二节人体工程学研究的主要内容与方法1.人体测量的目的在进行人体工程学研究时，为了便于进行科学的定性定量分析，首先遇到的问题就是获得有关人体的心理特征和生理特征的数据。所有这些数据都要在人体上测量而得，我们生活和工作使用的各种设施及器具，大到整个生活环境，小到一个开关，都与我们身体的基本特征有着密切的联系。它们如何适应于人的使用，舒适度如何，是否有利于提高效率，是否有利于健康，都涉及人体测量数据。人体测量的目的就是为研究者和设计者提供依据。第二节人体工程学研究的主要内容与方法2.人体测量的内容人体测量包括很多内容，它以人体测量学和与它密切相关的生物力学、实验心理学为主，综合了多学科的研究成果，它主要包括以下几方面：形态测量——以检查人体形态的方式进行测量，主要内容有长度尺寸、体形、体积、体表面积等。人体形态测量数据分为两大类：一是人体构造上的静态尺寸；二是人体功能上的动态尺寸，它包括人在各种工作状态和运动状态下测量的尺寸。运动测量——在人体静态形体测量的基础上，测定人体关节的活动范围和肢体的活动空间，如动作范围、动作过程、形体变化、皮肤变化等。生理测量——测定人体主要生理指标，如疲劳测定、触觉测定、出力范围大小测定等。人体测量的数据被广泛用于许多领域，如建筑业、制造业、航空、宇航等，用以改进设备适用性，提高人为环境质量。第二节人体工程学研究的主要内容与方法由此可见，不同的学科涉及的人体特征不同，例如：服装涉及人体尺寸、人体表面积；承载机具涉及人体重量；机具操纵涉及人的出力、肢体活动范围、反应速度和准确度等。在建筑与室内设计中相关的人体测量数据主要包括人体尺寸、人体活动空间、出力范围、重心等。第二节人体工程学研究的主要内容与方法（二）人体测量数据的分类人体尺寸的测量可分为两大类，即构造尺寸和功能尺寸。构造尺寸：也叫静态的人体尺寸，它是被侧者处于静止的站姿或坐姿的状态下测量得到的数据。可以测量许多不同的标准状态和不同部位，如身高、手臂长度、腿长度等。它与人体直接接触的物体有较大关系，主要为人们的生活和工作所使用的各种设施和工具、工作空间的大小提供数据参考。功能尺寸：也叫动态的人体尺寸，是指被测者在进行某种活动时肢体所能达到的空间范围，它是在动态的人体状态下测得的数据。对于大多数的设计问题，功能尺寸可能更有广泛的用途，因为人总是在运动着的，人体结构是一个活动可变的，不是保持一定状态僵死不动的结构，任何一种身体活动，并不是由身体的独立部位来完成的，而是协调一致，具有连贯性和活动性的。第三节人体工程学与环境艺术设计的关系人与环境的关系就如同鱼和水的关系一样，彼此相互依存。人是环境的主体，在理想的环境中，不仅能提高人的工作效率，也能给人的身心健康带来积极地影响。因此我们研究人体工程学的主要任务就是要使人的一切活动与环境协调，使人与环境系统达到一个理想的状态。从环境艺术的角度看，人体工程学的主要功能和作用在于通过对人的生理和心理的正确认识，使一切环境更适合人类的生活需要，进而使人与环境达到完美的统一。人体工程学的重心完全放在人的上面，而后根据人体结构、心理形态和活动需要等综合因素，充分运用科学的方法，通过合理的空间组织和设施设计，使人的活动场所更具人性化。第三节人体工程学与环境艺术设计的关系人体的结构非常复杂，从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设施的设计必须考虑人的体形特征、动作特征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，诸如周围的温度、湿度、光线、声音、色彩、比例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。因而了解人的知觉和感觉特性，可以成为建立环境设计的标准。人体工程学在环境设计中的作用主要体现在以下几个方面：为确定空间场所范围提供依据，为设计家具、设施等提供依据，为确定感觉器官的适应能力提供依据。第三节人体工程学与环境艺术设计的关系1.为确定空间场所范围提供依据影响场所空间大小、形状的因素相当多，但是，最主要的因素还是人的活动范围以及设施的数量和尺寸。因此，在确定场所空间的范围时，必须搞清楚使用这个场所空间的人数，每个人需要多大的活动面积，空间内有哪些设施以及这些设施和设备需要占用多少面积等。作为研究问题的基础，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家具、设备和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。空间范围（单位：mm）人际距离（单位：mm）第三节人体工程学与环境艺术设计的关系2.为设计家具、设施等提供依据家具、设施的主要功能是使用，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，睡的香甜，安全可靠，减少疲劳感。属于储存家具的柜、橱、架等，要有适合储存各种物品的空间，并便于人们存取。属于健身休闲公共设施的，要有适合的空间满足人们的活动要求，使人感觉到既安全又卫生。为满足上述要求，设计家具、设施时必须以人体工程学作为指导，使家具、设施符合人体的基本尺寸和从事各种活动需要的尺寸。人体关节活动角度（1）人体关节活动角度（2）左图：人体