人体工学汇总解读.docx

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人体工学汇总解读

1.1.1设计

①概念

广义——设计是一种规划、理想、愿望、思想、理念，即人们的某种目的和要求。

包括对社会的、对生活的、对生产的、对人性的目的和要求。

狭义——设计是计划一件新事情的具体过程和结果。

②设计是在处理各种矛盾

——理想（设计）与现实（设计实现）的矛盾。

人体工程学是研究如何协调人—机（物）—环境的关系，使人—机—环境系统实现最佳匹配。

设计的人体工程学就是处理设计中的设计与人的矛盾，其目的是使人和设计取得和谐。

人体工程学的命名与定义：

美国：

HumanEngineering;

HumanFactorsEngineering;

HumanFactors

欧洲：

Ergonomics

日本：

人间工学

中国：

人体工程学；人机工程学（人机工学）；

人类工程学；人因工程学；人体工效学

——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。

人体工程学的萌芽阶段

19世纪末，人们开始采用科学的方法研究人的能力与所使用的工具之间的关系，其中有三项著名的研究试验：

①肌肉疲劳试验②铁锹作业试验③砌砖作业试验

在这个阶段，学科发展的主要特点是：

以机械为中心进行设计，在人机关系上以选择和培训操作者为主，使人适应于机器。

人体工程学的形成阶段

在这一阶段，学科的发展特点是：

重视工业与工程设计中“人的因素”,力求使机器适应于人。

人体工程学的发展阶段

——现代人体工程学

本阶段以系统为中心来设计人与机的最佳组合，使人体工程学进入新的境界。

一、填空

1.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。

2.人体工程学的英文名称为Humanengineering。

二、选择填空

1.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人体的生理和心理B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。

A.人体、尺寸B.生理、心理C.空间、结构

2.人体工程学是一门交叉综合性学科，所以其称谓也略有不同，以下除了D以外其余都是指同一学科范畴。

A.HumanengineeringB.人类工程学

C.ErgonomicsD.工业心理学

（1）感觉的定义

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。

感觉是人们了解外部世界的渠道，也是一切复杂心理活动的基础和前提

感觉的基本特征

①适宜刺激

人体的各种感觉器官都能对某一种特定的能量形式作出最敏感的反应。

能够引起感觉器官有效反应的刺激，称为该器官的适宜刺激。

②感觉适应

感觉适应是由于感觉器官不断地接受同一种刺激物的刺激而产生的。

③感觉阈限

人的各种感受器在接受信息时有较大的局限性,它们对刺激作用的感受在强度上有一定的限制。

④感觉的对比

同一感觉器官接受两种完全不同但属同类的刺激物的刺激，而使感受器发生变化的现象称为感觉的对比。

➄相互作用

在一定条件下，各种感觉器官对其适宜刺激的感受能力都将因受到其他刺激的干扰影响而降低。

⑥余觉：

刺激取消后，感觉可存在一极短时间，这种现象叫余觉。

（1）知觉的定义

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。

知觉受人的知识、经验、情绪、态度等因素的制约和影响。

（2）知觉的种类

根据人脑所认识的事物特性，把知觉分成空间知觉、时间知觉和运动知觉。

①空间知觉

是指人对物体的空间特性的反映。

物体的空间特性是处理物体的大小、形状、方位和距离的信息；

②时间知觉

是人对时间的知觉；是依靠人的感官（主要是视觉）与客观物体的参照物比较而产生。

③运动知觉

是人对物体运动的反映；是依靠视觉和运动觉来知觉的。

3）知觉的基本特征

①知觉的选择性

人在知觉客观世界时,总是有选择地把少数事物当成知觉的对象,而把其他事物当成知觉的背景,以便更清晰地感知一定的事物与对象,这种特性被称为知觉的选择性。

从知觉背景中感知出对象,一般取决于下列条件：

ⅰ对象和背景的差别。

ⅱ对象的运动。

ⅲ主观因素。

②知觉的整体性

③知觉的理解性

④知觉的恒常性

4）在室内设计中利用视错觉拓展空间的方法

①降低家具高度使空间变大

②利用划分的作用扩展空间

●重复的竖线能造成增高空间的感觉。

众多的横线条能使墙面有增宽感。

●为了造成深度上的视错觉,选择色彩淡雅的落地式窗帘和窗纱,可使空间产生纵向延伸的效果。

●室内空间不大时,常将顶棚或墙面,甚至地面的铺砌,均采用小尺度的空间或界面的分格,造成视觉的小尺度感,与室内整个空间相比而显示其空间尺度较大。

③用装饰画或照片扩展空间

④利用镜子调节空间

⑤采用以低衬高

⑥界面的延伸

（1）眩光

视野中发光表面亮度很大时，会降低视度，这种引起目眩的耀眼的光就是眩光。

①眩光的影响：

ⅰ）缩瞳，降低视网膜上的照度。

ⅱ）眩光在眼球媒质内散射，减弱了被看对象与背景间的对比，使对视觉对象的观察模糊。

ⅲ）导致烦扰、不舒服或视力损失。

②眩光的类型：

ⅰ）直接眩光——由天然光或强烈的人工光源直接照射引起。

ⅱ）反射眩光——由视野内物体的表面反射而来的高亮度光线。

ⅲ）对比眩光——高亮度对比而产生。

③形成眩光的原因：

采光口的位置不当、光亮度不合理、不恰当的强光方向。

④避免眩光的方法

Ⅰ.直接眩光（人工光源）的解决办法：

ⅰ）降低光源与背景间的明度比；

ⅱ）限制光源的高度,经常注视的对象与眼睛的连线附近，尤其是视线的下方和两侧，不应设置灯具和高亮度光源；

ⅲ）低功率多点照明比高功率集中照明合理。

灯具安装时，尽可能将光源布置在水平线60°范围以上就不会产生眩光了。

Ⅱ间接眩光的解决办法：

ⅰ）降低光源与背景间的明度比；

ⅱ）正确布置光源；

ⅲ）工作面尽量为粗糙面或吸收面，使光扩散或吸收。

ⅳ）提高周围环境亮度，以减少视野内物体与周围环境之间的亮度对比。

（2）适应

感觉器官感受性变化的过程及其变化达到的状态，叫做适应。

明适应：

从暗的地方到亮的地方。

暗适应：

从亮的地方到暗的地方。

明适应较暗适应能力强。

视觉的明暗适应特征，要求工作地照明度要均匀，避免频繁的适应，缓解视觉疲劳，提高工作效率。

在明暗交界处最好设置过渡照明以减轻明暗适应的发生。

以较暗的红光照明为宜。

一、选择题：

1.由于各种颜色对人眼的刺激不同，人眼的色觉视野也就不同，下列颜色中人眼对（B）的视野最大；对（D）的视野最小。

白色视野最大黄色蓝色红色依次减小。

绿色最小

A、红色B、黄色C、蓝色D、绿色

2.由于灯具安装位置不佳，不正确，使光线直射或反射到人的眼睛上易导致眩光，如果尽可能将光源布置在水平线范围以上就不会产生眩光了。

A.45°B.60°C.30°

二、简答题

1.什么叫眩光?

在光环境设计中消除眩光的方法主要有几种?

物体表面产生刺激和耀眼的强烈光线叫做眩光；消除的方法主要由两种：

一是改变物体表面材质，减少反射眩光

灯具安装时，尽可能将光源布置在水平线60°范围以上就不会产生眩光了。

ⅰ）降低光源与背景间的明度比；

ⅱ）正确布置光源；

ⅲ）工作面尽量为粗糙面或吸收面，使光扩散或吸收。

ⅳ）提高周围环境亮度，以减少视野内物体与周围环境之间的亮度对比。

2.暗适应指的是什么?

人从亮处到黑暗环境下为什么要经历暗适应?

从光亮处进入暗中，人眼对光的敏感度逐渐增加，约30分钟达到最大限度，称暗适应

从强光下突然进入暗处，圆锥细胞失去作用，杆状细胞需将分解的视紫红质重新合成，这个合成的过程也就是暗适应的过程。

通常需要数分钟时间。

这就是人们从强光下进入暗处需要适应的原因。

3.简述在室内设计中利用视错觉拓展空间的方法。

①降低家具高度使空间变大

②利用划分的作用扩展空间

●重复的竖线能造成增高空间的感觉。

众多的横线条能使墙面有增宽感。

●为了造成深度上的视错觉,选择色彩淡雅的落地式窗帘和窗纱,可使空间产生纵向延伸的效果。

●室内空间不大时,常将顶棚或墙面,甚至地面的铺砌,均采用小尺度的空间或界面的分格,造成视觉的小尺度感,与室内整个空间相比而显示其空间尺度较大。

③用装饰画或照片扩展空间

④利用镜子调节空间

⑤采用以低衬高

⑥界面的延伸

第三章人体运动系统及其特性

主要内容：

●人体的运动系统

●肌肉施力

●肢体出力

●人体作业效率

●人体疲劳

3.1人体的运动系统

运动系统是人体完成各种动作和从事生产劳动的器官，主要由骨骼、关节和肌肉三部分组成。

在运动过程中，骨是运动的杠杆，关节是运动的枢纽，肌肉是运动的动力。

3.1.1骨骼

是人体的支架。

人体中有206块骨头，其中177块直接参与人体运动。

人的骨骼分为中轴骨和四肢骨两大部分。

骨骼系统机能：

完成动作，支持身体，保护内脏、脑及骨髓造血。

3.1.2关节

骨头互相连接的地方。

关节的运动形式：

角度运动、旋转运动、环转运动。

关节的活动范围

指人在某种姿势下，肢体围绕关节转动所能触及的空间范围。

它与肢体的长度和关节转动的角度有关，受年龄、衣着、姿势等因素的影响。

3.1.3肌肉

肌肉是完成各种作业、保持人体各种姿势的能量源。

骨骼肌的作用：

a静力作用，维持站立姿势，保持静态平衡。

b动力作用，肌肉收缩产生哭、笑、走、跑等动作。

只有在骨骼、关节、肌肉的共同作用下，才能完成人体活动的各种动作。

3.2肌肉施力

（1）肌肉施力的类型

●静态肌肉施力

●动态肌肉施力

肌肉收缩的方式：

a、等张收缩：

张力不变，长度变化

b、等长收缩：

长度不变，张力变化

Ａ.静态肌肉施力（肌肉作等长收缩施力。

）

作等长收缩的肌肉组织压迫血管，阻止血液进入肌肉，肌肉无法从血液中得到糖和氧气的补充，只能消耗本身的能量储备，代谢的废物不能迅速排除，造成肌肉酸痛，引起肌肉疲劳。

由于酸痛难忍，静态作业的持续时间受到限制。

在静态肌肉施力情况下进行的作业称为静态作业。

B.动态肌肉施力（肌肉作等张收缩。

）

肌肉有节奏地收缩和舒张，血液输送量比平常提高几倍，血液大量流动不但使肌肉获得足够的糖和氧，而且迅速排除了代谢废物。

因此，只要选择合理的作业节奏，动态作业可以延续很长时间而不产生疲劳。

在动态肌肉施力情况下进行的作业称为动态作业。

（4）避免静态肌肉施力的设计要点

①避免弯腰或其他不自然的身体姿势。

②避免长时间的抬手作业，应使作业降低到肘关节以下。

③尽量采用坐姿或坐立交替作业。

④双手同时作业时，手的运动方向应相反或对称。

用力大小应相等，双手不宜往两侧扩得太大，以保持视觉控制。

⑤作业位置的高度应按工作者的眼睛和观察时所需的距离来设计，以保证作业者的姿势自然。

⑥常用工具、器具、材料等应按其使用频率和操作频率安排在人的附近，或事前定位。

⑦当手不得不在高位置作业时，应该使用支撑物托住肘关节、前臂和手，支撑物应可调节。

3.3肢体出力

肢体运动出力主要是手足的出力，还有全身的协调用力。

人的出力的特征主要有三点：

方向、时间和大小限度。

最大肌力决定因素：

年龄、性别、体格、训练和施力动机

人在不同的方向上肢体的出力大小是不同的：

①手臂的内收力大于外展力；（手在身体中心线前30cm处内收缩产生的力最大。

）

②手在左右移动时推力大于拉力；

③手在前后运动时拉力大于推力。

④手臂伸直操作时，手臂在肩下方180°位置产生最大拉力，在肩上方0°位置产生最大推力。

⑤手臂弯曲操作时，前臂与上臂成70°左右,手臂所产生的力量最大。

3.4人体作业效率

（1）肌肉施力方法

人体肌肉作业的效率通常只有20％～25％，它与作业的方式、人的性别、训练等因素有关。

发挥肌体能力的法则：

1.人体的活动方式应尽量与肌肉产生尽可能大的肌力所需要的活动方式一致。

2.使肌力处于自然状态。

（2）避免不必要的加速和减速

手臂、腿和身体的加速以及减速需要消耗时间和能量。

一般说来，手臂作回转运动效率较高。

（3）使用惯用手

①使用惯用手拿东西比非惯用手拿东西快约10%时间；

②惯用手比非惯用手工作精确；

③惯用手的力量比非惯用手强5%~10%。

（4）利用重力作用

（5）提起重物

正确的提重方法----直腰弯膝

①抓稳重物,提起时保持：

●直腰；●身尽量伸直；●尽量弯膝。

②身体尽量靠近重物

③设计时应使重物的抓握部位高于地面40~50cm,应有把手,否则会导致不正确的姿势。

（6）拉手设计

考虑如何设计是最省力的。

一般办公室用拉手：

90~100cm

一般家庭用拉手：

80~90cm

3.5人体疲劳

疲劳的主要特征有：

●疲劳是通过肌体的活动产生，通过休息可减轻或消失；

●人体的耐疲劳能力可以通过疲劳和恢复的重复交替而得到提高；

●人体能量消耗越多，疲劳的产生和发展越快；

●疲劳程度有一定限度，超过限度就会损伤人的肌体。

测量疲劳的方法：

●通过心电图测量心率恢复期，研究疲劳的程度；

●通过肌电图，测量肌力的消耗，确定疲劳程度；

●通过脑电图，测量脑波的频率和幅值，评价大脑的疲劳状况。

●通过能耗的测量，确定疲劳程度。

●运用主观评价法，通过各种量表和调查表记录受试者的主观感受。

●运用动作行为观察法，利用立体扫描、录像等行为记录设备，在被观察对象发觉的条件下，连续记录观察对象的动作，通过动作分析评定疲劳程度。

思考题

一、填空题

1.肌肉的机能是收缩和产生肌力，肌力可以作用于骨，通过人体结构再作用于其他物体上，称为肌肉施力它常有静态肌肉施力和动态肌肉施力两种方式。

2.提起重物时必须掌握正确的方法，即提起重物必须保持直腰弯膝的姿势。

3.人在直立姿势下弯臂时,前臂与上臂成70°左右,手臂所产生的力量最大；在直立姿势下臂伸直时,不同角度位置上的拉力和推力不同，最大拉力产生在肩下方180°位置上，而最大推力产生在肩下方0°位置上。

二、多项选择题

静态肌肉施力的主要危害有：

（AD）

A.加速肌肉疲劳B.影响骨骼C.血压升高

D.影响血液流动

三、简答题

1.简述正确提起重物的方法,并说明原因。

2.简述静态肌肉施力的主要危害。

3简述避免静态肌肉施力的设计要点。

读书的好处

1、行万里路，读万卷书。

2、书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。

3、读书破万卷，下笔如有神。

4、我所学到的任何有价值的知识都是由自学中得来的。

——达尔文

5、少壮不努力，老大徒悲伤。

6、黑发不知勤学早，白首方悔读书迟。

——颜真卿

7、宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来。

8、读书要三到：

心到、眼到、口到

9、玉不琢、不成器，人不学、不知义。

10、一日无书，百事荒废。

——陈寿

11、书是人类进步的阶梯。

12、一日不读口生，一日不写手生。

13、我扑在书上，就像饥饿的人扑在面包上。

——高尔基

14、书到用时方恨少、事非经过不知难。

——陆游

15、读一本好书，就如同和一个高尚的人在交谈——歌德

16、读一切好书，就是和许多高尚的人谈话。

——笛卡儿

17、学习永远不晚。

——高尔基

18、少而好学，如日出之阳；壮而好学，如日中之光；志而好学，如炳烛之光。

——刘向

19、学而不思则惘，思而不学则殆。

——孔子

20、读书给人以快乐、给人以光彩、给人以才干。

——培根