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1、人体工程学讲解人体工程学人机工程学的定义国际人机工程学会（International Ergonomics Association）：研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的因素，研究人和机器及环境的相互作用，研究在工作中、生活中和休假时怎样统一考虑工作效率 、人的健康、安全和舒适等问题的学科。中国企业管理百科全书将人机工程学定义为：研究人和机器、环境的相互作用及其合理结合，使设计的机器与环境系统适合人的生理、心理等特点，达到在生产中提高效率、安全、健康和舒适的目的。综上所述可以认为：人机工程学是以人的生理、心理特性为依据，应用系统工程的观点，分析研究人与机械、人与环境以及机械与

2、环境之间的相互作用，为设计操作简便省力、安全、舒适，人机环境的配合达到最佳状态的工程系统提供理论和方法的科学。因此，人机工程学可定义为：按照人的特性设计和改善人机环境系统的科学。1）人机环境的具体含义人指操作者或使用者机泛指人操作或使用的物，可以是机器。也可以是用具、工具或设施、设备等；环境是指人、机所处的周围环境，如作业场所和空间、物理化学环境和社会环境等；人机环境系统是指由共处于同一时间和空间的人与其所使用的机以及它们所处的周围环境所构成的系统，简称人机环境系统。人体工程学的发展的三个阶段：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

3、。这个阶段主要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，使人能很好的适应机器。第二阶段：机器适应人。 二战期间，由于战争的需要，军事工业得到了飞速发展，武器装备变得空前庞大和复杂。由于设计不当和缺乏训练，无法使人适应不断发展的新武器的性能要求，导致了较多意外事故的发生，这使人们意识到“人的因素”的重要性，意识到只有工程技术知识是不够的，还必须有生理学、心理学、人体测量学、生物力学等学科方面的知识。于是人机关系的研究进入了一个新的阶段，即从“人适机”转入“机宜人”的阶段，科学人体工程学应运而生。第三阶段：人机环境相互协调。 20世纪60年代以后，随着人体工程学涉及的

4、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要。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一个新的发展阶段。“人机环境”成为这个阶段的主要研究内容，他涉及的领域相当广泛，目的是使“人机环境”能够更好的协调发展。现代发展特点：1、现代人体工程学着眼于机械装备的设计，使机器的操作不越出人类能力界限之外，不同于传统人体工程学研究中着眼于选择和训练特定的人，使之适应工作要求。2、力求使实验心理学、生理学、功能解剖学等学科的专家与物理学、数学、工程学方面的研究人员共同努力、密切合作，达到“人机环境”的相互协调。一、人体工程的研究内容（

5、大体分为三个方面） 1. 工作系统中的人 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、短期能力的限度及愉适点；人的反射及反应形态；人的习惯与差异 ( 民族、性别 )；错误形成的研究。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。这部分分三类： 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。3. 环境控制，如何适应人的使用 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：冶金、

6、化工、采矿、航空、宇宙和极地探险等行业，有时会遇到极特殊的环境：高温、高压、振动、噪声、辐射和污染等。二、人体工程学的研究方法： 1、自然观察法。自然观察法是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。 2、实测法。这是一种借助于实验仪器进行测量的方法，也是一种比较普遍使用的方法。 3、调查研究法。利用简单的口头访问、问卷调查、精细评分以及心理和生理分析判断与间接意见、档案和建议分析等。 4、实验法。实验法是当实测法受到限制时所选择的试验方法。 5、分析法。分析法是对人机系统已取得的资料和数据进行系统分析的一种方法。3、在进行人体工程学研究室要遵循以下原则1、物理原则：如

7、杠杆原理、惯性定律、重心原理，在人体工程学中也适用。2、生理、心理兼顾原则：人体工程学必须了解人的生理结构，还要了解心理因素。3、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，单独研究人、机械、环境的同时，还要把他们综合起来研究。四、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确定依据 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，空间内有那些设施和设备需要要占用多少面积等等。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，

8、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。属于储存家具的柜、橱、架等，要有适合储存各种衣物的空间，并且便于人们存取。为了满足上述要求，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。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。人的感觉能力是有差别的，从这一事实出发，人体工程学既要研究一般的规律，又要研究不同年龄、不同性别的人的感觉能

9、力的差异。以视觉为例，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。心理最佳温度：主观感觉上最舒适的温度2130 噪声环境：小于65分贝第2章 人体感知特性一、感觉的基本特性 1.适宜刺激：感官最敏感的刺激形式 2 .感觉阈限 1）感觉阈下限：引起感觉的最小刺激量 2）感觉阈上限：能产生正常感觉的最大刺激量 3）差别感觉阈限：刚刚能引起差别感觉的刺激最小差别量。中等刺激下， 其中：为引起差别感觉的刺激增量。I为最初刺激强度3.适应：在刺激不变的情况下，感觉会逐渐减少 以致消失的现象。 4.相互作用：在一定的条件下，各种感觉器官对其适宜刺激的感受能力都将受到其他

10、刺激的干扰影响而降低，由此使感受性发生变化的现象。 5.对比：同一感受器官接受两种完全不同但属于同一类的刺激物的作用，而使感受性发生变化的现象。 6.余觉：刺激取消后，感觉可存在一极短时间的现象。二、知觉的基本特征 感觉：感觉是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物个别属性的反映。 知觉：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。 在生活和生产活动中，人都是以知觉的形式直接反映事物，在心理学中就把感觉和知觉统称为“感知觉”。1.整体性：在知觉时，把由许多部分或多种属性组成的对象看作具有一定结构的统一整体的特性。 影响知觉整体性的因素： 接近/相似/封闭/连续/美的形态。2.选择

11、性：在知觉时，把某些对象从背景中优先的区分出来，并予以清晰反映的特性。3.理解性：在知觉时，用以往所获得的知识经验来理解当前的知觉对象的特征（语言的指导性）。4.恒常性：知觉的条件在一定范围内发生变化，而知觉的印象却保持相对不变的特性。（大小/形状）5.错觉：对外界事物不正确的知觉。三、注意与记忆的特征1.注意的模型 人对信息处理过程的一般模式为： 刺激 感知 选择 判断 决策 执行 “注意”就相当于该模式中的“选择” 。2 .注意的特点 无意注意不需作意志努力的注意 有意注意有预定目的的注意3. 记忆的过程 记忆可具有划分为识记、保持、再认、再现等阶段。4. 记忆的种类 有意记忆和无意记忆

12、机械记忆和意义记忆 瞬时记忆、短时记忆、长时记忆 形象记忆、听觉记忆、动作记忆四、 想象与思维的特征1.想象 想象是利用原有的形象在人脑中形成新形象的过程2.思维过程 思维的基本过程是分析、综合、比较、抽象和概括3. 人在思维过程中表现出来的不同特点，如敏捷性、灵活性、深刻性、独创性和批判性等称为思维品质。 思维的基本特征： 思维的间接性 思维的概括性 思维的与语言的不可分性 思维种类： 发散思维和集中思维第1节 人体测量学知识人体测量的目的： 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，首先就要获得有关人体的心理特征和生理特征的数据。简单讲就是为研究者和设计者提供依据。人体测量的

13、内容： 1.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、体型、体积、表面积等。 2.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、形体变化等。 3.生理测量 测量人体主要生理指标，如疲劳测定、触觉测定、出力范围大小测定等。尺寸的分类：人体尺寸的测量可分为两类，即构造尺寸和功能尺寸。 一构造尺寸：是指静态的人体尺寸，它是人体处于固定的标准状态下测量的。可以测量许多不同的标准状态和不同部位。如手臂长度、腿长度、座高等。 它对与人体直接关系密切的物体有较大关系，如家具、服装和手动工具等。主要为人体各种装具设备提供数据。二功能尺寸

14、：是指动态的人体尺寸，是人在进行某种功能活动时肢体所能达到的空间范围，它是动态的人体状态下测得。是由关节的活动、转动所产生的角度与肢体的长度协调产生的范围尺寸，它对于解决许多带有空间范围、位置的问题很有用。在使用功能尺寸时强调的是在完成人体的活动时，人体各个部分是不可分的，不是独立工作的，而是协调动作。 例如手所能达到的限度并不是手臂尺寸的唯一结果，它部分的也受到肩的运动和躯体的旋转、背的弯曲等的影响。而功能是由手来完成的。 再如人所能通过的最小通道并不等于肩宽，因为人在向前运动中必须依赖肢体的运动。如图1是常用功能尺寸。在室内设计中最有用的是十项人体构造上的尺寸，它们是： 身高、体重、坐高、

15、臀部至膝盖长度、臀部的宽度、膝盖高度、膝弯高度、大腿厚度、臀部至膝弯长度、肘间宽度。如图2人体尺寸的差异一种族差异和地区差异二世代差异三年龄的差异四性别差异此外还有许多其他的差异：象地域性的差异，如寒冷地区的人平均身高均高于热带地区，平原地区的平均身高高于山区。再有职业差异，篮球运动员与普通人；社会的发达程度也是一种重要的差别，发达程度高，营养好，平均身高就高。了解了这些差异，在设计中就应充分注意它对设计中的各种问题的影响及影响的程度，并且要注意手中数据的特点，在设计中加以修正，不可盲目的采用未经细致分析的数据。百分位的概念（重点） 由于人的人体尺寸有很大的变化，它不是某一确定的数值，而是分布

16、于一定的范围内。如亚洲人的身高是151188厘米这个范围，而我们设计时只能用一个确定的数值，而且并不能象我们一般理解的那样用平均值，如何确定使用那一数值呢？这就是百分位的方法要解决的问题。百分位的定义： 百分位表示具有某一人体尺寸和小于该尺寸的人占统计对象总人数的百分比。 大部分的人体测量数据是按百分位表达的，把研究对象分成一百份，根据一些指定的人体尺寸项目（如身高），从最小到最大顺序排列，进行分段，每一段的截至点即为一个百分位。例如我们若以身高为例： 第5百分位的尺寸表示有5的人身高等于或小于这个尺寸。换句话说就是有95的人身高高于这个尺寸。 第95百分位则表示有95的人等于或小于这个尺寸，

17、5的人具有更高的身高。第50百分位为中点，表示把一组数平分成两组，较大的50较小的50。第50百分位的数值可以说接近平均值，但决不能理解为有“平均人”这样的尺寸统计学表明，任意一组特定对象的人体尺寸，其分布规律符合正态分布规律，即大部分属于中间值，只有一小部分属于过大和过小的值，它们分布在范围的两端，见图。在设计上满足所有人的要求是不可能的，但必须满足大多数人。所以必须从中间部分取用能够满足大多数人的尺寸数据作为依据，因此一般都是舍去两头，只排除少数人。应该排除多少取决于排除的后果情况和经济效果。思考：第50百分位数据代表了“平均值”的尺寸？平均值的谬误 选择数据时，如果以为第50百分位数据代

18、表了“平均人”的尺寸，那就错了，这里不存在“平均人”，在某种意义上这是一种易于产生错觉的、含糊不清的概念。第50百分位只说明你所选择的某一项人体尺寸有50的人适用，不能说明别的什么。事实上几乎没有什么人真正够的上“平均人”，美国的Hertz-bexy博士在讨论关于“平均人”的时候指出：“没有平均的男人和女人存在，或许只是个别一、两项上（如身高、体重或坐高）是平均值。”在对约四千个美国空军人员进行的调查中，两项尺寸是平均值的占7，三项是平均值的占 3，四项是平均值少于2，因此“平均人”的概念有些象神话，是不存在的。 有两点要特别注意：一是人体测量的每一个百分位数值，只表示某项人体尺寸，如身高50

19、百分位只表示身高，并不表示身体的其他部分。二是绝对没有一个各项人体尺寸同时处于同一百分位的人。人体尺寸运用中的问题 有了完善的人体尺寸数据，还只是达到了第一步，而学会正确的使用这些数据才能说真正达到了人体工程学的目的。一数据的选择：选择适应设计对象的数据是很重要的，要清楚使用者的年龄、性别、职业和民族，包括我们在前述差异一节中所讲到的各种问题，使得所设计的室内环境和设施适合使用对象的尺寸特征。二百分位的运用： 在很多的数据表中只给出了第5百分位、第50百分位和第95百分位，为什么会这样呢，因为这三个数据是人们经常见到和用到的尺寸，最常用的是第5和第95百分位，一般不用50百分位，有人可能产生疑

20、问，为什么不用平均值？我们可以举例说明：例如，以第50百分点的身高尺寸来确定门的净高，这样设计的门会使50的人有碰头的危险。我们只能选择95%百分位而排除5的人，来满足门的基本功能要求。再比如：座位舒适的最重要的标准之一是使用者的脚要稳妥的踏在地板上，否则两腿会悬空挂着，大腿软组织会过分受压，双腿会因坐骨神经受压而导致麻木. 假设小腿连脚的长度（包括鞋）的平均值是50厘米，若以此为依据，则设计出的椅子会有50的人脚踩不到地，妇女们的腿较短，使用它时会不合适。坐平面高度的尺寸不能使用平均值，而是要用较小的尺寸（5%-第5百分位）才合适.而长腿的人坐矮椅子把腿伸出去就可以了。因此，平均值不是普遍适

21、用的。在某些场合，由于某种原因不适用极值（最大和最小）的时候，可能会用到“平均值”，即第50百分位的尺寸数据，例如柜台的高度如果按50百分位的尺寸设计可能比按侏儒或巨人的尺寸设计更合适。 经常采用第5和第95百分位的原因正如前面百分位一节中指出的，它们概括了90的大多数人的人体尺寸范围，能适应大多数人的需要，那么我们在具体的设计中如何来选择呢，有这样一个原则：“够的着的距离，容的下的空间”思考以下设计，尺寸百分位应如何选择？1、由人体总高度、宽度决定的物体，诸如门、通道、床等，其尺寸应选择哪个百分位？ 以95百分位的数值为依据，能满足大个的需要，小个子自然没问题。2、由人体某一部分决定的物体、

22、诸如臂长、腿长决定的座平面高度和手所能触及的范围等，其尺寸应选择哪个百分位？ 以第5百分位为依据，小个子够的着，大个子自然没问题、紧急出口的直径应选择哪个百分位？ 以99百分位为准，特殊情况下，如果以第5百分位或第95百分位为限值会造成界限以外的人员使用时不仅不舒适，而且有损健康和造成危险时，尺寸界限应扩大至第1百分位和第99百分位。4、门铃、插座和电灯开关应选择哪个百分位？ 应以第50百分位为依据，目的不在于确定界限，而在于决定最佳范围时。三可调节性： 在某些情况下，我们选择可以调节的做法，可以扩大使用的范围，并可使大部分人的使用更合理和理想。 例如可升降的椅子和可调节的隔板。但是怎样确定调

23、节的幅度呢，有两种观点，一是用极值：1百分位99百分位，尽量适用于更多的人；另一种是不用极值，以10百分位90百分位为幅度，因为这样的设计技术上简便，使用起来对大多数人合适。 我们在回头看人体尺寸正态分布图，可以看出90的人都在第5第95百分位这个范围之内，也就是这个范围满足了大多数人的要求。为了达到普遍性而花很多的钱、使少数人收益是不合适的。四在设计中应分别考虑各项人体尺寸： 实践中常发生比例适中的人为基准的错误做法，身高一样的人、例如身高都是第5百分位的人，他们的坐高、坐深、伸手可及的范围也都相应的小，有人认为这是理所当然的，实际上是很少见的。 图为一个身体比例均匀的人与身体比例不均匀的人

24、（一边的人腿特别长，另一边的人上身特别长）的比较图。实际上身高相等的一组人里身体坐高的差在10厘米内。不同项目的人体尺寸相互之间的独立性很大，因此在设计时要分别考虑每个项目的尺寸。1.身高常用人体尺寸包括了结构尺寸和功能尺寸，在室内设计中最常用的为24个尺寸，详见下面： 定义：身高是指人身体直立、眼睛向前平视时从地面到头顶的垂直距离。 应用：这些数据用于确定通道和门的最小高度。然而，一般建筑规范规定的和成批生产制做的门和门框高度都适用于99%以上的人，所以，这些数据可能对于确定人头顶上的障碍物高度更为重要。 注意：身高一般是不穿鞋测量的，故在使用时应给予适当补偿。 百分点选择：由于主要的功用是

25、确定净空高，所以应该选用高百分点数据。2 .眼睛高度定义：眼睛高度是指人身体直立、眼睛向前平视时从地面到内眼角的垂直距离。 应用：这些数据可用于确定在剧院、礼堂、会议室等处人的视线，用于布置广告和其他展品。用于确定屏风和开敞式大办公室内隔断的高度。 注意：由于这个尺寸是光脚测量的，所以还要加上鞋的高度，男子大约需2.5cm，女子大约需加7.8cm。这些数据应该与脖子的弯曲和旋转以及视线角度资料结合使用，以确定不同状态、不同头部角度的视觉范围。 百分点选择：百分点选择将取决于关键因素的变化。例如：如果设计中的问题是决定隔断或屏风的高度，以保证隔断后面人的秘密性要求，那么隔离高度就与较高人的眼睛高

26、度有关（第95百分点或更高），其逻辑是假如高个子人不能越过隔断看过去，那么矮个子人也一定不能。反之，假如设计问题是允许人看到隔断里面，则逻辑是相反的，隔断高度应考虑较矮人的眼睛高度（第5百分点或更低）3.肘部高度 定义：肘部高度是指从地面到人的前臂与上臂接合处可弯曲部分的距离。应用：对于确定柜台、梳妆台、厨房案台、工作台以及其他站着使用的工作表面的舒适高度，肘部高度数据是必不可少的。通常，这些表面的高度都是凭经验估计或是根据传统做法确定的。然而，通过科学研究发现最舒适的高度是低于人的肘部高度7.6cm。另外，休息平面的高度大约应该低于肘部高度2.53.8cm。注意：确定上述高度时必顷考虑活动的

27、性质,有时这一点比推荐的,低于肘部高度7.6cm还重要。百分点选择：假定工作面高度确定为低于肘部离度约7.6cm、那么从96.5cm（第5百分点数据）到111.8cm（第95百分点数据）这样一个范围都将适合中间的90的男性使用者。考虑到第5百分点的女性肘部高度较低，这个范围应为88.9cm到111.8cm，才能对男女使用者都适应。由于其中包含许多其他因索，如存在特别的功能要求和每个人对舒适高度见解不同等等，所以这些数值也只是假定推荐的。4.挺直、正常坐高 定义：挺直坐高是指人挺直坐着时，座椅表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。 应用：用于确定座椅上方障

28、碍物的允许高度。在布置双层床时，搞创新的节约空间设计时，例如利用搁楼下面的空间吃饭或工作都要由这个关键的尺寸来确定其高度。确定办公室或其他场所的低隔断要用到这个尺寸，确定餐厅和酒吧或者火车座隔断也要用到这个尺寸。注意：座椅的倾斜、座椅软垫的弹性、衣服的厚度以及人坐下和站起来时的活动都是要考虑的重要因素。百分点选择：采用第95百分点的数据是比较合适的。5.眼睛高度定义：这个眼睛高度是指人的内眼角到座椅表面的垂直距离。应用：当视线是设计问题的中心时，确定视线和最佳视区要用到这个尺寸，这类设计对象包括剧院、礼堂、教室和其他需要有良好视听条件的室内空间。注意：应该考虑头部与眼睛的转动范围:座椅软垫的弹

29、性、座椅面距地面的高度和可调座椅的调节范围。百分点选择：假如有适当的可调节性，就能适应从第5百分点到第95百分点或者更大的范围。6.肩高 定义：这个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。应用：这些数据大多数用于机动车辆中比较紧张的工作空间的设计中，很少被建筑师和室内设计师所使用。但是，在设计那些对视觉听觉有要求的空间时，这个尺寸有助于确定出妨碍视线的障碍物，也许在确定火车座的高度以及类似的设计中有用。注意：要考虑座椅软垫的弹性。百分点选择：一般使用第95百分点的数据。7.肩宽定义：肩宽是指两个三角肌外侧的最大水平距离。应用：肩宽数据可用于确定环绕桌子的座椅间距和影剧院、礼堂

30、中的排椅座位间距，也可用于确定公用和专用空间的通道间距。注意: 用这些数据要注意可能涉及到的变化。要考虑衣服的厚度，对薄衣服要附加7.9mm，对厚衣服附加7.6cm。还要注意，由于躯干和肩的活动，两肩之间所需的空间会加大。百分点选择：由于涉及到间距问题，应使用第95百分点的数据。8.两肘之间 定义：两肘之间宽度是指两肋屈曲、自然靠近身体、前 臂平伸时两 肋 外则面之间的水平距离。应用：这些数据可用于确定会议桌、柜台和牌桌周围座椅的位置注意：应该与肩宽尺寸结合使用。百分点选择：由于涉及到间距问题，应使用第95百分点的数据。9.臀部宽度 定义：臀部宽度是指臀部最宽部分的水平尺寸。这个尺寸也可以站着

31、测量，这时就成为下半部躯干的最大宽度。应用：这些数据对于确定座椅内侧尺寸和设计酒吧、柜台和办公座椅极为有用。注意：根据具体条件，与两肋之间宽度和肩宽结合使用。百分点选择：由于涉及到间距问题，应使用第95百分点的数据。10.肘部平放高度定义：肘部平放高度是指从座椅表面到肘部尖端的垂直距离。应用：与其他一些数据和考虑因素联系在一起,用于确定椅子扶手、工作台、书桌、餐桌和其他特殊设备的高度。注意：座椅软垫的弹性、座椅表面的倾斜以及身体姿势都应予以注意。百分点选择：肘部平放高度既不涉及间距问题也不涉及伸手够物的问题，其目的只是能使手臂得到舒适的休息即可。选择第50百分点左右的数据是合理的。在许多情况下，这个高度在1427.9cm之间。这样一个范围可以适合大部分使用者。11.大腿厚度 定义：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。应用：这些数据是设计柜台、书桌、会议桌、家具及其他一些室内设备的关键尺寸，而这些设备都需要把腿放