室内人机工程学.doc

1、第一章 概论建筑的内部空间主要为人所使用，它的几乎所有部分都与人类的活动有关。随着社会生活水平的提高和科学技术的进步，人们对生活环境在舒适性、效率性和安全方便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，这就要求室内设计师对“人”有一个科学的、全面的了解，人体工程学正是这样的一门关于“人”的学科。第一节 人体工程学的命名与定义一、 命名人体工程学是一门比较年轻的学科，它的命名也比较多。在美国也出现过 Human Engineering, Human Factors Engineering, Human Factors 等多个名称，但是现在一般使用

2、 Human Factors 这一名称。而在英国等欧洲国家一般使用 Ergonomics 这一名称。在人本， “人间”是人类的意思，他们将人体工程学命名为“人间工学” 。在我国，人体工程学的相关名称比较多，分别从各自的专业领域来命名，有“人体工程学” “人类工程学” “人因工程学” “人机环境工程学” “人类工效学”等。二、 定义概括的说，人体工程学是研究人及其与人相关的物体（机械、家具、工具等） 、系统及其环境，使其符合于人体的生理、心理及解剖学特性，从而改善工作与休闲环境，提高舒适性和效率的边缘学科。第二节 人体工程学的由来与发展人体工程血的发展主要可分为以下 5 个时期：（一）人体工程学

3、的萌芽期19 世纪末至第一次世界大战泰勒的手工具设计特点与作业效率的关系研究，科学管理原理一书出版；吉尔布瑞斯的动作研究；闵斯脱拨格的心理学与工业效率一书的出版，倡导心理学应用于生产实践，把实验心理学用于人员选拔、训练和改善劳动条件等等。这些都是人体工程学的萌芽，为人体工程学的研究打开了大门。（二）人体工程学的初兴期第一次世界大战时，英国成立了人体疲劳研究所，德国、苏联和日本也相继成立了工业心理研究所、劳动科学研究所和工业效率研究所。美国心理学家于 1925 年前后在西方电气公司进行了著名的“霍桑研究”项目，该研究企图研究照明等物质因素对工作效率的影响的等。这就是所谓的“霍桑效应” ，现在管理

4、工效学就是研究这些问题的科学。（三）人体工程学的成熟期这一时期由于粘着的需要，复杂的武器对人类工效学的要求更加迫切。人体工程学从研究“人适应机器”为主题转向“机器适应人”为主题。从此，人体工程学逐渐形成了国际性的比较完整的研究组织和学科体系。（四）20 世纪 70 年代以来的人体工程学进入 20 世纪 70 年代后，人体工程学形成两大特点：一是人体工程学的研究渗入了人类工作和生活的各个领域；二是人体工程学在高科技领域中得到了应用，自动化系统中人的监控作用，人机信息交互，人工智能等都与人体工程学有着密切的关系。（五）人体工程学在中国的发展近年人体工程学的研究在我国许多领域已经取得了显著的发展。但

5、是，与先进国家比较，人体工程学基础理论、方法论以及成果的应用还有相当大的差距。我国的人体工程学教学和科普工作必须加强。第三节 人体工程学的作用、任务及相关学科一、 作用与任务人体工程学在科学体系中的位置和作用如图 1-1。图 1-1 中的纵坐标表示事故率，横坐标表示技术年代，人机系统的事故随着材料科学的发展和机械可靠的改良而不断减少，但是达到一定程度后，事故率趋于稳定，说明影响事故率的还有其他因素，这就是人的因素和人机相互匹配关系。所以要进一步减少事故，必须研究人的特点和人机系统匹配理论。图 1-2 是人机系统的模型，研究人与机的匹配关系，关键是研究人机界面问题，是人机界面符合人的心理、生理和

6、心理特性，达到人机系统最佳匹配状态。这里的机械式广义的，人与家具、人与其他工具之间的关系也同样需要最佳匹配，也要实现系统的优化。 二、 相关学科室内及家具设计中人-家具-环境的关系主要包括以下四个方面：（1） 视觉与环境：主要包括空间组合、材质表面质地、造型、色彩、照明、采光等。（2） 听觉与环境：主要包括隔音、反射、吸声、音响效果等。（3） 嗅觉与环境：主要包括室内通风、建筑与装饰材料的选择等。（4） 触觉与环境：主要包括材料表面、材料温冷感，温湿度，人体生物力学，体压分布。作业第二章 人体测量学与人体尺寸室内环境在空间尺度上涉及到人的问题主要有两个：人体尺寸和人体活动空间。而这些问题的研究

7、主要依靠人体测量学。第一节 人体测量学人体测量学是通过测量各个部分的尺寸来确定个人之间和群体之间在尺寸上的差别的学科。在历史上，许多的哲学家、数学家、艺术家对于人体尺寸的研究断断续续进行了许多世纪，他们大多是从美学的角度研究人体比例关系（图 2-1） ，在漫长的进程中积累了大量的数据。但这些研究不是为了设计而进行的，主要是为人类学分类的目的、为美学和生理学研究使用的。没有考虑人体尺寸对动作和生活环境的影响。 随着时代的镶嵌，人们生活水平的逐渐提高，人体的尺度也在发生变化。因此，要有一个全国范围内的人体各部分尺寸的逐渐提高，人体的尺度也在发生变化。因此，要有一个全国范围内的人体各部位尺寸的平均测

8、定值是一次阿繁重而细致的工作。1962 年建筑科学研究院发表的人体尺度的研究zhogn，有关我国人体的测量值，可作为设计时的参考。 （表 2-1）第二节 人体尺寸是所有涉及到与人有关的设计门类共同遇到的首要的问题，也是最基础的问题，人体尺寸可分为两类，即工造尺寸和功能尺寸。一、 构造尺寸人体构造尺寸往往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。 （图 2-2）可以测量许多不同的标准状态和不同部位。二、 功能尺寸功能尺寸是指动态的人体尺寸，包括在工作状态或运动中的尺寸，它使人在进行某种功能活动时肢体所能达到的空间范围，在动态的人体状态下测得。构造尺寸和功能尺寸是不同的，比如下面的例

9、子（图 2-3）在考虑人体尺寸时值参照人的结构尺寸是不行的，一瓯不 i 要把人的运动能力也考虑进去，企图根据人体结构去解决一切有关空间和尺寸的问题将困难或者至少是考虑不足的。三、 人体尺寸的比例关系一般来说，成年人的人体尺寸之间存在一定的比例关系，对比例关系的研究，可以简化人体测量的复杂过程，只要量出身高，就可大致推算出其他的尺寸（图 2-4） 。第三节 人体尺寸的差异人体尺寸测量如仅仅是着眼于积累资料是不够的，还要进行大量的细致分析工作，才能将其应用到各学科中去。一、 种族差异不同的国家，不同的种族，因地理环境、生活习惯、遗传特制的不同，人体尺寸的差异是十分明显，不论是从尺寸绝对值上海市身体

10、的体形特征、比例关系。二、 世代差异社会因素对人体尺度有明显的影响，家庭收入较高，营养良好有出于生长。可以说生活水平不同所造成的身高上的差异是与家庭收入成正比的。三、 年龄的差异年龄造成的差异也应注意，体型随着年龄变化最为明显的时期是强少年期。有关年龄差异的两个重要的问题是关于成年人和老年人，未成年人的问题是他们处于年龄与身体尺寸的快速变化起，对尺寸比较敏感。老年人的两大特征：1、 无论男女，上年纪后身高均比年轻时矮；二身体的围度却会比一般的成年人大，需要更宽松的空间范围。2、 由于肌肉力量的退化，伸手够东西的能力不如年轻人，因此，手脚所能触及的空间范围要比一般成年人小。四、 性别差异调查表明

11、，妇女与身高相同的男子相比，身体比例是不同的，妇女臀部较宽、肩窄，躯干较男子为长，四肢较短。在设计中应注意这种差别。五、 残疾人在各个国家中，残疾人都占一定比例。因此，残疾人是一个相当重要的社会群体，需要设计师引起重视。1、 乘轮椅患者2、 能走动的残疾人六、 其他此外还有许多其他的差异，像地域性的差异，职业差异等等。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像的程度，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。第四节 人体尺寸运用中的问题一、 数据的选择二、 百分位的运用三、 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

12、的范围，并可使大部分人的使用更合理和理想。四、 分别考虑各项人体尺寸五、 尺寸的定义。六、 尺寸的衡量标准。七、 使用数据的一般规则。检验法则、标准和其他一些省事省时的设计方法是容易被接受的。在某些情况下是完全可以的。它在只能是设计的范例与参考，使设计人员在作出不设计时对如何使室内环境更适合人体的需要又一个初步的概念。第五节 常用人体尺寸常用人体尺寸包括了构造尺寸和功能尺寸，在室内设计中最有用的是事项人体构造上的尺寸是：身高、体重、坐高、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。 在室内设计中最常用的为 24 个尺寸，详见图 2-5。 1、 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。2、 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。3、 肘部高度是指从地面到人的前臂与上臂结合处可弯曲部分的距离。4、 挺直坐高是指人挺直坐着时，座椅表面到头顶的垂直距离。