室内与家具设计人体工程学习题答案及考试小抄.doc

第一章绪从室内设计的角度来说，人体工程学的主要功能在于通过对人体的生理和心里的正确认识，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。人体工程学定义：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。英文名称：human engineering经验人体工程学著名试验：1肌肉疲劳试验2铁锹作业试验3砌砖作业试验人体工程学形成发展大致阶段：经验人体工程学、科学人体工程学、现代人体工程学。人体工程学在家具与室内设计中主要作用：1为确定人在室内活动所需空间提供主要依据2为设计家具提供依据（利用人体测量学可以获得相应的家具尺寸，通过了解人体结构可以获得家具造型的基本特征）第二章人体测量和人体尺寸座椅高度应以第5百分位的人小腿加足高尺寸为依据。屏风隔断高度考虑人的眼高，取第95百分位或更高。对于柜台、梳妆台等站着工作表面的舒适度的高度，肘高是必不可少数据坐姿臀宽确定座椅内侧尺寸 坐姿肘高确定椅子扶手高度 坐深确定座椅面深度如果座椅前面的家具没有放置足尖的空间，就应该应用臀部-足尖长度垂直手握高度确定衣帽架的最大高度 工作台装搁板或工作桌前装小柜，考虑向前手握高度臀部-足尖长度 臀膝距差别 臀膝距：这个长度比臀部-足尖长度要短，如果座椅前面的家具或其他室内设施没有放置足尖的空间，就应应用臀部-足尖长度 臀部-足尖长度：如果座椅前方的家具或其他室内设施有放脚的空间，而且间断要求比较重要，就可以使用臀膝距来确定合适的间距坐姿大腿厚应用场合：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在工作面下面。人体尺寸差异表现：种族差异 时代差异 年龄的差异 性别差异 职业差异 其他差异（地域性 社会发达程度）人体尺寸：1人体结构尺寸：指人体的静态尺寸，它是人体在处于固定的标准状态下测量的 2.人体功能尺寸：是动态尺寸，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第三章人体动作空间办公室用门手拉高度100cm，家庭8090cmBanes：手的通常作业域（上臂靠近身体，曲肘、前臂平伸做回转运动是所包括的范围）在以半径390mm而划出的范围内，手的最大作业域是以肩峰点为轴，上臂完全伸直做回转运动所包括的范围。水平作业面的最大作业域在590mm经常使用的操作器具在 通常 作业区域内 从属的作业工具配置在 最大 作业区域内垂直与摸高是设计个各种柜架扶手主要依据 肢体活动范围常由肢体活动角度和肢体长度直臂抓握的工作区域时，第5百分位 开关距地1.2-1.4m的位置，根据规定高度为1.3m室内空间组成：1人体活动空间尺度 2家具设备空间尺寸 3心里空间（知觉空间）第四章人体测量和人体尺寸肌肉施力：动态肌肉施力和静态肌肉施力提起重物必须保持直腰尽量弯膝的姿势人在直立姿势下弯臂，前臂与上臂成70度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180位置上，最大推力产生在0位置上栏杆的设计考虑中心，取110CM 重心受身高、体重和体格的不同影响。重心还随人体位置和 姿态 的变化而不同静态肌肉施力的主要危害有：加速肌肉疲劳 影响血液流动正确提重方法及其原因：方法1抓稳重物，提起时保持直腰，尽量弯膝2身体尽量靠近重物原因：用不同的方法来提起重物，对腰部负荷的影响不同。直腰弯膝提起重物时椎间盘内压力较小，而弯腰直膝提起重物时会导致椎间盘内压力突然增大，尤其是椎间盘的纤维环受力极大。如果椎间盘已有退化现象，则这种压力的急剧增加最易引起突发性腰部剧痛，所以，提起重物时必须掌握正确的方法。静态肌肉施力的主要危害：静态肌肉施力时，肌肉收缩时产生的内压力对血液会产生影响，收缩达到一定程度时，甚至会阻断血流；由于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的补充，不得不依赖于本身的能量贮备；对肌肉影响更大的是代谢废物不能迅速排除，积累的肌肉造成肌肉酸痛，引起肌肉疲劳。由于酸痛难忍，静态作业的持续时间收到限制。避免静态肌肉施力的几个设计要点：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3坐着工作比站着工作省力4双手同时作业时，手的运动方向应相反或者对称运动。单手作业本身就造成了背部肌肉静态施力。另外，双手做对称运动有利于神经控制。6常用的工具，如钳子、手柄、工具和其他零部件、材料等，都应按其使用的频率安放在人的附近。7当手不得不在较高位置作业时，应使用支撑物来托住肘关节、前臂或者手。8支持肢体。第五章：桌台类家具功能尺寸设计人在桌面阅读书写时，低头会破坏原先正常的颈部弯曲将某些经常需要进行阅读书写等作业的桌面设计成斜面桌腿类家具台面下面到支撑面有一块空间用于人坐姿是腿部和臀部的摆放，称作容腿空间在站立作业的工作面的设计中，精密作业工作面应上升到肘高以上5-10CM；对于一般作业台面高度应降到肘高以下5-10CM；对于重负荷作业，需要借助身体的重量，工作面应降到肘高以下15-40CM在坐姿作业中评判到办公桌的高度是否合适，取决于以下因素：视觉距离、椅面和桌面的距离、和桌下容腿空间工作面的高度设计遵从原则： 1应使臂部自然下垂，处于合适的放松状态，前臂一般应接近水平状或略下斜，任何场合都不应使前臂上举过久，以避免疲劳，提高工作效率。2.不应使脊柱过度屈曲。3.若在同一工作面内完成不同性质的作业，则工作面应设计成高度可调节型。4.如果工作面高度可调节，则必须将高度调节至适合操作者身体尺寸及个人喜好的位置。影响工作面设计的主要因素有哪些，它们是如何影响工作面设计的？1.肘部高度。 由于人的肘部高度是不一样的，所以使用一个固定的数字来设计工作面的高度显然是不合理的，应使前臂接近水平状态或略下斜。2.能量消耗。如不同高度搁板对人的能量消耗不同，最佳隔板高度1100mm，即高出人体肘部150mm时能量消耗最小，随着搁板高度的下降，人的能量消耗增加较快。3.作业技能。工作面高度影响人的作业技能。一般认为，手在身前作业，肘部自然放下，手臂内收呈直角时，作业速度最快。4.头的姿势。作业时，人的视觉注意的区域决定头的姿势。头的姿势要舒服，视线与水平线的夹角应在所规定的范围内，即：坐姿时此夹角为3244，站姿时此夹角为2334。总之，工作面的高度主要由人体肘部高度来确定，对于特定的作业，其工作高度取决于作业的性质、个人的喜好、座椅的高度、工作面的厚度、操作者大腿的厚度等。工作面的高度设计按基本作业姿势分三类：站立作业、坐姿作业和坐、立交替式作业站立作业工作面的高度如何确立？并举例说明。站立作业时，工作面的高度取决于人的作业姿势。一般情况下，前臂以接近水平状态或略下斜的作业面高度为最佳。作业性质也可影响工作面高度的设计 例如：1精密作业是，工作面的高度应上升到肘高以上510cm，以适应眼睛的观察距离，同时给肘关节以一定的支撑，以减轻背部肌肉的静态负荷。 2对于一般作业，站立作业的最佳工作面高度为肘高以下510cm。 3重负荷作业在进行坐姿作业工作台面高度设计是，还应考虑被加工件的大小和操作时用力的大小。被加工件越大，工作台面要越低些；操作需要用力的工作台面也应低一些，这样可以利用身体的重力做功，工作面应降到肘高以下15-40cm。例如木工推台锯需要借助身体的力量，工作面可低些。对于不同的作业性质，设计者必须具体分析其特点，以确定最佳工作面高度。工作面高度应按身体较高的人来设计，身体较矮的人可使用垫脚台。从适应性的角度而言，可调节高度的工作台是理想的人体工程学的设计。打字时的工作面高度如何确立？打字时的工作面高度决定于打字机的键盘高度和工作台的高度。最低工作台高度可由公式求得：LH=K+R+T式中LH-最低工作台高度 K=坐姿膝高 R=活动空隙，男性为5cm 女性为7cm 作业类型为精密近距离观察时，对应坐姿作业工作面高度男性为90110，女性为80100。作业类型为读、写时，对应坐姿作业工作面高度男性高度为7478女性为7074。作业类型为打字、手工施力时，对应坐姿作业工作面高度男性的高度为68，女性为65。(cm)。说明桌子功能尺寸设计的原则。桌子的高度，桌面尺寸，容腿空间，这是影响桌子设计最主要的三个方面。1桌子的高度，一般桌子的高度应该是与椅子座高保持一定的比例关系。在实际应用中桌子的高度通常是根据座高来确定的，即是将椅子座面高度尺寸，再加上桌与椅之间的高度差。2桌面尺寸 一般来讲，桌面尺寸是以人的坐姿状态下上肢的水平活动范围为依据的，桌面尺寸还要根据功能要求和所放置物品的多少来确定。对于两人面对面使用或并排使用的桌子，则应考虑两人的活动范围会不会相互产生影响，应将桌面加宽。3容腿空间 一般紧指坐姿时使用的桌台类家具，坐姿时容腿空间的高低取决于与桌台类家具配套使用的座椅的高度以及使用者的大腿厚度。容腿空间的高度应大于小腿加足高、大腿厚度以及预留活动余量之和。容腿空间的深度最小值就是在小腿达到前伸35情况下，小腿前伸量加上足部的超出小腿部分再加上预留的活动余量。容腿空间的宽度设计要保证腿部空间在人稳定地坐在座椅上时感到舒适，而且还要预留人在坐姿和立姿之间转换时需要的空间，一般容腿空间宽度不应小于520mm第六章坐卧类家具功能尺寸设计 人的睡眠深度主要与床的宽度尺寸有关床面材料的选用会影响人体躺卧时的体表压力分布 椎柱的弯曲形状桌位设计的主要特点为 椅垫垫性 座椅面高度 桌位深度与宽度 靠背当一个人坐在椅子内，他身体的重量并非全部在整个臀部，而是在两块坐骨的范围内坐姿最严重的问题是对腰椎和腰部肌肉的有害影响，人体姿势是决定椎间盘内压力的主要因素，椎间盘内压力过高是损坏椎间盘的主因直腰坐比弯腰坐椎间盘内压力降低，但肌肉负荷增大，弯腰坐有利于肌肉放松，却增大了椎间盘的内压力在靠背的设计中，往往考虑“两个支撑，”即要设计腰靠和肩靠的位置人体测量尺寸中，小腿加足高是确定座椅高度的关键尺寸，坐深是确定座椅深度的关键尺寸，坐姿两肘间宽是确定座椅宽度的关键尺寸当靠背达到110时，人体的肌电图波动明显减少，被试者有舒服的感觉。一般工作用椅靠背倾角常取100，休息椅则较大。当座面与靠背夹角在110以上时，椎间盘内压力显著减小。说明座位设计的一般原理？1.座椅的形式与尺度和它的用途有关，即不同用途的座椅应有不同的座椅形式和尺度；2.座椅的尺度必须参照人体测量学数据设计3.座椅的设计必须能提供坐在上的人体有足够的支撑与稳定作用4.腰椎下部应提供支撑，设置适当的靠背以降低背部紧张度；5.座椅应能方便地变换姿势，但必须防止滑脱6.身体的主要重量应由臀部坐骨节承担，坐垫必须有充分的衬垫和适当的硬度，使之有助于人体重量的压力分布于坐骨结节区域。休息时腰背部也应承担重量。在设计座椅时， 为使身躯具有稳定性，应考虑哪些方面？1.座椅的高度2.座位的深度3.座位的宽度4.坐面倾角5.扶手6.靠背7.座椅椅垫8.椅子表面材料9.侧面轮廓工作椅的功能尺寸设计应考虑哪些方面？稳定性是主要因素，工作椅主要用于工作场所，设计时还要考虑座椅的舒适性，腰部应由适当的支持，重量要均匀分布于坐垫上，同时要适当考虑人体的活动性、操作的灵活性与方便等。说明床的几何尺寸与睡眠质量的关系？人处于将要入睡的状态时床宽需要50cm，由于熟睡后需要频繁地翻身，通过脑波观测睡眠深度与床宽关系，发现床宽的最小界限应是70cm。比这个宽度再小时，睡眠深度会明显缩小，影响睡眠质量使人不能进入熟睡状态床设计的一般原理：关键词 床垫软硬度适度，缓冲性构造三层为好，A层柔软，B层较硬，C层要求受到冲击时起吸磁和缓冲作用 床的宽度 为人体仰卧时肩宽的2.5-3倍， 床的长度 比站立尺寸长一点，再加上头顶和脚下要留出部分空间 床的高度 以略高于使用者的膝盖为宜 一般420mm 双层床的层间净高必须保证下铺使用者在就寝和起床时有足够的动作空间，GB 底床铺面离地面高度不大于420mm,层间净高不小于950mm 床屏视觉中心，第一支撑点为腰部，腰部到臀部230-250mm 第二支撑点为背部，背部到臀部距离500-600mm头部 倾角110，于是床屏高度820-1020mm床面材料设计的生理原因床面软硬的舒适程度与体压的分布直接相关，体压分布均匀的较好，反之则不好，床面比较硬时，显示压力分布不均匀，集中在几个小区域，造成局部的血液循环不好，肌肉受力不适等，较软的床面则能解决这些问题。 但不是越软越好，正常人在站立时，脊椎的形状是S形。仰卧时，腰椎接近于伸直状态人体各部分重量在重力方向上相互叠加，垂直向下。当人躺下后，人体各部分重量垂直向下，由于各部分重量不同，因而各部分沉量也不同，如果垫子太软，重的部分下陷深，轻的部分下陷浅，这样是腹部相对上浮呈W型，是脊柱的椎间盘内压力增大，难以入睡。因此床面材料，应选用缓冲性能好的三层复合构造为好。使脊椎曲线接近自然状态，并能产生适当的压力分布在椎间盘上，以及均匀的静力负荷作用于所附着的肌肉之上。直腰坐和弯腰坐对椎间盆内压力和肌肉负荷有何影响？在座椅的设计中哪些设计可影响到椎间哦按内压力和肌肉负荷？直腰坐比弯腰坐对椎间盆内压力降低，但背部肌肉负荷增大；弯腰坐有利于背部肌肉放松，却增加了椎间盆内压力。肩靠和腰靠。休息型座椅功能设计应考虑哪些方面）休息型座椅设计的重点在于使人体得到最大的舒适感，使人体的压力感减至最小，。为防止臀部前滑，坐面应后倾523度，倾角越大，休息程度越高。靠背，可降低脊柱所产生的紧张压力，倾斜角度相对于水平面为110130度。垫腰要复合人体脊柱自然弯曲曲线，腰垫凸缘顶点应高于坐面后缘1018CM。座面夹角05,同时脚踏板高度接近座高时,可使休息座椅的舒适度达到最佳化。设计高靠背工作椅应注意： (1)高度可调。办公椅的高度调节范围为38-53cm。(2)可防止座椅滑动和翻倒。椅脚应设计5个，平分在直径为40-45cm的圆周上。(3)给人留有足够的活动空间。需要经常站起来的座椅应采用小脚轮。(4)应保证腿的活动空间，以减轻腿的疲劳。(5)坐面应为4045cm宽，3842cm长，坐面中部稍微下凹，前缘呈弧曲面，坐面后倾46。(6)坐面的材料应透气而且不打滑(例如毛料)，以增加坐面的舒服感。床的尺寸为什么不以人的外廓尺寸为准）在床的设计中，并不能像其他家具那样以人体的外廓尺寸为准，因为人在睡眠时的身体活动空间大于身体本身，睡觉时人体活动区是不规则的图形。其二科学家们进行了不同尺度的床与睡眠深度的相关实验。在宽度上表现出了不同宽度与睡眠深度的对应关系， 影响睡眠质量。47cm的宽度虽然大于人体的最大尺寸，但从图中可以看出并不是理想的。70cm显然要好的多，当然这也只是满足了最低限度，所以实际上日常生活中的床尺寸都大于这个尺寸。在长度上，考虑到人在躺下时的肢体的伸展，所以实际比站立的尺寸要长一点，再加上头顶和脚下要留出部分空间，所以床的长度比人体的最大高度要多一些，睡眠质量客观指征 我们可以简单的把睡眠这样描述：睡眠是人的中枢神经系统兴奋与抑制的调节产生的现象，日常活动中，人的神经系统总是处于兴奋状态。到了夜晚，为了使人的机体获得休息，中枢神经通过抑制神经系统的兴奋性使人进入睡眠。休息的好坏取决于神经抑制的深度也就是睡眠的深度。图4是通过对人的生理测量获得的睡眠过程的变化，通过测量发现人的睡眠深度不是始终如一的，而是在进行周期性变化。第七章贮存类家具功能尺寸设计 一般来讲，贮藏类家具的高度可分上、中、下三段，590mm以下的部分，取拿物品时身体要蹲下，不太方便，中段是在590-1880mm，这一区段，为较佳的贮存区，不仅取拿物品方便，也是人的视线最易看到的区域，1880-2400mm为上区段，人取寸物品需要搭梯子方能够及。厨房布局的基本形式有单线型。L型。双排型和U型四种。在设计衣柜时一定要注意衣柜的功能尺寸要合理，衣柜空间深度竖挂不得小于530mm 挂大衣的空间高度不得小于1400mm， 挂