《工学人体工程学》PPT课件.ppt

人体工程学 HUMANENGINEERING 第一章概论 1 人体工程的定义 人体因素 包括生理和心理两个方面 并且包含了许多影响人们使用工具和创造人工环境等方面的因素 是一个数据积累的范畴 人体工程学图解 是人体因素领域的产物 它对工程师 建筑师 工业设计人员 室内装修人员 技术员 艺术家和学生具有很大的参考实用价值 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一门技术科学 HUMANENGINEERING 第一章概论 1 1人体工程学由来及发展2 相关的名称定义 人体工程 HumanEngineering人因工学 HumanFactors生物力学 Biomechanics人体状态学 HumanConditioning生命科学工程 Life Science Engineering人 机系统 Man MachineSystem3 发展历史 1 50年代 始自二战美军对武器的研究和测量 2 60年代 美国出版了 成年人的体重 身高和特定身体尺寸 3 70年代 汽车工程师协会做了针对儿童的身体尺寸调查 4 80年代 老年人的数据的测量开始了 5 90年代 美国残疾人协会颁布了对残疾人的保护措施和通行规定 HUMANENGINEERING 第一章概论 HUMANENGINEERING 1 2人体程学的研究内容人2 人 机关系 显示器 仪表 信号 显示屏 操纵器 杆 钮 盘 轮 踏板 机器用具 设备 用具 家具 3 人 环境 自然环境 气候 地理 人为环境 生活环境 工作环境 一般工作环境 空间 照明 温度 湿度 特殊工作环境 高温 高压 噪音 辐射 第一章概论 人体尺寸 信息的感受和处理能力 运动的能力 学习的能力 生理的需求 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 环境对人体能的影响 人的长期 短期能力的限度及愉适点 人的习惯与差异 HUMANENGINEERING 第一章概论 1 3人体工程学的应用1 人体工程学是在应用中发展起来的 凡是涉及与人有关的事和物 就会涉及到人体工程学问题 如建筑设计与装修 要使建筑更好地为人所用 就要懂得人的心理和行为要求 要使环境很舒适 就要懂得人的知觉特性 要使家具和设备使用方便 就要了解人体活动的各种功能尺寸 要使建筑形态符合人的审美要求 就要懂得人的视觉特征 以及人和环境交互作用的特点等等 由此可见 随着人体工程学与有关学科的结合 也就出现了许多相关的学科 HUMANENGINEERING 2 人 机关系的发展 机械化时代 人体尺寸 施工 人对物理环境的适应能力 电子时代 人的技能与学习的能力 信息时代 人的信息接受能力和处理能力 第一章概论 HUMANENGINEERING 第一章概论 3 人体工程与空间的关系 1 建筑空间设计 2 室内设计 室内环境因素 活动场合的环境因素 活动的实际范围因素 人生活器物 气流 通风设备 室温 调温设备 光线 照明设备 音响 防音设备 尺度安全 外观空间 人 室内环境因素图示 HUMANENGINEERING 第一章概论 4 人体工程学与室内设计为确定空间范围提供依据人体尺寸 家具设备的尺寸人的活动范围 家具设备的数量和尺寸为家具设计提供依据为确定感觉器官的适应能力提供依据 HUMANENGINEERING 2 1人体生理学知识1 人体感觉系统人的感觉系统是由神经系统和感觉器官组成 了解神经系统 才能知道心理活动发生的过程 了解其感觉器官 才能了解刺激与效应发生的生理基础 与环境直接作用的主要感官是眼 耳 鼻 口 皮肤及由此而产生的视觉 听觉 嗅觉 味觉和触觉 即 五觉 另外还有平衡系统产生的运动觉 第二章人体工程学基础 HUMANENGINEERING 2 1人体生理学知识2 血液循环系统家具尺度是否科学 室内界面材料是否合理 室内气流组织好坏 都会影响人体血液循环 影响健康 第二章人体工程学基础 HUMANENGINEERING 2 1人体生理学知识3 人体运动系统和人体力学 1 人体运动系统的生理特点 关系到人的姿势 人体的功能尺寸和人体活动的空间尺度 从而影响家具 设备 操作装置和支撑物的设计 第二章人体工程学基础 HUMANENGINEERING 第二章人体工程学基础 HUMANENGINEERING 骨骼 关节和肌肉的共同作用 完成了人体活动的各种动作 2 人体力学人体运动系统的各个组成部分 造就了人的空间形态 也维持了人的内力和重力平衡 第二章人体工程学基础 HUMANENGINEERING 由于人体姿势不同 人体内力和重力传递的路线也不相同 合适的工作面高度 可减少脊椎骨不必要的弯曲 以免引起腰肌劳损 第二章人体工程学基础 HUMANENGINEERING 第二章人体工程学基础 HUMANENGINEERING 运动和疲劳与室内设计相关的主要是与运动有关的局部尺寸 如何使其距离 高度有一个适合人体运动需要的合理尺寸 以减少肌力和体能的损耗 亦即减少疲劳 这也是运动中的工效 比如 楼梯的踏步高度和宽度 煤气灶和洗盆的高度 生产流水线各种装配件的位置等 第二章人体工程学基础 HUMANENGINEERING 2 2心理学知识心理学是研究人的心理现象及其活动规律的科学 心理是人的感觉 知觉 注意 记忆 思维 情感 意志 性格 意识倾向等心理现象的总称 第二章人体工程学基础 HUMANENGINEERING 2 2心理学知识心理和行为感觉和知觉注意和记忆向光性和私密性领域和个人空间 人对空间的占有和支配 是生命的渴望和本能 第二章人体工程学基础 HUMANENGINEERING 提高注意力常用的方法有三种 1 加强环境刺激的强度 2 加强环境刺激的变化性 3 采用新异突出的形象刺激 人际距离和行为特征 距离单位cm 密切距离接近0 15 亲密 嗅觉 辐射热有感觉0 45远方15 45 可与对方接触握手个体距离接近45 75 促膝交谈 仍可与对方接触45 120远方75 120 清楚地看到细徽表情的交谈社会距离接近120 210 社会交往 同事相处120 360远方210 360 交往不密切的社会距离公众距离接近360 750 自然语音的讲谭 小型报告会 360远方 750 借助娶势和扩音器的讲演 2 3人体测量学知识1 人体测量学由来和发展人体测量学 anthropometry 人类学的一个分支学科 主要是用测量和观察的方法来描述人类的体质特征状况 2 人体测量学与室内设计的关系 室内空间大小更离不开人的尺度要求 确定一扇门的高度和宽度 就要了解人在进入房间时的姿势和活动范围及其功能尺寸 才能最经济 最科学地确定门的大小 第二章人体工程学基础 HUMANENGINEERING 2 3人体测量学知识3 人体测量的内容和方法人体测量的内容 人体构造尺寸 人体功能尺寸 人体重量和人体的推拉力 人体测量的方法 丈量法 摄像法 问卷法 第二章人体工程学基础 HUMANENGINEERING 2 3人体测量学知识4 人体测量按男女性别分开 且分为三个年龄段 18 25岁 男子 26 35 男女 30 60岁 根据室内设计工作的需要 测量的种类包括影响家具设计的人体构造尺寸和人体功能尺寸 人体构造尺寸 身高 肩高 肘高 中指尖点上举高 肩宽 胸厚 肩指点距离 腋高 坐高 坐姿肘高 膝高 大腿厚 小腿加足厚 臀膝距 坐深 两肘间宽 坐姿臀宽 踞高 蹲高 蹲距 单腿跪高 跪距 功能尺寸 动态人体尺寸 是人在进行某种功能活动时肢体所能达到的空间范围 主要对解决带有空间范围 位置的问题提供数据 第二章人体工程学基础 HUMANENGINEERING 尺寸分五个方面 幼儿人体尺寸 成年人人体与家具相关尺寸 3 柜类家具及其使用空间尺寸 座椅舒适度评价 不同功能高度的水平拉力 人体尺寸的差异 1 种族差异 2 世代差异 3 年龄差异 4 性别差异 5 残疾人尺寸的衡量标准 1 舒适的标准 以 够得着的距离 容得下的空间 为原则 2 安全尺度 第二章人体工程学基础 HUMANENGINEERING 第二章人体工程学基础 HUMANENGINEERING 蓝牙鼠标采用左右对称的设计 方便习惯使用左手的用户 结构设计符合人体工程学原理 第二章人体工程学基础 HUMANENGINEERING 浴缸外侧方正规矩 而内侧曲线圆润 符合人体的生理曲线和人体工程学原理 是追求舒适的最佳选择 第二章人体工程学基础 HUMANENGINEERING HUMANENGINEERING 3 1人和环境的交互作用物理环境 声音 光 温度和湿度等 化学环境 各种化学物质对人的影响 生物环境 动物 植物和微生物 第三章人和环境 第二章人体工程学基础 HUMANENGINEERING 3 2行为与环境 HUMANENGINEERING 3 3视觉与环境1 视觉特征人类获得信息有80 是来自视觉的 视野 眼睛固定在一点时 所能看到的范围 以眼睛为中心 向上约55度 向下约70度 左右约各94度的范围 光感 眼睛能感觉到光的强度 视力 是眼睛分辨细节和区别物体的能力 色彩 在适合的光线下 人眼能观察到光波555谬母的光的颜色 2 视觉现象残像 暗适应 视错觉3 视觉环境视距 视角 照明等 第三章人和环境 HUMANENGINEERING 第三章人和环境 3 4听觉与环境1 听觉 听觉是人类第二大感觉系统 听觉包括 音调 响度 声强 2 听觉环境 令人愉悦的声响 人不喜欢的声响 噪音 3 5肤觉与环境1 触觉与触觉环境 主要是通过人的表层皮肤对外界事物的信息的感受 2 触觉 痛觉 压力感 温感 冷感等 HUMANENGINEERING 第四章人体与家具 4 1工作面的高度结论 1 工作面高度应由人体肘部高度来确定 而不是由地面以上的高度来确定 该高度设定根据具体操作人的尺寸而定 2 工作面的最佳高度略低于人的肘部 工作面的高度设计按基本作业姿势 站立作业 坐姿作业 交替作业 工作面的高度取决于人工作时身体姿势的重要因素 不正确的工作面高度将影响人的姿势 引起身体的不适 降低工作效率 为有效提高工作速度和精确度 考虑 疲劳 和 单调 的人性因素 提出最佳的工作面高度是在人的肘下50毫米 这个数据是根据生产效率和工作人员的生理情况两个方面因素确定的 HUMANENGINEERING 4 2座位的设计现在在工业社会中 约有2 3的工作是采用坐姿 坐椅对人有以下益处 1 减轻腿部肌肉的负担2 防止不自然的躯体姿势3 减低人的能耗4 减轻血液循环的负担不正确的坐姿和不适和的坐椅都会影响人体健康 4 3坐椅的尺寸设计 由于椅子用途不同 人与人的尺寸 比例互不相同 坐椅的尺寸设计根据不同的用途采用不同的取值 第四章人体与家具 HUMANENGINEERING 4 3 1餐椅餐椅是人们使用时间短 相对简单的品种 餐椅设计的要点 从坐椅前端到桌面的垂直高度最好为230 305毫米椅子前缘距地面420毫米 距桌面290毫米椅面进深不应超过405毫米 宽度不应超过405毫米椅面应保持水平 腰部支撑与椅面之间角度应保持90 95度建议使用坐垫 宜使用19毫米厚的柔软 易清洗的材料制成腰部支撑的中心高于座面240毫米 要不区域长230毫米 宽度最小330毫米 第四章人体与家具 4 3 2办公用椅办公用椅需要适合人体的两种姿势 直立坐姿和放松坐姿 现在的办公用椅与适合成年人的汽车座位相似 HUMANENGINEERING 椅子的前缘可以调节125毫米 这样可以适合所有成年人座面从前到后的尺寸为406毫米椅子的宽度为406 560毫米椅垫厚度为51毫米的柔软材料 无底板座面的水平调节角度为0 15度靠背的水平调节角度为0 15度椅背高为635毫米 这样才能支撑肩膀 915毫米 可以支撑头部支撑中心高于椅面178 292毫米 调节幅度最小为51毫米椅背垫为弧形 用25 51毫米厚的柔软材料制成 弧度半径1000毫米为宜椅垫应该让人舒服 透气 并且有摩擦力椅面以上76毫米之内不适合有靠背 这个空间留给臀部座面前缘和靠背下缘的圆边的半径为12 7毫米扶手间距483毫米 扶手宽51 89毫米椅子应该可以旋转 为稳定起见应有五或六条腿 设计要点 第四章人体与家具 HUMANENGINEERING LAML1000 系列椅设计师 ROBERTOLUCCIPAOLOORLANDINI设计时间 1991制造商 SHELBYWILLIAMSINDUSTRIES MORRISTOWN TENNESSEE U S A 人体工程学实验 实物原大的模型 椅背后面的鳍状突起 用纸和PVC管制作的模型 演示椅子的构造 三维显示出椅背和椅座的同步运动 实例一 第四章人体与家具 HUMANENGINEERING 四条腿的扶手椅 旋转扶手椅 弯曲的钢管 聚酰胺椅子滑轮 第四章人体与家具 HUMANENGINEERING 实例二 AC1 旋转椅设计师 ANTONIOCITTERIO制造商 VITRAGMBH WEILAMRHEIN GERMANY设计时间 1988年 第四章人体与家具 HUMANENGINEERING 通过对柔韧的聚甲醛树脂 DELRIN 和座椅下方协调机器装置的应用 使得椅子的座位和椅背可以自动随着使用者的前倾和后仰而加以调节 第四章人体与家具 HUMANENGINEERING 第五章工作和生活中的安全因素 5 1楼梯要避免光滑的材料 适当增加摩擦力室内楼梯踏面的高度 190毫米 最小踏步宽度 279毫米 最小踏面宽度为286毫米室外楼梯踏面的最大高度 152毫米 最小踏步宽度 279毫米 最小踏面宽度为305毫米避免室内外楼梯只有一级踏步的情况出现利用下面的公式计算台阶尺寸 1踏面高 1踏步宽 431 457毫米2踏面高 1踏步宽 609 627毫米1踏面高 1踏步宽 17780 19050毫米每一跑台阶数不宜超过16阶 最好在8个台阶时设一休息平台安装照明开关于楼梯的起始和终止位置避免尖利的边缘避免楼梯开洞 台阶与门靠得太近 HUMANENGINEERING 第五章工作和生活中的安全因素 5 2厕浴间浴盆和淋浴地面宜使用防滑地面 门使用安全玻璃 开关阀门应安装在距地面762 864毫米的高