室内设计与身体工程学概述

室内设计与身体工程学第九章1第一节人体工程学与室内设计

人体工程学也叫人机工程学、人类工效学、人类工程学、工程心理学、宜人学等。2它研究人在某种工作中的解剖学、生理学、心理学等方面的各种因素；研究人和机器及环境的相互作用；研究在工作中、生活中怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题。3

它“起源于英国，形成于美国”，原先是在工业社会中，开始大量生产和使用机械设施的情况下，探求人和机械之间的关系。第二次世界大战期间是该学科发展的第二阶段，由于战争的需要许多国家根据生理学、心理学、人体测量学、生物学等学科分析研究“人的因素”，从而大力发展效能高、威力大的设计操纵合理的新式武器和装备。4

在其发展的第三阶段，由于战争结束，人体工程学迅速渗透到空间技术、工业生产、日常生活用品和建筑设计中。

1960年创建了国际人体工程协会。在建筑室内环境设计中，人体工程学也起着至关重要的作用。5

室内设计的主要目的是要创造有利于人们身心健康和安全舒适的工作、生产和生活、休息的良好环境。而人体工程学就是为这一目的服务的一门系统学科。要创造这样一种环境，主要采用科学的手段，主要包括“关于人体尺度和人类生理及心理要求”两个方面。这两个方面各国都有自己合理的数值系列及判断资料。除此之外，还有一个相关的问题，就是人体空间的构成，它包括以下三方面：6

1.

体积所谓体积就是人体活动的三维范围，这个范围每个国家、民族以至每个人之间的人体尺度测量标准不尽相同，因此决定了三维空间量的差异。所以人体工程学所采用的数值都是平均值，此外还有偏差值，以供设计人员参考使用。7

2.位置所谓位置，是指人体在室内的“静点”，个人与群体的生活习俗以及生产方式和工作习惯与静点的确定有直接关联，它主要取决于“视觉定位”。由于中西方差距较大，定位也受到影响。另外，人的生活、工作要求在不同地点和特定环境对定位也有很大影响，所以定位又有一定的弹性。8

3.

方向所谓方向是指人的“动向”，这种动向受生理和心理两方面的制约。9第二节人体工程学研究的主要内容一．人体工程学研究的主要内容大致分为三方面：

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；10

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。112.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。123.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、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。

13二.在进行人体工程学研究时要遵循以下原则

1.物理的原则：如杠杆、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结构，除了生理，还要了解心理因素。14

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，单独地研究人、研究机械、研究环境，再把它们和起来，不是在研究人体工程学。15第三节人体工程学研究的方法

1.人体测量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，首先遇到的第一个问题就是获得有关人体的心理特征和生理特征的数据。所有这些数据都要在人体上测量而得。162.人体测量的内容形态测量：长度尺寸、形体（胖瘦）、体积、体面面积等。运动测量：测量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、皮肤变化。生理测量：测量生理现象，如疲劳测定、触觉测定、出力范围大小测定等。17第四节人体基础数据1.人体构造：与人体工程学关系最紧密的是运动系统中的骨骼、关节和肌肉，这三部分在神经系统支配下，使人体各部分完成一系列的运动。骨骼由颅骨、躯干骨、四肢骨三部分组成，脊柱可完成多种运动，是人体的支柱，关节起骨节间连接且能活动的作用，肌肉中的骨骼肌受神经系统指挥收缩或舒张，使人体各部分协调动作。182.人体尺度：

人体尺度是人体工程学研究的最基本的数据之一。下图是我国成年男女中等人体地区的人体各部分平均尺寸。192021下表是我国具有代表性的一些地区成年男女身体各部分的平均尺寸22

不同年龄、性别、地区和民族国家的人体，具有不同的尺度差别，例如我国成年男子平均身高为1670mm，美国为1740mm，独联体为1750mm，而日本则为1600mm。233.人体动作域

人们在室内各种工作和生活活动范围的大小，即动作域，它是确定室内空间尺度的重要因素之一。以各种计测方法测定的人体动作域，也是人体工程学研究的基础数据。如果说人体尺度是静态的、相对固定的数据，人体动作域的尺度则为动态的，其动态尺度与活动情景状态有关。2425第五节人体工程学在室内设计中的应用确定人和人际在室内活动所需空间的主要依据根据人体工程学中的有关计测数据，从人的尺度、动作域以及人际交往的空间等，以确定空间范围。26

二.确定家具、设施的形体、尺寸及其使用范围的主要依据

家具设施为人所使用，因此它们的形体、尺寸必须以人体尺度为主要依据；同时，人们为了使用这些家具和设施，其周围必须留有活动和使用的最小余地。2728

三.提供适应人体的室内物理环境的最佳参数

室内物理环境主要有室内热环境、声环境、光环境、重力环境、辐射环境等，室内设计时有了上述要求的科学参数后，在设计时就有可能有正确的决策。29

四.对视觉要素的计测为室内视觉环境设计提供科学依据

人眼的视力、视野、光觉、色觉是视觉的要素，人体工程学通过计测得到的数据，对室内光照设计、室内色彩设计、视觉最佳区域等提供了科学的依据。30第六节人体与家具

家具设计除了造型的美观外，更重要的就是功能合理。所谓功能合理就是如何使家具基本尺度适应人体静态的各种姿势变化，诸如人体的站立、移动、座靠、卧躺等一系列的生活动作。按照人体工程学原理与家具的使用关系，家具可分为三类：31一.人体家具类

人体家具类主要指支持人的身体，承受人体重量的坐卧性家具，如椅、沙发、床等。坐卧性家具的基本功能是满足人们人们坐的舒适，睡得安宁和提高工作效率。使人在使用家具时静疲劳降到最低限度。321.坐具的基本要求

人坐下来时，受骶骨和骨盆转动的影响，腰椎难以保持原来的自然状态，随着不同的坐姿而改变曲度，肌肉与韧带处于紧张的收缩状态，时间长了逐渐产生并加重不舒适感，这就是静疲劳。所以，在设计各种坐具时，关键是要掌握好座面与靠背所构成的角度，选择适当的支撑位置，分析体压分布的情况，使接触面得到满意的舒适感。3334

2.卧具的基本要求

床的使用功能务必注重考虑与人体的关系，着重于床的尺度与弹性结构的综合设计。不能把人的仰卧看作为站立的横倒。应该以脊椎自然形态的仰卧姿势，使腰部与臀部压陷略有差异，差距以大于30毫米为宜。床是否能消除疲劳，除了合理的尺度以外，主要取决于床的硬软度能否使人体卧姿处于最佳状态。35

同时，床垫的硬软度又与体压分布有关，不同弹性的床面，其体压分布情况也有显著差别。为了使体压得到合理分布，需精心设计好床垫的弹性材料，可以采用不同材料搭配成三层结构较合适：与人体接触的面层采用柔软材料；中层采用硬一些的材料，有利于身体保持良好的姿态；最下层是承受压力的部分，用稍软的弹性材料起缓冲作用。3637

二.建筑家具类

所谓建筑家具类，主要指附属于建筑物上贮存性壁柜、搁板、隔断等。贮存性家具存放日常生活用品，首先是按人体工程学的原则根据人体操作活动的可及范围来安排；其次是考虑物品使用频度来安排所存放的位置。一般而言，物品存放的位置以地面标高算起600-1650mm的范围最方便。

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因此，常用物品放在这个取用方便的区域。不常用的物品可放在600mm以下或1650mm以上的位置。3940

三.准人体家具类

介于人体家具类和建筑家具类之间的是准人体家具类。它虽然不需要支持人的身体，但人需在其上进行操作，如餐桌、写字台、梳妆台、茶几以及柜台、收银台、讲台与各类工作台。

所谓准人体家具也叫凭倚性家具，它是人们工作和生活所需的辅助性家具。41第七节人的行为心理与空间环境

人的行为特征因人类社会的复杂多样,受其各种因素的影响,诸如文化、社会制度、民族、地区等,因而呈现出复杂多样的行为特征。42

一.心理空间

人们并不仅仅以生理的尺度去衡量空间范围，对空间的满意程度及使用方式还决定于人们的心理尺度，这就是心理空间。431.个人空间

每个人都有自己的个人空间，这是直接在每个人的周围的空间，通常是具有看不见的边界，在边界以内不允许“闯入者”进来。它可以随着人移动，它还具有灵活的收缩性。个人空间的存在可以有很多的证明。如你在一群交谈的人中、在图书馆中、在公共汽车上或在公园中、在人行道上等。人与人之间的密切程度就反映在个人空间的交叉和排斥上。442.领域性

“领域性”是从动物的行为研究中借用过来的，它是指动物的个体或群体常常生活在自然界的固定位置或区域，各自保持自己一定的生活领域，以减少对于生活环境的相互竞争，这是动物在生存进化中演化出来的行为特征。45

人也具有“领域性”，来自于人的动物本能，但与动物不同。因为“领域性”对人已不再具有生存竞争的意义，而更多的是心理上的影响。与“个人空间”所不同的是，“领域性”并不表现为随着人的活动可移动的特点，它倾向于表现为一块个人可以提出某种要求承认的“不动产”，“闯入者”将遇到不快。46

领域性在日常生活中是常见的，如办公室中你自己的位子，住宅门前的一块区域等。47３.人际距离

人与人之间距离的大小取决于人们所在的社会集团（文化背景）和所处情况的不同而相异。熟人还是生人，不同身份的人，人际距离都不一样（熟人和平级人员较近，生人和上下级较远）赫尔把人际距离分为四种：密友、普通朋友、社交、其他人。4849二.人在空间中的定位

即使是偶然地观察在公共场合等待的人们，你也会发现人们确实在可能占据的整个空间中均匀地散布着，他们不一定在最适合上车的或干其他事的地方等候。50１.斯梯里思观察了伦敦地铁各个车站候车的人以及剧场、门厅的人们，发现人们总愿意站在柱子附近并远离人们行走路线的地方。在日本，卡米诺在铁路车站进行了类似的研究。从这些研究中可以看出人们总是设法站在视野开阔而本身又不引人注意的地方，并且不至于受到行人的干扰。51

在火车站人们等车时选择的位置52２.在选择餐馆的座位时，人们愿意坐在靠边桌旁而不是中间的桌子。53

在餐馆人民选择位置的频度54三．空间环境与人际交流

人类的行为模式与空间的构成有密切的关系，这类研究中最早的是由费思汀格等进行的。他们研究了空间的不同布局中发生的人际交流的类型，他们发现那些位于住宅群体布局中央的人有较多的朋友，类似的研究也在办公室、教室及其他地点进行。55

四.捷径效应

所谓捷径效应是指人在穿过某一空间时总是尽量采取最简洁的路线，即使有别的因素的影响也是如此。观众在典型的矩形穿过式展厅中的行为模式与其步行街中的行为十分相仿。观众一旦走进展览室，就会停在头几件作品前，然后逐渐减少停顿的次数直到完成观赏活动。由于运动的经济原则（少走路），故只有少数人完成全部的观赏活动。5657

五.幽闭恐惧

幽闭恐惧在人们日常生活多少会遇到，有的人重些，有的人轻些。如坐在只有双门的轿车后坐上、乘电梯、坐在飞机狭窄的舱里，总是有一种危机感，会莫名其妙地认为“万一”发生问题会跑不出去。原因在于对自己的生命抱有危机感，这些并非是胡思乱想，而是这几个空间形式断绝了人们与外界的直接联系。58

六.恐高症

自从人类的祖先离开丛林来到地上后，发展了新的平衡感觉，他们已不再能悠哉悠哉地荡于林间树梢,对高处产生了本能的恐惧感。登临高处，会引起人血压和心跳的变化，人们登临的高度越高，恐惧心理越重。在这种情况下，许多在一般情况是合理的或足够安全的设施也会被人们认为不够安全。如栏杆的高度是否够高、是否牢固。在这里人们衡量的标准主要的是心理感受。59

从上述的研究可以看出，人与人之间的相互作用、人的行为方式中，空间环境的形态起着很大的影响作用，正如阿尔特曼指出的：“可以认为空间的使用既由人决定，同时又决定人的行为”。60

室内空间形状的心理感受61谢谢观看/欢迎下载BYFAITHIMEANAVISIONOFGOODONECHERISHESANDTHEENTHUSIASMTHATPUSHESONETOSEEKITSFULFILLMENTREGARDLESSOFOBSTACLES.BYFAITHIBYFAITH安全阀基本知识如果压力容器(设备/管线等)压力超过设计压力…1.尽可能避免超压现象堵塞(BLOCKED)火灾(FIRE)热泄放(THERMALRELIEF)如何避免事故的发生?2.使用安全泄压设施爆破片安全阀如何避免事故的发生?01安全阀的作用就是过压保护!一切有过压可能的设施都需要安全阀的保护!这里的压力可以在200KG以上,也可以在1KG以下!设定压力(setpressure)安全阀起跳压力背压(backpressure)安全阀出口压力超压(overpressure)表示安全阀开启后至全开期间入口积聚的压力.几个压力概念弹簧式先导式重力板式先导+重力板典型应用电站锅炉典型应用长输管线典型应用罐区安全阀的主要类型02不同类型安全阀的优缺点结构简单,可靠性高适用范围广价格经济对介质不过分挑剔弹簧式安全阀的优点预漏--由于阀座密封力随介质压力的升高而降低,所以会有预漏现象--在未达到安全阀设定点前,就有少量介质泄出.100%SEATINGFORCE75502505075100%SETPRESSURE弹簧式安全阀的缺点过大的入口压力降会造成阀门的频跳,缩短阀门使用寿命.ChatterDiscGuideDiscHolderNozzle弹簧式安全阀的缺点弹簧式安全阀的缺点=10090807060500102030405010%OVERPRESSURE%BUILT-UPBACKPRESSURE%RATEDCAPACITY普通产品平衡背压能力差.在普通产品基础上加装波纹管,使其平衡背压的能力有所增强.能够使阀芯内件与高温/腐蚀性介质相隔离.平衡波纹管弹簧式安全阀的优点优异的阀座密封性能,阀座密封力随介质操作压力的升高而升高,可使系统在较高运行压力下高效能地工作.ResilientSeatP1P1P2先导式安全阀的优点平衡背压能力优秀有突开型/调节型两种动作特性可远传取压先导式安全阀的优点对介质比较挑剃,不适用于较脏/较粘稠的介质,此类介质会堵塞引压管及导阀内腔.成本较高.先导式安全阀的缺点重力板式产品的优点目前低压储罐呼吸阀/紧急泄放阀的主力产品.结构简单.价格经济.重力板式产品的缺点不可现场调节设定值.阀座密封性差,并有较严重的预漏.受背压影响大.需要很高的超压以达到全开.不适用于深冷/粘稠工况.几个常用规范ASMEsectionI-动力锅炉(FiredVessel)ASMEsectionVIII-非受火容器(UnfiredVessel)API2000-低压安全阀设计(LowpressurePRV)API520-火灾工况计算与选型(FireSizing)API526-阀门尺寸(ValveDimension)API527-阀座密封(SeatTightness)介质状态(气/液/气液双相).气态介质的分子量&Cp/Cv值.液态介质的比重/黏度.安全阀泄放量要求.设定压力.背压.泄放温度安全阀不以连接尺寸作为选型报价依据!如何提供高质量的询价?弹簧安全阀的结构弹簧安全阀起跳曲线弹簧安全阀结构弹簧安全阀结构导压管活塞密封活塞导向不平衡移动副(活塞)导管导阀弹性阀座P1P1P2先导式安全阀结构先导式安全阀的工作原理频跳安全阀的频跳是一种阀门高频反复开启关闭的现象。安全阀频跳时，一般来说密封面只打开其全启高度的几分只一或十几分之一，然后迅速回座并再次起跳。频跳时，阀瓣和喷嘴的密封面不断高频撞击会造成密封面的严重损伤。如果频跳现象进一步加剧还有可能造成阀体内部其他部分甚至系统的损伤。安全阀工作不正常的因素频跳后果1、导向平面由于反复高频磨擦造成表面划伤或局部材料疲劳实效。2、密封面由于高频碰撞造成损伤。3、由于高频振颤造成弹簧实效。4、由频跳所带来的阀门及管道振颤可能会破坏焊接材料和系统上其他设备。5、由于安全阀在频跳时无法达到需要的排放量，系统压力有可能继续升压并超过最大允许工作压力。安全阀工作不正常的因素A、系统压力在通过阀门与系统之间的连接管时压力下降超过3%。当阀门处于关闭状态时，阀门入口处的压力是相对稳定的。阀门入口压力与系统压力相同。当系统压力达到安全阀的起跳压力时，阀门迅速打开并开始泄压。但是由于阀门与系统之间的连接管设计不当，造成连接管内局部压力下降过快超过3%，是阀门入口处压力迅速下降到回座压力而导致阀门关闭。因此安全阀开启后没有达到完全排放，系统压力仍然很高，所以阀门会再次起跳并重复上述过程，既发生频跳。导致频跳的原因导致接管压降高于3%的原因1、阀门与系统间的连接管内径小于阀门入口管内径。2、存在严重的涡流现象。3、连接管过长而且没有作相应的补偿（使用内径较大的管道）。4、连接管过于复杂（拐弯过多甚至在该管上开口用作它途。在一般情况下安全阀入口处不允许安装其他阀门。）导致频跳的原因B、阀门的调节环位置设置不当。安全阀拥有喷嘴环和导向环。这两个环的位置直接影响安全阀的起跳和回座过程。如果喷嘴环的位置过