人体工程学课件全册配套完整课件2

人体工程学课件全册配套完整课件2课程简介

本课程是一门研究人与机械及环境的关系的学说，是第二次世界大战后发展起来的一门新的学科。它是以人---机关系为研究的对象，以实测、统计、分析为基本的研究方法，为解决人---机---环境三大要素之间的的关系，为解决该系统中人的效能、健康问题提供理论与方法的学科。学习目的概略了解人体工程学的全貌。

通过对人体工程学学科思想演进的回顾与反思，树立关心人们生理和心理需求的理念，树立“以人为本”的设计观，把专业学习与肩负的社会责任感结合起来。

通过日常生活中的大量实例，认识人体工程学对艺术设计专业的意义，引发对人体工程学的兴趣；引导发现不足、锐意寻求改进的热情。内容包括：第一章人体工程学概述第二章人体测量及其应用第三章家具设计与人体工程学第四章神经系统与感知第五章人与环境第六章人体工程学与室内设计第七章人体工程学与新产品创意开发课程设计终结参考教材《室内人体工程学》张月主编中国建筑工业出版社《普通人体工程学》杨君顺主编陕西科技大学《设计心理学》李彬彬主编中国轻工业出版社《人体工程学与室内设计》刘盛璜中国建筑工业出版社参考教材《人机工程》袁修于、庄达民编著北京航空航天大学出版社《建筑室内与家具设计人体工程学》李文彬主编中国林业出版社《人因工程》孙林岩主编中国科学技术出版社《HumanFactorsinEngineeringandDesign》

清华大学出版社第一章人体工程学概论一、定义二、日常生活中的人体工程学巡视IntroductionToErgonomics四、人体工程学研究的内容和方法三、人机学的形成、发展和学科思想的演进五、人体工程学设计概述引例人体工程学的思想萌芽源远流长Who?花和尚鲁智深要打一条100斤的禅杖，铁匠却对他说…….铁匠最关注什么？器物必须与人的体能适应！器物（包括环境）要和人（使用者）的各种因素相适宜-------

这，就是现代人体工程学基本理论的简洁表述．再看：原始人狩猎所用的棍棒，石块或投枪西安半坡遗址中的石桌、石凳、陶土餐饮具，…可见人体工程学基本思想的萌芽，在人类历史上源远流长。这是人们自发的思维倾向，本能的行为方式．

再看矮张飞“身高八尺”，惯使一条“丈八蛇矛”,，１８/8=2.25,蛇矛是张飞身高的2.25倍！张爷能耍得开吗？请看小人书上画的。所谓“人的因素’,不限于人体尺寸、体能、肢力等身体生理方面，还涉及到人的感知、认知、情感、精神、心理、社会、…等更多、更深的方面。在产品设计、视觉传达设计、环境艺术设计中都很重要。1、学科命名的由来

欧洲：Ergonomics人类工程学或工效学。

美国：HumanFactors;HumanFactorsEngineering人类因素学或人类因素工程学。

其他：工程心理学（前苏联）；人间工学（日本）；人机工程学；人体工效学；人类工效学；人机控制学；宜人学等。一、人体工程学的基本概念2、人体工程学的定义（一）国际人体工程学会（InternationalErgonomicsAssociation）：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。2、人体工程学的定义（二）《中国企业管理百科全书》将人体工程学定义为：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。2、人体工程学的定义(三）综上所述可以认为：人体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，人体工程学可定义为：按照人的特性设计和改善人—机—环境系统的科学。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—机系统。（1）人—机—环境的具体含义：3、具体含义说明（2）人—机—环境之间的关系：相互依存；相互作用；相互制约。（3）人体工程学的特点：学科边界模糊；学科内容综合性强；涉及面广。（4）人体工程学的研究对象：人—机—环境系统的整体状态和过程。（5）人体工程学的任务：使机器的设计和环境条件的设计适应于人，以保证人的操作简便省力、迅速准确、安全舒适，心情愉快，充分发挥人、机效能，使整个系统获得最佳经济效益和社会效益。二、日常生活中的人体工程学巡视例1大沙发豪华气派，坐着却腰疼。?例2宾馆单人床配两个同样大小的枕头，绝大多数人无法适应：用一个枕头嫌低，用两个枕头嫌高。例3公共卫生间为什么总有人做不到“便后冲水”?例4“人走关灯”的标语与楼道里彻夜长明的灯互相嘲笑。例５升级换代产品―双肩背书包例6学校阅览室里，学生坐在长条形桌案两侧专心致志地看书。…..抬头略事思索，正巧对面那位也抬起了头．……，还是陌生的异性同学！设计心理学问题例7

认知心理学例8装修后遗症层出不穷！大学生活中的人体工程学问题比比皆是：………在日常生活中发现和思考人体工程学问题的深广度，是检验本课程学习效果的标准之一！培养在设计中应用人体工程学的能力．试讲日常生活中的人体工程学问题？好的?坏的？三、人机学的形成、发展和学科思想的演进

古代文明中出现过某些现代科学的孕育和萌芽人类的早期，由于自身生存的需求，在适应自然环境和围捕猎物求生存时，必然要自发地制作出使用方便、顺手的劳动工具，以求安全、舒适。如在“围山打猎”时，人们在投掷树枝、锐利的石块时，虽然对动物的杀伤力较强，但同时，对自身的手也有一定的损伤，带来诸多不便。所以，人们就将手掷握树枝的部位打磨光滑，或是将较锐利的石块绑上打磨后的树干做手柄，使手握得更稳，投掷更加有力，命中率更高。劳动工具的运用生活物器的运用制造物器（早期的土陶）是为了储备人类必须的生活物品，特别是人类生存必不可少的“水”。为了便于搬运和储藏，人们在制造土陶时，考虑到了人与物之间的关系，在陶罐等物器的提手、耳扣、瓶底、瓶身等的设计上，将搬运的省力性、放置的稳定性和安全性、握提的舒适性等一些因素应用了进去。1914年，哈佛大学教授阂斯特伯格的《心理学与工业效率》出版．

1919年布氏夫妇合著的《疲劳研究》出版.

1919年英国“工业保健研究部”，展开有关工效问题的广泛研究，内容包括作业姿势、负担限度、男女工体能、工间休息、工作场所光照、环境温湿度、以及工作中播放音乐的效果，等等。

至此，提高工效的观念和方法开始建立在科学实验的基础上，具有了现代科学的形态．这一时期研究的核心，是最大限度地开挖人的操作效率。从人机关系这个基本方面考察，总体来看是要求人适应于机器，即以机器为中心进行设计；研究的主要目的是选拔与培训操作人员。在基本学术理论上，与现代人机学是南辕北辙，存在对立

20世纪前期（使人适应机器）早期历史—萌芽阶段

20世纪前期（使人适应机器）卓别林在影片摩登时代中，对这段时间中的非人道因素进行了辛辣的揭露与讽刺。２二战中尖锐的军械问题―人体工程学的诞生２0世纪从一战到二战，科技进步使飞机实现了大幅度的技术升级，但意外事故、伤亡频频发生。投巨资研制的“先进”飞机未必能打胜仗，使人们惊愕，也使人们醒悟飞机的技术性能必须与使用人的生理机相适配。还有二战中入侵前苏联的德军的枪械问题，…有的国家开始聘请生理医学、心理学家参与设计，并未增加多少经费，却事半功倍显著效果。当时美国人伍德说：“设备设计必须适合人的各方面因素，使操作的付出最小，而获得最高的效率。”反映了这一时期人机学的学科思想。

人体工程学的学科思想至此完成了重大的转变：从以机器为中心转变为以人为中心，强调机器的设计应适合人的因素。兵器的研制使人体工程学的应用加快兵器是战争中不可缺少的工具。如何提高兵器的安全性，使用的便捷性、舒适性，设计中“人”的因素是必不可缺的。特别是在冷兵器时代，双方交战，多是近距离的。兵器的设计是否符合人的尺度和行为特征就显得尤为重要。我国很早就对这方面有所认识和研究。据西汉《周礼·考工记》记载：在制造多类兵器时，要根据人的高度、手臂大小、力度来考虑兵器的长短、大小及轻重，特别是手握拿部分，这样使用起来才能顺手、便捷。一战推进了人体工程学的研究20世纪初，在英、法、俄与德之间的第一次世界大战中，双方有很多的士兵受伤，不能继续参战。这些士兵并非全部是在战场上被对方击伤，而是自伤的居多。观察发现其原因是当时步枪的枪托设计是直的，没有考虑到与人的肩锁骨相吻合，故士兵们被枪的后挫力所损伤。此事引起了从事武器研究制造的人们的极大关注，从而开始对人体工程学有目的性地研究。二战时期人体工程学的应用更趋向成熟第二次世界大战时期，吸取了一战时期武器制造的经验，许多兵器工程设计师在研制飞机、大炮、军舰、新式武器和装备时，不仅从人的生理结构去考虑，更着重从人体测量、人的心理学、仿生物学、环境生理感受等学科去分析研究“人的因素”，使兵器操纵起来更便捷，进一步减轻了使用中产生的疲劳感，于是兵器的威力更大3、向民用的广阔领域延伸―人机学的发展和成熟20世纪五、六十年代以后，人体工程学的研究和应用，从军事工业和装备迅速延伸到民用品等广阔的领域，主要有家具、家用电器、室内设计、医疗器械、汽车与民航客机、飞船宇航员生活舱、计算机设备与软件、生产设备与工具、事故与灾害分析，消费者伤害的诉讼分析，等等。系统论、信息论、控制论“三论”、尤其是系统论的影响与渗入，人体工程学的学科思想又有了新的发展，工EA的人机学定义确立。与强调“机器设计必须适合人的因素”不同，定义明确人机（及环境）系统的优化，人与机器应互相适应，人机之间应合理分工．人机学的理论至此趋于成熟。

4、反思工业文明与可持续发展人机学的更高阶段反思工业文明的负面后果，吸收可持续发展的理论，人体工程学正经历着新的学科思想演进．绿色设计、生态设计、节能设计、再生设计等理念，立足于人与自然保持持久和谐，回归到中国古代“天人合一”的设计伦理念。

人体工程学的应用，以下方面可能形成热点：计算机人机界面、永久太空站的生活工作环境、弱势群体（残疾人、老年人）的医疗和便利设施、海陆空交通安全保障、生理与心理保健产品与设施、等等．

各国人机工程研究的基本状况—由于各国学科和工业基础不同，各国人机工程的研究方向和侧重点也有所不同，例如:

美国侧重工程和人际关系；

法国侧重劳动生理学；

前苏联注重工程心理学；

保加利亚偏重人体测量；

捷克、印度等注重劳动卫生学。

四、人体工程学研究的内容和方法（一）人体工程学的内容目前人体工程学的前沿领域研究包括：

人机关系；

人与环境关系；

人与生态；

人的特性模型；

人机系统的定量描述；

人际关系、直至团体行为、组织行为、心理状态等方面的研究。

近期国内外人体工程学研究的方向归纳如下：11、工作负荷研究，包括体力活动、智力活动、工作紧张等因素引起的生理负荷和心理负荷。2、工作环境的研究，包括各种工作环境条件下的生理效应，以及一般工作与生活环境中振动、噪音、空气、照明等因素的人体工程学的研究。3、工作场地、工作空间、工具装备的人体工程学的研究。4、信息显示的人体工程学问题，特别是计算机终端显示中人的因素研究。5、计算机设计与人体工程学研究。6、工作成效的测量与评定。7、机器人设计的智能模拟等。8、人—机—环境系统中心理学的研究。（1）工作系统中的人人体尺寸信息的感受和处理能力对物理及社会环境的感受性生理及心理需求环境对人体能的影响人的反射及反应形态等等（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显示器：仪表、信号、显示屏操纵器：杆、钮、盘、轮、踏板等机具：家具、设备等

汽车显示屏飞机显示屏3.环境控制，如何适应人的使用（1）普通环境：建筑与室内空间环境的照明、温度、湿度控制等。(2).特殊环境：如冶金、化工、采矿、航空、宇航和极地探险等行业，有时候遇到特殊环境：高温、高压、震动、噪声等。在进行人体工程学研究时遵循以下原则：

（1）物理的原则：如杠杆、惯性定律、重心原则等不违反自然规律

（2）生理、心理兼顾原则（3）环境的因素：人机关系不是单独存在的，它存在于具体的环境中，相互依存关系（二）人体工程学研究的方法：

测量人体各部分静态和动态数据；

调查、询问或直接观察人在作业时的行为和反应特征；对时间和动作的分析研究；

测量人在作业前后以及作业过程中的心理状态和各种生理指标的动态变化；观察和分析作业过程和工艺流程中存在的问题；

分析差错和意外事故的原因；进行模型实验或用计算机进行模拟实验；

运用数字和统计学的方法找出各变数之间的相互关系，以便从中得出正确的结论或发展有关理论。

目前常用的研究方法有：研究方法观察法实测法实验法计算机数值仿法调查研究法分析法人体工程学学科体系人体工程学人体科学

技术科学环境科学生理学心理学劳动卫生学人体测量学人体力学环境卫生学环境医学环境心理学环境保护学环境检测学工业设计工程设计安全工程系统工程机械工程管理工程

五人体工程学设计概述１人体工程学设计

什么是“人体工程学设计”？人体工程设计与其他设计有什么区别？这是学习本课程不可不明确的问题。简要地说，人体工程设计的对象是人机界面，设计涉及解剖学，生理学、心理学等人的因素，要达到的目标是生活，工作的舒适、安全、高效。这样，就把人体工程设计与其他设计区别开来了。下面三个实例都能说明人体工程设计的特点及与其他设计工作的关系。实例1家电设计

家电是工业产品，它的造型美不同于纯粹艺术品的美，应具有两个因素：第一，适合工业化、批量化的生产加工，即适合于当时的生产技术条件。第二，具有良好的使用“宜人性”.“好看”不好用的家电，肯定是失败的设计。而“宜人性”正是人体工程学的研究目标。以洗衣机为例，它的尺寸应适于使用，放入和取出衣物应方便顺手；各种开关、旋纽、按钮的大小、色彩、形状、安置位置和顺序都要易懂易用，还要确保使用的安全，等等。

实例2室内设计室内装饰设计不仅要达到审美艺术效果，还必须让人的生活、工作、活动能够安全、方便、舒适。以家庭装修设计为例，家庭卧室、起居室、书房、厨房、卫生间、阳台都要美，但他们在美的要求、趣向等各方面却应该互不相同，各有特点．因为人们在这几个地方活动内容不同、生存状态不同、心理情趣和精神需求也不同。这些也属于人体工程学研究的问题。实例3展示设计展示设计需要综合把握形式美学法则，达到令人赏心悦目的效果．但展示的主要目的总是把信息按设想的要求传达给观众，这就不单纯是形式美的问题。文字、图形符号怎样能让人看得清楚？观众站在多远的地方，字符应该多大？字符和背景该采用怎样的色彩搭配对比？在不同的色彩搭配下字符笔画粗细怎样确定？重点的、次重点的和次要的信．息应该怎样正确地进行区位排布？怎样根据信息的性质选择合适的字体？……这些问题都与人的视觉特性、心理特性有关，人体工程学可以提供上迷所有问题的答案。２人体工程学技术标准简介１国际技术标准

国际人体工程学标准化委员会（代号ISO/TC-159）是国际标准化组织（Internationalstandardizationorganization，简称1SO）的一个下属组织，该组织已制定和发布了一批人体工程的正式国际技术标准。

2、我国的人体工程技术标准

在中国国家标准局领导下，中国人类工效学标准化技术委员会于19８０年建立后，已经制定、发布了几十个我国的人体工程学的技术标准。这些国标的内容，在技术上与对应的国际标准有着较好的一致性或等效性。

学习人体工程学，应该了解人体工程的技术标准；应用人体工程学，更脱离不了人体工程的技术标准。本次课应该掌握的重点及思考题1、人体工程学的综合定义和发展历史？2、人体工程学到底研究什么？3、了解人体工程学学科体系有什么意义？第二章人体测量及其应用

AnthropometryandApplication学习目的

了解人体尺寸可比性要求与人体尺寸测量条件的关系；了解群体人体尺寸数据的主要特性。熟悉国家标准GB/T1000－1988《中国成年人人体尺寸》。

掌握在产品设计中人体尺寸数据应用的原则方法，学会在实际设计课题中正确选择人体尺寸百分位数，恰当运用人体尺寸的修正量。第二章人体测量及其应用AnthropometryandApplication

主要内容二、人体测量的基本术语四、人体尺寸的应用

一、人体测量的基本知识三、常用的人体测量数据FoudamentalsofAnthropometry

公元前一世纪，罗马Vitruvian就从建筑学的角度对人体尺寸进行了较完整的论述。发现人体基本上就是以肚脐为中心。著名的“人体比例图”达芬奇绘一、人体测量的基本知识一、人体测量的基本知识FoudamentalsofAnthropometry

1、定义：人体测量学是一门用测量方法研究人体的体格特征的科学。它是通过测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的差别，用以研究人的形态特征，从而为各种工业设计和工程设计提供人体测量数据。（如图2—1）一、人体测量学的基本知识2、人体测量数据的种类：类型静态尺寸动态尺寸人体构造上的尺寸人体功能上的尺寸（包括人在工作姿势下或在某种操作活动状态下测量的尺寸）TerminologyofAnthropometry1、被测者姿势：（1）立姿：

挺胸直立，头部以眼耳平面定位，眼睛平视前方，肩部放松，上肢自然下垂，手伸直，手掌朝向体侧，手指轻贴大腿侧面，自然伸直，左、右足后跟并拢，前端分开，使两足大致呈45角，体重均匀分布于两足。见图2—6。二、人体测量的基本术语

（2）坐姿：

挺胸坐在被调节到腓骨头高度的平面上，头部以眼耳平面定位，眼睛平视前方，左右大腿大致平行，膝弯曲大致成直角，足平放在地面上，手轻放在大腿上。见图2—7。2、测量基准面

人体基准面的定位是由三个互为垂直的轴（铅垂轴、纵轴和横轴）来决定的。人体测量中设定的轴线和基准面如图2—2。

矢状面；正中矢状面；冠状面；水平面；眼耳平面。3、测量方向(1)在人体上、下方向上，将上方称为头侧端，将下方称为足侧端。(2)在人体左、右方向上，将靠近正中矢状面的方向称为内侧，将远离正中矢状面的方向称为外侧。3、测量方向

(3)在四肢上，将靠近四肢附着部位的称为近位，将远离四肢附着部位的称为远位。（4）对于上肢，将挠骨侧称为挠侧，将尺骨侧称为尺侧。（5）对于下肢，将胫骨侧称为胫侧，将腓骨侧称为腓侧。4、支承面和衣着

立姿时站立的地面或平台以及坐姿时的椅平面应是水平的、稳固的、不可压缩的。5、基本测点及测量项目（GB3975—83）（GB3975—85测量方法）测点头部测点（16个）躯干和四肢部位测点（22个）测量项目头部测量项目（12项）躯干和四肢部位测量项目（69项）6、人体测量的主要仪器(1)人体测高仪:

主要用来测量身高、坐高、立姿和坐姿的眼高以及伸手向上所及的高度等立姿和坐姿的人体各部位高度尺寸。

（2）人体测量用直角规：主要用来测量两点间的直线距离，特别适宜测量距离较短的不规则部位的宽度或直径。如耳、脸、手、足。6、人体测量的主要仪器（3）用于不能直接以直尺测量的两点间距离的测量，如测量肩宽、胸厚等部位的尺寸。7、人体测量中的主要统计函数（术语）总体、样本均值、标准差术语适应域百分位百分位数总体

统计学中，把所要研究的全体对象的集合称为“总体”。人体尺寸测量中，总体是按一定特征被划分的人群。因此，设计产品时必须了解总体的特性，并且对该总体命名，例如，中国成年人、中国飞行员等。样本

统计学中，把从总体取出的许多个体的全部称为“样本”。各种人体尺寸手册中的数据就是来自这些样本，因此，设计人员必须了解样本的特点及其表达的总体。均值

描述一个分布，必须用两个重要的统计量：均值和标准差。前者表示分布的集中趋势；后者表示分布的离中趋势。均值的计算公式为：

标准差标准差的计算公式为：

为相加，N为测量次数，为各单独测量值，M为均值。S为标准差，其他符号与（1）相同。适应域

一个设计只能取一定的人体尺寸范围，只考虑整个分布的一部分“面积”，称为“适应域”，适应域是相对设计而言的，对应统计学的置信区间的概念。

适应域可分为：对称适应域、偏适应域。对称适应域对称于均值；偏适应域通常是整个分布的某一边。百分位百分位由百分比表示，称为“第几百分位”。例如，50%称为第50百分位。百分位数百分位数是百分位对应的数值。例如，身高分布的第5百分位数为1543，则表示有5%的人的身高将低于这个高度。百分位数是一种位置指标、一个界值，k百分位数Pk将群体或样本的全部观测值分为两部分，有k％的观测值等于和小于它，有(100-k)%的值大于它。人体尺寸用百分位数表示时，称为人体尺寸百分位数。

GB/T10000-1983每项人体尺寸都给出7个百分位数的数据这7个百分位数分别是：

1、5、10、50、90、95和99百分位数。

其中前3个叫做小百分位数，后3个叫做大百分位数，50百分位数则称为中百分位数。

在人体测量资料中，常常给出的是第5、第50和第95百分位数值。在设计中，当需要得到任一百分位数值时，则可按下式求出：1%-50%之间的数值：P=M-（SK）50%-99%之间的数值：P=M+（SK）M为标准值；S为标准差；K为百分比变换系数。人体尺寸的区域划分东北、华北区西北区东南区华中区华南区西南区黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、山东、北京、天津、河北。甘肃、青海、陕西、山西、西藏、宁夏、河南、新疆。安徽、江苏、上海、浙江。湖南、湖北、江西。广东、广西、福建。贵州、四川、云南。东北、华北区西北区东南区华中区华南区西南区各地区身高、体重的M、S值身高:M=1693（1586）；S=56.6(51.8)体重:M=64（55）；S=8.2(7.7)身高:M=1684(1575);S=53.7(51.9)体重:M=60(52);S=7.6(7.1)身高:M=1686(1575);S=55.2(50.8)体重:M=59(51);S=7.7(7.2)身高:M=1669(1560);S=56.3(50.7)体重:M=57(50);S=6.9(6.8)身高:M=1650(1549);S=57.1(49.1)体重:M=56(49);S=6.9(6.5)身高:M=1647(1546);S=56.7(53.9)体重:M=55(50);S=6.8(6.9)百分比对应的变换系数K5%———1.64510%———1.28220%———0.84225%———0.67450%———0.00075%———0.67480%———0.84290%———1.28295%———1.645例设计适用于90%华北男性使用的产品，试问应按怎样的身高范围设计该产品尺寸？解：由表查知华北男性身高平均值M=1693mm，标准差S=56.6mm.要求产品适用于90%的人，故以第5百分位和第95百分位确定尺寸的界限值，由表查得变换系数K=1.645；即第5百分位数为：P=1693-（56.6*1.645）=1600mm第95百分位数为：P=1693+（56.6*1.645）=1786mm结论：按身高1600-1786mm设计产品尺寸，将适应用于90%的华北男性。讨论：平均值是作为设计的基本尺寸，而标准差是作为设计的调整量的。注意：例中被排除的10%的人，是10%的矮小者还是高大者或者大小各排除5%即取中间值，取决于排除后对使用者的影响和经济效果。

当需要得到某项人体测量尺寸M1所处的百分率P时，可按下列步骤及公式求得：Z=（M1-M）/S然后根据Z值查表得小p的值，再按下列公式求百分率P；即P=0.5+p例题:某成年男子身高173cm,那中国华南地区有多少比率的人身高不如他?

解:0.5+(173-165)/57.1=0.64

三、常用人体测量数据人体尺寸有个体的和群体的两种。

工业产品或公共设施，是为所有公众、或特定人群设计的。例如过街天桥上的防护栏杆，要能防止各种过桥者从桥上摔下去，栏杆的间距和高度设计，必须考虑所有公众的情况。所以，人体工程学技术标准提供的人体尺寸数据，是群体的人体尺寸数据。

为掌握某一群体的人体尺寸，不可能、也不必要对该群体中的每个个体都进行测量。而是采用随机抽样的方法，从该群体中抽取出若干（例如n个）个体，得到一个容量为n的样本，测量样本中每个个体的人体尺寸，得到一组样本观察值，然后依照数理统计理论，从样本观察值推断出该群体的人体尺寸数据。

20世纪80年代中后期，为制订国标《GB/T10000一1988中国成年人人体尺寸》

，抽取的男性、女性样本量分别为11170人和11151

人之多，每一个人又有多个侧量项目，工作量巨大，是一项繁重、艰巨的工作。

１人体尺寸数据的部分特性(1）群体的人体尺寸数据近似服从正态分布规律。具体说来：①具有中等尺寸的人数最多；随着对中等尺寸偏离值的加大，人数越来越少；②人体尺寸的中值就是它的平均值。以中国成年男子（18-60周岁）的身高为例。身高约1678mm的人数最多；接近此身高的人数也较密集，身高与1678mm差得越多、人数越少；从正态分布曲线的对称性可知：中值1678mm就是中国男子身高的平均值；且身高高于和低于这一数值的人数大体相等。

(2）人体尺寸之间一般具有线性相关性

身高、体重、手长等是基本的人体尺寸数据。取基本人体尺寸之一作为自变量，其他人体尺寸可以表示为该自变量的线性函数：

y=ax＋b

式中，y----某一人体尺寸数据

X---某一基本人体尺寸

a,b---系数

(3）人体尺寸问的比例关系，随种族、民族而不同。新中国成立初期，我国陆军士乒嫌苏式火炮高了一些，往炮膛里装炮弹过于费劲；而我国战斗机飞行员却嫌苏式战斗机座舱盖罩低了一些，头顶几乎要挨着盖罩显得局促。这就是不同人种人体尺寸比例不同引起的问题口

也可以这样来说明不同种族人体尺寸比例的差异：人体尺寸的线性关系Y＝aX+b，所有种族都适用；但式中的系数a和b，随不同种族而不同。２常用人体尺寸数据摘录及分析１人体主要尺寸人体主要尺寸有六个。静态尺寸？？？？？？3

工作空间人体尺寸数据

前面讲述的是静态人体尺寸．

但通过人体各个关节的活动，能有各种各样的动作，这种情况下的人体尺寸称为动态人体尺寸。本节介绍工作空间人体尺寸，是应用较多的一种动态人体尺寸。----《GB/T13547一1992工作空间人体尺寸》简介

《GB/T13547一1992工作空间人体尺寸》给出了3组、17项与工作空间有关的中国成年人人体尺寸的数据。1．工作空间立姿人体尺寸（6项）

GB/T13547一1992给出的工作空间立姿人体尺寸有6项，其名称、意义及数据参看图表2一11中的6个尺寸项目与很多工作情况有关。例如，计算公共汽车顶棚扶手横杆高度的例子中，用到的“手上举能抓握的横杆高度”，便可由表查得。

2．工作空间坐姿人体尺寸（5项）

GB/T13547-1992给出的工作空间坐姿人体尺寸有5项，其名称、意义及数据参看图3．工作空间跪姿，俯卧姿、爬姿人体尺寸（6项）男子年龄性别年代地区与种族职业4影响人体测量数据差异的因素：年龄注意：在采用人体尺寸时，必须判断对象适合那些年龄组，要注意不同年龄组尺寸数据的差异。例如：人体尺寸增长过程：男20岁、女18岁。（结束）手的尺寸：男15岁、女13岁。（达到一定值）脚的大小：男17岁、女15岁。（基本定型）成年人：身高随年龄增长而收缩；体重、肩宽、腹围、臀围、胸围却随年龄增长而增长。性别

男女之间的差异：1、对于大多数人体尺寸，男性比女性大些；（但有四个尺寸—胸厚、臀宽、臂部及大腿周长正相反）2、同整个身体相比，女性的手臂和腿较短，躯干和头占的比例较大，肩较窄，骨盆较宽；3、皮下脂肪厚度及脂肪层在身体上的分布，男女也有明显差别；4、在腿的长度尺寸起重要作用的场所（如座姿操作的岗位），考虑女性的人体尺寸至关重要。年代在使用人体测量数据时，要考虑其测量年代，然后加以适当修正。一组数据：欧洲居民每隔10年身高增加1—1.4cm;美国城市男性青年在1973—1986年的13年间身高增加2.3cm;日本男性青年在1934—1965年的31年间身高增加5.2cm、体重增加4kg、胸围增加3.1cm;我国原广州中山医学院男性在1956—1979年的23年间身高增加4.38cm、女性身高增加2.67cm。

地区与种族注意点：由于不同国家、不同地区、不同种族的人体尺寸的差异，即使是同一国家，不同地区的人体尺寸也有差异。因此，在设计中考虑产品的多民族的通用性。职业

不同职业的人，在身体大小及比例上也存在着差异。例如，一般体力劳动者平均身体尺寸都比脑力劳动者稍大些。实验：人体主要尺寸的简易测量实验方式：二人自由组合，相互测量人体尺寸。并提交测试结果。作为章节作业。测试手段：卷尺等。测试结果以表格的形式列出：并将实测值与计算值（由身高按人体尺寸的比例关系计算的出数值）相比较，并简要分析造成差异的原因测者被测者相关信息静态尺寸（单位mm）动态尺寸（单位mm）立姿身高两臂展开宽不少于2０个尺寸数据问答:中国有那么多人口,人们的高、矮、胖、瘦互不相同，相差很大，人体尺寸的国家标准用什么方法全面描述中国成年人的人体尺寸状况？对照表2-4“国标中部分人体尺寸的应用举例”，简要分析各主要人体尺寸的应用场合。四、人体尺寸的应用

ApplicationofHumanBodyDimensions人体尺寸数据应用的两个问题：

第一，生活工作中要穿鞋袜衣裤、又适宜全身自然放松，与人体测量条件不一致，人体尺寸数据能用吗？怎么用？第二，人有高矮胖瘦，公用产品、公共设施设计时，该以什么样的人体尺寸为依据呢？尺寸高大者、矮小者？还是中等身材者？国家标准GB/T12985-1991《在产品设计中应用人体百分位的通则》对上述两个问题给出了处理的原则。一，尺寸修正量2．姿势修正量

正常工作，全身取自然放松姿势引起的人体尺寸变化。立姿身高、眼高、肩高、肘高等，－10mm;

坐姿坐高、眼高、肩高、肘高等，－44mm。

3．操作修正量（即实现产品功能所需的修正量）同样需要设计者通过研究实测来加以确定.

心理修正量指为了消除空间压抑感、恐惧感、或为了美观等心理因素而加的尺寸修正量。

例如很高平台上的护栏高度，工程机械驾驶室、岗站岗亭、坦克舱室的内空间，为造型美观把鞋加长等，增加的都是心理修正量．心理修正量应根据实际需要和条件许可两个因素来研究确定。

对比坦克舱和工程机械驾驶室的余裕空间，客轮客舱、学生宿舍和礼堂剧院的室内空间等：研究心理修正量的常用方法是：设置场景，记录被试者的主观评价，综合统计分析后得出数据。

二，尺寸心理修正量尺寸修正量有正负值，总修正量是各修正量的代数和：尺寸修正量＝功能修正量＋心理修正量（穿着修正量＋姿势修正量＋操作修正量）＋心理修正量二、人体尺寸百分位数的选择解决上述第二个问题的方法是：根据产品的功能，先确定产品尺寸设计的类型，再选择采用的百分位数。（一）产品尺寸设计的类型

依产品功能与人体尺寸的关系，分为以下3类4种。1,I型产品尺寸设计

需要大个子和小个子两个人体尺寸作为产品尺寸设计的依据者。

若产品的尺寸需要调节才能适合不同身材者使用，属于I型产品尺寸设计。为大个子和小个子均能适用，分别需要一个大百分位数和小百分位数的人体尺寸作设计的依据。例如汽车驾驶室的座椅的高度和椅背的前后。自行车座的位置，

腰带和手表表带的长短，

落地式或台式麦克风口筒的高度。大家举例？２，Ⅱ型产品尺寸设计这一类产品又可分为以下两种．(1)ⅡA型产品尺寸设计〔又称“大尺寸设计”〕只需要按大个子的人体尺寸作为产品尺寸设计的依据者。若这种产品的尺寸只要能适合身村高大者的需要，就肯定也能适合身材矮小者的需要，就属于ⅡA型产品尺寸设计。因此只需要选择一个大百分位数的人体尺寸，作为产品尺寸设计的依据就行了。

例如床的长度和宽度；

过街夭桥上防护栏杆的高度；

热水瓶把手孔圈的大小；

礼堂座位的宽度；

屏风（能阻挡视线）的高度等。

自己举例？(2)ⅡB型产品尺寸设计〔又称“小尺寸设计”〕只需安按小个子的人体尺寸作为产品尺寸设计的依据者．若这种产品的尺寸只要能适合身村矮小者需要，就肯定也能适合身村高大者需要的，就属于ⅡB型产品尺寸设计．因此只需要选择一个小百分位数的人体尺寸，作为产品尺寸设计的依据就行了．

例如过街天桥上防护栏杆的间距，

电风扇罩子（防止手指进入受伤害）的间距；浴室里上层衣柜的高度；

阅览室上层书架的高度；

读报栏高度的上限；公共汽车上踏步的高度等。

3,Ⅲ

型产品尺寸设计（又称“平均尺寸设计”)可以按适合中等身材者的需要，即采用第50百分位数的人体尺寸（P50〕作为产品尺寸设计的依据者

若产品尺寸与使用者的身材大小关系不大，或虽有一些关系、但若分别予以适应却有其他方面的种种不适宜，就按中等身材者的需要、采用50百分位数的人体尺寸作为产品尺寸设计的依据．这种情况属于Ⅲ型产品尺寸设计．例如一般门上的手把、门上锁孔离地面的高度，大多数文具的尺寸，公共场所休闲椅凳的高度等．＊课堂讨论公共汽车顶棚扶手横杆的高度属于哪一型产品尺寸设计？注意两点：

第一，国标只指出处理问题的原则方法，不能代替实际问题的分析解决。

第二，把复杂问题分解成典型的单纯类型问题来分析解决，常是有效的方法。主要人体尺寸的应用原则

到底人体尺寸怎么选用呢？一般而言，希望达到较大的满足度，使得产品能够让大多数人使用。但必须说明的是并非满足度越大越好，而过大的满足度，必然带来其他方面的不合理因素。如火车卧铺的长度；礼堂座宽；这时候要考虑综合因素。人体身高在设计中的应用方法（二）（三）人体作业空间设计之一立姿活动空间：立姿时人的活动空间不仅取决于身体的尺寸，而且也取决于保持身体平衡的微小平衡动作和肌肉松弛、脚的站立平面不变时，为保持平衡必须限制上身和手臂能达到的活动空间。（三）人体作业空间设计之二坐姿活动空间（三）人体作业空间设计之三单腿跪姿的活动空间仰卧活动空间

日本人机学专家小原二郎用肌肉活动程度进行厨房清洗合适宜高度的研究，其结果如图所示：上臂自然下垂、前臂接近水平、操作点略低于肘高，是最佳操作位置。

有些工作空间除了人体尺寸以外，还涉及其他很多因素。例如轿车驾驶室的内空间，要考虑手和脚各种操作动作的方便适宜，要顾及驾驶视野和仅表板的认读，座位的调节还要兼顾身材高大者和身材矮小者等等（四）人体各部分结构参数的计算人体体积计算V=1.01W-4.937(V为人体体积L，W为人体体重Kg)人体表面积计算

由身高计算各部分尺寸（见下图）W由身高计算各部分尺寸（五）坐椅设计的人体工学要求

一、座姿舒适性的概念

1、概述人坐着时，大腿和上肢的重量必须由座面来支撑，人的骨盆下面有两块小面积的圆骨能支持上身的大部分体重。座面上的臀部压力分布应是在坐骨结节处最大，并由此向外，压力逐步减少，直至与座面前缘接触的大腿下部，此处压力最少。坐骨下面的座面应近似水平，以使股骨不承受过分的压迫，斗形的座面或座面过于松软会使股骨趋于向上转动而受力，从而引起不舒适感。2、舒适座椅的探讨舒适座椅可分下列各部分来探讨：

座椅的硬度及形状；背垫的硬度及形状；背垫与座垫的关系；身体支撑的舒适度和座面的舒适度；座椅的通气程度等。要把人的坐姿与座椅的样式和尺寸联系起来；座椅的尺寸应适宜于就坐者的人体尺寸；座椅要适于就坐者保持不同姿势的需要和调节坐姿的需要；靠背的结构和形状要尽量减少就坐者背部和脊柱疲劳；座椅上应配有适当质地的坐垫以改善臀部及背部的体压分布。二、座椅的设计原则

三、座椅的尺寸设计人的躯干重量应有坐骨、臀部及脊椎支撑；上身应保持稳定；座位的高度应不使大腿肌肉受压；可以变换或调节坐姿，座面高度应与桌面相配合，尽量减少身体的不舒适感。1、座椅尺寸设计应遵循以下原则：2、座椅的主要尺寸设计座高定义：座高是指地面至就坐后面上坐骨支承处的高度。合适的座高应使臀部受力符合要求。讨论：座位过高，则不能使体重正确地压在臀部，而使大腿肌肉受压，而且上、下腿和背部肌肉都会紧张。座高过低，则会使背部肌肉紧张，久而久之会产生背痛。因此，座高一般不宜超过小腿高（约为身高的1/4），按中国人的标准，可取为380—450mm。

讨论：座深应使臀部得到全部的支撑，同时，要求座面的前沿不过分伸出，以防止挤压小腿，而且座面前沿应离开小腿一定的距离，以保证小腿的灵活性。一般情况下，座深应取450mm。2、座椅的主要尺寸设计座深定义：座深是指座面的前后距离。2、座椅的主要尺寸设计座宽

座宽应满足臀部就坐所需要的尺度，使人能自如地调整坐姿，一般取400—500mm，，肩并肩坐的排座，座宽应能保证人能自由活动．因此，座宽应比人的肘间宽稍大一些，530mm的座宽能满足９５％人的需要。2、座椅的主要尺寸设计靠背

靠背应适当的支持腰凹，使腰关节能自由能自由运动，靠背压于腰部的面积愈宽愈好。

因此，靠背的水平形状应适合于腰围，靠背的斜度因工作的不同而要求不同。

学习本章后应该思考的问题？1、什么是人体测量学？2、你熟悉总体、样本、均值、标准差、适应域、百分位、百分位数的含义吗？3、人体尺寸的应用原则主要掌握什么数据？4，以教师讲台站立面为基准，确定黑板上沿高度H1和下沿高度H2的时候，应该按照llA型、还是llB型进行产品尺寸设计？说明理由。并计算之5、设计一套你认为最适合自己的上课课桌、桌椅。（效果图与简单结构工程图）。6，确定以下几个产品的或室内的最小功能尺寸和最佳功能尺寸，并做简要说明：

①火车卧铺的长度和宽度

②过街天桥上栅栏的间距

③能让两人并排通行的走廊宽度

④能遮档立姿者目光和坐姿者目光的屏风上沿高度（确定以上尺寸所用的人体尺寸数据在本章中均能查到．

７观察现实生活，举出几个工作高度不适当的例子。第四章人体工程学与家具设计

ErgonomicsandFurnitureDesign家具不仅要在基本功能上满足人类的要求，同时还应有利于人生理和心理健康。从某种意义上来讲，设计家具就是设计生活，这里面包含着两层含义，一是生活用途，二是舒适性。要实现这一目标就需要对人类行为与家具的使用特性作科学的分析。随着人体工程学的发展，二战后现代人体工程学逐步导入家具设计，人们正越来越重视以人为本的功能设计。现代家具设计正是建立在对人体的构造，尺寸、体感、动作、心理等人体机能特征的充分理解和研究的基础上来进行的系统化设计。人体工程学的理论是我们进行家具功能设计的科学依据。第一节人体工程学与室内家具设计的关系人体工程学的内容包含着生理与心理两方面内容，从生理角度看，主要研究依靠人体的结构尺寸，找出与设计物的比例关系，根据人体结构的基本参数进行各领域的设计活动，满足人们的物质需求；从心理角度看，研究色彩、线条、空间、形状、声音、气味、肌理等客观因素对人的感情、运动、意志、行为等方面的影响，从而在具体的设计中注意造型、色彩、环境等因素，达到更科学、更合理，满足人们的精神需求。二、人体工程学在家具功能设计中的作用

（1）确定家具的最优尺寸人体工程学的重要内容是人体测量，包括人体各部分的基本尺寸、人体肢体活动尺寸等，为家具设计提供精确的设计依据，科学地确定家具的最佳尺寸，更好地满足家具使用时的舒适、方便、健康、安全等要求，同时也便于家具的批量化生产。（2）为设计整体家具提供依据设计整体家具要根据环境空间的大小、形状以及人的数量和活动性质确定家具的数量和尺寸。通过掌握人体工程学知识，综合考虑人与家具以及室内环境的关系并进行整体系统设计，才能充分发挥家具的总体使用效果。三、人体尺寸及应用概述家具设计最主要的依据是人体尺寸，如坐深为沙发、座椅座深尺寸设计的依据；小腿加足高为座椅椅面高度设计的依据；坐高为双层床层高尺寸设计的依据；坐姿肘高为书桌、餐桌高度设计的依据。人体站立的基本高度，伸手最大的活动范围，坐姿时的下腿高度和上腿的长度及上身的活动范围，睡姿时的人体宽度、长度及翻身的范围等等都与家具尺寸有着密切的关系。因此家具设计，必须首先了解人体尺寸。人体尺寸可分为两类两种，即构造尺寸和功能尺寸。前者是指静态的人体尺寸，是人体处于固定的标准状态下测量的。结构尺寸较为简单，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；后者是指动态的人体尺寸，包括工作姿势下或在某种操作活动状态下测量的尺寸，它是人进行某种功能活动时肢体所能达到的空间范围。它对与解决许多带有空间范围、位置的问题很有用。如室内空间设计。国标《GB/T1000—1988中国成年人人体尺寸》，是我国重要的人体工程学技术指标，均为构造尺寸。主要包括人体主要尺寸、立姿人体尺寸、坐姿人体尺寸、人体水平尺寸、人体头部尺寸等。人体主要尺寸立姿人体尺寸坐姿人体尺寸人体水平尺寸中国成年人人体尺寸

国标《GB/T13547—1992工作空间人体尺寸》给出了三组人体动态尺寸数据。包括工作空间立姿人体尺寸、工作空间坐姿人体尺寸、工作空间跪姿、俯卧姿、爬姿人体尺寸等。见图工作空间立姿人体尺寸工作空间坐姿人体尺寸工作空间跪姿、俯卧姿、爬姿人体尺寸由于人体尺寸是在标准条件测得（如不穿鞋袜、裸体等），而家具的使用（工作中或自然放松状态）与此条件不一致，那么如何使用人体测量数据呢；人有高矮胖瘦，设计的家具该以什么的人尺寸为标准？国家标准GB/T12985-1991《在产品设计中应用人体百分位的通则》对上述两个问题给出了处理的原则：正确选择人体尺寸百分位数，恰当运用人体尺寸的修正量。我们拿到测量的尺寸数据除了能够灵活运用外，还要考虑到它的与时俱进性。如中国成年人的平均身高比10年前增加了2厘米。国家地域民族不同，人的身高体型也有差异，必须根据本国本地域的国情采取合适的数据进行设计。比如德国的高档旅游车坐垫高度为440mm，韩国座椅为420mm，我国大多数客车座椅为430mm。这是根据不同国家人体差异定的数据。如果不了解国情，一味的照搬，把国外的原装车辆不经过改进就直接使用的话，国内的乘客并不一定会觉得舒适。返回目录第二节人体工程学与坐卧类家具设计

第一部分:人体坐姿与椅类家具设计据统计，发达国家中坐姿工作的比例已经超过三分之二，这个比例今后还将继续攀升。这无疑也是我国现代化进程中的必然趋势。由此可见生活中椅子的重要，也说明对椅子进行深入研究很有必要。本部分用大幅内容讲解椅子设计，还在于椅子设计在人体工程学具有典型意义——能充分体现人体尺寸和人体解剖学在产品设计中的应用方法。古代桌椅在造型、装饰等审美、文化方面可供今人研究借鉴．但符合人体解剖学要求、能长时间坐着感到舒适自在的座椅却鲜如凤毛麟角．日本1974年把原高度740mm的办公桌改为高700mm（男用、或男女合用），与高670mm（女用）的两种新标准规格．1980年代以前，我国办公桌的通用高度为800mm。那时的办公室人员，尤其终日伏案抄写的文书类职工，每天耸着双肩工作，颈推、大小臂及臀部位常感不适或酸痛。文书类人员中肩脚疾病患者高达18%左右。近年我国市场上的新型办公桌已经降到较为合适的高度。我国已发布了一批有关家具的技术标准，如GB/T3976-1983学校课桌椅功能尺寸》，《GB/T14774-1993》工作座椅一般人类工效学要求》，GB/T3326～3328-1997办公桌、文件柜、衣柜等家具外形尺寸标准等。一、

坐姿生理解剖基础1）脊柱、稚间盘与骨盆结构

人体骨骼共有206块。

分为中轴骨和四肢骨。支撑头颅与全身的骨结构为脊柱、骨盆与下肢。

1、坐姿脊柱形态及其生理效应颈椎胸椎腰椎骶骨尾骨脊椎骨之间的软组织称为稚间盘。全部椎间盘的厚度之和约占脊柱总长度的1/4。其中以腰椎段的推间盘为最厚。背柱分4个区段，共24节椎骨；脊柱的下端是骸尾骨。骨盆由脊柱最下端的尾段与髋骨等构成，上接脊柱，下连下肢。骶尾骨嵌插在左右髋骨形成的腔孔内，人的上身体重经由骶尾骨而传压在髋骨上，人坐着，上身体重由坐骨直接作用于椅凳坐面上，腿脚不受上身体重的作用，人站着，全身体重通过大腿、小腿和脚作用于脚底的支承面上．2）坐姿脊柱形态的变化及其生理效应

图是人直立时脊柱的正常生理弯曲状态。该形态下，椎间盘承受的压力均匀且较小；应注意的形态特征，是腰椎段的为向前凸出的弧形，且曲度较大。坐姿引起的脊柱形态改变，可由图3一3示意说明：前凸趋于变直、甚至略向后凸，对腰椎骨间压力的均匀、对坐姿舒适性产生不利影响．可见坐姿脊柱形态的解刻学分析对于座椅设计的重要，2、坐姿下的体压坐姿下，臀部与大腿、月国窝、腹部等人体部位都受有压力，关系到坐姿的舒适性。骨盆下两个坐骨粗大坚壮，局部皮肤厚实，由此处承受坐姿的大部分体压比均匀分布更加合理．但压力过于集中，阻碍微血管血液循环，局部神经末梢受压过重，也不好，影响椅面上体压的主妥因素是椅面软硬、椅面高度、椅面倾角及坐姿等。

(2）坐高与椅面体压

椅凳低，臀部承压面积小、坐骨下压力过于集中，不合适。椅凳过高，小腿不能在地面获得支承，大腿与椅面前缘间压力加大，影响血液流通，也不合适口椅面高度与坐姿人体尺寸中的“小腿加足高”接近或略小时，可获得合理的椅面体压分布。〔3）椅面倾角及坐姿对椅面体压的影响

椅面倾角对椅面体压分布影响很大，这种影响直接与坐姿是前倾或后仰有关，（4）膝窝的压力

月国窝是对压力敏感的部位，应避免受压，二、平衡调节理论适时活动身体，使各部分体压状况得到调节，骨骼肌肉状态有所转换变更，才符合人的生理要求，这就是“人体平衡调节理论”。

例如：“翘二郎腿”的坐姿势，“稍息”立姿。

过于“松软”的沙发也不利于就坐者的平衡调节需要。三、

座椅的功能尺寸

一般椅类家具在功能尺寸的设计上应考虑以下几个因素：椅子的座高、座宽、座深、座倾角与椅夹角、椅曲线以及扶手高度和座椅垫性等。这些因素与人体的基本尺寸都有着密切的关系。（1）座高座高是指座面与地面的垂直距离座高是影响坐姿舒服程度的重要因素

座面高度不适比例

座面高=下腿高-5cm时座面高=下腿高座面高=下腿高+5cm不同座高与体压分布（g/cm²）根据座椅的体压分布情况来分析，椅座高应小于坐者小腿膝窝到地面的垂直距离，使小腿有一定的活动余地。因此，适宜的座高应当小于等于小腿膝窝高加25～35mm鞋跟高，再减10～20mm为宜，即：座高=小腿膝高+鞋跟厚－适当间隙。国家标准规定座高为400～440mm休闲椅，如沙发等的座高可以低一些，使腿向前伸，靠背后倾，以有利于脊椎处于自然状态，身体保持稳定。根据人的坐姿及动作，椅子的座面往往设计成前宽后窄，前沿宽度称座前宽，后沿宽度称座后宽。（2）座宽椅座的宽度应当能使臀部得到全部的支承，并且有适当的活动余地，如图所示过宽和过小都不便于人的随时调整坐姿。座宽的大小应适中

单人椅座宽宜略大于“4.6

坐姿臀宽”（男女公用者，取女性的该项人体尺寸为设计的依据）。中国人“坐姿臀宽”：P95女＝362mm。

因此，GB/T14774-1993给出座宽范围370-420mm.肩并肩的联排椅，宽度应当能保证人的自由活动，因此，应比人的肘至肘宽稍大一些。排椅的单人座宽应大于“4.7

坐姿两肘间宽”，并考虑穿衣引起的尺寸修正量。

中国人“坐姿两肘间宽”：P95男＝489mm

，考虑穿衣修正量，排椅的单人座宽宜不小于500mm

。

对于扶手椅而言，扶手内宽即座宽，它是人体平均肩宽加上适当余量而定。即：扶手前沿内宽=人体肩宽+冬衣厚度+活动余量，一般不小于460mm，其上限尺寸应兼顾功能和造型需要，如就餐用的椅子，因人在就餐时，活动量较大，则可适当宽些。座宽也不适宜过宽，以自然垂臂的舒适姿态肩宽为准。对于沙发等休息用椅扶手内宽一般要大于其它用椅。（3）扶手

扶手功能生要有：

①用手臂支撑起座、调节体位，尤其对躺椅、安乐椅.②支承手臂重量，减轻肩部负担；

③对座位相邻者形成身体和心理上的隔离，扶手过高，会使肩部被耸起；扶手过低，起不到支承大小臂的作用，均会使肩部肌肉受力紧张，应避免，扶手高度宜略小于“3.5

坐姿肘高”。

中国人“坐姿肘高’

P50男＝263mm,

P50女＝251mm

,

平均值257mm，公用座椅的扶手高度宜略小于这个数值。GB/T14774－1993推荐值为230士20mm。

（4）座深座深是指坐面前沿到后沿的距离。座深对人体舒适感的影响力很大正确的座深度座面过深座面深度要适度，通常座深小于人坐姿时大腿水平长度，使座面前沿离开小腿有一定的距离，以保证小腿的活动自由.我国人体的平均坐姿大腿水平长度为男性445mm，女性425mm，所以座深可以依此数值减去前缘到膝窝之间应保持的大约60mm空隙来确定，即：座深=座姿大腿水平长—60mm(间隙)。对于沙发和其它休息用椅，由于靠背倾斜度较大，故座深可以大一些。（5）、座倾角与椅夹角座面的后倾角以及座面与靠背之间的夹角（椅夹角）是设计椅子的关键.在椅子的使用过程中，座面倾角与靠背斜度的增加能增强人体的舒适感，一般讲夹角越大，人体所获得的休息程度越高，因为身体向后仰时，身体的负载移向背的下半部和大腿部分。椅座角度与不同的休息姿势

通常认为一般工作用椅座面倾角(α)为0°～5°，靠背斜度(β)为95°～105°；扶手椅的α=3°～5°，β=105°～110°；沙发α=5°～7°，β=106°～112°；躺椅α=6°～15°，β=112°～120°。随着座面与靠背夹角的增大，靠背的支撑点就必须分别增加到2~3个，即第2与第9胸椎（即肩胛骨下沿）两处，高背休息椅和躺椅还必须增高至头部的颈椎。其中以腰椎的支撑最重要，如图.椅夹角与靠背支撑点

一般工作用椅座面倾角与靠背斜度较小，休息用椅则较大，而且休息程度越高其座面倾角与靠背斜度也越大。但对工作用椅来说，为提高效率，人工作时的重心一般会向前，因而水平座面要比后倾斜座面更舒适，甚至还有倾角向前的设计。（6）椅曲线（针对休息性强的靠背椅）休息用椅的椅曲线是椅坐面，靠背面和人体坐姿时相应的支撑曲面如图所示。它是建立在座面体压分布合理的基础上，通过这样的整体曲面来完成支撑人体各部分的任务，并将使用功能与造型美很好的结合在一起，使人们唤起一种美与力的意象。椅曲线与人体

按照人体坐姿舒适的曲线来合理确定和设计休息用椅及其椅曲线，可以使腰部得到充分的支撑，同时也减轻了肩胛骨的受压。但要注意托腰（腰靠）的接触面宜宽不宜窄，托腰的高度以185~250mm较合适。靠背位于腰靠（及肩靠）的水平横断面宜略带微曲形以适应腰围（及肩部），一般肩靠处曲率半径为400~500mm，腰靠处曲率半径为300mm。但过于弯曲会使人感到不舒适，容易产生疲劳感如图所示，靠背宽一般为350~480mm。（7）

座垫与靠垫一、椅垫的生理学评价要素

椅垫性能生理学评价的两方面要素：

①椅垫的软硬性能（也就是力学性能、或机械性能）:

②椅垫材质对于体肤的生理舒适性．

二、椅垫的软硬性能

硬椅面使局部体压过大，让人难受．椅垫过厚过软，使体压过于均匀、不利于通过活动作生理调节，既不舒适，还容易使人提不起精神口在硬座面上加一层薄软垫子，形成软硬适中的椅面才好。见图。三、椅垫材质的生理舒适性1、椅垫材质的皮肤触感

触感应柔软、暖和、粗糙而不是硬挺、僵冷、光滑。2、椅垫的微气候条件

椅垫蒙面材料应该：①透气性良好，能保持皮肤的干爽；②保温性适当、不过强或过弱；③表面不过于光滑，触感好．如图

是四种椅垫蒙面材料生理适宜性的实验结果。举例:库卡波罗和他的设计:“大口袋”椅“大口袋”椅是2O世纪6O年代的设计杰作，由意大利皮尔诺•卡迪、卡萨雷•鲍利尼、弗兰克•特奥多罗三位设计师于1967年联袂设计。这只红色的“大口袋”外部为塑胶材质，里面充满了聚丙乙烯颗粒，它舒适、合理、细腻、好看，能适合人身体所有可能触及的部位，具有人体工程学的人本理念。如果是小孩子，就可以仰面趴叉地躺在上面；即使没人坐，大口袋椅子也正如人躺在那里一样，松散适意，休闲无比。1，外出游玩走累了，就坐在小砖头上休．包片刻，如图所示，试分析：

①从a）坐姿脊柱形态，b）臀部体压。C〕背部肌肉三方面来看，这种休息姿势是否符合生理解剖的舒适性要求？为什么？

②如果对①的回答是否定的，那么为什么会觉得休息一会儿还挺舒服泥？思考题第二部分、人体卧姿与床类设计1．睡眠的生理睡眠质量的客观指标主要有：一是对睡眠深度的生理量的测量;二是对睡眠的研究发现，人在睡眠时身体也在不断的运动，在仰卧和侧卧姿势的间断变化中，这是因为一种姿势过长，各部分会有不适的感觉，需要活动一下身体，使各部分体压状况有所变动、调节，使骨骼、肌肉的状态有所变更。这就是“人体平衡调节理论”在人睡眠中的体现。睡眠的深度与活动的频率有直接的关系，变换频率越高，睡眠深度越浅。仰卧所占时间比例越大，睡眠越沉。日本人机工程学专家小原二郎采用每隔一段时间拍摄一幅照片的方法，记录一夜间仰卧所占时间的比例和翻身的次数，来进行床垫舒适性评价和睡眠质量的研究。如图所示，a)睡眠中的姿势变化b)姿势变换照片的重叠图4-26用定时间间隔摄影的方法记录睡眠姿势的交换2．床的尺寸床宽W=(2.5～3)×肩宽（成年男子平均为43cm，成年女子平均41cm，一般以成年男子为准）。床长L=h×1.05+α+βH——身高

α——头前余量一般>10cmβ——脚下余量一般>5cm床面高度主要考虑方便人起、坐及穿衣、脱鞋等活动，一般以400～500mm为宜。对于老年人使用的床．高度应高些，以500－600为宜，以方便腿脚不灵活的老年人。3．人体的寝卧姿势（1）仰卧时的身体形态健康人站立时，自然形成的背部曲线为肩脚部位和臀部向后凸出，腰部向前凹进；凸出点和凹进点的距离一般为4～6cm，见图的左图。在仰卧时，人体所受重力方向改变，凸出凹进的距离缩小；研究表明，若这个距离缩小到站立时的一半左右，即2～3cm时，符合全身放松的解剖生理状态，因而感到舒适，也有利于安然人睡，见图的右图。健康人站立和仰卧时的背部曲线

图a)是仰卧在较硬褥垫上的透视照片，背部曲线大体与上图的右图一致，说明是合理的仰卧身体形态。而图b)是仰卧在柔软厚褥垫上的透视照片，背部肩脚部位和臀部下落甚多，从头部到膝盖，人体后背轮廓曲线呈现“W”形，对骨骼、肌肉、韧带均为不自然的解剖形态。因此，过于柔软的褥垫使人感到不舒服，要想翻身换换卧床的姿势也不方便，不利于使人进人深度睡眠状态。仰卧时的透视照片a)褥垫软硬适当b)褥垫过厚过于柔软床垫不是越软越好，为了实现以上舒适的卧姿，必须从床垫的软硬度、缓冲性等构造因素着手。4．床垫的构造寝具的生命在于缓冲性。寝具的缓冲性构造以三层构造为好。如图所示，最上层A层是与身体接触的部分，必须是柔软的，B层是相当硬的一层，C层要求受到冲击时起柔和的缓冲作用，B层保持身体整体水平上下移动，满足以上3个条件的床垫才是好床垫。总之，也不一定按以上图的顺序排列A、B、C三层，只要床垫含有A、B、C三要素的功能，即软硬安排得协调就可以。床垫需具有良好的透气性。5枕头(1)枕头高度枕头高度也是影响睡眠的因素之一。从大量研究资料归纳看：枕头高度约6～8cm为最佳。为了调节枕高，最好有两个枕头，一厚一薄。这里所说高度是指下沉后的高度，而不是头部没枕下时的高度。因此与褥子还有关系。最好根据被褥而更换枕头。身体、床和枕头三者是相互关联的。(2)枕头的材料中国和日本人自古以来喜欢荞麦壳枕头，因为这些材料对皮肤触感、弹性、散热性、透气性都很好。有些地方用谷壳与荞麦壳混和，对头皮稍有按摩作用，增加睡眠舒适感。西方人喜欢用羽毛枕，木棉次之。羽毛和木棉也具有良好的皮肤触感和散热，弹性及透气性能。第三节人体工程学与凭依类家具设计凭倚类家具是人们工作和生活所必需的桌、台等辅助性家具；坐立为桌，如就餐用的餐桌、看书写字用的写字桌、学生上课用的课桌、制图桌等；站立为台，如人站立活动而设置的售货柜台、账台、橱柜台和各种操作台等。这类家具的基本功能是适应在坐、立状态下，进行各种活动时提供相应的辅助条件，并兼作放置或贮存物品之用，因此这类家具与人体动作产生直接的尺寸（人体动态尺寸）关系。一、桌的基本要求与尺寸(1)、桌面高度（桌椅配合）

桌面过高使人难受，还是引起青少年近视的原因之一桌面过低，则工作时脊柱曲度加大，腹部受压，妨碍呼吸和有关部位的血液循环，颈推弯曲尤其厉害。桌高的确定方法：座高加上合理的桌面椅面高度差，即桌高＝座高＋桌椅高度差

桌椅面的高差是根据人体测量而确定的。由于人种高度的不同，该值也就不一，因此欧美等国的标准与我国的标准不同。1979年国际标准（ISO）规定桌椅面的高差值为300mm，而我国确定值为292mm（按我国男子平均身高计算）。由于桌子定型化的生产，很难定人使用，目前还没有看到男人使用的桌子和女人使用的桌子高。因此，这一矛盾可用升降椅面高度来弥补。我国国家标准GB3326-82规定桌面高度为Ｈ＝700-760mm，级差为20mm。即桌面高可分别为700mm、720mm、740mm、760mm等规格。根据人体不同使用情况，椅座面与桌面的高差值可有适当地变化。如在桌面上书写时，高差=1/3坐姿上身高减