人體工程學(xué)1

1、人體工程學(xué),人體測量數(shù)據(jù)運(yùn)用原則1、確定設(shè)計(jì)中最重要的尺度2、確定設(shè)計(jì)的使用者的群體3、百分位的合理選擇4、盡量使用最新的人體尺寸數(shù)據(jù)5、注意動(dòng)態(tài)尺寸產(chǎn)品功能尺寸的設(shè)定1、功能修正量2、心理修正量3、產(chǎn)品功能尺寸的確定產(chǎn)品最小功能尺寸人體尺寸百分位+功能修正量產(chǎn)品最佳功能尺寸人體尺寸百分位+功能修正量+心理修正量,第二節(jié)、人體活動(dòng),一、人體動(dòng)作空間主要分為兩類:（一）、肢體活動(dòng)的范圍(作業(yè)域)

2、肢體活動(dòng)的范圍:肢體的活動(dòng)空間實(shí)際上它也就是人在某種姿態(tài)下肢體所能觸及的空間范圍。因?yàn)檫@一概念也常常被用來解決人們?cè)诠ぷ鞲鞣N作業(yè)環(huán)境的問題。所以也稱為"作業(yè)域"。,,手腳的工作域：1、水平作業(yè)域是人于臺(tái)前，在臺(tái)面上左右運(yùn)動(dòng)手臂而形成的軌跡范圍，手盡量外伸所形成的區(qū)域?yàn)樽畲笞鳂I(yè)域。而手臂自然放松運(yùn)動(dòng)所形成區(qū)域?yàn)橥ǔＷ鳂I(yè)域.,,2、垂直作業(yè)域：指手臂伸直，以肩關(guān)節(jié)為軸作上下運(yùn)動(dòng)所形成的范圍。對(duì)決定人在某一姿態(tài)時(shí)手臂觸

3、及的垂直范圍有用，如擱板，掛件門拉手等，帶書架的桌子。,,,摸 高：是指手舉起時(shí)達(dá)到的高度，身高與摸高的關(guān)系見圖。垂直作業(yè)域與摸高是設(shè)計(jì)各種框架和扶手的依據(jù)，柜架的經(jīng)常使用的部分應(yīng)該設(shè)計(jì)在這個(gè)范圍內(nèi).,,（二）、人體活動(dòng)空間(作業(yè)空間) 現(xiàn)實(shí)生活中人們并非總是保持一種姿勢不變，人們總是在變換著姿勢，并且人體本身也隨著活動(dòng)的需要而移動(dòng)位置，這種姿勢的變換和人體移動(dòng)所占用的空間構(gòu)成了人體活動(dòng)空間.也叫作業(yè)空間。常見的基本姿

4、態(tài)：1、靜態(tài)的手足活動(dòng)：人體靜態(tài)的手足活動(dòng)時(shí)有不同的姿態(tài)，歸納的基本姿態(tài)有4種：立位、坐位、跪位和臥位。當(dāng)人采取某種姿態(tài)時(shí)即占用一定的空間，通過對(duì)基本姿態(tài)的研究，我們可以了解人在一定的姿態(tài)的手足活動(dòng)時(shí)占用的空間的大小。每個(gè)姿態(tài)對(duì)應(yīng)一個(gè)尺寸群。,,a、立姿的活動(dòng)空間 立姿時(shí)人的活動(dòng)空間不僅取決于身體的尺寸，而且也取決于保持身體平衡的微小平衡動(dòng)作和肌肉，馳、腳的站平面不變時(shí)，為保持平衡必須限制上身和手臂能達(dá)到的活動(dòng)空間。在此條件下，立姿

5、活動(dòng)空間的人體尺度如圖1-11所示。,b、坐姿的活動(dòng)空間,根據(jù)立姿活動(dòng)空間條件，坐姿活動(dòng)空間的人體尺度見圖1-12。,c、單腿跪姿的活動(dòng)空間,根據(jù)立姿活動(dòng)空間的條件，單腿跪姿活動(dòng)空間的人體尺度如圖1-13所示,,d、仰臥的活動(dòng)空間,2、姿態(tài)變換：姿態(tài)的變換集中于正立姿態(tài)與其它可能姿態(tài)之間的變幻，姿態(tài)的變換所占用的空間并不一定等于變換前的姿態(tài)和變換后的姿態(tài)占用空間的重疊,,,3、人體移動(dòng)：人體移動(dòng)占用的空間不應(yīng)僅僅考慮人體本身占用的空間，

6、還應(yīng)考慮連續(xù)運(yùn)動(dòng)過程中由于運(yùn)動(dòng)所必需的肢體擺動(dòng)或身體回旋余地所需的空間。人與物的關(guān)系：人體在進(jìn)行各種活動(dòng)中，在很多情況下與一定的物體發(fā)生聯(lián)系，這些物體大致可分四類：（1）、與其他人相互作用,人與物的關(guān)系：人體在進(jìn)行各種活動(dòng)中，在很多情況下與一定的物體發(fā)生聯(lián)系，這些物體大致可分四類：　　?。?）、與其他人相互作用，見圖,（2）、用具：持于身前、身后、體側(cè)、托于身上、可揮舞的等　　?。?）、家具：移動(dòng)家具，支撐人體家具、貯藏家具

7、　　?。?）、建筑構(gòu)件：門、通道階梯、欄桿等,（2）、用具：持于身前、身后、體側(cè)、托于身上、可揮舞的等　　?。?）、家具：移動(dòng)家具，支撐人體家具、貯藏家具　　?。?）、建筑構(gòu)件：門、通道階梯、欄桿等,三、人體作業(yè)域和作業(yè)空間在室內(nèi)設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用臥室：主要供居住者睡眠、休息的空間，其大小由睡眠、休息、儲(chǔ)存、讀寫等功能的需要而決定。,衛(wèi)生間：主要供居住者洗浴、便溺等,廚房：主要供居住者進(jìn)行炊事活動(dòng)的空間，是住宅家庭烹飪行為的工作間

8、，現(xiàn)代生活要求廚房除具有交流性和多功能性以處，還要具有舒適性、自動(dòng)化以及互換可調(diào)性的多樣化特點(diǎn)。,起居室：供居住者進(jìn)行娛樂、休息、會(huì)客等的空間。,餐廳：供居住者進(jìn)餐外，還可供親朋團(tuán)聚和家庭成員進(jìn)行休息、交談、做家務(wù)、育兒教育等活動(dòng)，其長寬和面積應(yīng)根據(jù)進(jìn)餐人數(shù)以及餐桌座椅尺寸決定。,餐廳：供居住者進(jìn)餐外，還可供親朋團(tuán)聚和家庭成員進(jìn)行休息、交談、做家務(wù)、育兒教育等活動(dòng)，其長寬和面積應(yīng)根據(jù)進(jìn)餐人數(shù)以及餐桌座椅尺寸決定。,第三節(jié)、重心問題,在設(shè)

9、計(jì)中許多尺寸的考慮還有個(gè)重心的問題，例如欄桿的設(shè)計(jì)，簡單的說欄桿的高度應(yīng)該高于人的重心，重心是考慮全部重量集中作用的點(diǎn)。當(dāng)考慮人的重量時(shí)，就可以用這個(gè)點(diǎn)來代替人體重量之所在所以如果欄桿低于這一點(diǎn)，人體一旦失去穩(wěn)定，就可能越過欄桿而墜落。而重心一般在人的肚臍后，所以當(dāng)人們站在欄桿附近，如果發(fā)現(xiàn)欄桿比自己的肚臍還低，就會(huì)產(chǎn)生恐懼感。理論上的人體重心高度如以身高為100，重心則為56。如平均身高為163厘米，重心高度為92厘米。這是平均值，修

10、正一下取110厘米較好?！　∫话銇碚f每個(gè)人的重心位置不同，主要是受身高、體重和體格的不同的影響。通常軀干低的人重心偏向下方，反之則偏上根據(jù)測定重心在身高一半以上的人不到50％。此外重心還隨人體位置和姿態(tài)的變化而不同。,,第三章、人體與家具,工作面的高度：作業(yè)區(qū)設(shè)計(jì)主要依據(jù)人體尺寸的測量數(shù)據(jù)，而作業(yè)性質(zhì)、生理和心理諸因素也會(huì)影響作業(yè)區(qū)的設(shè)計(jì)。工作面的高度是決定人工作時(shí)的身體姿勢的重要因素。,工作面是指作業(yè)是手的活動(dòng)面。工作面可以是工作臺(tái)

11、的臺(tái)面，也可以是主要作業(yè)區(qū)域。工作面的高度決定于作業(yè)時(shí)手的活動(dòng)面的高度。,1、工作面高度應(yīng)由人體肘部高度來確定.2、工作面的最佳高度要低于人的肘部。工作面的高度是決定人工作的身體姿勢的重要因素。工作面的高度設(shè)計(jì)按基本作業(yè)姿勢可分為三大類：A、站立作業(yè)站立工作時(shí)，工作面的高度決定了人的作業(yè)姿勢。站立時(shí)最佳工作面的高度在肘高以下5-10厘米男性最佳工作高度95-100厘米女性最佳工作高度88-93厘米作業(yè)的性質(zhì)也會(huì)影響作業(yè)面

12、高度的設(shè)計(jì)B、坐姿作業(yè) 最佳工作面的高度在肘高(座姿的肘高)以下5-10厘米，一般來說辦公桌應(yīng)該按身教較大的人的人體尺寸去設(shè)計(jì)，因?yàn)樯聿男〉娜丝梢约痈咭蚊婧褪褂悯谀_臺(tái)。,C：坐立交替式作業(yè) 這是指工作者在作業(yè)區(qū)內(nèi)，既可坐也可站立。 這種工作方式很符合生理學(xué)和矯形學(xué)(研究人體，尤其是兒童骨胳系統(tǒng)變形的學(xué)科）的觀點(diǎn)。坐姿解除了站立時(shí)人的下肢肌肉負(fù)荷，而站立時(shí)可以放松坐姿引起的肌肉緊張，坐與站各導(dǎo)致不同肌肉的疲勞和肌疼

13、，所以坐立之間的交替可以解除部分肌肉的負(fù)荷，坐立交替還可使脊椎中的椎間盤獲得營養(yǎng)?！　∈且粋€(gè)坐立交替式作業(yè)的機(jī)床設(shè)計(jì)。有關(guān)尺寸如下：　　(1)膝活動(dòng)空間：30cmx65cm　　(2)作業(yè)面－椅面：30-60cm　　(3)作業(yè)面：100～120cm； 　　(4)座椅可調(diào)范圍，80～lOOcm。,二、座椅設(shè)計(jì)對(duì)椅子各種尺寸和角度測試,(一)座椅的基本尺寸要求1、重量的分布 當(dāng)人坐在椅子上的時(shí)候，身體的重量在兩塊坐骨上

14、，(坐骨結(jié)節(jié)點(diǎn))，我們把它做為坐位的基準(zhǔn)點(diǎn)。2、座高指座面與地面的垂直距離，座高的設(shè)計(jì)是否合理是影響坐姿舒適度的重要因素之一，通常根據(jù)工作面的高度決定座椅高度，低于工作面的27-30厘米，這個(gè)距離內(nèi)大腿的厚度占據(jù)了一定的高度。,3、椅面深度和寬度 深度指椅面的前后距離，座位的深度和寬度應(yīng)該取決于座位的類型，深度以人體尺寸臀部-膝蓋的女性5個(gè)百分位；(通常375-400mm，不超過430mm)而寬度是以女性臀寬95個(gè)百分位為

15、標(biāo)準(zhǔn)(通常是400mm加上50mm的衣服和口袋衣物的距離，對(duì)于有靠手的座椅，兩靠手之間的距離最小是475mm。4、座面的傾斜度 指椅面與水平面的夾角。休息椅可取14-24度，工作椅角度宜大，取2-5度。5、靠背： 指座面水平面以上的支撐面，作用就是使軀干得到充分的支撐，特別是人體的腰椎獲得舒適的支撐面，因此靠背的形狀要基本與人體坐姿時(shí)的脊椎形狀相吻合。一般靠背的寬為350-480mm6、身軀的穩(wěn)定性：由設(shè)計(jì)決定，

16、設(shè)計(jì)應(yīng)使得主要的重量是圍繞著坐骨結(jié)點(diǎn)的面積來承受，太軟太高的坐墊易造成不穩(wěn)定，椅子表面的材料采用纖維材料，可以透氣，又可以減少身體下滑。除此，穩(wěn)定性可以靠手來幫助，靠手高度自椅子以上200mm為好。如果需要手臂來支撐，可以把手臂放在桌子上。,(二)不同種類的座椅的尺寸參數(shù)1、休息椅設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于使人體得到最大的舒適感，消除身體的緊張與疲勞。合理的設(shè)計(jì)應(yīng)使人體的壓力感減至最小。,A、一般休息椅的尺寸：設(shè)計(jì)首先要能使骨骼、肌肉放松，

17、讓人獲得一種真正的休息，設(shè)計(jì)時(shí)盡量保證脊椎的正常形狀，讓背部肌肉得到最大的放松。,B、沙發(fā)與躺椅的尺寸：沙發(fā)的尺度與彈性材料的軟硬有很大的關(guān)系，它的尺寸在滿足一般休息椅的基礎(chǔ)由，還可以有更細(xì)致的尺寸參考。,2、工作椅 人工作時(shí)坐著的座椅稱之為工作椅，這類座椅用于辦分室及各種坐姿操作場所。如計(jì)算機(jī)房、打字室、控制室等場所，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將舒適性和操作效率一起考慮，穩(wěn)定性是主要因素，腰部應(yīng)有適當(dāng)?shù)闹С?，重量要均勻分布于座墊(或座面)上，同時(shí)

18、要適當(dāng)考慮人體的活動(dòng)性，操作的靈活性與方便等。(1)工作椅設(shè)計(jì)的主要依據(jù),芬蘭設(shè)計(jì)師庫卡波羅,A、坐姿生理學(xué)a 、脊柱：在良好的座姿狀態(tài)下，壓力可比較均勻地分布在各椎間盤上，肌肉承受均勻的靜負(fù)荷，在非自然姿勢時(shí)，脊柱上的壓力分布不正常，會(huì)產(chǎn)生腰部酸痛、疲勞等不適感 。,b、腰曲弧線：設(shè)計(jì)時(shí)要盡量保證形成正常腰曲弧線，軀干與大腿之間必須大于90度角，且腰部有支撐。,B、坐姿生理學(xué)a 、肌肉活動(dòng)度：當(dāng)脊柱偏離自然狀態(tài)時(shí)，肌腱組織會(huì)

19、受到相互壓力的作用，使肌肉活動(dòng)度增加。在挺直坐姿 下腰椎前向拉直肌肉組織緊張受力，而提供支撐腰椎后，活動(dòng)力則明顯減小 b 、體壓分布,C、股骨受力分析人體結(jié)構(gòu)在骨盆下面有兩坐骨結(jié)節(jié)，人坐在舒適的座面上時(shí)，坐骨結(jié)節(jié)下面的座面呈近似水平時(shí)，兩坐骨結(jié)節(jié)外側(cè)的股骨處于正常的水平。,d、椎間盤受力分析是舒適坐姿時(shí)椎間盤上受的壓力均勻而輕微，腰部無不舒適感，由于坐姿不當(dāng)，椎骨之間的間距發(fā)生變化，使壓力平衡被打破，引起腰部不適。,(2)工作

20、椅設(shè)計(jì)要點(diǎn)(3)工作座椅主要參數(shù),多用椅,這類座椅以多種功能為設(shè)計(jì)重點(diǎn)。它可能與桌子配合，可能是工作、休息兼用，也可能是作為備用椅可以折疊收藏起來。,三、床在床的設(shè)計(jì)中，尺寸必須滿足使用者的身長，并且提供適當(dāng)?shù)挠嗟刈鳛榛顒?dòng)的需要，保證肌體得到充分的放松。四種不同形式的床,1、影響睡眠的主要因素影響睡眠的物質(zhì)條件有溫度、濕度、通風(fēng)、照明、空間形態(tài)等,2、床的尺度 根據(jù)人體主要尺寸數(shù)據(jù)。,3、床墊質(zhì)量與睡眠。4、床墊的

21、結(jié)構(gòu)5、枕頭,四、桌類 桌類家具是人們生活和工作所必須依憑性家具，如寫字用的書桌、繪圖用的制圖桌，吃飯用的餐桌等，此外還有一些公共場所使用的操作臺(tái)、收銀臺(tái)、講臺(tái)。,1、坐式用桌的基本尺度要求 A、高度 桌子往往是和椅子一同使用的，因此，桌子高度的確定中，椅子的尺寸是一個(gè)重要的參考數(shù)據(jù)：桌高=坐高+桌、椅高度差(1979年國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為300mm，我國是292mm)高度差是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，它要保證雙腿能自由移

22、動(dòng)、搭疊、進(jìn)出等各種活動(dòng)，減緩工作時(shí)疲勞的產(chǎn)生時(shí)間。我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB 3326-82規(guī)定桌面高度為700mm-760mm，級(jí)差為20mm。B、桌面尺寸桌面是以人的手臂活動(dòng)為主的區(qū)域。我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB 3326-82規(guī)定雙柜寫字桌面寬：1200-1400mm、面深600-750mm單柜寫字桌面寬：900-1200mm、面深510-600mm,C、桌面下的凈空尺寸桌面下留有一定的空間是保證坐姿時(shí)下肢能自由的放置和活動(dòng)，能保

23、證雙腿交疊起時(shí)依然不受束縛，尚有一定的活動(dòng)余地。一般在150-300mm,2、立式用桌的基本尺度要求主要包括公共場所使用的操作臺(tái)、收銀臺(tái)、講臺(tái)等，根據(jù)我國人體的平均身高立式用桌的高度以910-970mm為宜。立式用桌瓣下部一般是用于儲(chǔ)藏的柜子，而不需要留膝蓋空間，但要留出容足空間，尺寸一般高度為80mm，深度50-100mm3、幾種常用桌尺寸推薦辦公桌：760mm中餐桌：780mm西餐桌：750mm電腦桌：7