概论 人体工程学及其应用

人体工程学ERGONOMICS12/17/20221

概论人体工程学及其应用人体工程学及其应用人体工程学的由来和发展人体工程学的研究内容人体工程学的应用12/17/20222

建筑的内部空间主要为人所使用，它几乎所有部分都与人类的活动有关。

在过去，建筑设计、室内设计和其他专业设计师在设计时都是参考前人和个人的经验来决定设计问题。一、人体工程学由来及发展12/17/20223

在今天，这样的设计方法已经不能适应现代的人类需求。随着人们生活水平的提高和科学技术的进步，对生活环境在舒适性、效率性和安全方便等方面有了更高的要求，技术和科学的进步也要求室内设计、家具设计对解决这一系列的问题有更严谨和科学的方法。这就要求设计师对“人”有一个科学全面的了解，“人体工程学”正是这样的一门关于“人”的学科。（1）人体工程学的由来12/17/20224美国

“人体工学”(HumanEngineering)“人因工学”(HumanFactors)。欧洲

“生物力学”(Biomechanics)“生命科学工程”(Life-Sciences-Engineering)“人体状态学”(HumanConditioning)“人—机系统”(Man-MachineSystem)等。日本称之为“人间工学”来源于希腊文，ergos工作，nomes规律化通用称谓：ERGONOMICS12/17/20225IEA对“人体工程学”的定义

Ergonomics(orhumanfactors)isthescientificdisciplineconcernedwithunderstandingoftheinteractionsamonghumansandotherelementsofasystem,andtheprofessionthatappliestheory,principles,dataandmethodstodesign,inordertooptimizehumanwell-beingandoverallsystemperformance.12/17/20226

实际上自从有了人类和与之同时诞生的人类文明，人们就一直在不断地改进自己的生活质量和生产效能，尽管上古时代不可能产生今天这样的科学研究方法，但在人们的创造与劳动中已经潜在地存在人体工程学的萌芽。这些可以从旧石器时代的文物中看出。（2）人体工程学的发展12/17/20227

例如，旧石器时代制造的石器多为粗糙的打制石器，造型也多为自然形，不太适于人的使用；而新石器时代的石器多为磨制石器，造型也更适于人的使用。因此可以说人体工程学的宗旨自有人类以来就存在。从某种意义上说人类技术发展的历史也就是人体工程学发展历史。12/17/20228人体工程学的发展经历了以下几个阶段：（1）前导期以泰勒与基尔贝斯夫妇的动作与时间的研究，形成了人体工程学中作业研究分支的主要内容，这被认为是人体工程学的起源。两次世界大战期间科学家们关于疲劳、劳动保护的研究，形成了劳动科学的基础。12/17/2022912/17/202210

这个时期研究内容的主体是：研究职业要求；利用测试来选择工人和安排工作；挖掘利用人力的最好办法；制定培训方案；研究最优良的工作条件；研究最好的组织管理形式；研究工作动机，促进工人和管理者之间的通力合作。偏向于心理方向，称之为“应用实验心理学”。

主要特点：侧重于力学、电学、热力学等工程技术方面的优选上，在人机关系上以选择和培训为主，使得人适应于机器。12/17/202211（2）成长期二战期间，随着战争的进行，大量新式武器装备的发明和使用，过分关注功能，忽视使用者的能力与极限，导致操作失误情况大增。此类人与机器的问题，一般工程人员无法解决，人的因素越发重要，设计中生理学、心理学、测量学、生物力学的知识不可缺乏。在武器设计中，首先融合相关知识，展开研究和应用，取得良好效果。

1945年以后，人体工程学研究对象转移到装置设计中的宜人原则的讨论。

以系统为中心来设计人与机的最佳组合，使人体工程学进入新的境界。12/17/202212

1949年，在默雷尔（Murrell）的倡导下，英国成立了第一个人体工程学科研究组，翌年2月16日在英国海军军部召开的会议上通过了人体工程学（Ergonomics）这一名称，正式宣告人体工程学作为一门独立学科的诞生。战争结束后，研究领域向非军事领域发展，综合利用工程技术人员、医学人员和心理学家等相关学科专家的智慧。研究的课题超出心理学范畴，大多称为“工程心理学”。

这个时期特点：重视工程设计中人的因素，力求使机器适应于人。12/17/202213（3）普及期在众多的设计工作中，结合人体工程学，使人、机、环境达到和谐统一。宇航技术、原子能技术、电子计算机等出现，使得人机关系更为复杂。信息论、控制论、系统论出现，使得学科应用三论进行人机系统的研究应用而生。12/17/202214国际人体工程学会(IEA)1960年成立至今，先后召开了10届国际性会议，英国、美国、德国、日本、法国等许多国家的人体工程学会均与IEA建立了联系。1975年成立国际人体工程学标准化技术委员会(ISO/CT一159)，至1986年共制订8个标准草案或建议，发布《工作系统设计的人体工程学原则》标准，作为人机系统设计的基本方针。此外，许多国家设立了专门的人体工程学研究机构。英、日、美、俄等国都相继制订了本国的人体工程学国家标准。目前，人体工程学已被广泛应用于国防、交通运输、工业、航天航空、农业、建筑等各个领域。12/17/2022151935年，中国心理学家陈立出版了《工业心理学概观》，这是我国最早介绍工业心理学的专著。陈立和周先庚等在中央研究院和清华大学研究过疲劳、劳动环境等问题。10年动乱时期中断相关研究我国的人体工程学研究起步较晚，但发展较快。1984年，国家科工委成立了军用人—机—环境系统工程标准化技术委员会，1985年建立中国人类工效学标准化技术委员会，至1988年已制订有关国家标准22个。1989年成立中国人类工效学学会。中国科学院心理学研究所及一些高等院校分别建立了人体工程学研究机构，开设了人体工程学课程。有关人机工程学方面的出版物也日益增多。目前在我国人体工程学已应用于许多部门，如铁路、冶金、汽车运输、工程机械、机床设计、航天航空、医药等，并取得了不少可喜成绩。12/17/202216

人类在生活中总是使用着某些物质设施,这些物质设施可以为人们的生活和工作服务，它们有些是生活和工作的工具，有的构成了人类生活的空间环境。人们的生活质量和工作效能在很大程度上取决于这些设施是否适合人类的行为习性和身体各方面的各种特征。这就是人体工程学要研究的问题。二、人体工程学的研究内容12/17/202217

人体工程学的宗旨是以达到舒适、安全和高效为目的。1.人、机、环境是人体工程学的三要素。人——指作业者和使用者，是人体工程学研究的主体。人的生理特征及人适应机器、环境的能力，人在不同环境中的行为特征是它研究的内容。（续）人体工程学的研究内容12/17/20221812/17/202219（续）人体工程学的研究内容机（物）——是指与人相关的一切事物。以怎样才能设计出满足人的要求、符合人的特点、便于学习、便于操纵的机器产品为内容。涉及到生理学、人体解剖学和人体测量学等。环境——是指人们工作、生活的一切环境。它研究的内容是：这些环境因素（包括温度、湿度、照明、噪音等）对人的工作和生活的影响如何控制。12/17/202220机（物）环境12/17/202221（续）人体工程学的研究内容系统——又相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机整体，是人体工程学的重要的概念和思想。涉及到心理学、环境心理学等。12/17/202222

1、物理原则: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:人的心理在时间和空间上是自由和开放的，它会受到人的经历和社会传统、文化的影响。

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。人体工程学研究要遵循的原则：12/17/202223三、人体工程学在家具与室内设计中的作用1、为确定人在室内活动所需要空间提高主要依据；根据人体工程学中的有关统计数据，从人体尺度、心理空间、人机交往的空间以及使用人数的多少、使用空间的性质、家具数量等，来确定空间范围。影响空间大小、形状的因素很多，但是最主要的因素还是人的活动范围以及家具设备的数量和尺寸。因此，在确定空间范围时，必须清楚使用这个空间的人数，每个人需要多大的活动面积，空间内由哪些家具设备以及这些家具和设备需要占用多大的面积等。12/17/202224

135~180100两人并坐聚谈的净距空间55~65220~250两人对坐聚谈的净距空间12/17/202225135~160135~160两人L型聚谈的净距空间12/17/20222665~80140~160两人对坐奕棋的净距空间12/17/202227125~150120~140三人围坐奕棋的净距空间12/17/202228140~160140~160四人围坐游戏的净距空间12/17/2022292、为设计家具提供依据利用人体测量学获得相应家具尺度通过了解人体结构获得家具造型的基本特征。家具的主要功能是实用，因此，无论是人体家具还是贮存家具都要满足使用要求。属于人体家具的椅、床等，要让人坐着舒适，书写方便，睡得香甜，安全可靠,减少疲劳。属于贮存家具的柜、橱、架等要有适合贮存各种衣物的空间，并且便于人们存取为满足上述要求，设计家具时必须以人体工学作为指导，使家具符合人体的基本尺寸和从事各种活动需要的尺寸。12/17/20223070150双屉桌12/17/20223170120单屉桌12/17/2022327075餐桌12/17/20223390~100190~200身长+50约215165人体与床的尺寸12/17/2022343、提供适应人体的室内物理环境的最佳参数包括室内热环境、声环境、光环境、视觉环境、辐射环境等，人体工程学以确定人体感觉器官的适应能力提供依据，进而为室内物理环境设计提供科学参数。人的感觉器官在什么情况下能够感觉到刺激物，什么样的刺激物是可以接受的，什么样的刺激物是不能接受的。人的感觉能力是有差别的，不同的年龄，不同的性别人的感觉能力都不同。这些问题都要通过人体工程学的学习才能解决。12/17/202235在听觉方面，一般婴儿可以听到频率为每秒20000次的声音，成年人能听到频率为每秒6100-18000次的声音，而老年人只能听到每秒10100-12000次的声音。还有音量大小给人带来怎样的心理反应以及声音的反射、回音等现象。以音量为例，110dB的声音即可使人产生不快感，130dB的声音可以给人以刺痒感，140dB的声音可以给人以压痛感，150dB的声音则有可能破坏听觉。更高的音量甚至威胁到人的生命。12/17/202236

以视觉为例，人体工程学要研究人的视野范围（包括静视野和动视野）、视觉适应及视错觉等生理现象。触觉、嗅觉等方面的问题也很多，不难想象，研究这些问题，找出其中的规律，对于确定环境的各种条件（如色彩配置、温度、湿度、声学要求等）都是绝对必需的。12/17/202237从室内设计的角度来说，人体工程学的主要功用在于通过对生理和心理的正确认识，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。众所周之，人体的结构非常复杂，从室内人类活动的角度来看，人体的运动器官和感觉器官与活动的关系最为密切。12/17/202238运动器官人的身体有一定的尺寸活动能力更有一定的限度无论是采取何种姿态进行活动，皆有一定的距离和方式。因而与活动有关的空间和家具器物的