人体工程学

人体工程学

课程性质：学科基础课

开课单位：建筑规划与环境艺术系

学分：3 学时：48（其中实验12学时）

内容简介：本课程是艺术设计专业（环境艺术设计方向）的基础课程，内容包括：人体工程学的概念、应用范围、研究方法；人体在室内的尺度、活动范围、作业效率，人体与家具、环境的关系，人的行为心理与室内环境的关系；通过本课程的学习，加深对“人”与“室内环境”等研究对象科学、全面的了解。掌握人体工程学的基本理论和技术科学知识，了解本专业学习、工作与人体工程学的关系及相互作用，培养正确、科学的人体工程学观念和实测、统计、分析的研究方法，学会运用基本理论、原理与解决室内设计具体问题的综合能力。

适用专业：环境艺术设计方向

选用教材：《人体工程学与室内设计》刘盛璜中国建筑工业出版社2004年7月1日

概述

本课程是环境艺术设计专业的基础课程，与今后的设计课程联系紧密。课程的内容包括：人体工程学的概念、应用范围、研究方法；人体在室内的尺度、活动范围、作业效率，人体与家具、环境的关系，人的行为心理与室内环境的关系；通过本课程的学习，加深对“人”与“室内环境”等研究对象科学、全面的了解。掌握人体工程学的基本理论和技术科学知识，了解本专业学习、工作与人体工程学的关系及相互作用，培养正确、科学的人体工程学观念和实测、统计、分析的研究方法，学会运用基本理论、原理与解决室内设计具体问题的综合能力。

第一章人体工程学概述

(人体工学与室内设计,人体工学简介及发展)

[课时] 4课时

[教学重点]

要求学生理解人体工程学是研究人与物，人与环境关系的学科。在日常生活中运用人体工程学主动地、高效率地支配生活环境，从而达到我们生活的要求。同时要让学生了解工程学发展的历史。

[教学难点]

对人体工程学的定义的理解，人体工程学与人的关系，人体工程学的研究内容及在设计时要遵循人性化设计。

[教学方法]

运用理论教学方式，多媒体教学。

[要求掌握的内容]

对人体工程学概念的认识，理解。

1. 简要讲解课程的目的与学习方法，“以人为本”是该课程的核心理论，以及人体工程学与室内设计。

2. 人体工程学简介及人体工程学是研究人与环境的学说。

3. 人体工程学的定义：是研究"人一机一环境"系统中人、机、环境三大要素之间的关系，为解决该系统中人的效能、健康问题提供理论与方法的科学。

〈1〉人、机、环境三个要素。

〈2〉“系统”是人体工程学最重要的概念和思想。

〈3〉“人的效能”主要是指人的作业效能，即人按照一定要求完成某项作业时所表现出的效率和成绩。

〈4〉“人的健康”，包括身心健康和安全。

4.人体工程学研究的内容。

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：

〈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。

〈3〉环境控制，如何适应于人的使用。

5. 人体工程学与人性化设计。

〈1〉以工具的“可用性”为设计目的，工具要适应人的生理能力、视听能力和身体尺寸，应当把操作者看成是有价值观念和有行动目的。

〈2〉保护使用者的安全健康，把设计思想和设计标准从机器技术中心论转向以人为中心的设计。

〈3〉减少造成人的精神压力的紧张源，使人机界面的操作符合人的行为习惯方式，改进设计中的隐性错误，同时增加界面的审美性，达到人与机器应当相互补充的一个目标。

〈4〉注意特殊人群的研究，老人、儿童和残疾人的用具符合其特点。

〈5〉更为人性化的材料技术的研发。

〈6〉智能产品的人性化服务。

第二章人体与室内

[课时] 8课时

[教学重点]

对人体尺寸进行认识学习，深入了解构造尺寸和功能尺寸，常用的人体尺寸，人体尺寸的比例关系及人体与室内的关系。[教学难点]

1、尺寸数据在室内空间中的运用,对平均人及百分位概念的理解。

2、人体尺寸运用中存在的问题。（数据的选择、百分位的运用、可调节性、在设计中应分别考虑各项人体尺寸、衡量标准）[教学方法]

运用理论教学方式，多媒体教学。

[要求掌握的内容]

第一节人体尺寸

1. 人体活动及主要尺寸数据，尺寸的分类，人体尺寸的比例关系。

人体尺寸的概念：人体尺寸是一门新兴的学科，它是通过测量各个部分的尺寸来确定个人之间和群体之间在尺寸上的差别。数据的来源：进行大量的调查，对不同背景的个体和群体进行细致的测量和分析，以得到它们的特征尺寸、人体差异和尺寸分布的规律。

尺寸的分类：主要分为构造尺寸和功能尺寸。

人体尺寸的比例关系：成年人的人体尺寸之间存在一定的比例关系，对比例关系的研究，可以简化人体测量的复杂过程，只要量出身高，就可推算出其他的尺寸。

2.尺寸的差异

分类：种族差异、世代差异、年龄差异、性别差异、残疾人。

3.常用人体尺寸

身高、眼睛高度、肘部高度、挺直坐高、正常坐高、眼睛高度、两肘宽度、大腿厚度、膝盖高度、臀部－膝腿部长度、臀部－膝盖长度等。

第二节人体活动

1. 人的动作的分类。

主要分为两类：一是人休处于静态时的肢体的活动范围（作业域）；二是人体处于动态时的全身的动作空间（作业空间）。

2、肢体活动范围与作业域

人体尺寸无论是结构尺寸或功能尺寸，都是相对静止的某一方向的尺寸，而人们在实际生活中是处于一种运动的状态，他总是处在空间的一定范围内。包括的内容有肢体活动角度、肢体的活动范围、手脚的作业域（水平作业域、垂直作业域）、3.人体的活动空间

人体空间的研究对于工业生产、军事设施中的作业活动空间确定很有用，因此也叫“作业空间”。人体活动大体可分为静态的手足活动、姿态变化和人体的移动。还有与活动相关的物体。

4. 重心问题

5.人体作业效率

第三章人体与家具

[课时] 12课时

[教学重点]

主要使学生了解人体与家具的关系、工作面的高度、座位的设计及家具设计的合理数据。

[教学难点]

人体尺寸数据在家具中的合理运用。

[教学方法]

运用理论教学方式，启发式教学，引导学生自主思维。

[要求掌握的内容]

第一节工作面的高度

作业区设计主要依据人体尺寸的测量数据，而作业性质、生理和心理诸因素也会作业区的设计。工作面的高度是决定人工作时身体姿势的重要因素。

本课主要通过以下几个方面来介绍：

〈1〉站立作业。

〈2〉坐姿作业。

〈3〉坐立交替式作业。

〈4〉斜作业面。

第二节座位的设计

座椅对人有以下益处：

〈1〉减轻腿部肌肉的负担；

〈2〉防止不自然的躯体姿势；

〈3〉降低人的耗能量；

〈4〉减轻血液系统的负担。

不正确的坐姿也会影响健康，长期坐着的人，腹部肌肉松弛，脊柱变形弯曲，进而影响消化器官和呼吸器官。

一般的座位设计原理：设计时注意重量的分布、座椅高度的适中、座位的深度和宽度和身躯的稳定性。

第三节卧具的设计

睡眠的生理：

睡眠是每个人每天都进行的一种生理过程。每个人的一生大约有1/3的时间在睡眠，而睡眠又是人为了更好的、有更充沛精力去进行人生活动的基本休息方式，因而与睡眠直接相关的卧具的设计――我们一般也主要是指床的设计，就非常重要了。就象椅子的好坏可以影响到人的工作生活质量和健康状况一样，床的好坏也同样会产生这些问题。

床的尺寸：

到底多大的尺寸合适，在床的设计中，并不能象其他家具那样以人体的外廓尺寸为准，其一是，人是睡眠时的躯体活动空间大于身体本身。其二，科学家们进行了不同尺寸的床与睡眠深度的相关实验，在宽度上表现出了不同宽度与睡眠深度的对应关系。在长度上，考虑到人在躺下时的肢体的伸展，所以实际比站立的尺寸要长一点，再加上头顶和脚下要留出部分空间，所以床的长度比人体的最大高度要多些。

第四章人的知觉与空间环境的关系,人的感觉与空间环境的关系

[课时] 8课时

[教学重点]

1、通过本课的教学使学生深刻掌握视觉与视觉环境设计、听觉与视觉环境设计、触觉与触觉环境设计。

2、通过本课的学习，使学生理解人与居住空间、人与办公空间、人与酒店餐饮空间、人与商业娱乐空间的关系。

[教学难点]

1、使学生深刻理解人的知觉与空间环境的关系。

2、使学生深刻理解人的感觉与空间环境的关系。

[教学方法] 理论教学启发式引导。

[要求掌握的内容]

1.视觉与视觉环境设计

视觉特征：视觉是光进入眼睛才产生的，由于有了视觉，我们才能知道各种物体的形状、色彩、明度，一般来说，人类所获得的信息有80%是来自于视觉的。

视觉要素

〈1〉视野：包括主视野、余视野，不同色彩的视野

〈2〉光感：包括绝对亮度，相对亮度，光亮范围，辨别值。

〈3〉视力：是眼睛测小物体和分辨细节的能力，它随着被观察物体的大小、光谱、相对亮度和观察时间的不同而变化。视力在眼球的分布是不均匀的，中心部分视力最佳，只有1度的视角内看得最清楚。超过这个范围则只能看到运动和对比明显的物体，这与人的主观感觉不同是因为眼球运动的关系。

〈4〉色彩：包括色彩的知觉范围，色彩与亮度，

〈5〉眼的调节：包括眼的调节主要有三方面：眼球的运动、远近调节、双眼的聚焦。眼球的运动是水平比垂直快，所以显示应以水平方向为好。

2.听觉与听觉环境设计

听觉的两个基本的机能：传递声音信息和引起警觉、即警报作用。

主要内容包括：噪声的定义、噪声的心理和生理作用、噪声与作业效能、噪声的生理作用、噪声适应、噪声防护、听力与噪声等。

3. 触觉与触觉环境设计

皮肤的感觉即为触觉，皮肤能反应机械刺激、化学刺激、电击、温度和压力等。

触觉包括：痛觉、压力感、温感、冷感等，它们是由皮肤上遍布的感觉点来感受的。

主要研究的内容为：触觉、触觉环境、选择体感好的材料、在家中滑到很危险、冬天经常出现的静电恶作剧等。

4、人与居住空间、人与办公空间、人与酒店餐饮空间、人与商业娱乐空间的关系

5、流通空间的人性化设计

6、生态的环境理念设计

第五章人的行为心理与空间环境

[课时] 4课时

[教学重点]

通过本课的学习，使学生深刻了解人在环境中的行为心理与环境的关系。

[教学难点]

利用人在环境中的行为心理对不同的空间进行设计。

[教学方法]

启发式教学，引导学生自主思维。。

[要求掌握的内容]

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。

1.心理空间：

包括个人空间，领域性，人际距离。

2. 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待。

3. 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。

4. 捷径效应；幽闭恐惧；恐高症

作业设计：

利用本次学习的内容进行家具设计（12学时）

设计要求：根据自己选定的环境空间定位的设计风格和用途，再根据人体工程学的剧本要求进行设计。要求绘制在A4绘图纸上，要体现出平面图，立面图，效果图。在平面图，立面图上要标出各部分尺寸。在设计过程中必须严格根据人体工程学的基本原理进行设计，同时也要表现自己的创意及风格。