第二章 人体工程学基础知识
第三节
感觉特性
人体感知系统对设计的影响
感觉适应——由于感觉器官不断接受同一种刺激而产生的。 暗适应、明适应、温觉适应等 感觉疲劳——当同一种刺激物的刺激时间过长时,由于生 理原因,感觉适应变成感觉疲劳。 “久闻不知其香”、“熟视无睹”等 感觉对比——当同一感觉器官接受不同刺激特的刺激时会 产生比较。 感觉补偿——当某种感觉丧失后,其他感觉可在一定程度 上进行补偿。 盲人的听觉和触觉会很发达。为残疾人的室 内外环境的无障碍设计提供理论依据。
第二章
人体工程学基础知识
第一节 第二节 第三节 第四节
人体测量基本知识 人体测量的方法 人体感知系统对设计的影响 人体运动系统对设计的影响
本章要点: 1、构造尺寸、功能尺寸 2、百分位 3、感觉 4、静态肌肉施力
思考题: 1、在使用功能尺寸时应注意哪些特点? 2、百分位的使用原则 3、人体测量数据的运用原则 4、理解室内常用人体尺寸的特征 5、产品功能尺寸的确定有什么特点? 6、理解感觉的四大特征。 7、知觉的四大特征。 8、在我们周围的环境,如何避免静态肌肉施力?
第一节
人体测量基本知识
一、人体测量数据的来源
人体数据是建筑结构和家具设计的重要基本资料之一。 各种机械、设备、环境设施、家具尺度、室内活动空间等都 必须根据人体数据进行设计。 如:桌椅、门、过道的尺寸
二、人体测量数据的分类
人体尺寸的测量可分为两类,即构造尺寸和功能尺寸。
〈1〉构造尺寸:是指静态的人体尺寸,它是人体处于固定的 标准状态下测量的。可以测量许多不同的标准状态和不同部 位。如手臂长度、腿长度、座高等。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。主要为 人体各种装具设备提供数据。 〈2〉功能尺寸:是指动态的人体尺寸,是人在进行某种功能 活动时肢体所能所能达到的空间范围。它是动态的人体状态 下测得。是由关节的活动、转动所产生的角度与肢体的长度 协调产生的范围尺寸。它对于解决许多带有空间范围、位置 的问题很有用。
百分位原则: (最大最小准则、平均准则、可调准则)
1、够得着的距离,常用5%——设计坐着或站着的功能高度; 2、容得下的距离,常用95%——设计通行间距; 3、取最佳范围,一般选用50%——门铃、把手、电灯开关的高度、厨房设备 高度等。 4、特殊情况下,可扩大到1%和99%。
八、产品功能尺寸的设定
考虑: (1)满足度 (2)产品尺寸设计任务的分类 (3)根据满足度来选择人体尺寸百分位 (4)产品功能尺寸的确定 1、功能修正值 2、心理修正值 3、产品功能尺寸的确定 A、最小功能尺寸=人体设计界限值+功能修正值 B、最佳功能尺寸=人体设计界限值+功能修正值+心理修正值
第二节
人体测量的方法
人体测量的方法
二、知觉
知觉——人脑对直接作用于感觉器官的事物 整体的反映,是对感觉信息的组织和解释过程。 四个基本特征: 选择性 整体性 理解性 恒常性
三、感知觉
1、视觉 2、听觉 3、其他感知觉
第四节
人体运动系统对设计的影响
——运动系统是人体完成各种动作的器官系统。 ——由骨、关节和肌肉组成。 ——全身的骨头通过关节相连构成骨骼系统。骨头在肌 肉收缩或舒张力的作用下,绕关节作旋转运动而完成 动作。骨是运动杠杆,关节是枢纽,肌肉是动力。
后会有期 !
坐姿时手臂的拉力和推力在不同的角度和方向上大小不同。
3、静态肌肉施力 (1)动态肌肉施力:肌肉有节奏地收缩和放松。 (2)静态肌肉施力:肌肉较长时间保持一种特定的收缩状态,稳定地消耗能。 (3)混合施力 动态施力和静态施力的生理区别:对血液流动的影响。 静态施力的不良效应: 1)生理效应:A、更大的能量消耗;B、心率加快;C、需要更长的恢复时间。 2)引发的病症:劳累性疼痛、长时疼痛 在我们周围的环境,如何避免静态肌 肉施力?
四、百分位和平均值的概念
2、平均值的概念
——人体测量的每个百分位数值,只表示具备某一项人体尺 寸的人数比例; ——绝对不存在各项人体尺寸同时处于同一百分位的“平均 人”。
五、常用人体测量数据
我国成年人最常用的人体构造尺寸:
*作业域 *作业空间
1、人的肢体活动范围
2、人体全身活动空间
六、室内常 用人体尺寸
三、作业特征 具体表现为: 1、水平运作比垂直动作要快; 2、一直向前的动作比旋转时要快1.5~2倍; 3、圆形轨迹的动作比直线轨迹动作更加灵活; 4、手向着身体的动作比离开身体的动作更灵活; 5、前后往复比左右往复的动作更快。
四、人体姿势
立姿、坐姿、蹲姿、跪姿、卧姿
五、力的传递
头 颈 臂 大腿 小腿 胸 足 腰骨 支撑面 盆骨
第95百分位则表示有95%的人等于或小于这个尺寸,5%的人具有 更高的身高。
第50百分位为中点,表示把一组数平分成两组,较大的50%较小 的50%。第50百分位的数值可以说接近平均值,但决不能理解为 有“平均人”这样的尺寸。
四、百分位和平均值的概念
百分位的特点 ——最常用的是5%、50%、95%,使用哪个百分位要根据具体的 情况而定。 ——任意一组特定对象的人体尺寸分布均符合分布规律,即大部 分属于中间值,只有一小部分属于过大或过小的值,分布在两端。 ——设计上要满足所有人的要求不太可能,也没必要,但必须满 足大多数人的要求。
*运用功能尺寸时应注意几个特点:
三、人体尺寸的差异
〈1〉种族差异 〈2〉世代差异 〈3〉性别、年龄和职业差异 〈4〉居住环境差异
四、百分位和平均值的概念
1、百分位的概念 ——指的是等于和小于某一尺寸的人占统计对象总数的百分比。 以身高为例:
第5百分位的尺寸表示有5%的人身高等于或小于这个尺寸。换句 话说就是有95%的人身高高于这个尺寸。
形态测量、运动测量、生理测量和心理测量
生理测量:心率、肌电图、闪频值、脑电图 心理测量:问卷调查法、语义微分法、身体疲劳部位 调查法、两点识别法
第三节 一、感觉
人体感知系统对设计的影响
感觉的形成——来自体内外的环境刺激通过眼、耳、 皮肤等感觉器官产生信号脉冲通过神经系统传递到 大脑中枢而产生意识。 感觉——是人脑对直接作用于感觉器官的事物的个 别属性的反映。
七、人体测量数据的运用原则
1、正确使用人体测量数据 (1)测量数据的选择 *需要注意的几个方面! (2)百分位的运用 2、人体测量数据运用原则 (1)确定设计中最重要的尺度 (2)确定设计的使用者群体 (3)尽量使用最新的人体尺寸数据 (4)注意衣着情况和动态尺寸 (5)正确使用舒适尺度和安全尺度 (6)不涉及安全情况下,正确使用 百分位原则 (7)可调节性原则
在我们周围的环境,如何避免静态肌肉施力? 1)避免弯腰或其他不自然的身体姿势; 2)避免长时间的抬手作业; 3)坐着工作比站着工作省力; 4)双手同时操作时,手的运动方向应相反或者对称运动,单手作业本身 就造成背部肌肉静态施力; 5)作业位置高度应干工作者的眼睛和观察时所需的距离来设计。 6)常用工具都应按其使用的频率安放在人的附近。 7)当手不得不在较高位置作业时,应使用支撑物来托住关节、前臂或者 手。 8)支持肢体,并尽可能利用重力作用。
二、肌肉系统 2、肌力——由肌肉收缩产生。 握力、背肌力
无论是人体自身的平衡稳定或 人体的运动,都离不开肌肉的机能。 肌肉的机能是收缩和产生肌力,肌 力可以作用于骨,通过人体结构再 作用于其他物体上,称为肌肉施力。 肌肉施力有两种方式: (1)动态肌肉施力: (2)静态肌肉施力。
立姿时力量与手臂角度之间的关系。
六、身体的动作速度与频率 ——作业设计时应考虑到人在运动时不能超过人体的极限值。
七、运动和疲劳 人体的室内外活动均会耗费大量的体能。 疲劳的主要特征: 1、疲劳通过机体的活动产生,通过休息可减轻或消失; 2、人体的耐疲劳能力可以通过疲劳和恢复的重复交替而得到提高; 3、人体能量消耗越多,疲劳的产生和发展越快; 4、疲劳程度有一定限度,超过限度就会损伤人的肌体。
一、骨骼系统
人的全身有206块骨头。 分为躯干骨、上肢骨、下肢骨和颅骨4部分。 作用:完成动作;支持身体;保护内脏、脑及骨髓造血。 脊柱——作业姿势与脊柱运动的关系直接影响生理负荷和 作业效率。 骨杠杆:平衡杠杆、省力杠杆、速度杠杆 利用等功原理进行考虑。
二、肌肉系统
1、肌肉——人的全身有639块肌肉。 分为骨骼肌、心肌和平滑肌。 引起骨骼伸、屈运动的肌肉分别叫伸肌和屈肌。