家具与室内人体工程学习题课.ppt
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家具与室内人体工程学习题课.ppt
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人体工程学人体工程学习题课习题课陈广元陈广元东北林业大学材料科学与工程学院Tel:
82191870(O),13100969430(P)E-mail:
2010.122010.12木材科学与工程专业木材科学与工程专业20092009级级主主要要内内容容第一章、绪论第二章、人体生理系统第三章、人体工程学的研究方法第四章、人与环境第五章、人体工程学与室内空间设计第六章、人体工程学与家具设计第七章、居室安全第八章、室内污染与防治第一章第一章绪论绪论1.11.1命名与定义命名与定义1.1.1命名命名人体工程学(建筑、室内、家具),人机工程学(机械领域),人因工程学,人机环境工程学,人类工效学从命名上可看出:
该学科是“人体科学”与“工程技术”的结合1.1.2定义
(1)“国际人类工效学协会”(IEA)定义:
人体工程学这门学科是研究人在工作环境中的解剖学、生理学、心理学等诸方面的因素,研究系统中各组成部分的交互作用(效率、健康、安全、舒适等),研究在工作和家庭中、在休假的环境里,如何实现人-机-环境最优化的问题的学科。
(2)概括地说:
人体工程学是研究人及其相关的物体(机械、家具、工具等)、系统及其环境,使其符合人体的生理、心理及解剖学特性,从而改善工作与休闲环境,提高舒适性和效率的边缘学科。
(3)人体工程学是研究“人机环境”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。
1.21.2人体工程学的由来与发展人体工程学的由来与发展协调协调(舒适性、效率性、安全方便)(舒适性、效率性、安全方便)人人机机环境环境生理生理心理心理物物(家具、机械、工具家具、机械、工具)空间环境空间环境人体本身体能发展缓慢机械、工具、设施发展飞速差异问题解决1.2.11.2.1发展阶段:
发展阶段:
(1)萌芽期:
19世纪末第一次世界大战泰勒(F.W.Taylor):
手工具设计特点与作业效率的研究科学管理原理出版吉尔布瑞斯(F.B.Gilbreth):
“动作研究”闵斯脱泼格(H.Munsterberg):
生理学与工业效率倡导心理学应用于生产实践
(2)初兴期:
第一次世界大战第二次世界大战英国:
人体疲劳研究所(研究如何减轻疲劳、提高工效)德、苏、日:
工业心理研究所、劳动科学研究所、工业效率研究所美:
西方电气公司著名的“霍桑研究”项目(1925)研究照明等物质环境因素对工作效率的影响(3)成熟期:
第二次世界大战20世纪60年代u美国国防部公布了设计陆军军事设施的人体工程标准,以及空、海军用的人体因素信息。
u60年代,美国健康和教育部出版了成年人的体重、身高和特定身体尺寸英国:
“SocietyofHumanFactors”(1950);美国:
“SocietyofErgonomics”(1957);日本:
“人间工学会”(1964)人体工程学作为正式的学科建立起来,成为国际性的比较完整的研究组织和学科体系。
(4)20世纪70年代以来的人体工程学两大特点:
a.开始渗透到人类工作、生活的各个领域。
b.在高科技领域得到应用。
机械化时代电子时代信息时代当代利用人体工程学设计的发展趋势当代利用人体工程学设计的发展趋势:
高科技化,自然化,人性化,和谐的人机环境.(5)人体工程学在中国的发展1935年:
陈立、周先庚等在中央研究院、清华研究工作疲劳、劳动环境等问题1960年:
铁路信号、飞机仪表的研究1984年:
国家科工委成立军用人-机-环境系统工程标准化技术委员会1985年:
中国人类工效学标准化技术委员会及心理学会工业心理学专业委员会1989年:
中国人类工效学会成立1.31.3人体工程学的作用、主要研究内容人体工程学的作用、主要研究内容1.3.1人体工程学研究对设计学科的作用
(1)为工业设计中考虑“人的因素”提供人体尺度参数;
(2)为工业设计中考虑“产品”的功能合理性提供科学依据;(3)为工业设计中考虑“环境因素”提供设计准则;(4)为进行人机环境系统设计提供理论依据;(5)为坚持以“人”为核心的设计思想提供工作程序。
1.3.2工业设计各阶段中人机工程设计工作程序规划阶段:
分析人在系统中的作用;确定人与产品关系;明确产品功能方案设计:
比较人与产品的功能特性、设计限度、人的能力限度、操作条件;模拟试验;改进技术设计:
从人体尺寸、信息传递特性等方面设计;定形;实验总体设计:
满足经济效益、工作效益、心理需求等方加工设计:
零部件尺寸、工艺、作业满足要求1.3.3主要研究内容:
(1)工作系统中的人体尺度;
(2)信息的感受能力和处理能力;(3)学习的能力;(4)生理及心理需求;(5)对物理环境的感受性;(6)对社会环境的感受性;(7)知觉与感觉的能力;(8)个人之差;(9)人的习惯与差异(民族、性别等);1.4相关学科人体解剖学,生理学,心理学,力学,运动学,动作学,室内设计,家具设计,机械工程,管理科学,环境工程学等。
20世纪最伟大的10种人机界面装置扩音器,按键式电话,方向盘,磁卡,交通指挥灯,遥控器,阴极射线管,液晶显示器,鼠标图形用户界面,条形码扫描器,1.5与室内及家具设计的关系
(1)为确定空间范围提供依据
(2)为家具设计提供依据(3)为确定感觉器官的适应能力提供依据从人体工程学的意义出发,以家具与人、与物的关系及其密切程度为依据人体家具:
与人体直接接触,起支承人体活动的坐卧类家具准人体家具:
与人体活动有密切关系,起辅助人体活动、承托物体的凭倚类家具。
桌、台、几、案等储存家具:
与人体产生间接关系,与物品关系密切,起着储存物品作用的家具。
橱柜、架、箱等。
第二章人体生理系统2.12.1信息传递系统信息传递系统2.1.1感觉系统来自体内外的环境刺激通过眼、耳、鼻、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感觉意识。
向心神经环境刺激感觉器官(眼耳鼻舌皮肤)大脑中枢感觉
(1)视觉:
眼睛+视神经+视觉中枢.视觉要素:
a.视野:
静视野:
眼睛注视一点,使视轴固定时所能看到的范围动视野:
主视野:
位于视野中心,分辨率高余视野:
位于视野边缘,分辨率低不同色彩的视野:
b.视力:
眼睛对物体形态的分辨能力。
能分辨视觉对象的最小视角(分)的倒数;人的视力随年龄增长而衰退;视力与亮度成正比,背景越亮,清晰度越好;老年人的生活空间中应尽可能提高亮度;老年人阅读时需要增大约20%的照明。
c.眼的调节:
眼球的运动、远近的调节、眼睛的聚焦能力;眼球运动水平垂直(显示应以水平方向为好)视线的变化习惯于从左到右(但也有例外,如看有的书),从上到下和顺时针方向运动人眼对水平方向尺寸和比例的估计比对垂直方向尺寸和比例的估计要准确得多眼睛的聚焦能力(晶状体厚度随视距而自我调节)随着年龄增长而下降,受眼疲劳程度影响,越疲劳,聚焦能力越差。
d.光感:
绝对亮度:
眼睛能感觉到光的强度。
相对亮度:
光强度与背景的对比关系称为相对值。
光亮范围:
光感与光亮范围成正比。
辨别值:
光的辨别难易与光和背景之间的差别有关,即明度差。
e.色觉:
光是一种电磁波,不同波长的光波刺激视网膜可产生不同的色觉。
色彩的知觉范围:
视野边缘部分虽能察觉物体,但感觉色彩的能力很弱;色彩与亮度:
亮度越大,对色彩的感知能力越强。
.视觉现象:
a.残像:
眼睛在经过强光刺激后,会有影像残留于视网膜的现象。
b.光适应性:
明适应黑暗光亮,眼睛需要一段时间的适应暗适应光亮黑暗明适应:
1分钟;暗适应:
30分钟c.向光性:
局部照明,提高亮度,吸引注意,引导、展示或掩盖的作用;d.视错觉:
有错位感(a)和无错位感(b)在商业、展示等空间中,如希望通过光构成的某种信息更醒目、易察觉,则可以通过以下手法:
提高光亮度;提高主体与背景间的亮度差别,即增大相对亮度;增大光面积。
相对亮度的应用相对亮度的应用视觉特性:
视觉特性:
当眼睛偏离视中心时,在偏离距离相等的情况下,人眼对左上限的观察最优,依次为右上限,左下限,而右下限最差。
两眼的运动总是协调的同步的,正常情况下不可能一眼转动而另一眼不动,通常都以双眼视野为设计依据。
人眼对直线轮廓比对曲线轮廓更易于接受。
颜色对比:
两种颜色搭配,易辨认的顺序是:
黄底黑字、黑底白字、蓝底白字、白底黑字等。
(2)
(2)听觉:
听觉:
由耳和有关神经系统组成,除视觉外第二大感觉系统声音的刺激:
频率2020000Hz听觉系统:
外耳:
耳廓、外耳道中耳:
鼓膜、鼓室、听小骨内耳:
耳蜗、前庭、半规管(3).味觉、嗅觉:
味觉器官:
舌头上的味蕾酸、甜、苦、咸嗅觉器官:
鼻内的嗅觉细胞室内空气质量所显示的气味,粉尘及有害气体的含量,嗅觉的适应(4)肤觉:
感觉器官:
皮肤(真皮、表皮、皮下组织)皮肤对人体有防卫功能弹性的脂肪组织,缓冲人体受到的碰撞皮肤有散热和保温的功能外界温度升高:
皮肤血管扩张、充血,血液所带体热通过皮肤向空气放散;排汗带走热量外界寒冷:
血管收缩,血量减少,散热减慢;触觉:
微弱的机械刺激触及皮肤浅层的触觉感受器而引起。
人体利用触觉能判断物体的形状、大小、硬度等;人体肤觉敏感度在身体各部位不同;温度觉(冷觉、热觉):
不同的温度感受器引起。
热感受器在皮肤温度高于30度时开始兴奋;皮肤上冷点多于热点;痛觉:
各组织有特殊的游离神经末梢,在一定刺激下产生痛觉。
痛觉最普遍地分布于全身;各种刺激的极限都可以造成痛觉;感知室内热环境的质量:
空气温度、湿度的大小、分布及流动情况;感知室内空间、家具、设备等各个界面给人体的刺激程度;振动的大小、冷暖程度、质感强度等。
触觉特性在设计中的应用触觉特性在设计中的应用在选择设计与人体接触的家具和室内装饰等材料时,要考虑人体温度觉生理现象,选择导热系数小的材料,提高接触时的舒适感。
人的动作用力与受力面的大小的关系的特性,应关注家具设计中人的身体与承托面接触面的大小的关系。
利用触觉的空间知觉特性,应用于建筑及室内环境的无障碍设计,尤其是“盲人无障碍设计”。
选择体感好的家具材料盲人用的手表盲人用的手表导向块停步块(5)适宜刺激:
感觉器官只对相应的刺激起反应。
(6)适应:
感觉器官接受刺激后,若刺激强度不变,则经过一段时间后,感觉逐渐变弱的现象。
(7)余觉:
刺激取消后,感觉可存在一极短时间的现象。
(8)错觉:
与客观事物不相符的错误知觉。
感觉类型感觉器官适宜刺激识别特征视觉眼光形状、色彩、方向等皮肤感觉皮肤及皮下组织物理化学作用触压、温冷、痛听觉耳声声音强弱、方向、远近嗅觉鼻挥发性物质气味味觉舌被唾液溶解物酸甜苦咸辣平衡(回转)三半规管运动位置变化旋转运动平衡(直线)前庭系统运动位置变化直线运动2.1.22.1.2神经系统神经系统神经系统是人体生命活动的调节中枢。
神经系统分为中枢神经系统和末梢神经系统
(1)中枢神经系统a.脑:
大脑、小脑、间脑、脑干b.脊髓:
存在于脊柱内的柱状物
(2)末梢神经系统(从形态上分)a.12对脑神经b.31对脊神经身体各部感觉器官末梢神经(向心)中枢神经系统(判断、决策)末梢神经(传出)肌肉系统(3)末梢神经系统(从功能上分)a.动物性神经系统b.植物性神经系统(自律性神经系统)交感神经:
亢进作用、活动型副交感神经:
抑制作用、休息型支配器官支配器官交感神经系统交感神经系统副交感神经系统副交感神经系统心脏心跳加快心跳减慢血管血管收缩血管扩张血压上升下降体温上升下降肠运动抑制亢进腺分泌降低增加胰分泌降低增加甲状腺分泌亢进抑制总体活动休息自律神经的支配和作用2.2运动系统骨骼(运动杠杆)、肌肉(运动动力)、关节(运动枢纽)。
骨骼(运动杠杆)、肌肉(运动动力)、关节(运动枢纽)。
2.2.12.2.1骨骼系统骨骼系统u全身共206块骨头,通过关节构成骨骼系统。
u全身分:
躯干骨、上肢骨、下肢骨、颅骨u作用:
完成动作、支持身体、保护内脏、脑及骨髓造血u人体表面能触摸到的骨的突起点人体测量基准点脊柱在骨骼系统中很重要,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。
家具的设计与脊柱的姿势非常密切。
站姿和坐姿时的脊柱形
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