人機(jī)工程學(xué)論文

1、河海大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院淺談家居設(shè)計(jì)中的人機(jī)工程學(xué) 人 機(jī) 工 程 學(xué) 論 文淺談家居設(shè)計(jì)中的人機(jī)工程學(xué)工作單位華能南通電廠學(xué)號(hào)姓名黃 磊指導(dǎo)教師趙占西評(píng) 閱 人趙占西二一四年十一月摘要隨著時(shí)代發(fā)展，人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展不僅給家居設(shè)計(jì)提供了強(qiáng)有力的理論依據(jù)，更保證了設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理化。本文通過對(duì)家具設(shè)計(jì)及人機(jī)因素的分析，尋求家具設(shè)計(jì)與人機(jī)工程學(xué)的關(guān)系，探求人機(jī)工程學(xué)在家具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，總結(jié)家具設(shè)計(jì)中人機(jī)工程學(xué)運(yùn)用的正確思考方法。通過具體的案例分析來詮釋人機(jī)工程學(xué)在家具設(shè)計(jì)上的運(yùn)用，為期為未來更適合為人類所使用的家具設(shè)計(jì)提供理論根據(jù)。關(guān)鍵字：人機(jī)工程學(xué)； 室內(nèi)家具； 人性化設(shè)計(jì)Ab

2、stractWith the development of the times, the development of ergonomics not only provide a strong theoretical basis for Home Furnishing design, ensuring the more scientific and rational design. In this paper, through the analysis of furniture design and human factors, relations for furniture design a

3、nd ergonomics, exploring the use of ergonomics in the design of furniture, summarizes the correct thinking method of Ergonomics application in furniture design. Through specific case analysis to interpret the man-machine engineering in furniture design, a theoretical basis for the future is more sui

4、table for furniture design used for human.Keywords： Man-Machine Engineering;  Indoor Furniture;  Humane design第一章 緒論第一節(jié) 人機(jī)工程學(xué)簡(jiǎn)介一、 人機(jī)工程學(xué)的概述我國(guó)在1979年版的辭海對(duì)人機(jī)工程學(xué)的定義是：“人類工程學(xué)是一門新興的綜合性學(xué)科，它運(yùn)用人體測(cè)量學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)和生物力學(xué)等研究手段和方法，綜合地進(jìn)行人體結(jié)構(gòu)、功能、心理以及力學(xué)等問題研究的學(xué)科?！比藱C(jī)工程學(xué)是研究“人機(jī)（產(chǎn)品）環(huán)境”中人、產(chǎn)

5、品、環(huán)境三個(gè)要素之間的關(guān)系，為解決該系統(tǒng)中人的效能與健康，形成合理的“人機(jī)環(huán)境”系統(tǒng)問題，而提供理論與方法的一門綜合性的邊緣學(xué)科。二、 人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容人機(jī)工程學(xué)是一門實(shí)踐與實(shí)用性很強(qiáng)的交叉學(xué)科，實(shí)際上是“人體科學(xué)”、“技術(shù)科學(xué)”和“環(huán)境科學(xué)”的融合，并不斷向工程科學(xué)滲透。因此，其研究的內(nèi)容相對(duì)于其他學(xué)科多樣性、應(yīng)用性和靈活性更強(qiáng)。主要從人的特征參數(shù)、人機(jī)關(guān)系環(huán)境因素等方面進(jìn)行研究，亦以以人為主題的設(shè)計(jì)思想提供基礎(chǔ)。第二節(jié) 家具設(shè)計(jì)概述一、 家具設(shè)計(jì)內(nèi)涵家具是人類生活中不可分割的一部分，它是由材料、結(jié)構(gòu)、外觀形式和功能四種因素組成，其中功能是先導(dǎo)，是推動(dòng)家具發(fā)展的動(dòng)力，是其實(shí)現(xiàn)功能的基礎(chǔ)。

6、這四種因素相互聯(lián)系，相互制約。由于家具是為了滿足人們一定的物質(zhì)需求和使用目的而進(jìn)行設(shè)計(jì)與制作，因此家具還具有功能和外觀方面的因素。家具的種類、功能、風(fēng)格和制作水平等，還反映了一個(gè)國(guó)家或地區(qū)在特定的歷史時(shí)期人們的生活方式、社會(huì)物質(zhì)文明的水平以及歷史文化特點(diǎn)。二、 家具設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀分析中國(guó)是一個(gè)家具大國(guó)，有著很多的家具企業(yè)。但是中國(guó)的家具設(shè)計(jì)卻落后于國(guó)外的發(fā)達(dá)國(guó)家，目前國(guó)內(nèi)家具設(shè)計(jì)存在一定的弊端，一是仿照現(xiàn)象嚴(yán)重，照抄照搬國(guó)外成熟的家具設(shè)計(jì)，忽視國(guó)內(nèi)消費(fèi)者的特定的需求；另一個(gè)是將人機(jī)工程學(xué)僵化的套用，盡管看上去很符合人機(jī)要求，但卻忽略了設(shè)計(jì)中的感性因素，也與消費(fèi)者的真實(shí)需求和設(shè)計(jì)的探索性需求背離?，F(xiàn)

7、代家具的設(shè)計(jì)要可靠、耐用、安全，更需要的是要滿足它的使用功能與舒適度。無論是靜負(fù)荷類家具或動(dòng)負(fù)荷類家具，都應(yīng)根據(jù)人機(jī)工程學(xué)的基本法則，結(jié)合人體的生理和心理需求，設(shè)計(jì)出合理的家具尺度和空間距離，給使用者設(shè)計(jì)與制造出最大限度的自由活動(dòng)空間以及更多的方便和安全感、視覺美感等。家具的實(shí)用程度，是通過人們的反復(fù)使用，接觸與鑒別加以驗(yàn)證的，家具作為一種居室文化的載體發(fā)展到今天，它已經(jīng)是現(xiàn)代人類生活中調(diào)劑居室環(huán)境的藝術(shù)品、裝飾品，是融藝術(shù)與實(shí)用于一體的全新消費(fèi)品。第二章 人機(jī)工程學(xué)的應(yīng)用第一節(jié) 人機(jī)工程學(xué)在家具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究一、 家具設(shè)計(jì)中的人機(jī)因素分析人的一生至少有三分之二的時(shí)間在室內(nèi)度過，家具在個(gè)人家

8、庭、社會(huì)的生活空間中有這不可替代的作用，也一直影響著人們的生活質(zhì)量。因此，家具設(shè)計(jì)的任務(wù)是以家具為主體，為人類生活與工作創(chuàng)造便利、舒適的物質(zhì)條件，并在此基礎(chǔ)上滿足人們的精神需求。家具設(shè)計(jì)的人機(jī)因素主要從人機(jī)尺度、形態(tài)、功能、色彩這四個(gè)方面來進(jìn)行探索，從不同的角度更好的滿足人類生活對(duì)于家具設(shè)計(jì)的需求。二、 家具設(shè)計(jì)中人機(jī)工程學(xué)的應(yīng)用家具的尺度要符合人機(jī)工程學(xué)家具設(shè)計(jì)時(shí)不能只考慮其美觀性， 還要使用起來舒 適方便即要滿足其功能的要求，因此現(xiàn)代家具設(shè)計(jì)首先要與人機(jī)工程學(xué)相結(jié)合。 人機(jī)工程學(xué)在現(xiàn)代家具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用， 特別強(qiáng)調(diào)其在使用過程中對(duì)人體的生理及心 理反應(yīng)，因此進(jìn)行科學(xué)的實(shí)驗(yàn)和計(jì)算，在進(jìn)行大量分

9、析的基礎(chǔ)上為家具設(shè)計(jì)提供科學(xué)的 依據(jù)。同時(shí)，把人的工作、學(xué)習(xí)、休息等生活行為分解成各種姿勢(shì)模型，根據(jù)人的立位、 座位和臥位的基準(zhǔn)點(diǎn)來規(guī)范家具的基本尺度及家具間的相互關(guān)系。 良好的家具設(shè)計(jì)可以 減輕人的勞動(dòng)，使人感到心情愉快，而好的家具得益于正確地使用人機(jī)工程學(xué)。例如在 設(shè)計(jì)座椅高度時(shí)，就是以人的座位(坐骨結(jié)節(jié)點(diǎn))基準(zhǔn)點(diǎn)為準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量和設(shè)計(jì)，高度常定 在 390mm420mm 之間，因?yàn)楦叨刃∮?380mm，人的膝蓋就會(huì)拱起引起不舒適的感覺，而 且起立時(shí)顯得困難；高度大于人體下肢長(zhǎng)度 500mm 時(shí)，體壓分散至大腿部分，使大腿內(nèi) 側(cè)受壓，下腿腫脹等。再如沙發(fā)的設(shè)計(jì)首先要強(qiáng)調(diào)符合人機(jī)工程學(xué)，要求所設(shè)

10、計(jì)的沙發(fā) 柔軟但不能過度， 否則會(huì)造成骨骼及坐臥習(xí)慣的偏差。 現(xiàn)在的新款沙發(fā)普遍要比以前硬， 在造型上追求簡(jiǎn)單化，推崇整體的幽雅自然感，在功能上，除坐臥外，許多沙發(fā)在設(shè)計(jì) 時(shí)增加了腳凳，有些沙發(fā)還備有靠椅角度變化功能，以免使用者因相同坐姿過久而產(chǎn)生 疲勞。對(duì)現(xiàn)代家具進(jìn)行設(shè)計(jì)，要使“人家具系統(tǒng)環(huán)境”相互和諧，并將這種溝 通通過圖紙、模型后樣品表達(dá)出來。這種設(shè)計(jì)既考慮滿足人的需求，又遵循自然與客觀 的法則，以促進(jìn)人與自然的共同繁榮。人機(jī)工程學(xué)重視“以人為本” ，強(qiáng)調(diào)一切為人服 務(wù)，從人的自身出發(fā)，在以人為主體的前提下考慮其他因素。人機(jī)工程學(xué)已廣泛應(yīng)用于 現(xiàn)代的工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，在家具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用也逐漸

11、成熟。第二節(jié) 人機(jī)工程學(xué)在家具設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用一、 人類的作息原理（一） 作息狀態(tài)：人類的生活方式中、其身軀的軸線是經(jīng)常變化的，從休息到活動(dòng)時(shí)背部曲線在空間的變化由水平逐步變?yōu)榇怪?。人體在作息中，有著各種不同的姿勢(shì)，或站立，或蹲坐，或仰躺，或斜臥直至仰臥。各種姿勢(shì)加以分析則有：從完全活動(dòng)狀態(tài)至步行、有依靠及無依靠站立、有依靠及無依靠坐姿、有依靠躺坐（接近完全休息狀態(tài)）、仰臥至完全休息狀態(tài)。圖2-1人類作息狀態(tài)細(xì)分（二） 作息條件：根據(jù)作息狀態(tài)，我們可以總結(jié)出良好的作息條件，以作為家具功能設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則。1） 作息時(shí)應(yīng)使靜態(tài)疲勞強(qiáng)度降至最低，讓各部分肌肉充分放松，同時(shí)支撐人的壓力得以均勻分布，以減少

12、單位面積的受力強(qiáng)度。2） 在一定條件下，人的內(nèi)臟器官會(huì)直接間接受到壓迫。因此，在一定的位置上，人體的姿勢(shì)也很重要，良好的坐姿，睡姿與活動(dòng)姿勢(shì)有利于減輕疲勞程度，家具設(shè)計(jì)應(yīng)努力讓人保持正確的姿勢(shì)。3） 工作時(shí)為了提高工作效率和質(zhì)量，減輕疲勞度，應(yīng)使人與家具處于合理的相對(duì)位置。4） 便于身體移動(dòng)，人體長(zhǎng)時(shí)間保持同樣的姿勢(shì)也會(huì)時(shí)局分區(qū)域在壓力下呈緊張狀態(tài)。5） 怡人的環(huán)境能緩解人的心理壓力，消除緊張的情緒，有利于人類的身心健康。二、 坐臥類家具的人體工程分析（一） 功能分析：坐臥家具分為2類：一種為工作用家具：是適應(yīng)人類日常工作需要的家具，其中心任務(wù)就是能提高工作效率。減少疲勞并具有經(jīng)濟(jì)性，使人在長(zhǎng)

13、時(shí)間工作時(shí)，人體能得到短暫的休息，并迅速恢復(fù)精力，繼續(xù)工作。另一種為凳子、靠背椅、扶手椅休閑用家具：其主要的目的就是在于放松人體、消除疲勞享受生活。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意椅子要能使人的關(guān)節(jié)的、肌肉松懈，使人體姿式自然，重量均勻分至各部。（二） 數(shù)據(jù)要求：1） 坐類家具坐高椅子的坐高可以影響使用性能，根據(jù)坐位的高低，可以決定一張椅子是用于工作的還是用于休閑的。通常工作用椅設(shè)計(jì)得較高，而休閑用椅得座位可以低一些。對(duì)于休息的椅子可取38-45cm,工作用椅可取40-48cm，高度可調(diào)節(jié)。辦公用椅調(diào)節(jié)范圍為33-53cm2） 坐類家具的坐深坐類家具的坐深與坐高成反比。即坐高越高則坐深越淺，反之坐高越矮則坐深越深

14、。矮椅的設(shè)計(jì)目的就是休閑用，故一般均將縱深加大。使人的上身由垂直狀態(tài)逐步演變成水平狀態(tài)。辦公用椅，大多數(shù)場(chǎng)合腰部是挺直的，坐面大大小需要由股至臀部的縱深就夠用。工作椅35-40cm,休閑40-43cm3） 椅背高度椅背的高低應(yīng)根據(jù)椅子的不同功能而定，椅背隨人體活動(dòng)到休息的變化而逐漸增高。最基本的活動(dòng)姿勢(shì)所用椅子是無靠背的凳子，而一般工作用椅，如用膳、辦公能，僅需要在腰部第一節(jié)脊椎骨后加以支托，靠背不宜過高，通常以不超過出肩部高度為宜。對(duì)于休息用椅，靠背傾斜度靠背高度須超出肩部，使頭部有支托。4） 靠背傾斜度休閑椅由于靠背高度增加，其傾斜度也增加。接近垂直的椅背，將使身體有向前傾斜的姿勢(shì)，易感到

15、腰酸并使臀部負(fù)擔(dān)家重，身體肌肉緊縮，產(chǎn)生疲勞現(xiàn)象。對(duì)于工作用椅，靠背傾斜度減少，使其接近垂直狀態(tài)，這樣可增大活動(dòng)范圍，提高工作效率。最適宜的角度為115°，工作用椅可取95°-105°，一般為100°，休閑椅105°-110°5） 坐面傾斜度工作用椅的坐面呈水平狀態(tài)或略向前傾，理想的坐姿為腰部到膝部各成90度。休閑椅的坐面則應(yīng)向后傾斜，與靠背成適當(dāng)角度，保持人體平衡。6） 扶手工作用椅扶手高度宜比手肘略低，同時(shí)考慮到活動(dòng)的靈活性，常設(shè)計(jì)的較短。休閑用椅扶手向后稍傾，其表面可依人的肘部曲線設(shè)計(jì)，工作用椅還要考慮與桌子的等配套情況。扶手高

16、度應(yīng)高于人體重心位置2cm.其約為2122cm。圖2-2靠背傾角與椎間盤壓力和肌電圖的關(guān)系（三） 臥類家具設(shè)計(jì)臥類家具主要指床。床是供人睡眠的、休息的，使人躺在床上應(yīng)該盡快入睡。消除疲勞，恢復(fù)體力。床的使用功能必須注重考慮穿與人體關(guān)系。圖2-3睡眠的影響條件除此，還要考慮床的尺度與彈性解結(jié)構(gòu)綜合設(shè)計(jì)。床的寬度尺寸，多以仰臥姿勢(shì)為基準(zhǔn)。人在睡眠時(shí)，身體活動(dòng)空間大于身體本身。圖2-4睡眠時(shí)人體活動(dòng)范圍1. 寬度：圖2-5不同寬度的床與睡眠深度的曲線圖由圖可見47cm大于人體的最大尺寸，但不是最理想的，70cm只是滿足了最低限度。2. 長(zhǎng)度：圖2-6人躺下之后的伸展長(zhǎng)度人體躺下時(shí)肢體的伸展，要比站立

17、時(shí)要來的大，加上頭頂和腳下要留出的部分空間，所以床的長(zhǎng)度要比人體最高長(zhǎng)度要高一些。床長(zhǎng)：L=h*1.05+a+b a=10 ,b=5床寬： W=2.5*w w:肩寬（男43cm ,女41cm）床高以4060cm為宜。3. 床面材料：圖2-6人躺下之后示意圖床面材料的舒適程度和體壓的分布直接相關(guān)，體壓分布均勻的較好。床墊太硬，局部壓力增大，背部肌肉收縮增強(qiáng)。床墊很軟，身體呈W型，椎盤內(nèi)壓力增大。由上圖可見，背部與床面呈2至3cm的硬度為最好小結(jié)解了這些數(shù)據(jù)之后，我們?cè)谧鍪覂?nèi)設(shè)計(jì)（人體工程學(xué)室內(nèi)設(shè)計(jì)以人為主體，運(yùn)用人體計(jì)測(cè)、生理、心理計(jì)測(cè)等手段和方法，研究人體結(jié)構(gòu)功能、心理、力學(xué)等方面與室內(nèi)環(huán)境之間的合理協(xié)調(diào)關(guān)系，以適合人的身心活動(dòng)要求，取得最佳的使用效能，其目標(biāo)應(yīng)是安全、健康、高效能和舒適。）時(shí)應(yīng)了解人機(jī)工程學(xué)與有關(guān)學(xué)科以及人機(jī)工程學(xué)中人、室內(nèi)環(huán)境和設(shè)施的相互關(guān)系，這樣我們就能夠充分的考慮這些因素，做出合適的適當(dāng)?shù)倪x擇，并考慮在不同空間與圍護(hù)的狀態(tài)下，人們動(dòng)作和活動(dòng)的安全，以及對(duì)大多數(shù)人的適宜尺寸。利用人機(jī)工程學(xué)原理來進(jìn)行現(xiàn)代家具設(shè)計(jì)是家具設(shè)計(jì)發(fā)展的必然。 現(xiàn)代家具設(shè)計(jì)只 有充分運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)原理，才能使設(shè)計(jì)的家具真正成為以人為本的設(shè)計(jì)。符合人機(jī)工 程學(xué)原理的人性化設(shè)計(jì)最實(shí)在同時(shí)也是最前沿的潮流與趨勢(shì)，是一種人文精神的體現(xiàn)， 是人與現(xiàn)代家具