人體工程學(xué)教案

閩北職業(yè)技術(shù)學(xué)院

教案

2011~2012學(xué)年第二學(xué)期

課程名稱：___________人體工程學(xué)____________

授課教師：____________劉澤羽____________

課程所屬系（部）：藝術(shù)與傳播系

課程名稱：人體工程學(xué)

授課班級：11室內(nèi)設(shè)計（1）、（2）、（3）、（4）

課程類型：□理論課□實踐課

總學(xué)時：32

學(xué)分：2

使用教材：

1、劉昱初、程正渭著《人體工程學(xué)與室內(nèi)設(shè)計》中國電力

出版社2008出版

2、劉峰、朱寧嘉編《人體工程學(xué)設(shè)計與應(yīng)用》遼寧美術(shù)出

版社2007出版

教學(xué)方法、手段：講授、討論、練習(xí)

考核方式：考試

主要參考書目：

1、張月主編《室內(nèi)人體工程學(xué)》（第二版）中國建筑工業(yè)出

版社2005出版

2、張綺曼鄭曙埸主編《室內(nèi)設(shè)計資料集》中國建筑工業(yè)

出版社1991出版

3、劉盛璜編著《人體工程學(xué)與室內(nèi)設(shè)計》

授課日期:2012.02.14/2012.02.17

標(biāo)題：人體工程學(xué)簡介：人體工程學(xué)；人體工程學(xué)發(fā)展的歷史；人體

工程學(xué)的定義；人體工程學(xué)研究的主要內(nèi)容；人體工程學(xué)的研究方法;

人體工程學(xué)與室內(nèi)設(shè)計。

教學(xué)目的與要求：了解人體工程學(xué)及其發(fā)展的歷史；理解人體工程學(xué)

研究的主要內(nèi)容；人體工程學(xué)的研究方法；掌握人體工學(xué)與室內(nèi)設(shè)計。

授課時數(shù)：2課時

教學(xué)重點、難點：人體工程學(xué)研究的主要內(nèi)容

教學(xué)內(nèi)容及過程：

1.1諸論

弓I例：魯智深要打造一條100斤的禪杖，鐵匠卻對他說。。。。。。鐵匠最關(guān)心

什么，器物必須與人的體能相適應(yīng)。

器物要和人（使用者）的各種因素相適宜。這就是現(xiàn)代人體工程學(xué)基本理論

的簡潔表述。人體工程學(xué)基本思想的萌芽在人類歷史上源遠(yuǎn)流長。因為這是人們

自發(fā)的思維傾向，本能的行為方式。

猛張飛身高八尺，慣使一條“丈八蛇矛”，18/8=2.25,蛇矛是張飛身高的

2.25倍，張飛能耍的開嗎？請看小人書上是怎么畫的。

楠尹，淳“獨才.

崎鬣依林和

圖1-1張爺和他的蛇矛

所謂人的因素，不限于人體尺寸、體能、肢力等人體生理方面，還涉及到人

的感知、認(rèn)知、情感、精神、心理、社會等更多、更深的方面。在工業(yè)設(shè)計的所

有領(lǐng)域一一產(chǎn)品設(shè)計、視覺傳達設(shè)計、環(huán)境設(shè)計中都很重要。

日常生活中人機學(xué)問題：

例1大沙發(fā)豪華氣派，坐著卻腰疼。因為大沙發(fā)座面進深大，無論怎么后靠，

腰椎后面總是空著，使脊柱腰椎段向后的彎曲度加大，形成了不正常的腰

椎形態(tài)，不符合坐姿解剖學(xué)要求。這就是產(chǎn)品設(shè)計中的解剖學(xué)問題。

例2一些“上檔次”的賓館里，單人床常配有兩個同樣的枕頭。本意是讓習(xí)慣

低枕頭的人用一個枕頭，習(xí)慣高枕頭的人兩個枕頭疊起來用。但這真是一

個愚不可及的“高招”、“損招”！一般人們對枕頭高度要求的差別，哪有一

倍之多呢?其結(jié)果是：用一個枕頭絕大多數(shù)人嫌低，而兩個摞起來絕大多數(shù)

人又嫌高，很少有人能獲得“正常待遇”。其實只要采用一個稍許高一點的

“主枕頭”、再配一個較薄的“附枕頭”，豈不就能滿足多數(shù)人的需要了嗎？

并不難解決。問題出在哪里?缺乏“產(chǎn)品應(yīng)與生理條件相適應(yīng)”的考究。

例3舊式旅客列車的窗戶。

例4車廂外表面為墨綠色的舊式旅客列車，其硬座車廂窗戶的高度，正與坐著

乘客的胸、肩、頭部齊平。打開窗戶，行駛中每小時風(fēng)速達六、七十或七、

八十千米，即使最悶熱的夏季，迎風(fēng)被吹的乘客也經(jīng)不住多久，而背風(fēng)一

側(cè)乘客卻依然熱不可擋。其實改進一點也不難，把窗戶提升到比站立者身

高略高一點即可，而且這樣做也并不增加生產(chǎn)成本。現(xiàn)在的新式客車已經(jīng)

這么改了，即使多個窗戶同時打開，風(fēng)也不會直吹乘客，卻能在車廂上部

形成新鮮空氣的“順流”，效果甚佳。

例5公共衛(wèi)生間為什么總有人做不到“便后沖水”？

例6公共衛(wèi)生間里水箱拉繩邊上貼著醒目的提示“便后沖水”，但是不沖水的現(xiàn)

象司空見慣。公眾素質(zhì)有待提高固然是一方面，但另一方面，水箱拉繩把

手不干凈是人人皆知、也人人膩味的，可見拉繩水箱本身就存在宜人性的

問題，應(yīng)該從設(shè)計角度來尋求解決辦法?，F(xiàn)在大城市的公廁里腳踏鈕（或腳

踏桿）沖水正在推廣，效果顯然可見。

例7樓道里“人走關(guān)燈”的標(biāo)語與徹夜長明的燈互相嘲笑。“節(jié)約用電人走關(guān)燈”

的條子隨處可見，人走樓空后樓道里的照明燈還是徹夜長明。這種大家都

熟悉的現(xiàn)象，也需要從設(shè)計的角度來尋找原因和改進措施。開關(guān)都安置在

樓道照明燈的就近位置，關(guān)了燈，樓道一抹黑，怎么下樓、拐彎、出門呢？

現(xiàn)在聲光控延時開關(guān)價格已相當(dāng)便宜，用聲光控延時開關(guān)，人來燈亮，人

走燈滅，可解決問題。另外，也可以從合理安排開關(guān)位置方面尋找解決辦

法。

例8不少學(xué)校的圖書館閱覽室里，座位安排在長條形桌案相對著的兩側(cè)。師生

們低頭閱讀或伏案書寫時倒也無事。但閱讀中也難免要停下來略事思索，

于是把頭抬了起來，……，倘若正巧此時對座的那位也抬起了頭，不經(jīng)意

間互相目光交接，雙方都覺得尷尬。這就是設(shè)計心理學(xué)方面的問題。

例9深色發(fā)亮的小藥片塑料袋，說明文字很小，顏色與塑料袋顏色的對比又弱；

存款單居然是白紙上印著橙黃色的字。

例102003年春夏之交SARS肆虐流行，北京室應(yīng)時推出了“帶耳朵的垃圾箱”。

同，媒體迅即報道“受到歡迎,有一定效果云云”，這經(jīng)得起時間的考驗嗎？

例11大學(xué)生生活環(huán)境中的人機學(xué)問題比比皆是：床柜桌椅、寢室水房、浴室餐

廳、超市網(wǎng)吧、實習(xí)工廠、銀行郵局、學(xué)具文具、電腦手機、實驗室、圖

書館、運動場、公交車，無處不在。在日常生活中發(fā)現(xiàn)和思考人機學(xué)問題

的深廣度，是檢驗本課程學(xué)習(xí)效果的標(biāo)準(zhǔn)之一。

1.2人體工程學(xué)定義

人體工程學(xué)是40年代后期發(fā)展起來的一門技術(shù)科學(xué)。敘述人體工程學(xué)的定

義可有各種不同的表達方法，所以其名稱較多。按其來源說，其名稱有應(yīng)用實驗

心理學(xué)，應(yīng)用心理物理學(xué)，工業(yè)心理技術(shù)學(xué)，心理工藝學(xué)，工程心理學(xué)，生物工

藝學(xué)；按其研究目的來說，其名稱有人類工效學(xué)，人機工程學(xué)，機械設(shè)備利用學(xué),

人機控制學(xué)等。目前世界上普遍采用的人類工效學(xué)（日本稱人間工學(xué)，美國稱人

的因素）。Ergonomics一詞在1857年由波蘭教授雅斯萊鮑夫斯基提出的，它來

源于希臘文，其中Ergos是工作，nomes是規(guī)律，整個詞是工作之意。在我國應(yīng)

用的名稱有人類工效學(xué)，工效學(xué)，人類工程學(xué)，人體工程學(xué)，人機工程學(xué)，工程

心理學(xué)?？紤]到室內(nèi)設(shè)計的特點，因此我們沿用了人體工程學(xué)名稱，并簡稱“人

體工程學(xué)是研究人與工程系統(tǒng)及其環(huán)境相關(guān)的科學(xué)”。

L3人體工程學(xué)研究目的

我國關(guān)于人類工效學(xué)的研究起步較晚，目前正處在發(fā)展階段。1989年成立了《中

國人類工效學(xué)學(xué)會》，下設(shè)安全與環(huán)境等專業(yè)學(xué)會，1991年1月成為《國際人類

工效學(xué)協(xié)會》的正式成員。

1.4人體工程學(xué)的研究內(nèi)容

早期的人體工程學(xué)主要研究人和工程機械的關(guān)系，即人-機關(guān)系。其內(nèi)容有

人體結(jié)構(gòu)尺寸和功能尺寸、操縱裝置、控制盤的視覺顯示，這就涉及到生理學(xué)、

人體解剖學(xué)和人體測量學(xué)等；繼而研究人和環(huán)境的相互作用，即人-環(huán)境關(guān)系，

這又涉及到心理學(xué)、環(huán)境心理學(xué)等。至今，人體工程學(xué)的研究內(nèi)容仍在發(fā)展，并

不統(tǒng)一。由于各學(xué)科的研究領(lǐng)域不同，故差異較大，但概括起來，主要有下列幾

個方面：

（1）生理學(xué)研究人的感覺系統(tǒng)、血液循環(huán)系統(tǒng)、運動系統(tǒng)等基本知識。

（2）心理學(xué)研究感覺、知覺、注意、警覺、擁擠、領(lǐng)域、私密性、向光性等

概念。

（3）環(huán)境心理學(xué)研究人和環(huán)境的交互作用，刺激與效應(yīng)，信息的傳遞與反饋,

環(huán)境行為特殊和規(guī)律等知識。

（4）人體測量學(xué)研究人體特征，人體結(jié)構(gòu)尺寸和功能尺寸及其在工程設(shè)計中

的應(yīng)用等知識。

由此可見，凡是涉及與人有關(guān)的事和物，也就會涉及到人體工程學(xué)問題。隨

著人體工程學(xué)與有關(guān)學(xué)科的結(jié)合，也就出現(xiàn)了許多的相關(guān)的學(xué)科，如研究工業(yè)產(chǎn)

品裝潢設(shè)計，便產(chǎn)生了技術(shù)美學(xué)；研究機械產(chǎn)品設(shè)計，產(chǎn)生了人機工效學(xué)；研究

醫(yī)療器械，產(chǎn)生了醫(yī)學(xué)工效學(xué)；研究人事管理，產(chǎn)生人際關(guān)系學(xué)；研究交通管理，

產(chǎn)生安全工效學(xué)；研究建筑設(shè)計，產(chǎn)生建筑工效學(xué)等等。

1.5人體工程學(xué)的發(fā)展歷程

1.5.1對勞動工效的苛刻追求一人機學(xué)的孕育

美國工程師F。W?泰勒（FrederickW。Toylor,1856-1915,圖卜美開創(chuàng)的

“時間與動作研究"（TimeAndMotionStudy）包括泰勒的“鐵鍬作業(yè)實驗”,

和吉爾布雷斯夫婦的“砌磚作業(yè)實驗”等多項研究。

“鐵鍬作業(yè)實驗”是用種大小不同的鐵鍬，交給工人使用，比較他們在每個

班次8h里的工作效率。結(jié)果表明工效有明顯差距。這其實是關(guān)于體能合理利用

的最早科學(xué)驗。

另一個專題是對比各種不同的操作方法、操作動作的工作效率；這就是關(guān)于

合理作業(yè)姿勢的最早科學(xué)研究。

砌磚作業(yè)實驗是用當(dāng)時問世不久的連續(xù)拍攝的攝影機，把建筑工人的砌磚作

業(yè)過程拍攝下來，進行詳細(xì)分解分析，精簡掉所有非必要動作，并規(guī)定嚴(yán)格的操

作程序和操作動作路線，讓工人像機器一樣刻板“規(guī)范”地連續(xù)作業(yè)，他們合著

的《疲勞研究》（1919年出版）更被認(rèn)為是美國“人的因素”方面研究的先驅(qū)。

1914年，美國哈佛大學(xué)心理學(xué)教授閔斯特伯格（Minsterberg）,把心理學(xué)與泰勒

等人的上述研究綜合起來，出版了《心理學(xué)與工業(yè)效率》一書。1915年英國成

立了軍火工人保健委員會，研究生產(chǎn)工人的疲勞問題；

1919年此組織更名為“工業(yè)保健研究部”，展開有關(guān)工效問題的廣泛研究，

內(nèi)容包括作業(yè)姿勢、負(fù)擔(dān)限度、男女工體能、工間休息、工作場所光照、環(huán)境溫

濕度以及工作中播放音樂的效果等等。

但這一時期研究的核心是最大限度地開挖人的操作效率。從對待人機關(guān)系這

個基本方面考察，總體來看是要求人適應(yīng)于機器，即以機器為中心進行設(shè)計；研

究的主要目的是選拔與培訓(xùn)操作人員。在基本學(xué)術(shù)理論上與現(xiàn)代人機學(xué)是南模北

轍，存在對立的。因此，應(yīng)該把這段時期看作人機學(xué)的孕育期。

20世紀(jì)的兩次世界大戰(zhàn)期間，制空權(quán)是交戰(zhàn)各國必爭的焦點之一。飛行員

在高空復(fù)雜多變的氣象條件下控制飛行,本來就不輕松。駕駛戰(zhàn)斗機與敵機格斗，

還要高度警覺地搜索、識別、跟蹤和攻擊敵機，躲避與擺脫對方的威脅，短短幾

十秒內(nèi)，在警視窗外敵情的同時，要巡視、認(rèn)讀各種儀表，立即做出判斷，完成

多個飛行與作戰(zhàn)操作，更是不易。

1.5.2二戰(zhàn)中尖銳的軍械問題——人機學(xué)的誕生

第二次世界大戰(zhàn)，隨著科技進步，飛機逐漸實現(xiàn)了飛得更快更高、機動性

更優(yōu)的技術(shù)升級。與之相應(yīng)，機艙內(nèi)的儀表和操作件（開關(guān)、按鈕、旋鈕、操縱

桿等）的數(shù)量，也急劇增多了。

例如，一戰(zhàn)時期英國SE。5A戰(zhàn)斗機上只有7個儀表，到二戰(zhàn)時期的“噴火”戰(zhàn)

斗機上增加到了19個。一戰(zhàn)時期美國“斯佩德”戰(zhàn)斗機上的控制器不到10個，

到二戰(zhàn)時期P-51上增加到了25個。這就使得經(jīng)過嚴(yán)格選拔、培訓(xùn)的“優(yōu)秀飛行

員”也照顧不過來，致使意外事故、意外傷亡頻頻發(fā)生。

出現(xiàn)在飛機上的問題擦亮了人們的眼睛，再去考察其他的兵器和民用產(chǎn)品，

才發(fā)現(xiàn)從復(fù)雜機器到簡單工具，類似的問題原來程度不同地普遍地存在著。

例如，二戰(zhàn)中入侵前蘇聯(lián)的德國軍隊的槍械問題，也是一個典型的事例。俄

羅斯冬季極冷，槍械必須戴上手套使用。但德軍的槍械扳機孔較??；在天寒地凍

的俄羅斯廣袤大地上，戴了手套手指伸不進扳機孔，不戴手套手指立即凍僵，甚

至能被冰冷的金屬粘住。這說明，器物不但要與人的生理條件相適應(yīng)，而且還必

須顧及環(huán)境的因素。

針對前面這些問題，有的國家開始聘請生理醫(yī)學(xué)專家、心理學(xué)家來參與設(shè)計。

儀表還是那么多，改進它們的顯示方式、尺寸、讀值標(biāo)注方法、指針刻度和底板

的色彩搭配、重新布置它們的位置和順序，使之與人的視覺特性相符合，結(jié)果就

提高了認(rèn)讀速度、降低了誤讀率。

操作件也還是那么多，改進它們的形狀、大小、操作方式（扳擰、旋轉(zhuǎn)或按

壓）、操作方向、操作力、操作距離及安置的順序與位置，使之與人手足的解剖

特性、運動特性相適應(yīng)，結(jié)果就提高了操作速度、減少了操作失誤。這些做法并

不需要增加多少經(jīng)費投入，卻收到了事半功倍的顯著效果。

1.5.3現(xiàn)代人體工程學(xué)的誕生

從第二次世界大戰(zhàn)到戰(zhàn)后初期，上述正反兩方面的現(xiàn)實，使各國科技界加深

了這樣的認(rèn)識：器物設(shè)計必須與人的解剖學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)條件相適應(yīng)。這就

是現(xiàn)代人機工程學(xué)產(chǎn)生的背景。

與人機學(xué)的孕育期對比，學(xué)科思想至此完成了一次重大的轉(zhuǎn)變：從以機器為

中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐匀藶橹行?，強調(diào)機器的設(shè)計應(yīng)適合人的因素。

直到20世紀(jì)五六十年代，在設(shè)計和工程方面，人機學(xué)的研究和應(yīng)用還主要

局限于軍事工業(yè)和裝備（但在勞動和生產(chǎn)管理方面的研究和應(yīng)用，不局限于軍事

部門。）。從那時以后，迅速地延伸到民用品等廣闊的領(lǐng)域，主要有：家具、家

用電器、室內(nèi)設(shè)計、醫(yī)療器械、汽車與民航客機、飛船宇航員生活艙、計算機設(shè)

備與軟件、生產(chǎn)設(shè)備與工具、事故與災(zāi)害分析，消費者傷害的訴訟分析等等。

人機學(xué)的應(yīng)用，除了上一段中所列的種種方面會繼續(xù)下去以外，以下方面可能形

成熱點：計算機的人機界面；永久太空站的生活工作環(huán)境；弱勢群體（殘疾人、

老年人）的醫(yī)療和便利設(shè)施；海陸空交通安全保障；生理與心理保健產(chǎn)品與設(shè)施

等等。人機學(xué)以提高人們的生活質(zhì)量為目的，今后無疑將任重而道遠(yuǎn)。

反思200年以來，尤其是近半個多世紀(jì)工業(yè)文明的負(fù)面后果，可持續(xù)發(fā)展的

理念成為當(dāng)代文明的強音，影響了當(dāng)代很多學(xué)科的思想。可以認(rèn)為，由于可持續(xù)

發(fā)展理論的滲透，現(xiàn)今人機學(xué)的學(xué)科思想也正經(jīng)歷著又一次新的演進?？沙掷m(xù)發(fā)

展理論下的設(shè)計觀有節(jié)能設(shè)計、再生設(shè)計（可回收利用）、生態(tài)設(shè)計等等。

總的說是要求保護生態(tài)環(huán)境、人與自然保持持久和諧，設(shè)計倫理回歸到中國

古代“天人合一”的理念。人機學(xué)此前的觀念是：要求人、機、環(huán)境三者和諧統(tǒng)

一。吸取可持續(xù)發(fā)展理念以后，可以表述為：要求人、機、環(huán)境、未來四者和諧

統(tǒng)一。即由原先的三維（人、機、環(huán)境）和諧統(tǒng)一，加上一維（時間、未來），演

進為四維的和諧統(tǒng)一。

思考題（作業(yè)）：以下產(chǎn)品（沙發(fā)，電腦）中的哪些部分屬于人機工程設(shè)計的對

象，哪些部分不屬于？

授課日期:2012.02,21/2012.02.24

標(biāo)題：第二章人體測量學(xué)與人體尺寸；人體測量學(xué)；人體尺寸

人體尺寸的差異

教學(xué)目的與要求：了解人體測量學(xué)與人體尺寸

授課時數(shù)：2課時

教學(xué)重點：人體尺寸

教學(xué)難點：人體測量學(xué)

教學(xué)內(nèi)容及過程：

2.1緒論

早在公元前一世紀(jì)羅馬建筑師維特魯威就已從建筑學(xué)的角度對人體尺度作

了較全面的論述，他從人體各部位的關(guān)系中，發(fā)現(xiàn)人體基本上以肚臍為中心。一

個站立的男人，雙手側(cè)向平伸的長度恰好就是其高度，雙足趾和雙手脂尖恰好在

以肚臍為中心的圓周上。按照他對人體尺度的描述，在文藝復(fù)興時期，達芬奇創(chuàng)

作了著名的人體比例圖。

2.2人體生理學(xué)知識

2.2.1人體感覺系統(tǒng)

人類能認(rèn)識世界，改造環(huán)境，首先是依靠人的感覺系統(tǒng)，由此才可能實現(xiàn)人

和環(huán)境的交互作用。人的感覺系統(tǒng)是由神經(jīng)系統(tǒng)和感覺器官組成。了解神經(jīng)系統(tǒng)，

才能知道心理活動發(fā)生的過程；了解其感覺器官，才能懂得刺激與效應(yīng)發(fā)生的生

理基礎(chǔ)。與環(huán)境直接作用的主要感官是眼、耳、鼻、口、皮膚及由此產(chǎn)生的視覺、

聽覺、嗅覺、味覺和觸覺，即“五覺”，另外還有平衡系統(tǒng)產(chǎn)生的運動覺。

（一）神經(jīng)系統(tǒng)

神經(jīng)系統(tǒng)是人體生命活動的調(diào)節(jié)中樞?？煞譃橹袠猩窠?jīng)系統(tǒng)和周圍神經(jīng)系

統(tǒng)。前者包括腦和脊髓，是神經(jīng)系統(tǒng)的高級部分，其中腦又分為大腦、小腦、間

腦和腦干四個部分。后者是由腦干發(fā)出的12對腦神經(jīng)和脊髓發(fā)現(xiàn)的31對脊神經(jīng)

組成。

大腦分為左右兩個半球，依靠底面的肌月氐體相連。半球上布滿了溝回，表面

一層稱大腦皮層，是神經(jīng)細(xì)胞最密集的地方。大腦皮各個區(qū)管理各種不同的功能,

又分為各個小區(qū)，主要有視小區(qū)、聽小區(qū)、嗅小區(qū)、語言區(qū)、軀體感受區(qū)和軀體

運動區(qū)。大腦對人體的管理是一種交叉倒置關(guān)系。即左半大腦支配右半身運動，

右半大腦控制左半身運動；大腦上部管理人體下半身，而下半個大腦正好相反。

人的大腦，左半球偏重于語言功能，右半球側(cè)重于有關(guān)空間概念的功能。

設(shè)計主要是空間形象思維，因此，應(yīng)加強左手功能的鍛煉，對學(xué)習(xí)增強空間

思維能力是十分有益的。

顱形額頂結(jié)節(jié)與頂面輪廓線情況最寬大的位置其它特征

橢圓形額頂結(jié)節(jié)平緩；輪廓線圓鈍中部長顱

球形額頂結(jié)節(jié)平緩；輪廓線圓鈍中部短顱

卵圓形額頂結(jié)節(jié)平緩；輪廓線圓鈍后3/1前小后大

楔形額頂結(jié)節(jié)平緩后3/1枕部彎度較緩

五角形額頂結(jié)節(jié)外突；輪廓線轉(zhuǎn)曲后3/1

菱形頂結(jié)節(jié)外突；輪廓線轉(zhuǎn)曲中部稍后額部較窄

（二）視覺的生理基礎(chǔ)

眼睛是人體最精密、最靈敏的感覺器，外部環(huán)境80%的信息是通過眼睛來感

知的。眼晴是由眼球、眼眶、結(jié)膜、淚器、眼外肌等組成。

宇宙中交織著各種以起伏波傳遞的輻射.，如宇宙射線、Y射線、X射線、紫

外線、紅外線、無線電波等，只有一定波長范圍內(nèi)的一種磁輻射才能被肉眼感知，

稱為可見光。

對于波長在780nm的光線，人的感覺是紅色。對于波長在380nm的光線，人

的感覺是紫色。波長大于780nm的磁輻射波稱為紅外線。波長小于380nm的磁輻

射波稱為紫外線。

視覺特征：

1.眼睛沿水平方向運動比沿垂直方向運動快而且輕松，一般先看到水平方向

的物體，后看到垂直方向的物體

2.視線的變化習(xí)慣從左到右，從上到下和順時針運動

3.人眼對水平方向尺寸和比例的估計比垂直方向的要準(zhǔn)確得多

4.當(dāng)眼睛偏離視中心時，在偏離距離相等的情況下，人眼對左上限的觀察最

優(yōu)，接下來是右上限、左下限，而右下限最差

5.人眼對直線輪廓比對曲線輪廓更易于接受

6.人眼在遠(yuǎn)處辨認(rèn)前方的多種顏色時，其易辨認(rèn)的順序是紅、綠、黃、白，

白天對555nm的黃綠光最敏感

視野：

1.當(dāng)人的頭部和眼球不動時，人眼能察覺到的空間范圍即視野，通常以角度

來表示

2.人眼在垂直方向3°和水平方向3°的范圍內(nèi)看到的物體，其映像落在視

網(wǎng)膜黃斑中央凹上。上下、左右視野均只有1.5°左右，這就是最佳視區(qū)。

3.在垂直面內(nèi)水平視線以下30°和水平面內(nèi)零線左、右兩側(cè)各15°范圍內(nèi)，

獲得的物像最清晰，是良好視野范圍。

4.在垂直面內(nèi)水平視線以上25°、以下35°,在水平面內(nèi)零線左、右各35°

的視野范圍為有效視野范圍

視距：

視距是人在操作系統(tǒng)中正常的觀察距離，一般應(yīng)根據(jù)觀察目標(biāo)的大小和形狀

以及工作要求確定視距。

1.通常，觀察目標(biāo)在5601nm處最為適宜，小于380mm時會引起目眩，超過

760mm時細(xì)節(jié)看不清楚。

2.觀察時頭部轉(zhuǎn)動角度，左、右均不宜超過45°，上下均不宜超過30°o

當(dāng)視線轉(zhuǎn)移時，約97%時間的視覺是不真實的，所以應(yīng)避免在轉(zhuǎn)移視線中

進行觀察。

視距固定視野直徑

工作要求工作舉例備注

/mm/mm

完全坐著，

最精細(xì)的工

安裝手表120-250200-400部分依靠輔

作

助設(shè)備

精細(xì)工作安裝收音機300-320400-600坐或站

在印刷機旁

中等粗活500以下800坐或站

工作

粗活包裝500-1500800-2500多為站

遠(yuǎn)看開汽車1500以上2500以上坐或站

（三）聽覺的生理基礎(chǔ)

耳朵分為外耳、中耳和內(nèi)耳三部分。外耳由耳廓和外耳道組成。耳廓有收集

場波的作用，外耳道是聲音傳入中耳的通道。中耳包括鼓膜、鼓室和聽小骨。鼓

膜在外耳道的末端，是一片橢圓形的薄膜，厚約0.1mm。當(dāng)外面的聲音傳入時即

產(chǎn)生振動，把聲音變成多種振動的''密碼”傳向后面鼓室。鼓室是一個能使聲音

變得柔和而動聽的小腔，腔內(nèi)有三塊聽小骨，即錘骨、鎰骨和砧骨。聽小鼓能把

鼓膜的振動波傳給內(nèi)耳，在傳導(dǎo)過程中，能將聲音信號放大十多倍，使人能聽到

輕微的聲音。內(nèi)耳由耳蝸、前庭和半規(guī)管組成，耳蝸上有2.4萬根聽神經(jīng)纖維，

把這種沖動傳到大腦皮層的聽覺中樞，形成聽覺。

（四）嗅覺的生理基礎(chǔ)

人的鼻子是由外鼻、鼻腔和副鼻竇三部分組成。鼻腔被鼻中隔分成左右兩半,

內(nèi)襯粘膜。在鼻腔的外側(cè)壁上有上、中、下三個鼻甲，在上鼻甲以上和鼻中隔上

部的嗅粘膜內(nèi)有嗅細(xì)胞。嗅細(xì)胞的一端有一條纖毛狀的突起，另一端則是一條神

經(jīng)纖維。嗅神經(jīng)細(xì)胞發(fā)出的神經(jīng)纖維逐漸聚集，變成嗅神經(jīng)，通過鼻腔頂部的篩

骨后，組成嗅球與大腦的嗅覺中樞直接聯(lián)系。一般人可辨出約二百種不同的氣味。

鼻子聞一種氣味持續(xù)時間過長，由于嗅覺中樞的“疲勞”，反而感覺不到原有的

氣味。

2.2.2血液循環(huán)系統(tǒng)

家具尺度是否科學(xué)，室山體界面材料是否合理，室內(nèi)氣流組織好壞，都會影

響人體血液循環(huán)，影響健康。人的血液循環(huán)系統(tǒng)由心臟和血管組成，整個血液循

環(huán)系統(tǒng)可以分成三個部分。

左心室里含有大量氧氣的血液，經(jīng)過主動脈、中動脈、小動脈，不斷分支流

到全身的毛細(xì)血管中，將氧氣和養(yǎng)料供給各個組織，收回廢物和二氧化碳，后又

經(jīng)過小靜脈、中靜脈和大靜脈返回右心房和右心室。這種循環(huán)要經(jīng)過全身，故稱

“體循環(huán)”，又叫“大循環(huán)”。

返回右心室的充滿二氧化碳的血液從這里出發(fā)，經(jīng)過肺動脈在肺部的毛細(xì)血

管里放出二氧化碳，吸收新鮮氧氣，然后又通過肺靜脈返回左心房和左心室。這

種循環(huán)稱作“肺循環(huán)”，又叫“小循環(huán)”。

血液在大循環(huán)里流一圈只要20~25s的時間，在小循環(huán)里流一圈只要4~5S。

血液在毛細(xì)血管里的流動循環(huán)稱作“微循環(huán)”。因為毛細(xì)血管是完成運輸任務(wù)的

所在地，所以又叫“末梢循環(huán)”。人體中的毛細(xì)血管有一千億到一千六百億根，

它對人的健康有著極其重要的作用。

當(dāng)我們使用的家具，如果尺度不合理，比如椅面太高，腳夠不著地，坐久了，

則會影響下肢的血液循環(huán)，造成腿腳麻木。人體的血液循環(huán)是抗重力循環(huán)，頭和

腳是“散熱器”，如果室內(nèi)地面材料的蓄熱系數(shù)太小，如水泥或石材地面，生活

久了，對人的下肢血液循環(huán)也是不利的。

2.2.3人體運動系統(tǒng)和人體力學(xué)

（一）運動系統(tǒng)

人體的運動系統(tǒng)由骨骼、關(guān)節(jié)和肌肉組成。

lo人體中有206塊骨頭，占人體重量的60%骨骼連接方式有兩種，一是通過韌

帶和軟骨的直接連接，其活動性很小，或不能活動，比如顱頂骨；另一種是通過

關(guān)節(jié)的間接連接，連接處運動靈活，如上肢骨和肩胛骨的連接。

2o肌肉是人體運動系統(tǒng)的動力。人的全身有639塊肌肉，占體重的40%。

3o關(guān)節(jié)和韌帶

人體類似一個“鋼筋混凝土空間結(jié)構(gòu)”，骨骼好比“鋼筋”，肌肉好比“混凝

土”。它們的共同作用，不僅支撐了人體各個器官，還承擔(dān)了外來的負(fù)荷。而各

種力的傳遞就是通過關(guān)節(jié)或韌帶來實現(xiàn)的。

(-)人體力學(xué)

lo力的傳遞

2o運動和疲勞

與室內(nèi)設(shè)計相關(guān)的主要是與運動有關(guān)的局部尺寸，如樓梯的踏步高度和寬

度，煤氣灶和洗盆的高度，生產(chǎn)流水線各種裝配件的位置等。

2.2.4人體經(jīng)絡(luò)系統(tǒng)

經(jīng)絡(luò)中的經(jīng)，是人體氣血運行的直行主干線，絡(luò)是由經(jīng)分出來的遍布全身的

大小支脈。人體內(nèi)主要有十二條經(jīng)脈和任督二脈，合成十四經(jīng)脈。

十二條經(jīng)脈中，每條都屬于一個臟腑器官，所以他們各以所屬臟腑器官命名，

其中有六條通到手，稱手六經(jīng)，六條通到足，稱足六經(jīng)。任脈在腹下中，督脈在

背正中。經(jīng)脈暢通，則氣血調(diào)和，能夠營養(yǎng)全身，有利生長發(fā)育，保障身體健康。

如果經(jīng)脈不暢通，氣血活動失調(diào)，就可能發(fā)生疾病。

2.3人體尺寸

人體尺寸的測量可分為兩類，即構(gòu)造尺寸和功能尺寸。

2.3.1構(gòu)造尺寸：是指靜態(tài)的人體尺寸，它是人體處于固定的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下測

量的?？梢詼y量許多不同的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)和不同部位。如手臂長度、腿長度、座高等。

它對與人體直接關(guān)系密切的物體有較大關(guān)系，如家具、服裝和手動工具等。主要

為人體各種裝具設(shè)備提供數(shù)據(jù)。

在室內(nèi)設(shè)計中最有用的是十項人體構(gòu)造上的尺寸，它們是：身高、體重、坐

高、臀部至膝蓋長度、臀部的寬度、膝蓋高度、膝彎高度、大腿厚度、臀部至膝

彎長度、肘間寬度。

2.3.2功能尺寸：是指動態(tài)的人體尺寸，是人在進行某種功能活動時肢體所

能所能達到的空間范圍，它是動態(tài)的人體狀態(tài)下測得。是由關(guān)節(jié)的活動、轉(zhuǎn)動所

產(chǎn)生的角度與肢體的長度協(xié)調(diào)產(chǎn)生的范圍尺寸，它對于解決許多帶有空間范圍、

位置的問題很有用。雖然結(jié)構(gòu)尺寸對某些設(shè)計很有用處，但對于大多數(shù)的設(shè)計問

題，功能尺寸可能更有廣泛的用途，因為人總是在運動著，也就是說人體結(jié)構(gòu)是

一個活動的可變的、而不是保持一定僵死不動的結(jié)構(gòu)。構(gòu)造尺寸和功能尺寸是不

同的，比如下面的例子:

在使用功能尺寸時強調(diào)的是在完成人體的活動時一，人體各個部分是不可分

的，不是獨立工作的，而是協(xié)調(diào)動作。例如手所能達到的限度并不是手臂尺寸的

唯一結(jié)果，它部分的也受到肩的運動和軀體的旋轉(zhuǎn)、背的彎曲等的影響。而功能

是由手來完成的。再如人所能通過的最小通道并不等于肩寬，因為人在向前運動

中必須依賴肢體的運動。有一種翻墻的軍事訓(xùn)練，二米高的墻站在地面上是很難

翻過去的，但是如果借助于助跑跳躍就可輕易做到，人跳高的能力根據(jù)日本的資

料，18歲為55厘米。從這里可以看出人可以通過運動能力擴大自己的活動范圍，

因此在考慮人體尺寸時只參照人的結(jié)構(gòu)尺寸是不行的，有必要把人的運動能力也

考慮進去，企圖根據(jù)人體結(jié)構(gòu)去解決一切有關(guān)空間和尺寸的問題將很困難或者至

少是考慮不足的。

2.3.3人體測量的基本術(shù)語

（一）被測者姿勢

被測者姿勢

立姿：

被測者挺胸宜立，頭部以眼耳平面定位，眼睛平視前方，肩部放松，上肢自

然下垂，手伸直，手掌朝向體側(cè)，手指輕貼大腿側(cè)面，自然伸直腿部，左、右足

后跟并攏，前端分開，使兩足大致呈45。夾角，體重均勻分布于兩足。

坐姿：

被測者挺胸坐在被調(diào)節(jié)到腓骨頭高度的平面上。頭部以眼耳平面定位，眼睛

平視前方。左、右大腿大致平行，膝彎屈大致成直角，足平放在地面上，手輕放

在大腿上。

（二）測量基準(zhǔn)面

基本測點及測量項目

A.三軸

B.矢狀面

C.正中矢狀面

D.冠狀面

E.水平面

F.眼耳平面

垂直輔

T

（三）測量方向

Ao上方&下方

在人體上、下方向上，將上方稱為頭側(cè)端，將下方稱為足側(cè)端。

Bo內(nèi)側(cè)&外側(cè)

在人體左、右方向上，將靠近正中矢狀面的方向稱為內(nèi)側(cè)，將遠(yuǎn)離正中矢狀面的

方向稱為外側(cè)。

Co近位&遠(yuǎn)位

在四肢上。將靠近四肢附著部位的稱為近位，將遠(yuǎn)離四肢附著部位的稱為遠(yuǎn)位。

Do梯側(cè)&尺側(cè)

在上肢上，將槎骨側(cè)稱為槎側(cè)，將尺骨側(cè)稱為尺側(cè)

在下肢上，將脛骨側(cè)稱為脛側(cè)，將腓骨側(cè)稱為腓側(cè)

Eo脛側(cè)&腓側(cè)

（四）支撐面和衣著

立姿時站立的地面或平臺以及坐姿時的椅平面應(yīng)是水平的，穩(wěn)固的不可壓縮

的。

要求被測量者裸體或穿著盡量少的內(nèi)衣（例如只穿內(nèi)褲和汗背心）測量，在后

者情況下，在測量胸圍時，男性應(yīng)撩起汗背心，女性應(yīng)松開胸罩后進行測量。

無論何種姿勢，身體都必須保持左右對稱，由于呼吸而使測量值有變化的測

量項目應(yīng)在呼吸平靜時進行測量。

（五）測量值的讀數(shù)精度

線性測量項目為1mm,體重為0.5KGo

授課日期:2012.02.28/2012.03.02

標(biāo)題：第二章人體測量學(xué)與人體尺寸；人體測量學(xué)；人體尺寸

人體尺寸的差異

教學(xué)目的與要求：了解人體測量學(xué)與人體尺寸

授課時數(shù)：2課時

教學(xué)重點：人體尺寸

教學(xué)難點：人體測量學(xué)

教學(xué)內(nèi)容及過程：

3.1人體測量中的主要統(tǒng)計函數(shù)

（一）均值

表示樣本的測量數(shù)據(jù)集中地趨向某一個值，該值稱為平均值，簡稱均值。均

值是描述測量數(shù)據(jù)位置特征的值，可用來衡量一定條件卜一的測量水平和概括

池表現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的集中情況。

（二）方差

描述測量數(shù)據(jù)在中心位置（均值）上波動程度差異的值叫均方差，通常稱為方

差。方差表明樣本的測量值是變量，既趨向均值而又在一定范圍內(nèi)波動。

（三）標(biāo)準(zhǔn)差

方差的平方根S就是標(biāo)準(zhǔn)差

（四）百分位數(shù)

人體測量的數(shù)據(jù)常以百分位數(shù)表示人體尺寸等級，最常用的是第5、第50、

第95三種百分位數(shù)。其中：第5百分位數(shù)表示“小”身材。是指有5%的人群身

材尺寸小于此值，而有95%的人群身材尺寸大于此值;第50百分位數(shù)表示“中”

身材,是指大于和小于此值的人群身材尺寸各為50%第95百分位數(shù)表示“大”

身材,是指有95%的人群身材尺寸小于此值,而有5%的人群身材尺寸大于此值。

人體各部分結(jié)構(gòu)參數(shù)的計算：

對于設(shè)計中所需的人體數(shù)據(jù)，當(dāng)無條件測量時，或宜接測量有困難時，或者

是為了簡化人體測量的過程時，可根據(jù)人體的身高、體重等基礎(chǔ)測量數(shù)據(jù)，利用

經(jīng)驗公式計算出所需的其他各部分?jǐn)?shù)據(jù)。

1.以身高計算各部分尺寸

2.由體重計算體積和表面積

3.由體重、身高、體積計算生物力學(xué)參數(shù)

O.Z24HH.224」

O.934H.

0.687H肩O.862H

0.057〃0.146月_Q.O56H

（b）

我國成年男女足底到膝蓋的距離:

男=0.26511,女=0.261II

我國標(biāo)準(zhǔn)人的尺度：

男=170cm,女=160cm

我國標(biāo)準(zhǔn)人的體重

男=62kg,女=52kg

(PPT6)

3.2人體尺寸的差異

3.2.1種族的差異

不同的國家，不同的種族，因地理環(huán)境、生活習(xí)慣、遺傳特質(zhì)的不同，人體

尺寸的差異是十分明顯的，從越南人的160.5厘米到比利時人的179.9厘米，高

差幅竟達19.4厘米。

3.2.2世代的差異

我們在過去一百年中觀察到的生長加快（加速度）是一個特別的問題，子女

們一般比父母長的高，這個問題在總?cè)薝的身高平均值上也可以得到證實。歐洲

的居民預(yù)計每十年身高增加10到14毫米。因此，若使用三、四十年前的數(shù)據(jù)會

導(dǎo)致相應(yīng)的錯誤。美國的軍事部門每十年測量一次入伍新兵的身體尺寸，以觀察

身體的變化，二戰(zhàn)入伍的人的身體尺寸超過了一戰(zhàn)。美國衛(wèi)生福利和教育部門在

1971年?1974年所作的研究表明：大多數(shù)女性和男性的身高比1960年?1962

年國家健康調(diào)查的結(jié)果要高。最近的調(diào)查表明百分之五十一的男性高于或等于

175.3厘米，而60?62年只有百分之三十八的男性達到這個高度。認(rèn)識這種緩

慢變化與各種設(shè)備的設(shè)計、生產(chǎn)和發(fā)展周期之間的關(guān)系之重要性，并作出預(yù)測是

極為重要的。

3.2.3年齡差異

年齡造成的差異也應(yīng)注意，體形隨著年齡變化最為明顯的時期是青少年期。

人體尺寸的增長過程，婦女在十八歲結(jié)束，男子在二十歲結(jié)束，男子到三十歲才

最終停止生長。（見圖）此后，人體尺寸隨年齡的增加而縮減，而體重、寬度及

圍長的尺寸卻隨年齡的增長而增加。一般來說青年人比老年人身高高一些，老年

人比青年人體重大一些。在進行某項設(shè)計時必須經(jīng)常判斷與年齡的關(guān)系，是否適

用于不同的年齡。對工作空間的設(shè)計應(yīng)盡量使其適應(yīng)于20?65歲的人。對美國

人的研究發(fā)現(xiàn)，45?65的人與20歲的人時：身高減4厘米、體重加6公T（男?

10公斤（女）。

歷來關(guān)于兒童的人體尺寸是很少的，而這些資料對于設(shè)計兒童用具、設(shè)計幼

兒園、學(xué)校是非常重要的?？紤]到安全和舒適的因素則更是如此。兒童以外傷亡

與設(shè)計不當(dāng)有很大的關(guān)系。例如，據(jù)說只要頭部能鉆過的間隔，身體就可以過去，

貓、狗是如此，兒童的頭部比較大，所以也是如此。按此考慮，欄桿的間距應(yīng)必

須阻止兒童頭部的鉆過，以5歲幼兒頭部的最小尺寸為例，它約為14厘米，如

果以它為平均值，為了使大部分兒童的頭部不能鉆過，多少要窄一些，最多不超

過11厘米。

另一方面針對老年人的尺寸數(shù)據(jù)資料也相對較少，由于人類社會生活條件的

改善，人的壽命增加，現(xiàn)在世界上進入人口老齡化的國家越來越多，如美國的

65歲以上的人口有二千萬，接近總?cè)丝诘氖种唬颐磕甓荚谠黾?。所?/p>

設(shè)計中涉及老年人的各種問題不能不引起我們的重視，應(yīng)有老年人的人體尺寸，

在沒有的情況下，至少有兩個問題應(yīng)引起我們的注意：

（1）無論男女，上年紀(jì)后身高均比年輕時矮。

（2）伸設(shè)計人員在考慮老年人的使用功能時，務(wù)必對上述特征給予充分的

考慮。家庭用具的設(shè)計，首先應(yīng)當(dāng)考慮到老年人的要求。因為家庭用具一般不必

講究工作效率，而首先需要考慮的是使用方便，在使用方便方面則年輕人可以遷

就一些老年人。所以家庭用具;尤其是廚房用具，柜櫥和衛(wèi)生設(shè)備的設(shè)計，照顧

老年人的使用是很重要的。在老年人中，老年婦女尤其需要照顧，她們使用合適

了，其他人的使用一般不致發(fā)生困難，（雖然也許并不十分舒適）反之，倘若只

考慮年青人使用方便舒適，則老年婦女有時使用起來會有相當(dāng)大的困難。

3.2.4性別差異

3歲?10歲這…年齡階段男女的差別極小同一數(shù)值對兩性均適用，兩性身體

尺寸的明顯差別從10歲開始。一般婦女的身高比男子低10厘米左右，但不能象

常常作的那樣，把女子按較矮的男子來處理，調(diào)查表明，婦女與身高相同的男子

相比，身體比例是不同的，婦女臀部較寬、肩窄，軀干較男子為長，四肢較短。

在設(shè)計中應(yīng)注意這種差別。根據(jù)經(jīng)驗，在腿的長度起作用的地方，考慮婦女的尺

寸非常重要。

此外還有許多其他的差異：象地域性的差異，如寒冷地區(qū)的人平均身高

均高于熱帶地區(qū)，平原地區(qū)的平均身高高于山區(qū)。再有職業(yè)差異（見圖），籃球運

動員與普通人；社會的發(fā)達程度也是一種重要的差別，發(fā)達程度高，營養(yǎng)好，平

均身高就高。了解了這些差異，在設(shè)計中就應(yīng)充分注意它對設(shè)計中的各種問題的

影響及影響的程度，并且要注意手中數(shù)據(jù)的特點，在設(shè)計中加以修正，不可盲目

的采用未經(jīng)細(xì)致分析的數(shù)據(jù)。

3.2.5障礙差異

在各個國家里，殘疾人都占一定比例，全世界的殘疾人約有四億。美國衛(wèi)生、

教育和福利部門估計1970年美國殘疾人口達6900萬。

（一）乘輪椅患者。沒有大范圍乘輪椅患者的人體測量數(shù)據(jù)，進行這方面的

研究工作是很困難的，因為患者的類型不同，有四肢癱瘓或部分肢體癱瘓，程度

不一樣，肌肉機能障礙程度和由于乘輪椅對四肢的活動帶來的影響等種種因

素?使得調(diào)研工作很難進行。但在設(shè)計中又要全面考慮這些因素，因此首先假定

坐輪椅對四肢的活動沒有影響，活動的程度接近正常人，而后，重要的是決定適

當(dāng)?shù)氖直勰軌虻玫降木嚯x?各種間距及其他一些尺寸，這要將人和輪椅一并考

慮?因此對輪椅本身應(yīng)有一些解剖知識。下圖1、下圖2下圖3給出了輪椅的基

本尺寸和與之有關(guān)的尺寸。圖4和圖5乘輪椅的人體尺寸，應(yīng)提出的是大多數(shù)乘

輪椅的人活動時不能保持身體挺直，相應(yīng)地，人體各部分也不是水平或垂直

的?HenmanL-Kam又lz博士從幾何學(xué)的角度測定，在假想姿勢中，腳踝保

持90”,腿就隨椅子坡度抬起，與垂直線夾角15",膝摑處為105”,靠背大約向

后傾斜10",褪與背部形成100"角。如果身體保持這種相對關(guān)系，整個椅子向后

傾斜5〃，因此椅子面與水平線呈5”角?腿與垂直面之間20〃夾角?背部與垂直

面15〃夾角。如果使用者可以挺直坐著，盡管椅子靠背傾斜，標(biāo)準(zhǔn)的手臂夠得到

的距離數(shù)據(jù)完全可以滿足要求。如果背部處于一種傾斜狀態(tài)，與垂直線夾角

15”?則手訂夠得者的距離尺寸必須依此修改，因為這個尺寸的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)是在背

部挺直和椅子面保持水平的情況下得出來的。

（-）能走動的走疾人。對于能走動的殘疾人，必須考慮他們是使用拐杖、

手杖、助步車、支架還是甚至用狗幫助行走?這些東西是這些病人功能需要的一

部分。所以為了作好設(shè)計，除應(yīng)知到一些人體測量數(shù)據(jù)之外，還應(yīng)把這些工具當(dāng)

作一個整體來考慮。

另外，關(guān)于殘疾人的設(shè)計問題有一專門的學(xué)科進行研究，稱為無障礙設(shè)計。

在國外已經(jīng)形成相當(dāng)系統(tǒng)的體系。

人體的各種尺寸雖然差別很大，卻有著一定的變化范圍和相關(guān)聯(lián)系。如腿長

的人往往上肢較長，肩較寬，而身體較短，胸部較平；相反腿短的人，上肢也短,

而身體較長，胸部較厚，成年人的身高與其站立時兩手平伸手指間的距離相等。

我國通過對青年男子的人體測量，發(fā)現(xiàn)他們的平均身高大約為170.09cm,頭的

高度約為22.92cm,這兩項之比是1:7.54。女子的身高與頭高的比例也基本相同。

將頭的高度當(dāng)作有關(guān)基本尺度單位，則身高為7.5個頭高，肩寬是2個頭高,

上肢是3個頭高，下肢是4個頭高，這些人體尺寸的相互關(guān)系在人類學(xué)上稱為人

體尺寸的相關(guān)定律。如兩歲孩童的身高約為4個頭高，6歲時是5個頭高，10

歲時是6個頭高，16歲時是7個頭高，25歲時是7.5個頭高。而歐美青年男子

的身高約為8個頭高。

授課日期：2012.03.06/2012.03.09

標(biāo)題：第三章人體工程學(xué)在室內(nèi)設(shè)計中的作用；人體與室內(nèi)空間；

人體知覺、感覺、心理與室內(nèi)環(huán)境。

教學(xué)目的與要求：了解人體知覺、感覺和心理在室內(nèi)設(shè)計中的作用。

授課時數(shù)：2課時

教學(xué)重點：人體尺寸

教學(xué)難點：人體心理學(xué)

教學(xué)內(nèi)容及過程：

4.1人體工程學(xué)在室內(nèi)設(shè)計中的介紹

人體工程學(xué)和環(huán)境心理學(xué)都是近數(shù)十年發(fā)展起來的新興綜合性學(xué)科。過去人

們研究探討問題，經(jīng)常會把人和物、人和環(huán)境割裂開來，孤立地對待，認(rèn)為人就

是人，物就是物，環(huán)境也就是環(huán)境，或者是單純地以人去適應(yīng)物和環(huán)境對人們提

出要求。而現(xiàn)代室內(nèi)環(huán)境設(shè)計日益重視人與物和環(huán)境間，以人為主體的具有科學(xué)

依據(jù)的協(xié)調(diào)。因此，室內(nèi)環(huán)境設(shè)計除了依然十分重視視覺環(huán)境的設(shè)計外，對物理

環(huán)境、生理環(huán)境以及心理環(huán)境的研究和設(shè)計也已予以高度重視，并開始運用到設(shè)

計實踐中去。

人體工程學(xué)聯(lián)系到室內(nèi)設(shè)計，其含義為：以人為主體，運用人體計測、生理、

心理計測等手段和方法，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。人體工程學(xué)與有關(guān)學(xué)科以及人體工程學(xué)中人、室內(nèi)

環(huán)境和設(shè)施的相互關(guān)系。

4.2人體工程學(xué)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和計測手段

4.2.1人體基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

人體基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要有下列三個方面，即有關(guān)人體構(gòu)造、人體尺度以及人體的

動作域等的有關(guān)數(shù)據(jù)。

1、人體構(gòu)造

與人體工程學(xué)關(guān)系最緊密的是運動系統(tǒng)中的骨骼、關(guān)節(jié)和肌肉，這三部分在

神經(jīng)系統(tǒng)支配下，使人體各部分完成一系列的運動。骨骼由顱骨、軀干骨、四肢

骨三部分組成，脊柱可完成多種運動，是人體的支柱，關(guān)節(jié)起骨間連接且能活動

的作用，肌肉中的骨骼肌受神經(jīng)系統(tǒng)指揮收縮或舒張，使人體各部分協(xié)調(diào)動作。

2、人體尺度

人體尺度是人體工程學(xué)研究的最基本的數(shù)據(jù)之一。

3、人體動作域

人們在室內(nèi)各種工作和生活活動范圍的大小，即動作域，它是確定室內(nèi)空間

尺度的重要依據(jù)因素之一。以各種計測方法測定的人體動作域，也是人體工程學(xué)

研究的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。如果說人體尺度是靜態(tài)的、相對固定的數(shù)據(jù)，人體動作域的尺

度則為動態(tài)的，其動態(tài)尺度與活動情景狀態(tài)有關(guān)。

4.3人體工程學(xué)在室內(nèi)設(shè)計中的應(yīng)用

室內(nèi)設(shè)計時人體尺度具體數(shù)據(jù)尺寸的選用，應(yīng)考慮在不同空間與圍護的狀態(tài)

下，人們動作和活動的安全，以及對大多數(shù)人的適宜尺寸，并強調(diào)其中以安全為

前提。

例如：對門洞高度、樓梯通行凈高、欄桿扶手高度等，應(yīng)取男性人體高度的

上限，并適當(dāng)加以人體動態(tài)時的余量進行設(shè)計；對踏步高度、上擱板或掛構(gòu)高度

等，應(yīng)按女性人體的平均高度進行設(shè)計。

4.3.1人體生理計測

根據(jù)人體在進行各種活動時，有關(guān)生理狀態(tài)變化的情況，通過計測手段，予

以客觀的、科學(xué)的測定，以分析人在活動時的能量和負(fù)荷大小。

人體生理計測方法主要有：

1、肌電圖方法

把人體活動時肌肉張縮的狀態(tài)以電流圖記錄，從而可以定量地確定人體該項

活動強度和負(fù)荷。

2、能量代謝率方法

由于人體活動消耗能量而相應(yīng)引起的耗氧量值，與其平時耗氧量相比，以此

測定活動狀態(tài)的強度，能量代謝率的計算式，以及不同活動的能量代謝率（RMR）。

3、精神反射電流方法

對人體因活動而排出的汗液量作電流測定，從而定量地了解外界精神因素的

強度，據(jù)此確定人體活動時的負(fù)荷大小。

人體心理計測，心理計測采用的有精神物理學(xué)測量法及尺度法等。

1、精神物理學(xué)測量法

用物理學(xué)的方法，測定人體神經(jīng)的最小刺激量，以及感覺刺激量的最小差

異。

2、尺度法

以順序在心理學(xué)中劃分量度，例如在一直線上劃分線段，依順序標(biāo)定評

語可由專家或一般人，相應(yīng)地對美丑、新舊、優(yōu)劣進行評測。第三節(jié)人體工

程學(xué)在室內(nèi)設(shè)計中的應(yīng)用。

4.3.2應(yīng)用

由于人體工程學(xué)是一門新興的學(xué)科，人體工程學(xué)在室內(nèi)環(huán)境設(shè)計中應(yīng)用的深

度和廣度，有待于進一步認(rèn)真開發(fā)，目前已有開展的應(yīng)用方面如下：

--、確定人和人際在室內(nèi)活動所需空間的主要依據(jù)

根據(jù)人體工程學(xué)中的有關(guān)計測數(shù)據(jù)，從人的尺度、動作域、心理空間以及人

際交往的空間等，以確定空間范圍。

二、確定家具、設(shè)施的形體、尺度及其使用范圍的主要依據(jù)

家具設(shè)施為人所使用，因此它們的形體、尺度必須以人體尺度為主要依據(jù)；

同時:人們?yōu)榱耸褂眠@些家具和設(shè)施，其周圍必須留有活動和使用的最小余地，

這些要求都由人體工程科學(xué)地予以解決。室內(nèi)空間越小，停留時間越長，對這方

面內(nèi)容測試的要求也越高，例如車廂、船艙、機艙等交通工具內(nèi)部空間的設(shè)計。

三、提供適應(yīng)人體的室內(nèi)物理環(huán)境的最佳參數(shù)

室內(nèi)物理環(huán)境主要有室內(nèi)熱環(huán)境、聲環(huán)境、光環(huán)境、重力環(huán)境、輻射環(huán)境等,

室內(nèi)設(shè)計時有了上述要求的科學(xué)的參數(shù)后，在設(shè)計時就有可能有正確的決策。

四、對視覺要素的計測為室內(nèi)視覺環(huán)境設(shè)計提供科學(xué)依據(jù)

人眼的視力、視野、光覺、色覺是視覺的要素，人體工程學(xué)通過計測得到的

數(shù)據(jù)，對室內(nèi)光照設(shè)計、室內(nèi)色彩設(shè)計、視覺最佳區(qū)域等提供了科學(xué)的依據(jù)。

授課日期:2012.03.27/2012.03.30

標(biāo)題：第三章人體工程學(xué)在室內(nèi)設(shè)計中的作用；人體與室內(nèi)空間；

人體知覺、感覺、心理與室內(nèi)環(huán)境。

教學(xué)目的與要求：了解人體知覺、感覺和心理在室內(nèi)設(shè)計中的作用。

授課時數(shù)：2課時

教學(xué)重點：人體尺寸、了解和掌握居室設(shè)計和人體工程學(xué)的聯(lián)系

教學(xué)難點：人體心理學(xué)、室內(nèi)空間設(shè)計

教學(xué)內(nèi)容及過程：

5環(huán)境心理學(xué)在室內(nèi)設(shè)計中的應(yīng)用

在闡述環(huán)境心理學(xué)之前，我們先對“環(huán)境”和“心理學(xué)”的概念簡要地了解

一下。環(huán)境即為“周圍的境況”，相對于人而言，環(huán)境可以說是圍繞著人們，并

對人們的行為產(chǎn)生一定影響的外界事物。環(huán)境本身具有一定的秩序、模式和結(jié)構(gòu)，

可以認(rèn)為環(huán)境是一系列有關(guān)的多種元素和人的關(guān)系的綜合。人們既可以使外界事

物產(chǎn)生變化，而這些變化了的事物，又會反過來對行為主體的人產(chǎn)生影響。例如

人們設(shè)計創(chuàng)造了簡潔、明亮、高雅、有序的辦公室內(nèi)環(huán)境，相應(yīng)地環(huán)境也能使在

這一氛圍中工作的人們有良好的心理感受，能誘導(dǎo)人們更為文明、更為有效地進

行工作。心理學(xué)則是“研究認(rèn)識、情感、意志等心理過程和能力、性格等心理特

征”的學(xué)科。

關(guān)于環(huán)境心理學(xué)與室內(nèi)設(shè)計的關(guān)系，《環(huán)境心理學(xué)》一書中譯文前言內(nèi)的話

很能說明一些問題：“不少建筑師很自信，以為建筑將決定人的行為”,但他們“往

往忽視人工環(huán)境會給人們帶來什么樣的損害，也很少考慮到什么樣的環(huán)境適合于

人類的生存與活動”。以往的心理學(xué)“其注意力僅僅放在解釋人類的行為上，對

于環(huán)境與人類的關(guān)系未加重視。環(huán)境心理學(xué)則是以心理學(xué)的方法對環(huán)境進行探

討”，即是在人與環(huán)境之間是“以人為本”，從人的心理特征來考慮研究問題，從

而使我們對人與環(huán)境的關(guān)系、對怎樣創(chuàng)造室內(nèi)人工環(huán)境，都應(yīng)具有新的更為深刻

的認(rèn)識。

5.1環(huán)境心理學(xué)含義

環(huán)境心理學(xué)是研究環(huán)境與人的行為之間相互關(guān)系的學(xué)科，它著重從心理學(xué)和

行為的角度，探討人與環(huán)境的最優(yōu)化，即怎樣的環(huán)境是最符合人們心愿的。

環(huán)境心理學(xué)是一門新興的綜合性學(xué)科，環(huán)境心理學(xué)與多門學(xué)科，如醫(yī)學(xué)、心

理學(xué)、環(huán)境保護學(xué)、社會學(xué)、人體工程學(xué)、人類學(xué)、生態(tài)學(xué)以及城市規(guī)劃學(xué)、建

筑學(xué)、室內(nèi)環(huán)境學(xué)等學(xué)科關(guān)系密切。

環(huán)境心理學(xué)非常重視生活于人工環(huán)境中人們的心理傾向，把選擇環(huán)境與創(chuàng)建

環(huán)境相結(jié)合，著重研究下列問題：

1、環(huán)境和行為的關(guān)系；

2、怎樣進行環(huán)境的認(rèn)知；

3、環(huán)境和空間的利用；

4、怎樣感知和評價環(huán)境；

5、在已有環(huán)境中人的行為和感覺。

對室內(nèi)設(shè)計來說，上述各項問題的基本點即是如何組織空間，設(shè)計好界面、

色彩和光照，處理好室內(nèi)環(huán)境，使之符合人們的心愿。

5.2室內(nèi)環(huán)境中人的心理與行為

人在室內(nèi)環(huán)境中，其心理與行為盡管有個體之間的差異，但從總體上分析仍

然具有共性，仍然具有以相同或類似的方式作出反應(yīng)的特點，這也正是我們進行

設(shè)計的基礎(chǔ)。

下面我們列舉幾項室內(nèi)環(huán)境中人們的心理與行為方面的情況：

5.2.1領(lǐng)域性與人際距離

領(lǐng)域性原是動物在環(huán)境中為取得食物、繁衍生息等的一種適應(yīng)生存的行為方

式。人與動物畢竟在語言表達、理性思考、意志決策與社會性等方面有本質(zhì)的區(qū)

別，但人在室內(nèi)環(huán)境中的生活、生產(chǎn)活動，也總是力求其活動不被外界干擾或妨

礙。不同的活動有其必須的生理和心理范圍與領(lǐng)域，人們不希望輕易地被外來的

人與物所打破。

室內(nèi)環(huán)境中個人空間常需與人際交流、接觸時所需的距離統(tǒng)盤考慮。人際接

觸實際上根據(jù)不同的接觸對象和在不同的場合，在距離上各有差異。赫爾以動物

的環(huán)境和行為的研究經(jīng)驗為基礎(chǔ)，提出了人際距離的概念，根據(jù)人際關(guān)系的密切

程度、行為特征確定人際距離，即分為：密切距離；人體距離；社會距離；公眾

距離。

每類距離中，根據(jù)不同的行為性質(zhì)再分為接近相與遠(yuǎn)方相。例如在密切距離

中，親密、對對方有可嗅覺和輻射熱感覺為接近相；可與對方接觸握手為遠(yuǎn)方相。

當(dāng)然對于不同民族、宗教信仰、性別、職業(yè)和文化程度等因素，人際距離也會有

所不同。

5.2.2私密性與盡端趨向

如果說領(lǐng)域性主要在于空間范圍，則私密性更涉及在相應(yīng)空間范圍內(nèi)包括視

線、聲音等方面的隔絕要求。私密性在居住類室內(nèi)空間中要求更為突出。

日常生活中人們還會非常明顯地觀察到，集體宿舍里先進入宿舍的人，如果

允許自己挑選床位，他們總愿意挑選在房間盡端的床鋪，可能是由于生活、就寢

時相對地較少受干擾。同樣情況也見之于就餐人對餐廳中餐桌座位的挑選，相對

地人們最不愿意選擇近門處及人流頻繁通過處的座位，餐廳中靠墻卡座的設(shè)置，

由于在室內(nèi)空間中形成更多的“盡端”，也就更符合散客就餐時“盡端趨向”的

心理要求。

5.2.3依托的安全感

生活活動在室內(nèi)空間的人們，從心理感受來說，并不是越開闊、越寬廣越好,

人們通常在大型室內(nèi)空間中更愿意有所“依托”物體。

在火車站和地鐵車站的候車廳或站臺上，人們并不較多地停留在最容易上車

的地方，而是愿意待在柱子邊，人群相對散落地匯集在廳內(nèi)、站臺上的柱子附近，

適當(dāng)?shù)嘏c人流通道保持距離。在柱邊人們感到有了“依托”，更具安全感。

5.2.4從眾與趨光心理

從一些公共場所內(nèi)發(fā)生的非常事故中觀察到，緊急情況時人們往往會盲目跟

從人群中領(lǐng)頭幾個急速跑動的人的去向，不管其去向是否是安全疏散口。當(dāng)火警

或煙霧開始彌漫時、人們無心注視標(biāo)志及文字的內(nèi)容，甚至對此缺乏信賴，往往

是更為直覺地跟著領(lǐng)頭的幾個人跑動，以致成為整個人群的流向。上述情況即屬

從眾心理。同時，人們在室內(nèi)空間中流動時，具有從暗處往較明亮處流動的趨向，

緊急情況時語言訴引導(dǎo)會優(yōu)于文字的引導(dǎo)。

上述心理和行為現(xiàn)象提示設(shè)計者在創(chuàng)造公共場所室內(nèi)環(huán)境時，首先應(yīng)注意空

間與照明等的導(dǎo)向，標(biāo)志與文字的引導(dǎo)固然也很重要，但從緊急情況時的心理與

行為來看，對空間、照明、音響等需予以高度重視。

5.2.5空間形狀的心理感受

由各個界面圍合而成的室內(nèi)空間，其形狀特征常會使活動于其中的人們產(chǎn)生

不同的心理感受。著名建筑師貝聿銘先生曾對他的作品——具有三角形斜向空間

的華盛頓藝術(shù)館新館一一有很好的論述，他認(rèn)為三角形、多滅點的斜向空間常給

人以動態(tài)和富有變化的心理感受。

5.3環(huán)境心理學(xué)在室內(nèi)設(shè)計中的應(yīng)用

運用環(huán)境心理學(xué)的原理，在室內(nèi)設(shè)計中的應(yīng)用面極廣，暫且列舉下述幾點：

5.3.1室內(nèi)環(huán)境設(shè)計應(yīng)符合人們的行為模式和心理特征

例如現(xiàn)代大型商場的室內(nèi)設(shè)計，顧客的購物行為已從單一的購物，發(fā)展為購

物——游覽——休閑一一信息——服務(wù)等行為。購物要求盡可能接近商品，親手

挑選比較，由此自選及開架布局的商場結(jié)合茶座、游樂、托兒等應(yīng)運而生。

5.3.2認(rèn)知環(huán)境和心理行為模式對組織室內(nèi)空間的提示

從環(huán)境中接受初始的刺激的是感覺器官，評價環(huán)境或作出相應(yīng)行為反應(yīng)的判

斷是大腦，因此，“可以說對環(huán)境的認(rèn)知是由感覺器官和大腦一起進行工作的”。

認(rèn)知環(huán)境結(jié)合上述心理行為模式的種種表現(xiàn)，設(shè)計者能夠比通常單純從使用功

能、人體尺度等起始的設(shè)計依據(jù)，有了組織空間、確定其尺度范圍和形狀、選擇

其光照和色調(diào)等更為深刻的提示。

5.3.3室內(nèi)環(huán)境設(shè)計應(yīng)考慮使用者的個性與環(huán)境的相互關(guān)系

環(huán)境心理學(xué)從總體上既肯定人們對外界環(huán)境的認(rèn)知有相同或類似的反應(yīng)，同

時也十分重視作為使用者的人的個性對環(huán)境設(shè)計提出的要求，充分理解使用者的

行為、個性，在塑造環(huán)境時予以充分尊重，但也可以適當(dāng)?shù)貏佑铆h(huán)境對人的行為

的“引導(dǎo)”，對個性的影響，甚至一定程度意義上的“制約”，在設(shè)計中辯證地掌

握合理的分寸。

6.1室內(nèi)空間設(shè)計

定義：任何一個客觀存在的三維幾何空間，都是由不同虛實視覺界面圍合而

成的，并且實的界面的數(shù)量必須等于或大于兩個。

宇宙空間是無限的，在空間中，一旦放置了一個物體，則物體與物體的多種

關(guān)系，在視覺上也就建立了聯(lián)系，就形成了空間。

6.1.1空間形成的原因

092-87空間形成

1、主觀因素：空間形成的主觀因素是視知覺中的推理、聯(lián)想和完成化的傾

向；

2、客觀因素：空間形成的客觀因素是物質(zhì)材料構(gòu)成的圖形。由于主觀界面

由客觀界面的特殊空間位置形成的，故空間的本質(zhì)乃是物質(zhì)。

室內(nèi)空間的形成。在空間知覺中，頂界面是關(guān)鍵的一個面，無頂界面的空間

是外空間，有頂界面的空間是內(nèi)空間。建筑空間是滿足人們生產(chǎn)、生活需要的人

圖2-88空間成因

用289顰內(nèi)空同影成

6.1.2