1、第1頁，共32頁。概 念 與 基 礎人體工程學基礎知識 1. 人體工程學定義 2. 人體工程學的目的 3. 人體工程學的源流與發展了解自己人 1. 人的結構尺寸（靜態尺寸） 2. 人的功能尺寸（動態尺寸） 3. 人體的比例 4. 重心 5. 人體尺寸的差異 6. 人的心理空間尺度第2頁，共32頁。人體工程學基礎知識1. 人體工程學定義人體工程學（Ergonomics），又稱人類工程學、人效工程學、人機工程學，宜人學等。源出希臘文“Ergo”，本義是“工作、勞動、規律、效果”，即探討人們勞動工作效果、效能的規律性。是20世紀40年代后期形成的一門研究人與機（物），與環境關系的一門綜合性的學科。它

2、涉及的學剖止惴海猩硌睦硌袼鬃誚萄取第3頁，共32頁。2. 人體工程學的目的人體工程學主要研究科技和空間環境與人類之間的交互作用。在實際的工作、學習、生活環境中，人體工程學者應用上述學科知識進行設計，以達到人類安全、舒適、健康、工作效率提高的目的。第4頁，共32頁。3. 人體工程學的源流與發展人體工程學（Ergonomics）一詞的概念，是1857年由波蘭著名教授雅斯特萊鮑夫斯基提出的。到了20世紀初，西方的機器工業生產飛速發展，英國人泰羅為此提出并設計了一套研究工人怎樣去操作機器和工具才能更加安全、省力、高效操作的方法和制度。這就是常說的泰羅制，它被公認為是人體工程學的始祖。到了二戰時期，基于

3、戰爭的需要，對人體工程學才開始了系統的研究，以德國的海里格為代表，他撰寫的手與機器和用較好的把柄才能干好工作兩本書，從理論上對人體工程學進行了系統的闡述。盡管人體工程學的起源至今已近百年，人體工程學的設計與應用也普遍地成為當今設計師們在設計思考過程中不可缺少的一個重要因素。但實際上，無論中西方，早在人類社會的早期，人們在制造打磨勞動工具、生活器皿、建造自身生存環境等時就已開始了對人體工程學的運用。第5頁，共32頁。(1)勞動工具的運用人類的早期，由于自身生存的需求，在適應自然環境和圍捕獵物求生存時，必然要自發地制作出使用方便、順手的勞動工具，以求安全、舒適。如在“圍山打獵”時，人們在投擲樹枝、

4、銳利的石塊時，雖然對動物的殺傷力較強，但同時，對自身的手也有一定的損傷，帶來諸多不便。所以，人們就將手擲握樹枝的部位打磨光滑，或是將較銳利的石塊綁上打磨后的樹干做手柄，使手握得更穩，投擲更加有力，命中率更高。第6頁，共32頁。(2)生活物器的運用制造物器（早期的土陶）是為了儲備人類必須的生活物品，特別是人類生存必不可少的“水”。為了便于搬運和儲藏，人們在制造土陶時，考慮到了人與物之間的關系，在陶罐等物器的提手、耳扣、瓶底、瓶身等的設計上，將搬運的省力性、放置的穩定性和安全性、握提的舒適性等一些因素應用了進去。第7頁，共32頁。(3)兵器的研制使人體工程學的應用加快兵器是戰爭中不可缺少的工具。如

5、何提高兵器的安全性，使用的便捷性、舒適性，設計中“人”的因素是必不可缺的。特別是在冷兵器時代，雙方交戰，多是近距離的。兵器的設計是否符合人的尺度和行為特征就顯得尤為重要。我國很早就對這方面有所認識和研究。據西漢周禮考工記記載：在制造多類兵器時，要根據人的高度、手臂大小、力度來考慮兵器的長短、大小及輕重，特別是手握拿部分，這樣使用起來才能順手、便捷。第8頁，共32頁。(4)一戰推進了人體工程學的研究20世紀初，在英、法、俄與德之間的第一次世界大戰中，雙方有很多的士兵受傷，不能繼續參戰。這些士兵并非全部是在戰場上被對方擊傷，而是自傷的居多。觀察發現其原因是當時步槍的槍托設計是直的，沒有考慮到與人的

6、肩鎖骨相吻合，故士兵們被槍的后挫力所損傷。此事引起了從事武器研究制造的人們的極大關注，從而開始對人體工程學有目的性地研究。(5)二戰時期人體工程學的應用更趨向成熟第二次世界大戰時期，吸取了一戰時期武器制造的經驗，許多兵器工程設計師在研制飛機、大炮、軍艦、新式武器和裝備時，不僅從人的生理結構去考慮，更著重從人體測量、人的心理學、仿生物學、環境生理感受等學科去分析研究“人的因素”，使兵器操縱起來更便捷，進一步減輕了使用中產生的疲勞感，于是兵器的威力更大。第9頁，共32頁。(6)現代人體工程學日趨完善隨著人們對人體工程學的不斷研究，人體工程學的應用已經深入與“人”有關的各個領域，從人們的居住、工作、

7、學習的室內空間環境，以及與之密切相關的家具設計，到現代多類型的工業產品、生活產品的設計，都離不開人體工程學。科學技術的高速發展與人體工程設計更是密不可分，小到我們常用的計算機鼠標的設計，大到載人的航天飛機的設計，以及現代人類所居住的室內建筑裝飾和公共環境空間的設計，無論從實用還是美觀的角度都已從人體的生理機能進一步拓展到人的心理感受。這體現出了現代人體工程學追求安全、健康、舒適、高效率的“人本”主義的設計思想。第10頁，共32頁。了解自己人作為一門綜合性的學科，人體工程學已經成為多類設計的基礎平臺。設計工作者（無論是室內環境設計、家具設計、工業設計、日用生活用品設計等），要想設計出優秀的作品，

8、就應該掌握人體工程學，而人體工程學又是建立在“人”的生理結構、心理感受等基礎上，所以，要想做好設計，首先必須了解人的基本測量尺度、人體比例關系、結構尺寸、功能尺寸、心理空間、重心等人體因素。第11頁，共32頁。1. 人的結構尺寸（靜態尺寸）指靜態下的人體尺寸，它是人處于一個固定、靜止狀態下的標準測量尺寸，通過對人體的多部位的不同測量：如人的身高，手臂的長度，腿的長度，內外膝關節的高度，坐高等，去了解人的基本結構尺寸，才會知道：為什么衣柜的厚度通常在600mm，坐椅在380420mm之間；鼠標為什么設計為圓弧型；課桌高度是720mm等。第12頁，共32頁。2. 人的功能尺寸（動態尺寸）指人在進行

9、某種功能活動時，通過人體的多部位的關節，肌肉的伸屈、轉動、推拉與人的肢體協調，共同完成功能活動所產生的范圍尺寸。人在多數情況下，都處于一種活動的形態，而非絕對的靜止狀態。那么，與人相關的很多空間范圍內，物具的大小、高低的尺寸設計都應該充分地考慮到人體活動的因素，才能使人的活動發揮到最大的功效。例如在設計餐廳內餐桌與餐桌之間的人行通道的空間尺寸時，不能只參照人的結構尺寸，還必須考慮到餐桌和服務員端菜盤時活動所需的范圍尺寸；再如：在淋浴房設計中，其尺寸不等于人肩寬的結構尺寸。如果是這樣，人在里面就會無法活動。第13頁，共32頁。3. 人體的比例人體比例關系主要是指兩個方面，一是指單個人體自身身高、

10、肩寬及上肢、下肢相互間的比例關系；二是指個體與他人和群體間在多部位間相比的比例關系。第14頁，共32頁。通過身高和肩寬，我們就可推算、設計出其他物體的尺寸。比如，我們知道了成人身高常在1700mm左右，而膝關節內高在380420mm之間。故坐椅均設計在這個尺寸內，我們坐在上面時，雙膝約成90度，當我們坐著，雙手平放在桌面上時，肘關節離地面約720mm。這樣我們才會感到舒適而不疲勞，桌椅過高或過低都會使人感到酸脹。由此，我們就可推斷出所有的坐椅和桌面的設計高度尺寸了，當然，由于性別（男女）、年齡（老人、成人、兒童）、種族（白人、黑人、黃種人）不同，也會帶來人體比例尺寸的差異：如小學生用的桌椅尺寸

11、與成人用的桌椅尺寸是不一樣的；籃球運動員使用的床應該與常規的床不一樣。設計者了解這種人體的差異，才能更合理地使用人體尺寸的數據，讓設計達到最佳的預期目的。第15頁，共32頁。4. 重心重心可以看作是人體全部重量集中的點，在現實生活中，無論是在靜止狀態還是在活動狀態時，設計中都存在一個重心問題。人體一但失去了重心就會跌倒，產生安全隱患。特別是在室內外環境和家具設計中，重心的尺寸更值得重視，例如欄桿的高度，應該高于人的重心，才會具有安全感，因為一般人的重心在人體的肚臍處，如果發現欄桿比肚臍還低，就會產生恐懼感，如身高在1000mm，則重心在560mm，平均身高為1700mm，則人體的重心為950m

12、m。這就是為什么欄桿、窗臺的高在這個尺寸上的原因（如圖）。第16頁，共32頁。另外，重心還因人體位置和姿態的變化而不同，現在的家具設計形式豐富多樣，尤其是各種椅子的設計，四條腿的椅子一般穩定性較好，三條腿、一條腿的椅子就存在著重心設計的問題。此外,人體的重心并非都在座面的中心，而是隨人的坐姿移動而變化的（如座椅、大班椅等）。 作為設計者，應該充分地考慮到這一點（如圖）。第17頁，共32頁。5. 人體尺寸的差異在具體的設計中，如果我們只局限于一些人體共有的基本尺寸和人體資料的簡單積累，而離開具體的設計對象和環境是行不通的，我們必須充分考慮到影響人體尺寸的諸多復雜因素，為此進行具體、細致的分析。由

13、于遺傳、人種、經濟條件、環境等影響，形成了個人與個人之間，群體與群體之間在人體尺寸上的很多差異，概括起來主要有以下幾個方面：第18頁，共32頁。(1)種族的差異不同種族、不同國家，因其生存的地理環境、生活習慣、經濟條件、遺傳基因等特質不同而形成了體形特征、人體比例、身高的絕對值等明顯的人體尺寸差異，如從越南人的平均身高1605mm到比利時人的平均身高1799mm，高差幅度竟達到了194mm。甚至在相近和相同的民族之間也存在著一些差異，如我國北方人的平均身高比南方人的平均身高要高。第19頁，共32頁。不同種族、不同國家的人體差異第20頁，共32頁。(2)世代的差異一個不可否認的事實:現在的子女普

14、遍比父母長得高。近百年的觀察所得到的數據表明，歐洲的居民每十年普遍身高增加1014mm。這種世代差異與社會的經濟發展、家庭的收入條件、營養狀況等對身體發育的影響是分不開的。了解和認識這種世代差異的存在和變化，對于預測未來設備的設計、生產、使用和發展有著十分重要的意義。第21頁，共32頁。(3)年齡差異人處在不同的年齡階段時，體形的差異是十分明顯的。變化非常明顯的時期是青少年時期，這個時期人的身高增長得非常快，女性一般在20歲、男性在30歲左右才停止了身高的生長。爾后，隨著年齡的增加，身高開始減縮，但體重、寬度及圍長尺寸卻開始增加。特別是兒童和老年人這兩個年齡段的差異更應該引起我們的注意。由于兒

15、童好動，處于生長發育時期，設計一些公共環境（如幼兒園、學校等）和兒童用具時，更應該充分考慮安全性和舒適性。如5歲兒童的頭部直徑尺寸約在140mm，所以欄桿的間距設計為110mm才能阻止兒童頭部鉆過，以免發生危險。第22頁，共32頁。另外，隨著人的壽命增加，人口老年化越來越明顯，在設計一些家庭的空間環境和家具時，也應充分考慮到老年人的身高減縮，身圍加大，肌肉力量退化，手腳所能觸及的空間范圍變小，彎腰蹲下較困難等身體特征，才能適合老年人使用，更加“人性化”。第23頁，共32頁。（4）性別差異男女兩性身高等差別在10歲前極小，之后才開始出現。一般婦女的身高比男子約低100mm左右。由于婦女的身體比例

16、與男子不同，其臀部較寬，肩窄，四肢較短，所以在設計婦女日常所使用的物具時，也應考慮到這些特點。第24頁，共32頁。（5）障礙差異目前，各國都有一定比例的殘疾人，殘疾人約占世界人口總數的10%，其中有很大部分是有行為障礙的人。特別是乘輪椅的患者失去了行走能力，更多是自己用手來推輪椅，所以設計者不僅要考慮到患者坐時的特有姿態和手臂能夠達到的距離，還應該將輪椅的構造和行道、門口等結合在一起考慮。對于盲人，除了其他的牽引行為方式之外，也應考慮到通過盲人自身的腳手觸覺系統去幫助盲人完成行為，如大街和公共地域的地面盲人道的設計等。第25頁，共32頁。6. 人的心理空間尺度心理尺度,主要是針對室內環境中人從

17、心理的感受上對于群體之間、人與環境之間所產生的共識或相同的心理距離反應。它是一種客觀的存在，是滿足人們心理尺度需求的設計基礎。(1)領域性與人際距離領域性是動物在自然環境中為取得繁衍生息等生存條件而圈定一定范圍的行為習慣，這里主要指在室內環境中人的生活、學習、工作希望不被外界所干擾或妨礙所需要的生理和心理的范圍，這是人的一種自我維護的能力，但更多的是人與他人和群體進行人際交流、接觸時所需的心理尺度（距離），也要考慮到，在不同的接觸對象和不同環境場合下產生的距離上的差異。第26頁，共32頁。為此，人類學家赫爾（HallE.T）在對動物的環境和行為研究的基礎上，提出了人際距離的概念,根據人際關系的

18、密切程度、行為特征將人際距離分為親密距離、個體距離、社會距離、公眾距離。這為不同環境場合下人體的行為需求提供了合理的設計依據。如：親密的人際間設計，距離（在450mm)靠近才能體現。反之，對陌生的公眾人際交流，拉大空間尺寸為佳。第27頁，共32頁。(2)私密性和盡端趨向私密性是人們希望在生活的相應空間范圍內，從視覺、聽覺等方面與外界進行隔絕的要求，以達到自我空間的存在。這在室內空間設計中的體現尤為突出，如餐廳的雅間、KTV的包房、廂式雅座、臥室等設計。為了達到這種私密性的需求，人們在進入餐廳時大多喜歡是選擇盡端和人流稀少、相對隱蔽的地方，以免受到過多干擾。為了滿足人們的“盡端要求”心理，餐廳的位置設計多為靠墻而設。第28頁，共32頁。(3)依托與安全感所謂依托，就是室內空間中的構架支柱，穩定的實體和壁面，它是人們所能依靠的地方，往往在寬大的候車廳、站臺，人們常常是聚集在廳或站臺的柱子附近，并非站在門旁和過道。因為在柱子或墻壁邊，人們會感到有了“依托”，從而具有了“安全感”，所以，“依托”是安全感存在的基礎。安全感無疑是人們在社會中的一種基本心理需求，以“依托”為前提的。第29頁，共32頁。(4)從眾與趨光心理從眾行為是人在心理上的一種歸屬表現形