人体工程学的局限性

人体工程学的局限性（精选12篇）

人体工程学的局限性 第1篇

下面笔者将通过连续流动的圆筒内的均向一级反应为例进行说明:

其中产物用aA表示 (1)

a所表示的为这一反应中分子的计算系数。

其物料的衡算式可以依据连续均相相反系统列出如下:

在上述式中, 反应物的浓度用C来表示, 反应时间用t来表示, 反应速度以来表示, 圆筒内的流体流速则经由E来表示, 扩散系数则为F。

如果我们只将Z向一维流动作为考虑因素, 则上式可化简为:

在 (4) 、 (5) 式中, Da为达姆勾勒准数;圆筒的长度以H表示, 圆筒的半径以R来表示。

如果仍只将Z向一维流动作为考虑范畴, 对该反应系统的热量进行衡算, 并且忽略内摩擦以及热辐射的损失, 可得出:

在 (6) 式中Cp为定压比热;ρ为流体密度;Θ为器壁与物料温度;λ为导热系数;H为反应热。

DaI、DaII、DaIII、DaIV均表示含有速度γ的准数, 其所表示的为化学反应的相似准数。它们表示的物理意义分别为:DaI表示因反应而变化的分子数与因流动变化的分子数的比值;DaII代表的是因反应而变化的分子数与因扩散而变化的分子数的比值;DaIII代表反应放出热量与传走的流动热量的比值;DaIV代表反应放出热量和传导传走热量的比值。

在同一物系中, 即及物性常数不改变, 如若从一个小模型放大到一个大装置上去, 以下以下标1来表示小模型, 以下标2表示大装置, 大装置的处理能力可以达到小装置的1倍多甚至几倍多, 而且还能将浓度C保持不变那么则有:

如若流体力学的状况相类似, 那么则有Re1=Re2

由此, 我们可以得出, 该方案完全不合理, 只有放弃流体力学相似和几何相似的条件, 才能保持合理的反应器容积和相同的反应速度。而且, 流动状态的变化, 引起了反应器的容积等其他情况, 进而又影响了反应的速度。所以对于存在化学反应的化学工程问题, 相似理论是很难解决的。

对于纯粹的扩散过程, 其实是可以不必考虑反应相似问题的, 我们仅仅需要像对待物理过程那样, 保持流体力学以及传热相似就可以了。若扩散的速度足够迅速, 当总速度完全由反应速度决定的时候, 我们便只需要保持反应的准数相似, 这就是“局部相似模拟法”, 该法虽然不能解决大多数问题, 但却可以解决个别问题。

虽然相似理论在解决热量流动、流体流动等许多棘手的化学工程问题上可以起到事半功倍的效果, 但是对于存在化学反应的化学工程问题却稍显逊色, 其原因是在存有化学反应的化学工程里面, 同时达到物理、几何以及化学反应均相似是很困难的, 所以“相似理论”在化学工程中, 是具有一定的局限性的, 不能盲目的将相似理论应用于化学工程的所有问题中。

参考文献

[1]吕忆民, 李月云.量纲分析在化学工程中的应用[J].荆州师范学院学报, 1999 (2) .

[2]金克康.第二讲相似理论与化工放大[J].云南化工, 1991 (3) .

[3]幸福堂, 余战桥, 刘红, 胡望明, 张昌治, 王红.动态模拟试验的相似研究[J].工业水处理, 1996 (4) .

人体工程学和室内设计相关的尺寸 第2篇

（1）踢脚板高；80-200mm。

（2）墙裙高：800-1500mm。

（3）挂镜线高：1600-1800（画中心距地面高度）mm。

2.餐厅

（1）餐桌高：750-790mm。

（2）餐椅高；450-500mm。

（3）圆桌直径：二人500mm.二人800mm，四人900mm，五人1100mm，六人1100-1250mm，八人1300mm，十人l500mm，十二人1800mm。

（4）方餐桌尺寸：二人700×850（mm），四人1350×850（mm），八人2250×850（mm），（5）餐桌转盘直径；700-800mm。

餐桌间距：（其中座椅占500mm）应大于500mm。

（7）主通道宽：1200-1300mm。

内部工作道宽：600-900mm。

（9）酒吧台高：900-l050mm，宽500mm。

（10）酒吧凳高；600一750mm。

3..卫生间

（1）卫生间面积；3-5平方米。

（2）浴缸长度；一般有三种1220、1520、1680mm；宽；720mm，高450mm。

（3）坐便；750×350（mm）。

（4）冲洗器：690×350（mm）。

（5）盟洗盆：550×410（mm）。

淋浴器高：2100mm。

（7）化妆台；长：1350mm；宽450 mm。

4.灯具

（1）大吊灯最小高度：2400mm。

（2）壁灯高：1500-1800mm。

（3）反光灯槽最小直径：等于或大于灯管直径两倍。

（4）壁式床头灯高：1200-1400mm。

（5）照明开关高：1000mm。

5.办公家具

（1）办公桌：长：1200-1600mm：宽：500-650mm 5高；700-800mm。

（2）办公椅：高；400-450mm长×宽：450×450（mm）。

（3）沙发：宽：600-800mm；高：350-400mm；*背面：1000mm。

（4）茶几；前置型：900×400×400（高）（mm）；中心型：900x 900×400（mm）、700×700×400（mm）；左右型：600×400×400（mm）。

（5）书柜：高：1800mm，宽：1200-1500mm；深：450-500mm。

书架：高：1800mm 6宽：1000-1300mm ；深：350-450mm。

数控机床的人体工程学分析 第3篇

【关键词】数控机床；人体工程学；分析

数控机床是现代化大批量生产加工过程中不可缺少的设备之一，也是机电设备中典型的高科技产品。它操作的舒适性、安全性都会直接影响人工作的效率，因此在数控机床的设计制造中，应该更多关注如何进行人性化设计。本文拟从以下几方面进行人机分析。

1数控机床外观造型的人体工程学分析

1.1机床外罩的人性化设计

现代的数控机床多数由整张钣金对内部工作台进行全方位的包裹，视觉上更具整体性，操作上更具安全性，因此机床外罩的外观造型设计是整个机床的主调，其他零部件的设计基本上要做到和外罩的造型和谐统一，常见的方正直面的造型给人以稳重端庄大方的心理感觉；平面加曲面的方式造型给人感觉流畅温婉圆润；平面加斜面的造型让人感觉富有变化。各种造型都很简洁明快，表现出了机床高精度、高速度、高效率的特点，视觉上满足人的审美。

1.2机床门的人性化设计

机床门的造型要配合机床外罩的形状，使整体造型具有流畅和谐的感觉。由于机床门的宽度尺寸会影响机床整体造型和机床使用性能的好坏。比较人性化的设计是使门的设计宽度略大于工作台的宽度，以方便人装卡工件的需要。工作台小的机床设计成单开门，工作台宽大的设计成双开门，推拉操作轻巧，便于操作加工。

1.3观察窗的人性化设计

观察窗是人观察工件加工的途径，不同类型的机床由于功能的不同，观察窗尺寸差别很大。通常观察窗的设计高度由五十百分位的人体视高尺寸来确定，以满足不同身高的人。工作范围较宽广的机床甚至采用多个观察窗，以满足对工件不同加工部位的观察。观察窗的造型除了常见的传统的矩形大圆角形式可以清晰观察机床的工作情况，还有圆形或方形阵列的格子窗，使得数控机床的整体造型统一中获得变化，呆板中不失活力。

1.4门把手的人性化设计

门把手是人经常接触的部件，其设计形式直接影响人的工作效率。数控机床常见的是安装长把手，以适合不同身高的人操作。截面多为圆形或椭圆形，直径在12～18mm左右，主要满足人手的抓握形状，方便施力推拉门。垂直型长把手一般都安装在机床门最佳控制区，位置摆放美观即可。还有一种短把手需考虑人手的宽度尺寸，一般在75mm之上，可以使抓握轻松舒适。安装短把手时，一般选取第五十百分位的人体身高作参考，无论水平型还是垂直型，都放置在机床门中间偏下的地方，保证抓握时手臂和手腕在同一直线上，人可以自然用力。

2数控机床控制面板的人机界面分析

数控机床操作是人机交互的过程，控制面板的人机界面包括显示区和操控区。这里着重分析操控区的人机要素。

2.1控制按键的人性化设计

一般是由操作者的手指完成指定动作，普通的设计采用有一定行程的下压式按键，通常设计成圆形或矩形，大小和正常人体手指平均尺寸相匹配。有些按键的表面还被处理成手指负形，使按压上去的手感较好。还有液膜式触摸按键，体积小，用力轻，空间紧凑，美观实用。按键排列通常按照功能进行分区，同类按键摆放在一起，整齐有序；重要功能的按键放在醒目、便于操作的位置，形状颜色与众不同，可防止误操作。通常按键区放置在比人手肘略高、眼睛低的地方操作才是最舒适的。

2.2手柄的人性化设计

手柄是常见的单手移动控制器，其形状是参考人手握姿的结构特征和生理尺寸，使手心预留一定空腔，方便抓握，握感舒适，一般设计成球型或者锥形，并适当套上塑胶或硅胶，处理成带有大小形状不同的纹理，以产生足够的摩擦力防止打滑，方便人控制施力动作，减轻反复操作的疲劳感。

3数控机床色彩的人体工程学分析

3.1整体色彩的搭配

色彩在数控机床设计当中是先于形态映入我们眼睛，要满足人—机—环境的协调要求，数控机床整体的色彩不能繁复，二三种颜色即可，色彩越简洁醒目，整体感越强。通常单色外罩会显得单调呆板，笨重乏味，所以目前多采用套色外罩，使用大面积明快而不鲜艳的色彩（灰白色），以免引起操作者的视疲劳，而机床门选用醒目的颜色（橙红、黄色等），起锦上添花的作用，而且和工厂使用的环境相匹配。人在这种人机合一的条件下工作，生理和心理感受变得轻松，无形中可以提高工作效率。

3.2局部色彩功能分区

控制面板上的按键合理的进行色彩设计可以区分功能区域，增加辨识度，便于操作，提高安全系数，在整体的造型中起点缀修饰的作用。具有特殊功能的按键采用如红、黄、绿等有警示作用的色彩，可使人准确无误的操作。

总之，设计数控机床时，要充分考虑人的生理心理需要，其控制操作应该符合人的使用习惯，做到容易识别，便于操作，不易疲劳，感觉舒适，才能真正做到以人为本。

参考文献：

[1]丁玉兰.人机工程学. 北京理工大学出版社.2005

[2]张柱银.数控原理和数控机床.北京化学工业出版社.2003

[3]魏辉.机床人机设计研究.2008（32）

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人体工程学电脑桌椅的设计 第4篇

1 长期电脑操作对人的影响

随着电脑的大规模普及, 人们在工作、学习和生活中对电脑的依赖也越来越严重。甚至已经到了没有电脑就无法工作和娱乐的地步!然而在电脑带给人们方便快捷和乐趣的同时, 它的负面影响也越来越受到人们的关注。如某外企供职的程小姐, 最近总感觉手臂发麻, 医院检查结果是“颈肩腕综合症”。患病原因是过度使用电脑对手腕部神经造成了损伤, 出现手指麻木、疼痛的感觉, 严重的甚至会造成肌肉萎缩, 将影响工作和生活。

北京市劳动卫生职业病防治研究所连续三年对电信行业、电视台、报社激光照排车间电脑作业人员进行的调查显示, 30%以上被调查者不同程度地患有颈肩腕综合症。医学专家分析, 造成颈肩腕综合症的原因主要有以下几方面:不符合人体工程学设计的电脑桌和鼠标, 再加上不正确的使用方法, 使患病的几率加大。

因此研究电脑操作过程中的人体工程学设计, 从而减少使用者的身体损伤并提高电脑作业时的舒适度和工作效率, 已成为当今设计领域的一个重要课题。

人体工程学是第二次世界大战后发展起来的一门新学科。它是以人、机、环境之间的关系为研究的对象, 以观察、实测、实验、统计、分析为基本的研究方法。人体工程学最根本的工作是认真详尽地分析人的活动, 研究人在一定环境下提出的各种需求, 以及环境对人产生的影响。由此可见, 与电脑操作相关的环境组成, 如桌椅设计的舒适性, 操作界面设计的合理性, 必须符合“人性化”的设计, 才能符合人体工程学的要求。

2 普通电脑桌椅存在的不足

现在普遍使用的电脑配套产品虽然款式多种多样, 在设计上也逐渐开始应用人体工程学知识, 但是在一些方面还是存在着不足, 比如:大部分电脑桌的高度不合理, 而且不能调节。按照人体工程学的要求, 合适的高度应该是和人在坐姿时的肘部等高或稍低, 只有这样, 才有利于人们保持正确的坐姿。以日本为例, 1971年以前, 日本办公桌的标准高度采用74cm。由于屡发种种职业病, 日本于1971年全面修订了办公用具的标准, 分别规定了70cm与67cm为男用与女用办公桌的标准高度, 从而在很大程度上减少了疲劳的产生。英国男子平均身高约为1.78m, 而英国推荐的桌面高度也仅为71cm。而我们的电脑桌一般的高度均为75-76cm, 显然是太高了。同时人在操作键盘和鼠标时缺少必要的支撑, 人的手腕、手臂处于悬空状态, 极易使手腕、手臂处的肌肉群疲劳;除此之外, 由于电脑桌设计上的不足, 造成的显示器的高度、角度与视距不合理。显示器的中心应在水平视线以下10-20度角上下。显示器表面应保持一定的斜度以与人的视线相垂直。眼睛与显示器的距离一般应在70cm左右。如果显示器位置不合适, 长时间在电脑前工作会对人的视力健康产生不良影响。

3 人体工程学在电脑桌椅设计中的体现

人体工程学在桌椅设计中的体现, 主要是在尺寸和角度的选择上, 合适的座椅高度应该是以坐姿时, 脚底到大腿底部的高度为依据来选择数据, 高度太低, 人的膝盖就会拱起引起不舒适的感觉, 起立时也会感觉困难;高度太高, 会造成脚底不能平放在地面, 从而增加大腿底部动脉的压力和血液回流的阻力, 长时间会造成人的下肢酸麻肿胀。因此, 好的座椅设计, 应该是高度符合小腿加足高的长度, 并把鞋底的厚度也要考虑在内。同时, 为了防止座椅边缘对大腿底部的压力过大和人在座椅上向前滑动, 座椅面应该设计成前缘有5度左右的向下倾角, 座椅平面前缘高于后缘, 和靠背间的角度在95~115度之间。另外, 座面的宽度、深度、倾斜度、靠背弯曲度都应考虑人体的尺度及各部位的活动规律。在选择电脑桌椅时应该尽量选择各部位有调节功能的。这样才能满足身体各部位活动和休息的要求。

符合人体工程学要求的电脑桌设计, 应该在满足电脑操作基本要求的同时, 还要保证合理的桌面支撑方式, 因为电脑操作时桌、椅的尺寸设计紧密相联。以带托盘的电脑桌设计为例, 主要有以下几点:操作键盘时的高度, 即工作面的高度, 是影响人体坐姿的重要因素。过高或过低都不利健康。所以面对不同的使用者, 要保证让每个人都有一个合适的高度, 则应将键盘托板设计成可以在一定范围内调节, 可调范围依人体尺寸而定。且调节的最低限度要保证下肢能自由活动。近几年来, 有一种按人体工程学原理设计的带有支肘板的折叠式或推拉式的桌面结构, 这种设计是当把左右两块支肘板打开时, 矩型托板靠近人体的一侧就变成了凹形结构, 即两端支肘板凸出, 处于人的腰部两侧中间凹进。人的腰部可以宽松地进入凹入部位, 此时上臂放松地处于人体两侧的自然悬垂位置。两肘支撑在支肘板上, 处于水平或稍向下斜的位置, 保证肘部合理可靠的支撑, 从而使身体有关部位的肌肉都可以感到放松, 既减少了颈肩腕综合症的发生, 又避免了弯腰驼背。但该种支撑设计, 在作业时也不能满足身体的各种动作要求, 所以也有待进一步完善。另外, 也可以考虑对扶手和桌面间的整体设计进行改良, 从而满足操作时的各种动作要求。

在选择符合人体工程学设计的桌椅的同时, 在电脑操作过程中, 还应该保持良好的坐姿和工作习惯, 才能更好的防止“电脑病”的形成。在操作时应该上半身保持颈部直立, 使头部获得支撑;两肩自然放松;使用电脑每隔一小时应休息10分钟左右;眼睛与显示器保持恰当距离;眼睛与电脑显示器形成轻度向下注视荧光屏的角度, 这样可使颈部肌肉得到放松。

综上所述, 在我们的工作、学习、生活中, 在跟电脑接触的过程中, 应该用人体工程学的要求来选择合适工具和设备, 是非常有必要的。这样才能够把对健康的损害降到最低。除此之外, 我们还要合理的安排自己的工作时间, 运用合理的工作方式, 形成良好的工作规范, 这样才能达到人体工程学所要求的, 在环境舒适的前提下, 合理的利用工具, 来提高我们的工作效率。

摘要：现在普遍使用的电脑桌椅款式多种多样, 在设计上也逐渐开始应用人体工程学知识, 但是在一些方面还是存在着不足, 比如电脑桌的高度不合理, 而且不能调节, 显示器的高度、角度与视距不符等。由此而引发各种职业病的几率也在不断扩大。因此, 人体工程学在电脑桌椅设计中的运用, 也越来越受到人们的关注。

关键词：人体工程学,人体尺寸,人性化

参考文献

人体工程学教案 第5篇

一、教学目的：

本课程的任务是通过理论讲授和一定数量的课题练习，运用人体计测、生理、心理计测等手段和方法，使学生基本了解和掌握人体结构功能、心理、力学等方面与室内环境之间的合理协调关系，为学生设计出适合人的身心活动要求，取得最佳的使用效能，安全、健康、高效能和舒适的室内环境和设施提供依据。

二、作业安排和要求

1、办公空间的整体设计方案

2、总平面布局图设计(比例自订)

3、门厅设计效果图(手绘或电脑、尺寸规格不限)

4、开敞式办公室设计效果图(手绘或电脑、尺寸规格不限)

5、会议室或贵宾室设计效果图任选(电脑、尺寸不限)

6、主管室设计效果图(电脑尺寸不限)

7、办公家具设计

三、教学重点：

了解人体解剖学、工程心理学等相关科学的基础上，体会到人体因素在应用科学上的重要性。其教学内容主要包括两个方面：一是介绍人体生理解剖及心理特征，二是讲授在设计工作中涉及人的因素之问题的工作方法及原则，这是这一课程的学习重点。要求学生通过本课的学习，树立正确的设计观念与方法。在今后从事的设计工作如环境艺术设计、工业产品设计、视觉传达设计、服装设计中必须考虑人的因素，达到其设计的产品更好的为人类社会生活服务的目的。

四、教学难点：

在了解办公场所设计构成种类，空间造型手法、设计原则和要点、以及功能布局和装饰手法的前提下，对客观空间(一次空间的特点)甚至是无序、混乱陈旧 等情况之下，能够发挥主动巧妙的设计手法，使空间布置合理、动线请晰、功能空间顺畅．设计出富有个性感染力的办公空间。

五、教学方法：

讲授、演示，辅导。

六、教具：

教案、课件、参考资料(书、光盘等)

课程内容与考核目标

一、考核内容

因为人体工程学是应用与任务目标性很强的学科，各种具体的设计学科涉及的内容差别很大，且学科的知识范围面广，对于一个具体的专业来说，全面学习所有的内容即不现实也没必要，一般只需要了解与本专业有关的内容就可以。下面是根据环境艺术设计类专业的特点界定的具体的考核复习内容。

第一章、概论

知识重点

1、人体工程学的发展历史

2、人体工程学的定义

3、人体工程学研究的主要内容

4、国内外人体工程学研究概况

5、人体工程学与室内设计的关系通过这些内容的学习可以正确的掌握人体工程学的性质及学科范围。考核目标要求

1、人体工程学的发展历史

（1）识记：人体工程学的发展历史

（2）领会：1）人体工程学产生的历史原因

2）科学技术的发展与人类进化之间的关系

2、人体工程学的定义

（1）识记：人体工程学的定义

（2）领会：1）人体工程学中人——机——环境之间的关系及其各自的含义。

2）人体工程学中“系统”的概念及含义

3）人体工程学的学科宗旨及目的

3、人体工程学研究的主要内容

（1）识记：人体工程学研究的范围和内容（2）领会：人体工程学研究的特点

人体工程学理论研究的原则

4、人体工程学与室内设计的关系

（1）领会：人体工程学在室内设计中的作用第二章、人体与室内空间环境

知识重点

1、人体测量与人体尺寸

2、人体活动 考核内容

1、人体测量与人体尺寸

（1）识记：人体测量与人体尺寸

结构尺寸与功能尺寸

人体尺寸的差异

人体尺寸的分布规律与百分位的概念

常用人体尺寸

（2）领会：人体尺寸研究的特点

掌握结构尺寸与功能尺寸的运用方法

人体尺寸的差异在设计中的影响

百分位的含义对设计意义

人体尺寸运用中的问题（3）运用：学会运用人体尺寸列表

学会运用百分位的概念。

2、人体活动

（1）识记：肢体活动范围域作业域

人体活动空间

肌肉的施力

静态肌肉施力

（2）领会：人体作业状态与工作空间尺寸的关系

人体活动空间尺寸与空间环境尺度之间的关系

肌肉施力的特点

静态肌肉施力的危害及避免的方法

（3）运用：学会根据人体作业方式确定空间尺度的方法

避免静态施力的方法

设计中需考虑的与作业域相关的因素

作业域在家具及作业空间的设计中的运用

第三章、人体与家具

知识重点

1、影响工作面设计的因素

2、座位设计的原理

3、睡眠生理与床的设计 考核内容：

1、影响工作面设计的因素

（1）识记：身高与作业面高度的关系

精密作业、普通作业与重负荷作业（2）领会：影响作业面高度的各种因素

作业效率、能耗与工作面高度的关系（3）运用：工作面设计的方法

2、座位设计的原理

（1）识记：座椅的几何尺寸

重量分布

身体的稳定性

（2）领会：座位设计的一般原理

坐的生理与解剖

（3）运用：座位设计的一般原理

3、睡眠生理与床的设计

（1）识记：床的几何尺寸与睡眠质量的关系

床面材料设计的生理原因

睡眠的生理

（2）领会：睡眠的生理及人体的脊椎结构对床的影响（3）运用：床设计的一般原理

第四章、知觉与感觉

知识重点

1、人与环境的关系

2、知觉与感觉器官

3、视觉与设计的相关因素

4、听觉与设计的相关因素

5、触觉与设计的相关因素 考核内容

1、人与环境的关系

（1）识记：各类的环境因素

2、知觉与感觉

（1）识记：人体知觉与感觉器官的分类及特征

感觉器官的共性（2）领会：知觉与环境的关系

3、视觉与设计的相关因素

（1）识记：人体的视觉器官与环境信息的关系

视觉的机理及视觉要素

视觉现象

（2）领会：良好照明设计所涉及的基本概念——照度、照度均衡、眩

光、暗适应

作业照明设计考虑的因素

视觉陈视设计考虑的因素（3）运用：照明设计的基本方法

视觉陈视设计的基本方法

4、听觉与设计的相关因素

（1）识记：听觉器官与声响环境

声音的特性与衡量的标准

噪声和震动

噪声的定义及特征、噪声测量

音乐的心理影响

（2）领会：噪声对心理及生理的影响

噪声对健康的影响（3）运用：噪声的防护方法

5、触觉与设计的相关因素（1）识记：触觉的感知与分类

触觉的感知特征

（2）领会：触觉在产品与环境设计中的作用

一、考核方法：

1、内容：

考试内容以前述的考核内容为主，要求学生根据本大纲的要求自己综合总结学习内容。根据人体工程学的特点，考核的内容主要应一以下两个方面为主： 基本概念题

人体工程学中有大量的有关理论、概念、定义及原则方法，正确的理解和熟记这些内容，对熟练的掌握这一理论与实践工具，为设计实践服务具有重要的意义，也是本课程考核的主要部分，约占到总考试量的百分之七十。这部分的考核以正确理解和识记为主。考察学生知识掌握的准确及完整程度。综合分析题

人体工程学在实际的设计应用中，并没有一套现成的既定定式，他因为具体对象的不同产生不同的问题和解决的方法。因此要求学生通过学习应该具备一定的分析综合和解决问题能力。这一部分作为辅助考核学生对人体工程学在实践中的作用的理解和灵活运用能力，给学生一些自由发挥的空间，可以使学的比较好的学生显出能力，此部分的内容占考试量的百分之三十。

2、题型：

人体工程学为理论基础课，考核以文字题为主，采用课堂闭卷考试，第一部分（基本概念题）的考核以填空、选择、简答等类型的题为主。第二部分（综合分析题）的考核以简答、论述题为主，也可适当辅助图形分析或作图。时间一般应为3小时，题型及题量应能使学生在规定时间内基本完成。

3、评判要点：

人体工程学是一种理论知识性与应用性都很强的学科，考核是既要考察知识掌握的准确性，也要看灵活应用能力，在基本概念题部分，评判正误时不要拘泥于教材的文字，应以概 念表述是否正确为准。主要看学生掌握与理解知识的准确性。

综合分析题实际上是为拉开学生档次设的题型，使有能力的学生充分发挥，避免死记硬背的应试式考试难以分辨真实能力的弊病，综合分析题的评判，应以考核学生利用所学的人体工程学知识进行分析应用的能力，一般应侧重于对问题的表述和分析能力，学生在答题时表现的对知识应用的能力及整体表现为评分的主要依据。

4、推荐教材：

建工出版社出版的环境艺术高等教育及高级培训系列教材《室内人体工程学》写

人体工程学铲子 第6篇

（德国）现在父母还是会在院子铲来铲去，设计师将传统的铲子改变，让它们更具易用性，更符合人体工程学，改善姿势、减少背部拉伤、缓解手腕疼痛和肩损伤，主要起作用的部分就是中间的旋转手柄，可改变也可以锁住。

好玩的梦幻水灯

（瑞士）

圆润可爱的造型为梦幻精致的水灯增添了一份童真，其趣味的开关方式更是让它显得活泼生动：将顶部的小棍插入水面即为“开灯”，随着小棍的深入，灯泡还会逐渐变亮呢。售价320美元（约合人民币1950元）。

白板眼罩

（日本）

这款名为TOTAL ECLIPSE的眼罩不仅能遮挡光源，让你白天睡个好觉。它还带有白板功能，你在旅行途中搭乘火车、高铁、大巴时，如果害怕睡着了坐过站，就可以在上面写上目的地，好让旁边的乘客及时叫醒你。售价24.99美元（约合人民币152元）。

头戴式网络视频“眼镜”

（日本）随着人们对Google Glass的认识加深，各个国家的设计人员都在探索类似的第一人称视角的穿戴式产品样式。这款来自日本的头戴式网络视频“眼镜”由一个小型投影仪和摄像机组成，可实时将你眼前场景录制成视频通过网络和远方的朋友分享，并将他们的反馈信息实时显示在你眼前。随心所欲、实时便携。

口袋里的诊疗室

（美国）这款名为Scout的仪器包括心率测量、体温、血氧合指数、呼吸频率、血压以及其它身体测量指标，并可以把这些读数发送到你的手机。Scout需要通过蓝牙与手机配合使用，它除了可以测量健康参数外，还能够通过参数做出一些医疗诊断。

3D打印金属枪

日前，美国一家公司制造了全球首款3D金属手枪，而且已经成功发射了50发子弹，这个成绩显然比此前的3D塑料版手枪棒很多。这款3D打印金属枪核心是金属激光烧结，制作需要的设备成本约在85万美元（约合人民币517万元）。

论人机工程学中人体模型的建立 第7篇

人机工程是一门非常重要的应用人体科学技术, 它专门研究人和机器的配合, 考虑到人的功能能力、机器如何设计, 使人在使用机器时整个人和机器的效果达到最佳状态。人体模型是人机设计过程中必不可少的辅助手段。在现代产品 (如服装模特) 的人机设计中, 仅仅作为视觉参考的人体模型已经远远不能满足要求了。人机设计过程所需的是一种能够真正参与到设计过程中, 对产品形态人机参数的计算、选择与确定起到评价与辅助决策的作用, 并能够产生自动化设计行为的人体模型。服装模特设计中, 需要了解服务人群的形体尺寸, 对其人机参数进行分析, 最后建立人体模型。

2 参数化人体模型的结构

服装行业中, 以人体参数为基础建立的人体模型是描述人体形态特征和力学特征的有效工具, 是研究、分析、设计、评价、试验人机系统不可缺少的重要辅助手段。根据使用目的的不同, 人体模型的用途、功能、结构形式、构造方法也有所不同。在工业设计中, 根据不同的产品形态人机设计问题的要求, 所建立的参数化人体模型包含三个层次:结构层, 即提供人体基本关节结构尺寸, 辅助人体姿态设计和概念人机设计;尺寸层, 即提供标准的人体尺寸数据, 辅助人机尺寸设计;形态层, 即提供人体各部位的基本形态, 辅助曲面人机设计。

人体模型结构由整体结构模型和手部结构模型两部分组成。整体结构模型由16个关节节点、5个肢端节点和18节刚性肢体组成;手部结构模型由16个关节节点、5个肢端节点和17节刚性肢体组成。人体模型由以下测量数据决定: (1) 关节结构尺寸。中国的国家标准中没有关节尺寸的具体值, 关节结构尺寸是根据GB 10000-1988 和Henry Dryfuss事务所发布的Humanscale两套数据推算得到的。关节结构尺寸共计14项 (假设人体左右对称) , 包括11项关节节点尺寸和3项端部肢体尺寸; (2) 人体型号。人体型号是指由性别、年龄、百分位、国别等分类标准所确定的人体类别; (3) 肢体位置。肢体位置决定了模型的姿态。肢体位置受活动空间限制, 每一肢体相对于父肢体的活动范围 用两个角度变量来表达。肢体活动空间在建模中主要作为模型姿态设定的约束条件使用, 共有35项。肢体活动空间没有包含视野范围的内容; (4) 人体功能尺寸。不在同一肢体上的关节之间的尺寸的值是由模型姿态决定的, 程序在人体结构模型的定义中为这些尺寸设置了相应的变量, 并提供函数, 根据模型姿态自动计算关节间的绝对距离和正交方向距离。为了计算动态功能尺寸变量, 模型为每一个关节点设置了一个位置变量, 记录其在人体模型局部坐标系中的坐标位置, 再根据关节点位置来计算。有时建立需要满足某一功能尺寸的模型, 如站高, 这时要根据功能尺寸反算模型的姿态。

3 参数化人体模型的建立

在Unigraphics 平台上建立人机设计系统EgroDesign, 子系统是参数化人体建模系统, 模块有模型建立与编辑。模型建立模块用来建立新的人体模型, 并放入场景指定位置;模型编辑模块用来评价、编辑和修改已存在的人体模型。根据建立人体模型的需要, 由中国人体尺寸标准及中国人解剖学数值中选取测量项目, 选取参数表示为形式参数来为各人体组件设计不同的子模块, 只要给这些形式参数赋予不同的实际参数值, 就可以得到不同的人体模型。这些参数值是通过人体尺寸输入界面输入或从数据库中读取。由输入界面输入的, 数据一旦被确认, 就被添加到数据库中, 下次再调用只要输入其相应的人体尺寸ID号即可。

为了便于由组件模型组合成完整的人体模型及参数化的实现, 文章采用两套坐标系:一套是世界坐标系, 即完整的人体模型所在坐标系;另一套是每一个组件所在的坐标系。通过这两个坐标系之间的坐标变换, 可以确定各组件之间的相对位置, 从而将各组件组合成完整的人体模型。虽然不同的人体尺寸会存在较大差异, 但不同人体同类肢体的形状却基本类似。文章采用先分解再合成的方法获得完整的人体模型, 将人体分解成脚、小腿、大腿等十几个组件, 这样有利于各种姿态的人体模型的生成。人体模特前臂的参数化建模过程中, 首先是由程序读入确定的模特前臂的形状大小的参数:手腕的周长、前臂的长度、肘关节处的周长等。其次是确定模特前臂的坐标。前臂的各顶点由参数形式表示的坐标数组和连成三角面片的点顺序数组表示。以此说明前臂由哪些三角面片组成, 计算各三角平面的法向矢量, 最后由Unigraphics 平台上的OpenGL系统绘制前臂的三维图, 并由系统予以显示。生成的模型可以通过转动、移动、缩放、改变视点等操作, 全面观察所生成的模特人体模型。逐一建立人体所有其他组件的模型, 将它们合成具有相对位置关系的完整的人体模型。最后, 可通过系统的平移、旋转、比例变换、视点变换等功能按钮, 检查所生成的人体模型是否正确。如果有错, 则重复上述操作;如果正确, 则生成人体模型的STL文件, 调入到UG、3DSMAX等三维造型软件中, 供工业设计之用。

4 人体运动的数学表达

人体建模的主要目的之一, 是利用建好的人体系统来操纵代表真实使用者的人体模型, 进行人体模型的正向运动和反向运动。正向运动是指从源点到终结点 (手腕或脚尖结点) 的方向, 改变身体段各关节的位置和方向, 最后确认末端的位置和方向。反向运动与正向运动的方向相反, 是先指定末端 (手、脚指尖) , 然后“反向”地推出各上部关节点的位置与方位。

人体模型的运动描述, 需要采用一定的数学表示方法, 文章用坐标系的矩阵予以表示。建立一个坐标系时, 即可用一个3×1的位置矢量来确定该空间内任一点位置。身体段的方位表示可由与该身体段固定的坐标系描述来表示, 身体位置姿态也可以用矩阵与坐标矢量表示。正向运动的表达如式 (1) , 给定关节角度θ, 推导出位置X。反向运动则表达如式 (2) , 定义末端的位置姿势X, 推导出关节角度θ。

X=f (θ) (1)

θ=f-1 (X) (2)

由于人体关节数量较多, 即使简化后的刚性杆状人体模型, 正向运动与反向运动两种数学方法都变得复杂和困难, 在肢体结构中, 每增加一个关节点就至少增加一个自由度 (甚至4个) , 所以研究人体的正向与反向运动中, 常用的方法是机器人学和计算机图形学中的DH (Denavit-Hartenberg) 表示法和AP (Axis-Position) 的关节表示法。

在人机工程学中使用较的是DH表示法, 可以采用4个参数描述关节相连的连杆结构, 先求解每个关节的坐标系与其相邻关节的坐标系之间的变换矩阵, 再求出其末端位置与姿势, 由H点和该变换矩阵所控制。对于反向运动, 如何通过末端点而反求出除H点之外的关节位置与姿势, 一般采用的是Jacobi关系矩阵的方式予以微分多次循环反复, 构造合适的转换矩阵。通过更改人体数字模型的关节角度, 实现人体模型达到操作姿势的方式, 即可完成人体模型正、反向运动功能, 易于实现工业工程中的设计目标需要。

5 结语

参数化人体模型具有以下优点:能使产品 (如服装模特) 在设计的早期得到了解, 且易获取其发展趋势;可以控制产品的功能参数;可以用人的数字模型进行产品的测试。同时, 参数化人体造型系统可以根据用户的需要定制各种形态与姿态的人体模型, 并对产品的人机设计过程产生辅助。实践结果表明, 这种辅助方式可以提高产品的设计效率, 并产生可靠的产品人机性能, 有助于产品设计师和人机工程学研究人员进行研究。

参考文献

[1]刘肖健, 梁艳霞, 陆长德.基于Solidworks的人机工程学CAD二次开发[J].计算机工程与应用, 2004, 40 (25) :104-106.[2]GB/T10000-1988, 中国成年人人体尺寸[S].

实验室家具的人体工程学研究 第8篇

1 人体工程学

人体工程学源于欧美, 又称“人机工程学”。国际人体工程学学会对人体工程学的定义是:“研究人在工作环境中的解剖学、生理学、心理学等方面的因素, 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。”实验室里, 做实验者、仪器设备、实验家具和实验室内部环境等因素组成了实验室人体环境系统。人体工程学运用人体生理、心理计量和测量等方法, 研究实验室操作人员的人体结构功能、心理、力学等方面的因素, 以适合人们身心活动的需求, 进而取得最佳的使用效能。

2 当前实验家具设计存在的问题

现在, 很多实验室的家具设计不符合人体需求, 给实验操作带来很多不便。例如:有的实验台桌面高度不合理, 过高造成颈肩不适, 过低造成背部前倾。有的实验台桌面宽度不够, 手臂操作空间太小, 造成肩部和手肘的肌肉群疲劳酸痛。有的实验操作台空间设计不合理, 实验器具和实验材料区域划分不明确, 仪器设备杂乱放置, 容易引发视觉疲劳, 造成误操作。有些实验坐椅不符合人体需求, 长期久坐做实验容易腰酸背痛。

3 人体工学在实验家具设计中的具体应用

3.1 实验台设计

基于人体工学的实验台设计, 以人为本, 综合考虑人体工程学、室内设计、操作界面设计等理论对实验台进行设计改造, 为做实验者提供舒适的操作环境、优良的视觉效果以及宜人的操作平台。在确保实验要求的基础上, 设计出既能满足实验性能又能满足人机需求的实验台。

3.1.1 实验台空间设计

一般来说, 理想的实验台桌面高度一般为70cm左右, 这个高度令人保持正确的坐姿, 使用舒适。实验台的设计要综合考虑实验台的造型尺寸、仪器设备和实验材料的安放和布置、人的操作舒适度等诸多因素。由于做实验使用的时间较长, 因此要求实验台设计应为实验操作者留出充分的活动空间, 以免长久保持一个固定姿势而造成疲劳。实验台面高度应略高于使用者坐姿肘高, 宽度应大于使用者两肘间宽, 还应为双腿留出足够的活动空间, 方便座椅出入, 还可避免双退长久弯曲, 感到疲劳不适。

3.1.2 实验台操作面板设计

传统的实验台操作面板设计繁琐, 布局杂乱, 容易引起人的烦燥情绪, 并有安全隐患。合理的实验台操作面板设计要注意人体界面的交互设计, 以操作准确性和操作速度为原则, 做实验者在操作面板上进行精细的信息化控制式操作, 要求相关控制按钮及操控部件合理安放, 不论是控制装置的大小还是位置等都应使人在观察和做实验时处于准确舒服的状态。操作面板的设计定位应根据设备的操作要求和外观造型来决定。例如仪表的面板宜采用无反光的暗色调, 布局合理容易记忆, 硬件控制按钮旋转、按压方便舒适。实验台的视野清晰, 确保实验主要操作对象处于最佳视野范围内, 触觉、听觉和视觉协同反馈。除了基本的使用功能, 还应注重审美需求, 操作面板大方美观、通俗直白, 操作简便, 引导功能明确, 令实验操作顺畅轻松, 从而提高实验效率。

3.2 实验座椅设计

传统的实验座椅样式简单、椅面过硬, 忽略人体考虑, 坐的时间稍长就会感觉不舒服。基于人体工学的考虑, 设计实验座椅, 就必须从人体测量学、人体坐姿的生理形态以及人体体压分布入手, 依照人体尺寸标准来进行设计。对实验座椅的结构进行设计时, 应尽可能与实验过程中的各种操作标准和要求相匹配, 使操作者在做实验的过程中容易保持身体稳定性, 操作准确有效。座椅靠背的倾斜角度会较大地影响人体的舒适度, 设计时应让坐垫和靠背尽可能符合人体生理曲线, 使脊柱处于正常生理体位。实验座椅的坐高和腰靠高度最好设计成可调节的, 根据实验需求随时进行调节。腰靠要有充足的弹性和刚性。一般来说, 腰靠承受250N的水平作用力时, 腰靠倾斜角不能超过115度。座椅外部裸露的零件要光滑, 椅垫软硬适中, 高低合适, 令实验操作者使用起来舒适愉快。

3.3 实验柜设计

实验柜由于仪器设备摆放多样化、容易杂乱无序, 产生安全隐患。根据实验柜的外观造型特性, 可将实验柜整体造型划分为柜门、门框、内部结构、顶板、把手等外观部件, 每个外观部件带来的视觉感觉及操作目的是不同的。基于人体工学的考虑, 根据性能不同对实验柜的主界面进行相应的分割设计。分割设计时要遵循如下原则:符合实验柜的特定功能、用途等要求, 要满足表现形式的需要, 即形与形之间的相似性和关联性, 以及面积的均衡与协调, 要考虑材料的结构与性能限制, 还要满足使用者的审美需求。常用的设计分割方式有:等分分割、数学级分割、倍数分割、自由分割等。其中, 自由分割应用最广泛。自由分割综合考虑各种分割方法, 运用美学法则中的对称与均衡、节奏与韵律等原理, 依据个人直觉判断进行设计分割。分割时寻找共同因素包括图形的相似、比率的接近与渐变、以及对角线的平行与垂直等因素, 追求统一性和协调性。实验柜的设计还应充分考虑做实验者的生理需求, 满足人体的生理特性。柜内空间的设计和划分应重点考虑人体能触及的活动范围, 考虑人使用触摸的舒适程度, 方便取放和整理归纳。实验柜的外观设计以弧形设计为主, 保持光滑和稳定, 确保使用者的操作安全。

3.4 实验家具的色彩设计

色彩构成是在色彩科学的基础上, 研究符合人们知觉和心理原则的配色方法。色彩设计在家具造型设计中起到重要的点晴作用。根据实验室的专业特点, 在家具的色彩设计上一般注重色彩的纯度统一和实验室的整体协调性, 以淡雅舒适、清新大气的配色最为常见。家具色彩设计时最常见的手法是主辅配色法, 实验家具的主体可选用低纯度和大面积的颜色为主色, 实验台控制面板、实验座椅装饰线、实验柜把手等元素可以用其他高纯度、鲜艳的颜色来进行辅助配色。有时也采用互补配色法以及单色法。用色含蓄温馨, 既反映实验家具的功能特性, 又令操作人员感觉舒适愉悦。

4 结束语

综上所述, 实验家具的设计应以人为本, 充分应用人体工程学的原理, 尊重实验操作者的生理和心理需求, 为他们提供科学方便、舒适宜人的实验家具, 改善和优化实验室内部环境, 进而提高实验准确率和实验创新率, 从而取得更优质的教学科研成果。

摘要：文章从人体工程学的角度, 对实验室的家具设计进行研究, 针对当前实验室家具设计中存在的主要问题进行优化设计, 充分考虑用户的人体需求, 从而设计出方便好用、舒适宜人的实验室家具。

关键词：实验室,人体,家具,设计

参考文献

[1]丁玉兰.人体工程学[M].北京:北京理工大学出版社, 2005.

[2]邓兵.人体工程学在室内设计中的应用[J].四川文理学院学报, 2010.

[3]刘盛璜.人体工程学与室内设计[M].北京:中国建筑工业出版社, 2004.

基于人体工程学的自行车座垫的研究 第9篇

关键词：自行车座垫,人体工程学,品牌

1 自行车座垫概述

我们通常将自行车可按形态分类分成三类:(1)窄型细长的硬座垫:适合于快速巡航用的运动型自行车。该类自行车的结构特点是为快速踩踏时减少大腿内侧摩擦和疼痛感而设计成窄长的鞍形,和为减少臀部与坐垫陷入面积,提高踩踏速度而设计的硬质坐垫;(2)宽而软的舒适型座垫:适合于慢速巡航用的舒适型自行车,其宽大软质的座垫设计提供臀部较大而平均的支撑面积和较佳的舒适度;(3)特殊类型的座垫。例如为儿童开发的香蕉座垫,是一种侧面类似香蕉形的长条型座垫,能够很好地提供臀部两侧,如Wheelie车[图1上]。该车集配了后仰式摩托,猿臂车把,小轮和名为姐妹座的副座垫这几大特征设计的童车样式座垫。此外还有为女性开发的座垫。根据女性生理结构,女性的髋部比男性要宽,两坐骨间距较男性大而加宽的设计;为减少女性会阴压力而设计的短鼻和舒缓中部压力的设计。图1中的SELLE ITALIA女性系列产品就特别植入了较厚的硅胶。

自行车座垫考虑到坐骑共行的特征并结合人体臀部的构造,设计成马鞍状的经典形态。意大利SELLA公司的革新是自行车座垫的形态演变的最大推动力。SELLA公司采用了高弹体以构建灵活的减震系统,在不减少舒适程度的前提下,坐垫不再需要又重又有很大噪音的弹簧,其自身重量得以减轻40%,并且提高了缓冲性能。1984年率先申请了将硅凝胶作为填充物的技术专利,这项革新不仅让坐垫更轻、更耐用,而且它的吸震能力比使用普通胶的坐垫强40%,比使用传统泡沫填充物的坐垫强350%。1998年公司又推出的SLR超流型座垫,中间出现细长的镂空,用以减少压迫。

2 自行车座垫设计相关的人体工学要素

2.1 人体骨盆构造

如图2所示,人体骨盆的上部主要由连接脊椎的骶骨,承托臀部的肠骨和髋骨构成,下部主要由后端的尾骨,前端的耻骨及耻骨结合，下端的坐骨位置最低向前与耻骨相连。其中弓状线决定了臀部骨骼的大致形状。图3中女性的耻骨下角明显大于男性,说明女性的髋部较男性宽的特点。自行车座垫的宽度主要由最下端的坐骨间距决定。图4中日本人体工学实验室使用由计算机人体骨盆模拟软件制成的骨盆石膏模型来测试Selle SMP座垫与人体臀部匹配程度[1]。

骑行时,臀部的受力前部是会阴,后部是坐骨。为减少运动型自行车低俯式骑行姿势对会阴的压力,很多座垫设计成细长的中空构造或者下沉的沟槽构造。但是座垫材料若过软会使得坐骨部位凹陷,填充物在沟的边缘突起,不但起不到人体工程学作用,反对会阴造成更大的压迫。所以适材适所地选用填充材料,在座垫后部选用较硬的材料给予骨盆有力的支撑,座垫前端选用较柔软的材料提高缓冲性以减轻对尿道组织的压迫,座弓则需要结实但轻巧的材料。新款的BONTRAGER Paradigm RXXXL座垫就具有这样的人体工程学设计(图5)。

2.2 骑行姿势

不同骑行姿势需要身体重心变化和座垫密切相关。如上下坡、过弯、过障碍,臀部会随着身体重心的变化,在座垫上前后左右的移动,不断的转髋。座垫设计需要完成对臀部承托、符合臀部的曲线、不影响踩踏、重心移动的功能同时,还强调其舒适性和对会阴部位的释压作用。山地(MTB)赛车和公路(ROAD)赛车因骑行姿势不同座垫设计也相应变化。

2.3 骑行经验

座垫舒适性的调节不仅需要座垫设计本身,与使用者骑行的经验也息息相关。职业车手和业余车友,甚至同一类车手在训练、比赛等不同环境对座垫的需求也不同。图6中右图为SPECIALIZE公司基于BG(Body Geometry)技术为女性职业选手开发的适用于铁人赛和TT赛的赛车座垫SITERO EXPORT GEL。左图为SITERO座垫(下)与传统座垫(上)和流行女性短鼻座垫(中)臀部压感的测试图。该图表明现在流行的短鼻座垫前端还是集中了很大的荷载,而SITERO座垫则具有明显的改进。

3 基于人体工学的自行车座垫设计案例

美国COBB公司研究认为,运动自行车,采用深度前倾,背部低平式的骑行方式,可以充分拉伸背部来加深呼吸,充盈肺活量。而当前的运动自行车座垫前端较细,加大了前端中部对尿道的压力。COBB新研发的座垫前端的中部突起加宽的“逆台型”隆起构造和加入沟槽的设计,将荷载导向两侧耻骨,极大地减轻了尿道软组织的荷载(表1)[3]。表2例选了著名的自行车公司当前研发的人体工程学座椅案例。

4 结论

综上所述,自行车座垫的人体工程学设计时需要考虑的要素包含有:(1)座垫宽度设计需要考虑受人体身高对应的坐骨宽度及女性较男性坐骨宽等特点;(2)座垫的长度设计需要考虑与骑行姿势,骑行时长以及骑行环境相对应,如LESURE,MRT,ROAD,TT车型座垫的差异；(3)座垫形态与构造要考虑臀部弓状线轮廓,设计还要尽量使臀部和腿部内侧的压力分散均匀,避免集中导致血流不畅和透气性差;(4)座垫长度需要考虑男女会阴部的舒适性,对长时间骑行的兼顾前乘式与后乘式变化的座垫,则需要采用长形设计;(5)座垫厚度与座垫提供的支撑和缓冲性紧密相关,女性臀部较宽,腿部力量较弱的特点对应较厚的设计,此外运动车型中初学者和经验者对座垫的依赖时长不同,座垫的厚度,软硬与缓冲性能也有差异;(6)座弓的设计要兼顾轻量和强度。

参考文献

[1]中德英一.プロジェクトデザインと創造実験との連携授業の教育効果:その1快適な自転車サドルの設計と実験による検証、工学教育研究講演会講演論文集[C].平成23年度(59),116-117,2011-08-22.

[2]BLコンジェルジュSPECAL.快適ライディングのためのサドル選びの基礎知識[J].自転車生活,23卷第278号.

浅谈室内设计中人体工程学的运用 第10篇

关键词：室内设计,人体工程学,室内设计师,室内环境

0 引言

室内设计是一门复杂的综合性的学科, 主要目的是要创造出有利于人们身心健康的、安全舒适的工作、生活环境, 而人体工程学就是为这一目的服务的一门基础性学科。室内设计中的人机学所涉及的范围非常广泛, 例如室内光环境的设计、室内色彩的设计、室内声环境的设计、室内家具、设施的形体、尺寸及组合布置等等。

1 人体工程学在室内设计中的应用

1.1 室内光环境设计

在人们所获得的信息中有80%来自光引起的视觉。因此, 创造舒适的光环境, 是室内设计的主要研究课题。室内采光分为天然采光与人工照明。天然采光不仅对人的视觉及健康有利, 而且人们可以通过窗户看见室外的景色, 同时也是节约能源的最基本的手段。天然采光的主要部件是窗户, 窗户分天窗与侧窗, 常见的天窗有矩形天窗、水平天窗、锯齿形天窗、下沉式天窗等。侧窗窗型越宽视野越开阔, 越高光照进深越大。常见的侧窗如落地窗, 视野开阔, 可以取得与室外环境的紧密联系、高台窗可以减少眩光, 并可以给良好的人安定感和私密性。可根据室内环境的需要选用不同的窗型。

人工照明设计即利用各种人造光源的特性, 通过灯具造型设计和分布设计, 造成特定的人工光环境[1]。照度是衡量室内光环境的一个重要的指标。室内照明设计中照度分布要符合人体工程学要求。如工作区域内, 一般照明均匀度不宜低于0.7;非工作区的照度应低于工作区的照度等。同时, 室内光照环境还应保证适宜的亮度分布, 通常被观察物体的亮度如果为相邻环境的3倍时, 视觉清晰度较好[2]。

1.2 室内色彩设计

室内色彩应利于人们生活和工作情绪的稳定, 并满足空间的使用功能的要求, 这是室内色彩设计的一般人机学要求。如办公空间及居室的色彩直接影响人的生活因此使用纯度较低的灰色系列可以获得安静、柔和、舒适的空间感觉。而快餐店使用纯度较高的色彩可获得欢快、活泼与愉悦的室内气氛。

不同的色彩会给人以不同的心理感受, 同时也会影响人的健康。比如, 粉红色会给人温柔舒适感, 但长期生活在粉红色的环境中会导致视力下降、听力减退、脉搏加快, 因此在居室设计中不易大量运用;较小的空间以白色为主色调会使空间获得宽敞感, 但患孤独症或抑郁症的人不宜在这种环境中长期居住。

1.3 室内声环境的设计

室内声环境设计首先要避免噪音, 其方法很多, 如采用具有消音隔声功能的楼板, 门窗, 同时还可以用吸声板作室内墙面。除此之外, 不同的室内空间环境对声环境的要求也不同, 如教室、演讲厅等室内要求各处有良好的语音清晰度, 音乐厅、剧场等室内要求能获得优美悦耳的音质。这就要求声环境设计要考虑到室内空间的容积、室内空间的形体、以及席位的数目等多种因素, 根据不同的室内空间功能要求, 采取合理的处理方法, 同时还要避免回声、声影、声聚焦等多种内声缺陷[3]。

1.4 室内家具、设施的形体、尺寸及组合布置

随着室内设计的发展, 家具、设施的种类也在不断的增加, 家具、设施的形体、尺寸及组合布置是否符合人体工程学的要求, 直接影响着我们的生活质量。如壁柜首先要按人机工程学的原则根据人体操作的可及范围来布置, 其次要根据物品的使用频度设计不同的存储区域。再如, 餐桌面必须保证每人至少有600mm宽的手肘空间, 桌面与膝盖间要保持100mm~200mm的间隙等等[4]。

2 室内设计中运用人体工程学的意义

1) 为人在室内空间的活动范围提供主要的参数依据;

2) 为室内物理环境提供最佳的人体适宜的参数;

3) 为室内空间及用具的形状、尺寸等提供主要的依据;

4) 为室内环境装饰、装修设计的提供科学依据。

3 结论

室内设计中运用人体工程学的最终目的就是为人类创造出安全、高效、舒适的环境, 并取得最佳的使用效能, 这就要求室内设计师能够将人的基本尺度及心理特征、生活特征、工作特征及运动特征等人机学知识运用于室内设计中, 以寻求室内环境与人的和谐关系。

参考文献

[1]刘盛璜.人体工程学与室内设计[M].中国建筑工业出版社, 2004, 7.

[2]李书青.室内设计基础[M].北京大学出版社, 2009, 8.

[3]阮宝湘, 董明明, 邵祥华.工业设计人机工程[M].机械工业出版社, 2010, 8.

人体工程学的局限性 第11篇

关键词：人体工程学；体验式教学；设计；应用

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：2095-4115（2014）02-258-1

一、人体工程学与体验式教学法概述

人体工程学又叫人类工程学或人类工学，具体到产品上，就是产品制造要完全按照人体的生理解剖功能量身定做，以做到更加有益于人体的身心健康。主要以统计、实测、分析为基本研究方法。人体工程学强调实践和理论的结合，是一门技术科学，重视技术和科学的全面发展。人体工程学的主要特点是联系了人和物两大类科学，通过对人的心理和生理的探究，解决人与环境、人与物之间的矛盾，进而推动设计的人性化发展。中国的人体工程学研究是从上个世纪末期从国外引进的，起步较晚，研究不够深入，当前存在很多问题。

体验式教学法是指从教学的需要出发，在教学过程中为了达到既定的教学目的，创造或者引入与教学内容相适应的氛围和具体场景，引起学生的情感体验，促进学生的心理技能全面发展，帮助学生正确而迅速地理解教学内容的一种教学方法。

二、人体工程学体验式教学方式课题设计

人体工程学体验式教学课题设计的主要任务是总结体验式教学的基本内涵和主要特色，对人体工程学体验教学的资料、理论和案例等进行全面地收集、分析和整理。在此基础上，研究人体工程学课程体验式教学方式和教学理论。本文结合具体设计，结合人体工程学课程，确定客体研究，进行课题选取，在此基础上进行体验式教学方法和程序的探讨。体验课题主要讲述人体工程学基本概念和应用，在此基础上，教师引导学生从人体工程学角度教学分析并发现设计中存在的问题，经过深入的探讨，给出解决问题的具体建议和步骤。

三、人体工程学课程体验式教学方式的应用

（一）体验式教学实施手段分析

体验式教学基本按照确定的程序和步骤进行，具体到人体工程学，体验式教学在实施过程中主要包括创设学习情况、互动学习和实践等环节。要想实现教学目标，达到预期的教学效果，就要为学生创造良好的学习情况。

首先，教师应该将课本知识和人体工程学以及生活实际紧密结合起来，在此基础上，教师设计出较好的教学情境，最好是可以利用信息科技手段给学生创造出一种能够体验的学习情境，其中引入多媒体技术实施体验式教学是近年来用的较多的一种方法。多媒体可以完成人工难以完成的复杂课件，并将人体工程学教学中的一些实物直观地展示给学生观看，提升教学效果。

其次，体验式教学的课堂一定是互动的和活跃的，师生在课堂上能够互相配合，教师要引导学生参与到教学的交流与合作，积极引导学生进行学习，培养学生的团体合作与互动的精神，加深学生之间的感情。

最后，实践环节是最能够锻炼学生意志的一个环节，是体验式教学不可或缺的环节，也是其关键环节之一，要让课堂上的死知识变成活知识，一定要把课堂上的知识在实践中加以利用，教师应该引导学生在实践中加深对知识的理解。

（二）体验式教学的实施方法

体验式教学要做好前期的调查工作，要总结出学生的特点，针对性的对学生实施体验式教学。在体验式教学过程中，教师要循循善诱，不断激发学生的学习兴趣，对学生的学习给予肯定和支持。具体来说可以采用案例分析法、访谈、情境设计、虚拟设计、头脑风暴等方法。我们以轮椅使用者空间设计为例，让学生通过观察和摆放空间的使用情况，发现空间范围、家具的高度等存在的问题，结合国内外的设计案例和设计规范进行分析，设计者体验事先设定的情境，进行具体方案的研究，体验空间内使用轮椅的切身感受，然后确定空间尺寸和具体尺寸等内容，最后确定设计的风格。

四、结语

人体工程学涉及多学科的整合、交叉，体验式教学是新时期下教学的新模式，在人体工程学教学中有着重要的地位和作用，在中国的应用前景非常广阔。教师应该结合学生的特点，激发学生的潜能，有针对性地教学，通过体验式教学让学取长补短，提升学生学习的主动性和积极性，对于推动学生的知识学习和实践学习有重要意义。

参考文献：

[1]陈亮，朱德全.学习体验的发生结构与教学策略[J]. 高等教育研究， 2009，（11）.

[2]Gardner，H，Krechevsky，M，Sternberg，R，Okagaki，L.Intelligence in context：Enhancing students‘ practical intelligences for school. Classroom lessons：Integrating cognitive theory and classroom practice . 2004.

[3]楊小微. 在对话中达于理解——关于中学对话教育的理论反思与实践重建[J]. 课程·教材·教法， 2009，（10）.

[4]张志泉.体验教育——当代教育的呼唤[D].曲阜师范大学，2011.

[5]易丽.教学中的体验对学生生命成长的意义[D].华东师范大学，2012.

作者简介：

陈鑫，女， 山东禹城人，河北联合大学轻工学院，助教，硕士研究生，研究方向：环境艺术设计；

人体工程学在室内设计中的应用 第12篇

一、人体工程学的内涵

人体工程学, 又称为人体工学或者是人类工程学, 它最早来源于古希腊语中的“工作、劳动”以及“内部规则”或者是“法律效力”, 就是指对人们在日常生活以及工作中表现出的规律性进行探索研究的学科。它主要包含三大要素, 即人、机以及环境。

二、室内设计的现状

随着我国城市化进程的不断推进, 建筑行业的兴起也带动了室内设计的迅猛发展, 而且室内设计因其工期短、设计灵活等特点, 逐渐受到了越来越多老百姓的青睐。然而, 在室内设计发展的同时, 还是会不可避免的出现一定的问题:

第一, 室内设计市场供需关系的逆差, 导致室内设计人员专业水平参差不齐;

第二, 有些室内设计项目由于任务量大且时间短, 使得无法在短时间内进行科学合理的分析以及设计, 甚至于有些设计还没有完成就已经开始施工, 一方面无法满足业主的基本需求以及设计师的艺术构想, 另一方面还会在很大程度上对时间以及社会资源造成浪费。

三、人体工程学在室内设计中的应用

1、对光环境的设计

人类有八成以上的信息都是借助于光来获取的, 因此, 在室内设计中, 对光环境的设计是保证室内舒适性的先决条件。室内采光一般会通过两种方式, 即自然光以及人工照明。自然光的光线较为柔和, 不仅不会影响到我们的视觉, 同时还能在一定程度上节约能源, 是我国现代建筑中应用最为广泛的采光方式。室内空间运用自然光的主要媒介就是窗户, 窗户又可以分为天窗以及侧窗两种。侧窗可以根据实际需求来加宽加高, 宽度越大则视野越开阔, 而侧窗越高则自然光的进深越大。其中, 为了最大限度的开阔视野, 有些室内设计会采取安装落地窗的方式来实现;而有些用户比较注重安全性以及私密性, 室内设计师就可以通过安装高台窗来满足他的需求。此外, 选用什么类型的窗型, 取决于用户的实际需求以及空间环境的光照要求。

除此之外, 合理的设置室内光环境的照度, 也是人体工程学强调的重点内容。举例来说, 对工作环境的照明进行设计时, 它的照明平均度基本处在0.7左右即可, 而其他的室内空间除非必要, 否则一般都要低于工作环境。

2、对室内色彩的设计

室内色彩, 不单单要满足老百姓的视觉享受, 同时还要对老百姓的情绪起到放松作用, 这也是人体工程学中比较重要的一环。打个比方来说, 针对室内居住环境, 室内的色彩应该能让老百姓感受到家的温馨以及舒适, 可以选择一些纯度较低的色彩对它进行装饰;针对快餐店的室内环境, 则要选择一些纯度较高的色彩, 让消费者能在一些轻松活泼的环境中进食以及娱乐, 等等。不同的色彩会带给人们不同的体会, 并在一定程度上对人们的生理以及心理健康造成影响。举例来说, 想要获得温柔舒适的感受, 就可以选用粉红色来进行装饰, 然而, 粉红色在长期使用中会对我们的视觉神经造成不小的伤害, 因此, 室内设计师在运用粉红色时要慎重;想要将有限的空间环境进一步的扩大, 可以运用以白色为主的色调来进行装饰, 然而, 这种色彩搭配不宜用于抑郁症患者, 长此以往, 会使他们的病情更加的严重。

3、对声环境的设计

老百姓对于居住以及工作环境还有一个重要需求, 那就是声环境。在对声环境进行设计时, 首先要考虑的就是防噪音污染, 具体的操作方式有很多, 比如对双层玻璃的应用, 将传统的室内墙面用吸声板代替, 等等。除此之外, 在一些特殊环境中, 对声环境的需求也大不相同, 比如说音乐厅, 它就要求室内环境获得音质的标准要高;像教室以及演播厅等环境, 则要保证语音的清晰度以及准确度都要符合预期, 等等。以上这些对声环境的要求, 都需要室内设计师以空间环境的实际容积、座位数量以及形体等信息作为前提, 结合不同的功能需求, 来实现对空间环境设计的目的。值得注意的是, 除了要满足人们对声音的需求外, 同时还要采取有效措施来降低室内声音缺陷的发生几率, 常见的内声缺陷有回声、声聚焦等, 只有这样, 才能将室内声环境的设计做到最好, 从而在室内设计中落实人体工程学理念。

4、对室内摆设的设计

室内摆设, 指的就是室内家具、设施等, 在室内设计不断发展的今天, 家具以及设施制造业也得到了突飞猛进的发展, 最直观的体现就是, 当前家具以及设施的种类更加的丰富多样, 功能也更加齐全。而家具的尺寸、形状以及摆放方式等内容是否满足了人体工程学理念, 也会或多或少的对我们生活以及工作环境的品质造成影响。这些家具以及设施主要的服务对象就是人, 因此, 它的尺寸、形状以及摆放方式等必须要以人性化设计为宗旨;与此同时, 在家具以及设施摆放时, 一定要留有人们的使用空间, 这也是满足人体工程学的重要环节。

四、结语

当代的室内设计, 要以人体工程学理念为前提, 借助对室内空间环境进行设计以及创新的方式, 来满足老百姓对于生活以及工作环境的基本需求。室内设计师要坚持以人为本、为人服务为宗旨, 在保证老百姓身心健康以及安全的基础上, 将人体工程学融入进室内设计中。只有将室内空间的每一个因素都与人体工程学联系在一起, 才能真正意义上的实现人性化设计, 从而为我国的室内设计行业发展奠定基础。

参考文献

[1]谢和鹏.人体工程学在室内设计中的应用[J].黎明职业大学学报, 2005, (4) :17-19.

[2]邓兵.人体工程学在室内设计中的应用[J].四川文理学院学报, 2010, 20 (3) :106-107.