人机工程学教案-2012.02.22 - 图文

目 录

课题一 基本知识

项目一 人体工程学简介

一、人体工程学的发展 二、人体工程学的定义

三、人体工程学研究的主要内容和方法 四、人机工程学学科体系

项目二 人体活动及其效率

一、人体活动的原理 二、人体活动的效率

项目三 人的知觉、感觉与环境设计室及内空间环境中的心理与行为

一、神经系统的组成及其功能 二、感觉和知觉 三、视觉和本体感觉

四、室内空间环境中的心理与行为

项目四 人体工程测量学与室内设计

一、人体测量的基本知识 二、人体测量的基本术语 三、常用人体测量数据 四、人体尺寸的应用

项目五 常用家具与空间尺度中的人体因素

一、常用家具中的人体因素 二、空间尺度 三、城市空间尺度

项目六 无障碍环境设计

一、无障碍环境的起源 二、老年人

三、下肢残疾者的便利空间 四、视力残疾者的便利环境 五、无障碍标志

课题二 应用与欣赏

项目一：人体工程应用

项目二：人体工程应用设计作品欣赏

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课题一 基本知识

项目一 人体工程学简介

一、人体工程学的发展

大致分为五个阶段：

1、早期历史（20世纪前期）——（使人适应机器）

Frank,Lillian Gilbreth（人机学研究的先躯）动作研究和车间管理研究。熟练操作与疲劳；工作间的设计和残疾人使用设备的设计。

2、人机工程职业的诞生（1945—1960年）——（使机器适应人） 1945年美国军方成立《工程心理实室》；

1949年人机工程研究会在英国成立，第一本有关人机的书《应用经验心理学：工程设计中的人因学》出版；

1950年英国成立了世界上第一个人类工效学会； 1957年9月美国政府出版周刊《人的因素学会》； 1960年国际人机工程协会成立。

3、快速发展时期（1960—1980年）——（仍然不为普通人所了解）

到60年代，美国的人机工程学基本集中在复杂的军事工业的应用上，随着航天技术的发展，人机工程学迅速成为航天工业的一个重要部分。随后，人机工程学迅速发展，开始在军事和航天工业以外的领域得以应用，包括医药公司、计算机公司、汽车公司和其他消费公司。工厂也开始意识到人机工程学在工作场地和产品设计方面的重要性。

4、计算机、灾难和诉讼（1980—1990年）——（人机工程学的重要性） 1979年Three Mile岛上的核电站事故；

1984年12月4日Union Carbide杀虫剂工厂有毒物质泄漏，4000人死亡，20000人受伤；

1986年苏联Chernobyl核电站事故,300人死亡；

1989年Phillips Petroleum塑料工厂在一场爆炸中夷为平地。 5、1990年以后——（人—机—环境系统的建立） 人类空间站的建立；

计算机和计算机工程的应用；

药物器械设计和老年人产品设计； 人民生活和工作质量设计；

我国人机发展进程

1961年在瑞典斯得哥尔摩举行首次国际人机工程会议。

国际标准化组织（ISO）1975年成立了国际人机工程标准委员会（TC—159）。 1981年我国相应成立中国人类工效学标准技术委员会。

1982年在日本东京举行第八次国际人机工程会议，我国第一次派人参加。 1989年成立《中国人类工效学学会》

1991年1月成为《国际人类工效学协会》正式成员

二、人体工程学的定义

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1、学科命名的由来

欧洲：Ergonomics 人类工程学或工效学。

美国：Human Factors；Human Factors Engineering人类因素学或人类因素工程学。 其他：工程心理学（前苏联）；人间工学（日本）；人体工程学；人机工程学；人类工效学；人机控制学；宜人学等。

2、人机工程学的定义（一）

国际人机工程学会（International Ergonomics Association）：研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的因素，研究人和机器及环境的相互作用，研究在工作中、生活中和休假时怎样统一考虑工作效率 、人的健康、安全和舒适等问题的学科。

《中国企业管理百科全书》将人机工程学定义为：研究人和机器、环境的相互作用及其合理结合，使设计的机器与环境系统适合人的生理、心理等特点，达到在生产中提高效率、安全、健康和舒适的目的。

综上所述可以认为：人机工程学是以人的生理、心理特性为依据，应用系统工程的观点，分析研究人与机械、人与环境以及机械与环境之间的相互作用，为设计操作简便省力、安全、舒适，人—机—环境的配合达到最佳状态的工程系统提供理论和方法的科学。因此，人机工程学可定义为：按照人的特性设计和改善人—机—环境系统的科学。

3、具体含义说明

（1）人—机—环境的具体含义：

人——指操作者或使用者；机——泛指人操作或使用的物，可以是机器。也可以是用具、工具或设施、设备等；环境——是指人、机所处的周围环境，如作业场所和空间、物理化学环境和社会环境等；人—机—环境系统——是指由共处于同一时间和空间的人与其所使用的机以及它们所处的周围环境所构成的系统，简称人—机系统。

（2）人—机—环境之间的关系：相互依存；相互作用；相互制约。

（3）人机工程学的特点：学科边界模糊；学科内容综合性强；涉及面广。 （4）人机工程学的研究对象：人—机—环境系统的整体状态和过程。

（5）人机工程学的任务：使机器的设计和环境条件的设计适应于人，以保证人的操作简便省力、迅速准确、安全舒适，心情愉快，充分发挥人、机效能，使整个系统获得最佳经济效益和社会效益。

三、人体工程学研究的主要内容和方法

1、人机工程学的内容

各国人机工程研究的基本状况—由于各国学科和工业基础不同，各国人机工程的研究方向和侧重点也有所不同，例如:美国侧重工程和人际关系；法国侧重劳动生理学；前苏联注重工程心理学；保加利亚偏重人体测量；捷克、印度等注重劳动卫生学。

目前人机工程学的前沿领域研究包括：

人机关系；人与环境关系；人与生态；人的特性模型；人机系统的定量描述；人际关系、直至团体行为、组织行为、心理状态等方面的研究。

近期国内外人机工程学研究的方向归纳如下：

（1）工作负荷研究，包括体力活动、智力活动、工作紧张等因素引起的生理负荷和心理负荷。

（2）工作环境的研究，包括各种工作环境条件下的生理效应，以及一般工作与生活环境中振动、噪音、空气、照明等因素的人机工程学的研究。

（3）工作场地、工作空间、工具装备的人机工程学的研究。

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（4）信息显示的人机工程学问题，特别是计算机终端显示中人的因素研究。 （5）计算机设计与人机工程学研究。 （6）工作成效的测量与评定。 （7）机器人设计的智能模拟等。

（8）人—机—环境系统中心理学的研究。 2、人机工程学研究的方法：

测量人体各部分静态和动态数据；调查、询问或直接观察人在作业时的行为和反应特征；

对时间和动作的分析研究；测量人在作业前后以及作业过程中的心理状态和各种生理指标的动态变化；观察和分析作业过程和工艺流程中存在的问题；分析差错和意外事故的原因；进行模型实验或用计算机进行模拟实验；运用数字和统计学的方法找出各变数之间的相互关系，以便从中得出正确的结论或发展有关理论

目前常用的研究方法有： 资科研究

资料研究是最基本的、最具普遍性的研究方法。只有在对有关资料的处理、分析和综合的基础上，才有可能发现系统内部的规律性。

调查分析

调查分析法应用非常广泛，既适用于经验性的问题，也适用于心理测量的统计。具体方法一般有：口头询问、问卷调查、跟踪观察等。

实验与测试

实验与测试通常用于研究人的行为或反应。一般需要借助工具、仪器设备。测试结果一般不宜直接用于生产，应用时须结合真人实验作修正和补充。

模拟实验

模拟实验也叫仿真实验，是运用各种技术和装置，模拟最终产品或现实环境、计算机模拟等。它用较低成本即可获取基本符合实际的结果，所以应用日广。

系统分析

系统分析是最能体现人体工程学基本理念，将人—机—环境系统作为一个整体来考查的研究方法。它以资料研究为起点，再结合相关学科的方法。

四、人机工程学学科体系

1、生理人体工程学——这一专业方向涉及人体解剖学、人体测量学、人体生理学、生物力学等学科。

2、认知人体工程学——这一专业方向涉及人的智力活动，诸如感觉、记忆、推理、神经反应等。

3、组织管理工程学——这一专业方向是关于社会技术系统的优化的，包括 组织结构、政策、程序三个方面。

4、应用领域

人体测量学、劳动生理学、环境工程、生物力学、工业心理学等

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项目二 人体活动及其效率

一、人体活动的原理

人所有的肢体活动都是由人体的运动系统实现的。人体的运动系统由三种器官组成：1、骨，2、关节，3、肌肉。这里的肌肉指的是骨骼肌。骨以不同形式(不动、微动、可动)的关节联结在一起构成骨骼，形成人体体形的基础，并为肌肉提供广阔的附着点。骨骼肌附着于骨，在神经的支配下收缩，牵拉其所附着的骨，以可动关节为枢纽，产生杠杆运动。

人体的运动系统有三个功能：运动、支持和保护。人体活动，从简单位移到语言、书写等高级活动，都是在神经系统的支配下，通过肌肉收缩而实现的。人的任何一个动作都会有许多肌肉参加。一些肌肉收缩，承担完成运动预期目的角色，另一些肌肉予以协同配合，还有一些肌肉处于对抗的地位，起着相辅相成的作用，它们适度放松并保持一定的紧张度，以使动作平滑、准确。

人体的躯干由骨骼围合成若干体腔：颅腔、胸腔、腹腔和盆腔。颅腔保护和支持着脑髓和感觉器官；胸腔保护和支持着心、大血管、肺等脏器；腹腔、盆腔保护和支持着消化、泌尿、生殖系统的各脏器。

1、骨和关节

骨是以骨组织为主体构成的器官。骨以骨质为基础，表面覆以骨膜，内部充以骨髓。分布于骨的血管、神经，先进入骨膜，然后穿入骨质，再进入骨髓。

成人的骨共有206块，按其部位分为头颅骨、躯干骨、上肢骨、下肢骨4部分。

骨因其存在部位和功能的不同，形态也各异。按其形态特点分为长骨、短骨、扁骨、不规则骨4种。

骨的间接连接就是所谓的关节。 2、肌肉的生理特征

每一个人的躯体由大量的肌肉覆盖在骨骼上，而肌肉是由许多的肌纤维组成，每一个肌纤维的长度约1毫米--15厘米的圆柱形结构。其直径一般为10-100微米，有时用肉眼可以看到。每条肌纤维都具有一层薄的肌膜，若干细胞核和许多线粒体，在肌纤维中央部位有明暗相间的横纹结构的肌原纤维，它是肌肉收缩的结构单位。肌肉内分布有丰富的小血管，这样肌肉收缩时所需要的能量物质和氧就可以得到大量的供应。肌肉中还有感觉神经和运动神经，感觉神经向中枢神经传递肌肉收缩时的紧张状态，而

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运动神经接受中枢神经传来的信息，以调节肌肉的收缩。这说明，肌纤维只有在中枢神经的调节下，得到充足的能量供应，才能显示出力量。

在肌肉中水占75%。在构成肌肉的固体成分中有20％的蛋白质，5％的有机物（肌糖元、三磷酸腺普、磷酸肌酸等能量物质）和无机盐（钙、钠、钾等）。肌肉中的蛋白质分基质蛋白和一般细胞蛋白。基质蛋白能将肌纤维结合在一起，并将肌纤维的张力传向肌健。一般细胞蛋白，有机红蛋白（约占肌肉中的蛋白质总量1/5)，它能维持肌肉收缩系统中能量中能源的供应。另外肌肉蛋白中还有肌肉收缩中绝对需要的肌球蛋白和肌动蛋白；它们在肌肉蛋白总量中各占33％和15%。因此，从肌肉成分来看，肌纤维中只有含大量不同作用的蛋白质，才能显示出肌肉的收缩力量。所以力量应理解为肌肉纤维收缩克服一定阻力的能力。

3、肌肉的工作方式

肌肉的工作方式为收缩和伸展。当肌肉收缩时，则需要大量的氧供应。肌肉中毛细血管的分布是很丰富的，但在安静时，每平方毫米的肌肉中毛细血管只开放80条左右，而在运动时，毛细血管开放的数量可高达2000-3000条，肌肉中毛细血管的大量开放，使大量的肌纤维获得充足的氧气和丰富的养料。 4、神经系统的角色

神经系统负责传递信息即神经冲动。运动神经元的神经冲动通过神经—肌肉接头传递给骨骼肌。神经—肌肉接头可认为是一种特殊的突触。每条运动神经纤维分出数十至数百分支，每一分支支配一条肌纤维，神经纤维末端失去髓鞘嵌入到肌细胞膜上形成运动终板。要使中枢神经系统的兴奋水准保持在高水平上即肌肉耐力同样也存在心理界限。所以，改善中枢神经的机能兴奋性是进一步提高肌肉耐力的一个重要的因素。

二、人体活动的效率 1．能量供应

肌肉收缩所需的能量是由细胞中的三磷酸腺苷分解提供的。在梅的作用下，它迅速分解为二磷酸腺苷和磷酸，同时释放能量供肌肉完成机械活动。 2．人体活动的效率

人体活动的效率可以所做的有用功与总的能耗相比来衡量。糖、脂肪和蛋白质氧化释放的能量，大部分转化为热能而只有一

小部分转化为机械能。在最有利的条件下，人体70％左右的能量转化为热能。 3．能耗与工作负荷

在某一限度内，人体能耗与人体做功成线性关系，所以可以把能耗作为评估工作负荷的指标。能耗的大小可以通过耗氧量求得，因为人体活动需要能量补给，而能量来自营养物质的氧化，能耗越多，人体的耗氧量也越大。

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项目三 人的知觉、感觉与环境设计室及内空间环境中的心理与行为

一、神经系统的组成及其功能

神经系统——中枢神经——脑：延髓；脑髓；中脑；间脑；小脑；大脑；脊髓 ——周围神经——脑神经；脊神经

——感觉（传入）神经、运动神经（传出） 躯体运动神经（支配骨骼肌） 植物性神经（支配内脏器官） 研究神经系统的意义：

1、神经系统是机体的主导系统：全身各器官、系统均在神经系统的统一控制和调节下，互相影响、互相协调，保证机体的整体统一及其与外界环境的相对平衡。在此过程中，首先是借助于感受器官接受体内外环境的各种信息，通过脑和脊髓各级中枢神经的整合，最后经周围神经控制和调节各个系统的活动，从而使机体得以反应多变的外环境，同时也调节着机体内环境的平衡。

2、神经系统是心理现象的物质基础：从心理学角度看，人的一切心理和意识活动也是通过神经系统的活动来实现的。

二、感觉和知觉

在人类的各种生活环境中，除了人的形态与空间有关，人的知觉与感觉因素也是一个非常重要的因素。知觉和感觉是指人对外界环境的一切刺激信息的接收和反应能力。它是人的生理活动的一个重要的方面。了解知觉和感觉，有助于我们根据人的特点去创造适应于人的生活环境。

良好的生活环境可以促进人的身心健康，提高工作效率，改善生活质量。环境与人类是息息相关的。

影响人类的环境因素有四种：

1、物理环境：声、光、热的因素；

2、化学环境：各种化学物质对人的影响；

3、生物环境：各种动植物及微生物对人的影响； 4、其他环境。

物理环境与环境设计的关系最为密切。因此，我们着重讨论物理环境的问题。

知觉与环境是相互对应的，视觉—光环境、听觉—声学环境、触觉—温度和湿度环境。 人体需要通过良好的感觉器官接受外界环境的刺激。人的主要感觉器官有眼、耳、鼻、舌、身，因而相应也有五类感觉，即听觉、视觉、嗅觉、味觉和触觉（躯体觉）。

躯体觉——是个综合概念，包括有皮肤感觉器官接受外界刺激产生的温度觉、压觉、摩擦和痛觉，还有肌肉和关节及内耳里的感觉器官经刺激后产生的运动觉和平衡觉。

当外界刺激发生变化时，人的相应的感觉也会做出反应。刚刚引起感觉的最小刺激强度称为绝对觉阈。刚刚能引起感觉差别的刺激之间的最小差别称作差别觉阈。

人体对不断变化的环境刺激所引起的感觉差别要比环境的绝对觉阈敏感得多。因接受刺激而身心机能发生变化，这就是反应。为了适应新的环境而创造的与之相适应的身心状态，这种生理活动称为调节。人体感觉功能是这种机制的最前提的条件。

（一）、感觉

1、感觉定义：感觉是人脑对直接作用于感觉器官的事物个别属性的反映，感觉是人们了解外部世界的渠道，也是一切复杂心理活动的基础和前提。

2、感觉类型：视觉、听觉、化学感觉（嗅觉和味觉）、皮肤感觉、本体感觉等。本体

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感觉能告知操作者躯体正在进行的动作及其相对于环境和机器的位置；而其他感觉能将外部环境的信息传递给操作者。

器官接受内外环境的刺激，将其转化为神经冲动，通过传入神经，将其传至大脑皮质感觉中枢，便产生了感觉。

3、感觉的特点： 感受性和感受阈限

外部环境中有许多物质的能量形式，人体的一种感觉器官只对一种能量形式的刺激特别敏感，能引起感觉器官有效反应的刺激称为该感觉器官的适宜刺激（如眼的适宜刺激为可见光；而耳的适宜刺激则为一定频率范围的声波）。

类型：绝对感受性和绝对感受阈限；差别感受性和差别感受阈限； （1）绝对感受性和绝对感受阈项：

a、产生感觉需要有达到一定强度的适宜刺激。刚刚能引起感觉的最小刺激量，称为绝对感觉阈限的下限，感觉出最小刺激量的能力称为绝对感受性。

b、绝对感受性与绝对感觉阈限值成反比，也就是说，引起感觉所需要的刺激量越小即绝对感觉阈限的下限值越低，绝对感受性就越高，感觉越敏锐。

c、若刺激量过大，超过了正常限度，将使感觉消失而引起通觉，甚至造成感官的损伤。刚刚使感觉小时的最大刺激量称为绝对感觉阈限的上限。刺激量在上、下阈限之间才能引起感觉（例如：人眼只对波长380-780mm的光波刺激产生反应，380mm和780mm即为视觉的下、上阈限，波长在380mm以下和780mm以上的光波都不能引起视觉。）。

（2）差别感受性和差别感觉阈限：

当两个不同强度的同类型刺激同时或先后作用于某一感觉器官时，它们在强度上的差别必须达到一定程度，才能引起人的差别感觉。差别感觉阈限即为刚刚能引起差别感觉的刺激之间的最小差别量，对最小差别量的感受能力则为差别感受性，两者成反比关系。

人的各种感觉器官的感受能力的发展是不平衡的，而不同的职业又有各自不同方面的感受能力，如对音乐工作者，要求具有较高的听觉分辨能力，对美术工作者及其某些行业的检验人员要求有较高的视觉颜色分辨能力，而对自动化系统的监控人员，则要求视觉和听觉都有较高的感受性。

感受性对于职业的选择和工种的分配具有实际的价值和意义。人的感觉能力又具有很大的发展潜力，经过训练后，某些方面的感受性可以获得极大的提高。 4、感觉的适应：

在同一刺激物的持续作用下，人的感受性发生变化的过程，称为“感觉的适应”。 这种适应现象，除痛觉外，几乎在所有感觉中都存在，但适应的表现和速度是不同的。除暗适应外，其余各种感觉适应大都表现为感受性逐渐下降乃至消失。

视觉适应中的暗适应约需5分钟以上，明适应约需1-2分钟；听觉适应约需15分钟；味觉和轻适应分别适应约需30S和2S。

“第六感”—让人惊叹的女性直觉

a、令人惊奇的“第六感”——“9.11”事件发生后的“第六感”、到街头的邮箱投信时的相遇

就像上面情景中的例子一样，在现实生活中，许多女性都或多或少地体验过自己凭直觉做出判断或预测的准确性。这种判断往往是对问题直接做出结论，缺少可以意识到的和能用言语表达的过程和依据，然而却能一击即中，精确无误。这就是所谓的女性神奇的直觉能力。

b、“第六感”为什么钟情女性

女性有不同男性的思维方式：即直觉思维和逻辑思维的区别；

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直觉思维，是指对一个问题未经逐步分析，仅依据内因的感知迅速地对问题答案作出判断，猜想、设想，或者在对疑难百思不得其解之中，突然对问题有“灵感”和“顿悟”，甚至对未来事物的结果有“预感”“预言”等都是直觉思维。直觉思维是一种心理现象，它不仅在创造性思维活动的关键阶段起着极为重要的作用，还是人生命活动、延缓衰老的重要保证。直觉思维是完全可以有意识加以训练和培养的。

逻辑思维，人们在认识过程中借助于概念、判断、推理等思维形式能动地反映客观现实的理性认识过程，又称理论思维。它是作为对认识着的思维及其结构以及起作用的规律的分析而产生和发展起来的。只有经过逻辑思维，人们才能达到对具体对象本质规定的把握，进而认识客观世界。它是人的认识的高级阶段，即理性认识阶段。

女性的集中注意和扩散联想；

女性对接近的事情和类似的事情的敏感性 c、“第六感”的生理学秘密

科学实验表明，人体除了有视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉等五个基本感觉之外，还具有对肌体未来的预感。生理学家把这种感觉称为“机体感”、“机体模糊知觉”，也叫做人体的“第六感觉”。

第六感觉在生理学上又指人们对内脏器官的感觉，它是由于机体内部进行的各种代谢活动使内感官受到刺激而产生的感觉。“第六感觉”的感知并没有什么专一的感觉器官，它是由机体各内脏器官的活动，通过附着于器官壁上的神经元发出神经电冲动，把信号及时传递给各级神经中枢而产生的。

d、“第六感”的心理学解释 心理学上认为，“第六感”是基于于内省和观察之间的一种获得知识的方法。这种方法不需要应用知觉进行信息加工，而是使用一些尚未知晓的机制，直接判断是基于对不确定的感觉和印象的经验。

例如：一个科学家获得一个新的理论可能是因为想法突然“跳入”他的脑海甚至是在梦中出现；我们可以凭直觉判断一个人不诚实，虽然并不能判定他所说的话是虚假的。 在以上两个例子里，看起来发生的似乎是大脑在无意识的情况下将信息储存起来进行分类，并且它已经发展出一种能力来更快地以自己的方式而不是可以清晰表达的外部言语寄存经验，因此它仅仅能提供加工过程最后的结果。当然，并不能保证说，这些结论是正确的。

一些科学家认为，其实男性也和女性一样拥有神秘的“第六感”。只不过由于社会的原因，男性往往不得不表现的更加雄辩、更加尊重逻辑，因而忽略了感觉，这也许就是我们将“第六感”归为女性专利的原因吧。

（二）知觉

1、知觉的定义：知觉是在人脑对直接作用于感觉器官的客观事物和主观状况整体的反映。

2、知觉的过程：客观事物的各种属性分别作用于人的不同感觉器官，引起人的各种不同感觉，经大脑皮质联合区对来自不同感觉器官的各种信息进行综合加工，于是在人的大脑中产生了对各种客观事物的各种属性、各个部分及其相互关系的综合的整体的决策，这便是知觉。

3、知觉的基本特性

a、知觉的整体性：把知觉对象的各种属性、各个部分知觉成为一个同样的有机整体，这种特性称为知觉的整体性。

知觉的整体性可使人们在感知自己熟悉的对象时，只根据其主要特征可将其作为一个整体而被知觉。如，见到建筑群中的冷水塔，电力工程师立即会将该建筑群知觉为一个热

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电厂。

b、知觉的理解性：根据已有的知识经验去理解当前的感知对象，这种特性称为知觉的理解性。

由于人们的知识经验不同，所以对知觉对象的理解也会有不同，与知觉对象有关的知识经验越丰富，对知觉对象的理解也就越深刻。在复杂的环境中，知觉对象隐蔽、外部标志不鲜明、提供的信息不充分时，语言的提示或思维的推论，可唤起过去的经验，帮助人们去立即理解当前的知觉对象，使之完整化。此外，人的情绪状态也影响人对知觉对象的理解。

c、知觉的恒常性：人们总是根据已往的印象、知识、经验去知觉当前的知觉对象，当知觉的条件在一定范围内改变了的时候，知觉对象仍然保持相对不变，这种特性称为知觉恒常性。

大小恒常性：在天空中飞行的飞机，在视网膜中的映象是近大远小，但在知觉中它的大小是不变的。

颜色恒常性：当照射物体表面的颜色光发生变化时，人们对该物体表面颜色的知觉仍然保持不变。同样的物体在不同光源或光线下颜色是恒定不变的。即物体的颜色不是由入射光决定的，而是由物体本身的反射属性决定的。

形状恒常性：是指个体在观察熟悉物体时，当其观察角度发生变化而导致在视网膜的影象发生改变时，其原本的形状知觉保持相对不变的知觉特征。

方向恒常性：是指个体不随身体部位或视像方向改变而感知物体实际方位的知觉特征。人身体各部位的相对位置时刻在发生变化，弯腰时，侧卧时、侧头时、倒立时等，当身体部位一旦改变，与之相应的环境中的事物的上下左右关系也随之变化，但人对环境中的知觉对象的方位的知觉仍保持相对稳定，并不会因为身体部位的改变而变化。

知觉的恒常性保证了人在变化的环境中，仍然按事物的真实面貌去知觉，从而更好地适应环境。

4、知觉的选择性：

作用于感官的事物是很多的，但人不能同时知觉作用于感官的所有事物或清楚地知觉事物的全部。人们总是按照某种需要或目的主动地有意识地选择其中少数事物作为知觉对象，对它产生突出清晰的知觉映象，而对同时作用于感官的周围其他事物则呈现隐退模糊的知觉映象，从而成为烘托知觉对象的背景，这种特性称为知觉的选择性。

影响知觉选择性的因素：

a、知觉对象与背景之间的差别越大，对象越容易从背景中区分出来。

b、在固定不变或相对静止的背景上，运动着的对象最容易成为知觉对象，如在荧光屏上显示的变化着的曲线。

c、人的主观因素，如任务、目的、知识、兴趣、情绪不同，则选择的知觉对象也不同。

d、刺激物各部分相互关系的组合，如彼此接近的对象比相隔较远的对象、彼此相似的对象比不相似的对象容易组合在一起，而成为知觉的对象。

（三）感觉和知觉的关系和区别

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从知觉的过程得知，客观事物是首先被感觉，然后才能进一步被知觉，所以知觉是在感觉的基础上产生的，感觉的事物个别属性越丰富、越精确，对事物的知觉也就越完整、越正确。感觉和知觉都是客观事物直接作用于感觉器官而在大脑中产生对所作用的反映。在生活和生产活动中，人都是以知觉的形式直接反映事物，而感觉只作为知觉的组成部分而存在于知觉之中，很少有孤立的感觉存在，在心理学中称为“感知觉”。

感觉反映的是客观事物的个别属性，而知觉反映的是客观事物的整体。感觉的性质较多取决于刺激物的性质，而知觉过程带有意志成分，人的知识、经验、需要、动机、兴趣等因素直接影响知觉的过程。

三、视觉和本体感觉

（一）视觉

在人们认知世界的过程中，大约有80%-90%的信息是通过视觉系统获得的，因此，视觉系统是人与外界相联系的最主要途径。

物体依赖于光的反射映入眼睛，所以，光、对象物、眼睛是构成视觉现象的三个要素。但视觉系统并不只是眼睛，从生理学角度看，它包括眼睛和脑；从心理学角度看，它不仅包括当前的视觉，还包括以往的知识经验。换句话说，视觉捕捉到的信息，不只是人体自然作用的结果，而且也是人的观察与过去经历的反映。

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人们得到信息的途径可分为:a直接的——如直接看到的自己周围的人和物；b间接的——即借助于各种视觉显示装置，如CRT屏幕、雷达、电视机等。在科学技术高度发达的今天，后一种途径对于人们获得视觉信息更为重要。

1、视觉术语

a、视角：被看目标物的两点光线投入眼球的交角。

眼睛能分辨被看目标物最近两点光线投入眼球时的交角，称为临界视角。

视力为1.0，即视力正常，此时的临界视觉=1度，若视力下降，则临界视角值增大。在设计中，视角是确定设计对象尺寸大小的依据。

b、视力：视力是眼睛分辨物体细节能力的一个生理尺度，用临界视角的倒数来表示，即：视力=1/临界视角

认清物体形状的视力为中心视力；在暗环境中辨别物体形状的视力为夜视力。两只眼睛中所形成的物象，融合为双眼单视后，可用以辨别物体高低、深浅、远近、大小，这种辨别物体立体位置的视力为立体视力或深度觉。

c、视野

一般视野：视野是当人的头部和眼球不动时，人眼能觉察到的空间范围，通常以角度表示

色觉视野：不同的颜色对人眼的刺激不同，所以视野也不同。白色的视野最大，黄、蓝、红、绿色的视野依次渐小。

垂直最佳视区：上、下15度

最佳视野范围：水平视线以下30度。

有效视野范围：水平视线以上25度、以下35度。 最大固定视野：115度。 扩大的视野：150度。

在垂直面内，实际上人的自然视线低于标准视线，直立时低15度，放松站立时低30度，放松坐姿时低40度。因此，视野范围在垂直面内的下界限也应该随着放松立姿、放松坐姿而改变。

d、视距：视距是人在操作系统中正常的观察距离。

视距的确定：一般应根据观察目标的大小和形状以及工作要求确定视距。通常，观察目标在5600mm处为适宜，低于3800mm时会引起目眩，超过7800mm时细节看不清。

头部转动角度：左右均不宜超过45度，上、下均不宜超过30度。当转移视线时，约97%时间的视觉是不真实的，所以应避免在转移视线中进行观察。

2、对比感度

物体与背景有一定的对比度时，人眼才能看清其形状。这种对比可以用颜色（背景与物体具有不同的颜色），也可以用亮度（背景与物体在亮度上有一定的差别）。

人眼刚刚能看辨别到物体时，背景与物体之间的最小亮度差称为临界亮度差。临界亮度差与背景亮度之比称为临界对比；临界对比的倒数称为对比感度。对比感度与照度、物

体尺寸、视距、和眼的适应情况等因素有关。在理想情况下，视力好的人，其临界对比约为0.01，也就是其对比感度达到100。

3、视觉的适应

视觉的适应：视觉适应是人眼随视觉环境中光量变化而感受性发生变化的过程。视觉适应的种类为暗适应和明适应。

暗适应：人由明亮的环境转入暗环境，在暗环境中视网膜上的1.2亿个视杆细胞感受光的刺激，使视觉感受性逐步提高的过程称为暗适应。暗适应过程的时间较长，最初5分钟，适应的速度很快，以后逐渐减慢。获得80%的暗适应约需25分钟，完全适应则需1小

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时。人在暗环境中可以看到大的物体、运动物体，但不能看清细节，也不能辨别颜色。

明适应：人由暗环境转入明亮的环境，视杆细胞失去感光作用而视网膜上的600-800万个视锥细胞感受强光的刺激，是视觉阈限由很低提高到正常水平，这一过程称为明适应。明适应在最初30S内进行得很快，然后渐慢，约1-2分钟即可完全适应。人在明亮的环境中，不仅可以辨认很小的细节而且可以辨别颜色。

（二）本体感觉的种类

1、平衡觉：人对自己头部位置的各种变化及身体平衡状态的感觉。

影响平衡觉的因素：酒、年龄、恐惧、突然的运动、热紧迫、不常有的姿势等。 2、运动觉：人对自己身体各部位的位置及其运动状态的一种感觉。运动觉涉及人体的每一个动作，是仅次于视、听觉的感觉。人的各种操作技能的形成更有赖于运动觉信息的反馈调节。

3、人的心理特征

心理特征有两部分组成心理过程和个性心理。

心理过程是指心理活动发生、发展的过程，也就是人脑对现实的反映过程。以知觉过程为例我们看到一个物体，先要用眼睛来接受来自物体的光刺激，然后经过神经系统的加工，把光刺激转化为神经冲动，从而察觉到物体，接着要将看到的物体，从它的环境或背景中区分开来，最后要确认这个物体，并叫出它的名称。

个性心理，为人的个性，每个人各不相同。个性心理是在完成一般心理过程后发展起来的，没有一般的心理过程的发生发展，就不可能有个性心理的发生、发展。也可以比喻为：一般的心理过程为基础，个性心理是上层建筑。

个性心理包含两方面的内容：一是个性倾向性，一是个性特征。前者包括：动机；记忆；遗忘；注意；思维和想象；后者包括：能力、气质、性格。

（1）、能力——指一个人顺利完成一定活动所表现出的稳定的心理特征。它直接影响活动的效率。 能力的分类：

一般能力——认识活动的能力，也称智力。（包括观察力；记忆力；注意力；思维力；想象力等）；特殊能力——从事某种专业活动所需要的能力。包括写作能力；管理能力；机械操作能力等。

（2）、气质——主要由生物遗传因素决定的、并具有相当稳定的心理活动的动力特征。气质使每个人的整个心理活动过程，都带有个人独特的色彩。

a、分类：

胆汁质——神经活动强而不平衡型

多血质——神经活动强、平衡而灵活型 粘液质——神经活动强、平稳而不灵活型 抑郁质——神经活动型 b、气质类型的特点

胆汁质的人热情直爽、精力旺盛、脾气急噪、心境变化剧烈、易动感情、具有外向性。（冲动）； 多血质的人大多活泼好动，反应速度快，热情幽默，喜欢与人交往，能适应环境，具有外向性。（轻率）；粘液质的人则安静、稳重、反应缓慢、情感不易外露、沉默寡言、善于忍耐、注意不易转移、具有内向性。（忠实）；抑郁质的人心理脆弱、多愁善感、常为他人不易觉察的一些小事感到忧虑，具有内向性。（缺乏自信）

c、气质与职业

胆汁质适合扮演征服者的角色，他们可以成为成功的旅游者、政治家或者演员；多血质在需要轻松自如的交际能力的领域，有多血质特征的人能取得更大的成功。他们可以成

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为经理、社会工作者、还有 ??大骗子；粘液质可以在银行业、科学领域取得成功。总的来说，这些领域需要耐心；抑郁质对于从不偏离预定轨道一步的抑郁质者而言，他们是卓越的执行者。

d、说 明

?气质与其他个性心理特征相比是比较稳定的，但也不是绝对不可改变的。随着年龄的增长，环境和教育的影响，也会有所改变。特别是教育的作用，有可能使具有类似气质的人各自沿着气质类型的积极方面发展而形成不同性格特点。

?气质类型并无优劣之分，但每种气质类型都有自己的影响优势，而不同的职业又要求每个人具有不同的心理品质。因此，在选择职业和分配时，要考虑人的气质，尽可能地使用气质与其工作相适应的人，以便扬长补短，有利于提高工作效率。尤其是选拔特殊职业的人员，更是必须测定其气质类型。

?胆汁质者有良好的自我教育能力。他们意志坚强、能够自我约束，只有他们中间才会出现不知疲倦的工作狂。

沉稳的粘液质者应该多向前，不要拘泥于小事。多血质者举止轻率，而工作后，面对处处要求的制度与秩序，他也能适应。而缺乏自信的抑郁质者应为所有事情赞美自己，包括小事。这种人的自负能够带来益处。

（3）性格：

一般指个体对现实的稳固的态度以及与之相适应的习惯化的行为方式。它是一个人区别于他人的最重要、最鲜明的个体心理特征。性格具有鲜明的社会性，是人们在长期的社会生活实践过程中逐渐形成的。已形成的性格通常是比较稳固的，贯穿于并指导着人们的一切行为举止。因此，性格突出的反映了一个人的独特的精神风貌，是个性中最具有核心意义的心理特征。

气质影响着性格的形成和发展；性格对气质有一定程度的改造作用，两者互相渗透。 人的性格特征：

a、对现实态度的特征：对社会、工作、其他人、自己的态度，如正直、诚实、积极、勤劳、谦虚，与其相反的表现为圆滑、虚伪、消极、懒惰、骄傲等。

b、意志特征：独立性、自制性、坚持性、果断性，与其相反的是易受暗示性、冲动性、动摇性、优柔寡断等。

c、情绪特征：热情、乐观、幽默、，与其相反的为冷淡、悲观、忧郁等。

d、理智特征：深思熟虑、善于分析与综合，与其相反的为轻率、武断、主观自以为是等。

（4）动机：

动机是驱使个体去进行活动的心理动力。它是在个体的物质需要和精神需要的基础上产生、而有不为他人直接观察到的内在心理倾向。动机的作用——引发作用、决策作用、选择作用。

（5）记忆：

人们感知过、思考过、体验过、操作过的事物，都可以保留在头脑中，并且在需要的时候又可以将它们重现出来，这一过程即为记忆。

a、记忆的作用：他是人们获取知识、积累经验、进行高级认识活动和发展个性心理特征的必要条件。

b、记忆的含义：包括记和忆。记体现为识记和保持；忆体现为再认和回忆。 c、记忆的三个阶段：瞬时记忆；短时记忆；长时记忆。

?瞬时阶段——记忆的初级阶段，它是外界刺激以极短的时间一次呈现后，一定数量的信息在感觉通道内被迅速登记并保持一瞬间的过程。

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?短时阶段——它是信息一次呈现后，保持时间在一分钟以内的记忆。

?长时阶段——记忆发展的最高阶段，保持时间在一分钟以上、数日、数月、数年、甚至终身不忘的记忆。

d、如何增强记忆力呢？

?把人名、面孔、事件等，按一定的思考模式编码；?采用“注—义”方法：把注意力集中在想记住的事情上，然后赋予意义。（广告词）；?把枯燥无味的事物简单地组织起来能帮助记忆。（食物杂货单可分成肉类、谷类、蔬菜等）；④设法减少必须记住的事物、事项的数目。（如放钥匙的地方；出门要拿的东西等）；⑤所谓的“脑慢跑”即多动脑筋，能让头脑强健。（玩猜字迷、多阅读书籍、报刊、杂志、辩论等）；⑥健身也有利于健脑。（每星期多步行1.6公里,认知能力衰退的几率就降低13%)；⑦药物食物治疗：银杏有助于增强记性；⑧充分休息：睡眠可让大脑有时间去为记忆编码，也可以舒解精神压力；⑨放慢生活节奏；⑩多关心家人与朋友，多培养几种爱好，都对记忆力有好处。提倡“热爱生活、积极生活”。

（6）遗忘：

保持在头脑中的信息随着时间的推移和后来经验的影响，不论在质量上，还是在数量上都发生一定的变化，在数量上变化的一个重要表现，即为识记的保持量逐渐减少，致使识记过的信息不能再认和回忆，或者发生错误的再认和回忆，这就是遗忘。遗忘的作用：积极作用、消极作用。

（7）注意：

注意是依附和伴随人的认识、情感、意志等心理过程而存在的一种心理现象，人的心理活动均有一定的指向性和集中性，心理学上称为“注意”。

注意的过程：当一个人对某一事物发生注意时，他的大脑半球内的有关部分就会形成最优越的兴奋中心，同时这种兴奋中心会对周围的其他部分发生诱导作用，导致对这种事物具有高度的意识性，从而对该事物产生清晰、完整和深刻的反映。

分类——无意注意、有意注意。

无意注意是没有预定目的、不需要意志努力的注意。无意注意又称不随意注意，就是我们经常说的不经意。

有意注意是人所特有的一种心理现象,它是有目的，具有一定意志努力的注意。有意注意时往往需要一定的努力，人要积极主动地去观察某种事物或完成某种任务。有意注意常常服从于活动的任务。人自觉地提出的任务，决定着在进行活动的时候要区分出哪些对象和现象，以及它们的那些方面、特点和性质，也就是决定着在这种情况下要注意些什么。

（8）思维和想象 a、思维

?思维的定义：思维是人脑对客观事物的间接和概括的反映，它是认识过程的高级阶段，人们通过思维才能获得知识和经验，才能适应和创造环境，思维是心灵的中枢。

?思维的过程

分析——把事物整体分解成为各个部分思考的过程。 综合——把事物各个部分联系起来的思考过程。

比较——把事物加以对比，确定他们的相同和不同点的过程 抽象——把事物的本质特征和非本质特征区别开来的过程

概括——把事物的共同点和一般点分开出来，并以此为基础把它们联系起来的过程。 ?思维的形式

概念——是人们对事物一般特征和本质特征的反映。 判断——是对事物之间关系的反映。

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推理——是从一个和几个已知判断中推出的新的判断。 ④思维的特点

敏捷性、灵活性、深刻性、独创性、批判性 b、想 象

?想象的含义：利用原有的形象在人脑中形成新的形象的过程。 ?想象的分类：

无意想象——没有目的、不需要作出努力的想象

有意想象——指再造想象（即根据一定的文字或图形等描述所进行的想象）、创造想象（即在头脑中构造出前所未有的想象）、幻想（是对未来的一种想象）。

?想象的作用

1.想象是一种内省，可以调节人体在各种情况下的反应。想象通过正面积极地对事物作出回应，使身体作出有益于健康的反应；2.想象可以帮助我们克服恐惧、树立自信、增强兴趣，使潜意识（这是控制我们的态度和思维的重要部分）中充满快乐；3.想象就象是人们所说的“白日梦”，可使我们的思维摆脱单调而无聊的日常定式，来到一个更加美好的宇宙中，在这里，我们的愿望都能；4.想象能够帮助我们树立积极和向上的思维方式，从而培养乐观的个性，来享受现实生活中的美好并对未来充满憧憬，将过去的种种美好和不幸转变成自己的经验和智慧；5.想象是一种感觉、一个主意、一个计划，远不是作个幸福的白日梦那么简单。想象是在我们的心底对我们所渴望的一切作出最完善的准备；6.想象就是为了保持积极的态度，想象就是改善我们的生活质量；7.想象能够锻炼人的形象思维能力和创造能力。将形象的力量转化为内在的健康、自信以及满足。所有的人都能够在自己的心中创造出美好的形象；8.想象能够帮助我们将大脑的左右半球联系起来，并刺激大脑的各个部位参于整体活动。我们的大脑有着完善的能力，能够将现实的生活转变为不可思议的美好景象。大脑的每个半球都有自己不同的职能。左半球负责逻辑思维、从事分析、计算和语言学习，右半球则负责形象思维，代表我们的想象力和创造力，负责形象、感觉、诗歌、梦想和创新。最理想的状态是大脑的两个半球协调一致的工作，在这样的状态下，大脑能够完善地捕捉外界的信息，从而作出全面的决定。但在通常情况下，两个半球很少能协同工作。

④想象力的锻炼方法

1.想象一个简单的物体，比如一个水晶做成的小金字塔，完全透明、非常明亮。然后试着去在脑海中构想这个金字塔的形状、内部光线的折射，接着设想你把它放在手里，感觉它的能量。

2.在你的回忆中寻找一个最为复杂的印象，如在野外郊游的一天，让你的思想去重温每一个细节，温暖的阳光，吹过脸庞的清风，花草树木的清香，小鸟的呜叫和蓝蓝的天空。5分钟之后你就发现，这一次神游能让你浑身轻松，就像是真的在原野中度过了美好的一天。

四、室内空间环境中的心理与行为

人的行为特征因人类社会的复杂多样,受其各种因素的影响,诸如文化、社会制度、民族、地区等,因而呈现出复杂多样的行为特征。 1、心理空间

人们并不仅仅以生理的尺度去衡量空间范围，对空间的满意程度及使用方式还决定于人们的心理尺度，这就是心理空间。 （1）个人空间

每个人都有自己的个人空间，这是直接在每个人的周围的空间，通常是具有看不见的

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边界，在边界以内不允许“闯入者”进来。它可以随着人移动，它还具有灵活的收缩性。

个人空间的存在可以有很多的证明。如你在一群交谈的人中、在图书馆中、在公共汽车上或在公园中、在人行道上等。人与人之间的密切程度就反映在个人空间的交叉和排斥上。

（2）领域性

“领域性” 是从动物的行为研究中借用过来的，它是指动物的个体或群体常常生活在自然界的固定位置或区域，各自保持自己一定的生活领域， 以减少对于生活环境的相互竞争，这是动物在生存进化中演化出来的行为特征。 人也具有 “领域性”， 来自于人的动物本能，但与动物不同。因为“ 领域性” 对人已不再具有生存竞争的意义，而更多的是心理上的影响。

与“个人空间”所不同的是，“领域性” 并不表现为随着人的活动可移动的特点， 它倾向于表现为一块个人可以提出某种要求承认的“不动产”，“闯入者”将遇到不快。

领域性在日常生活中是常见的，如办公室中你自己的位子，住宅门前的一块区域等。 （3）人际距离

人与人之间距离的大小取决于人们所在的社会集团（文化背景）和所处情况的不同而相异。熟人还是生人，不同身份的人，人际距离都不一样（熟人和平级人员较近，生人和上下级较远）赫尔把人际距离分为四种：密友、普通朋友、社交、其他人。 2、人在空间中的定位

即使是偶然地观察在公共场合等待的人们，你也会发现人们确实在可能占据的整个空间中均匀地散布着，他们不一定在最适合上车的或干其他事的地方等候。

（1）斯梯里思观察了伦敦地铁各个车站候车的人以及剧场、门厅的人们，发现人们总愿意站在柱子附近并远离人们行走路线的地方。在日本，卡米诺在铁路车站进行了类似的研究。从这些研究中可以看出人们总是 设法站在视野开阔而本身又不引人注意的地方，并且不至于受到行人的干扰。

（2）在选择餐馆的座位时，人们愿意坐在靠边桌旁而不是中间的桌子。 3、空间环境与人际交流

人类的行为模式与空间的构成有密切的关系，这类研究中最早的是由费思汀格等进行的。他们研究了空间的不同布局中发生的人际交流的类型，他们发现那些位于住宅群体布局中央的人有较多的朋友，类似的研究也在办公室、教室及其他地点进行。 4、捷径效应

所谓捷径效应是指人在穿过某一空间时总是尽量采取最简洁的路线，即使有别的因素的影响也是如此。

观众在典型的矩形穿过式展厅中的行为模式与其步行街中的行为十分相仿。观众一旦走进展览室，就会停在头几件作品前，然后逐渐减少停顿的次数直到完成观赏活动。由于运动的经济原则（少走路），故只有少数人完成全部的观赏活动。 5、幽闭恐惧

幽闭恐惧在人们日常生活多少会遇到，有的人重些，有的人轻些。如坐在只有双门的轿车后坐上、乘电梯、坐在飞机狭窄的舱里，总是有一种危机感，会莫名其妙地认为 “万一” 发生问题会跑不出去。原因在于对自己的生命抱有危机感，这些并非是胡思乱想，而是 这几个空间形式 断绝了人们与外界的直接联系。 6、恐高症

自从人类的祖先离开丛林来到地上后，发展了新的平衡感觉，他们已不再能悠哉悠哉地荡于林间树梢, 对高处产生了本能的恐惧感。登临高处，会引起人血压和心跳的变化，人们登临的高度越高，恐惧心理越重。在这种情况下，许多在一般情况是合理的或足够安

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全的设施也会 被人们认为不够安全。如栏杆的高度是否够高、是否牢固。 在这里人们衡量的标准主要的是心理感受。

从上述的研究可以看出，人与人之间的相互作用、人的行为方式中，空间环境的形态起着很大的影响作用，正如阿尔特曼指出的：“可以认为空间的使用既由人决定，同时又决定人的行为”。

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项目四 人体工程测量学与室内设计

一、人体测量的基本知识

1、定义：

人体测量学是一门用测量方法研究人体的体格特征的科学。它是通过测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的差别，用以研究人的形态特征，从而为各种工业设计和工程设计提供人体测量数据。

2、人体测量数据的种类： 静态尺寸：人体构造上的尺寸

动态尺寸：人体功能上的尺寸—包括人在工作姿势下或在某种操作活动状态下测量的尺寸。

3、人体测量的内容

(1)形态测量——人体形态测量是以采集人体各部分的尺寸为目的，它与人体解剖学密切相关。

(2)生理测量——人体生理测量是以获取人体各项生理指标为目的，它与人类生理学直接相关。

(3)运动测量——人体运动测量是以了解人肢体的活动范围为目的，它与劳动内容和过程相关。

二、人体测量的基本术语

1、被测者姿势：

为使测量结果有可比性，作静态测量时，被测者必须保持一定的标准姿势，最常采用的姿势是立姿和坐姿。

（1）立姿：挺胸直立，头部以眼耳平面定位，眼睛平视前方，肩部放松，上肢自然下垂，手伸直，手掌朝向体侧，手指轻贴大腿侧面，自然伸直，左、右足后跟并拢，前端分开，使两足大致呈45角，体重均匀分布于两足。

（2）坐姿：挺胸坐在被调节到腓骨头高度的平面上，头部以眼耳平面定位，眼睛平视前方，左右大腿大致平行，膝弯曲大致成直角，足平放在地面上，手轻放在大腿上。

2、测量基准面

人体基准面的定位是由三个互为垂直的轴（铅垂轴、纵轴和横轴）来决定的。人体测量中设定的轴线和基准面如右图。

（1）矢状面：正中矢状面；（2）冠状面；（3）水平面； 眼耳平面。 3、测量方向

（1）在人体上、下方向上，将上方称为头侧端，将下方称为足侧端。

（2）在人体左、右方向上，将靠近正中矢状面的方向称为内侧，将远离正中矢状面的方向称为外侧。

（3）在四肢上，将靠近四肢附着部位的称为近位，将远离四肢附着部位的称为远位。 （4）对于上肢，将挠骨侧称为挠侧，将尺骨侧称为尺侧。

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（5）对于下肢，将胫骨侧称为胫侧，将腓骨侧称为腓侧。 4、支承面和衣着

立姿时站立的地面或平台以及坐姿时的椅平面应是水平的、稳固的、不可压缩的。 5、测量方法

人体测量的方法有两种：接触测量和非接触测量。

接触测量即传统的手工测量。手工测量的工具主要有软尺、测距仪、角度计、截面测量仪等。手工测量的优点是设备简单，缺点是测量速度慢且易受人的主观因素的影响。 非接触测量是应用计算机和其他复杂设备的测量，可较快获取大量数据。常见的有：穿透式图像重建系统(对人体有害）、投影式图像重建系统、反射测距技术、三角测量技术、莫尔条纹法、四步移相干涉相位测量法、TC之分层轮廓测量法等。

6、测量精度

测量值的读数精度，线性测量项目为1mm，体重为0.5 kg。 7、人体测量的主要仪器 (1) 人体测高仪:

主要用来测量身高、坐高、立姿和坐姿的眼高以及伸手向上所及的高度等立姿和坐姿的人体各部位高度尺寸。

（2）人体测量用直角规：

主要用来测量两点间的直线距离，特别适宜测量距离较短的不规则部位的宽度或直径。如耳、脸、手、足

（3）人体测量用弯角规：

用于不能直接以直尺测量的两点间距离的测量，如测量肩宽、胸厚等部位的尺寸。 8、人体测量中的主要统计函数（术语） （1）总体、样本

总体—统计学中，把所要研究的全体对象的集合称为“总体”。人体尺寸测量中，总体是按一定特征被划分的人群。因此，设计产品时必须了解总体的特性，并且对该总体命名，例如，中国成年人、中国飞行员等。

样本—统计学中，把从总体取出的许多个体的全部称为“样本”。各种人体尺寸手册中的数据就是来自这些样本，因此，设计人员必须了解样本的特点及其表达的总体。

（2）均值、标准差

描述一个分布，必须用两个重要的统计量：均值和标准差。前者表示分布的集中趋势；后者表示分布的离中趋势。

（3）适应域

一个设计只能取一定的人体尺寸范围，只考虑整个分布的一部分“面积”，称为“适应域”，适应域是相对设计而言的，对应统计学的置信区间的概念。

适应域可分为：对称适应域、偏适应域。对称适应域对称于均值；偏适应域通常是整个分布的某一边。

（4）百分位

百分位由百分比表示，称为“第几百分位”。例如，50%称为第50百分位。 （5）百分位数

百分位数是百分位对应的数值。例如，身高分布的第5百分位数为1543，则表示有5%的人的身高将低于这个高度。

在人体测量资料中，常常给出的是第5、第50和第95百分位数值。在设计中，当需要得到任一百分位数值时，则可按下式求出：

1%-50%之间的数值：P=M-（SK）

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50%-99%之间的数值：P=M+（SK）

M为标准值；S为标准差；K为百分比变换系数。

9、人体尺寸的区域划分 区域 东北、华北区 西北区 东南区 华中区 华南区 西南区 省份 黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、山东、北京、天津、河北 甘肃、青海、陕西、山西、西藏、宁夏、河南、新疆 安徽、江苏、上海、浙江 湖南、湖北、江西 广东、广西、福建 贵州、四川、云南 10、各地区身高、体重的M、S值 M值 S值 M值 东北、华北区 1693（1586） 56.6(51.8) 64（55） 西北区 1684(1575) 53.7(51.9) 60(52) 东南区 1686(1575) 55.2(50.8) 59(51) 华中区 1669(1560) 56.3(50.7) 57(50) 华南区 1650(1549) 57.1(49.1) 56(49) 西南区 1647(1546) 56.7(53.9) 55(50 11、百分比对应的变换系数K 百分比 变换系数K 百分比 变换系数K 5% 1.645 75% 0.674 10% 1.282 80% 0.842 20% 0.842 90% 1.282 25% 0.674 95% 1.645 50% 0.000

例1：设计适用于90%华北男性使用的产品，试问应按怎样的身高范围设计该产品尺

寸？

解：由表查知华北男性身高平均值

M=1693mm，标准差S=56.6mm.要求产品适用于90%的人，故以第5百分位和第95百分位确定尺寸的界限值，由表查得变换系数K=1.645；

即第5百分位数为：P=1693-（56.6*1.645）=1600mm 第95百分位数为：P=1693+（56.6*1.645）=1786mm

结论：按身高1600-1786mm设计产品尺寸，将适应用于90%的华北男性。 讨论：平均值是作为设计的基本尺寸，而标准差是作为设计的调整量的。

注意：例中被排除的10%的人，是10%的矮小者还是高大者或者大小各排除5%即取中间值，取决于排除后对使用者的影响和经济效果。当需要得到某项人体测量尺寸M1所处的百分率P时，可按下列步骤及公式求得：Z=（M1-M）/S

然后根据Z值查表得小p的值，再按下列公式求百分率P；即P=0.5+p 以下列例题说明：

例2：已知男性A身高1720mm,试求有百分之多少的西北男性超过其高度？ 解：由表查得西北男性身高平均值M=1684mm，标准差S=53.7mm那么

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区域 身高 体重 S值 8.2(7.7) 7.6(7.1) 7.7(7.2) 6.9(6.8) 6.9(6.5) 6.8(6.9)

Z=（1720-1684）/53.7=0.670

再根据Z=0.670查表得p=0.2486(0.249)即P=0.5+0.249=0.749

结论：身高在1720mm以下的西北男性为74.9%，超过男性A身高的西北男性则为25.1%。

三、影响人体尺寸差异的因素 影响人体测量数据差异的因素： 1、年龄

注意：在采用人体尺寸时，必须判断对象适合那些年龄组，要注意不同年龄组尺寸数据的差异。例如：

人体尺寸增长过程：男20岁、女18岁。（结束） 手的尺寸：男15岁、女13岁。（达到一定值） 脚的大小：男17岁、女15岁。（基本定型）

成 年 人：身高随年龄增长而收缩；体重、肩宽、腹围、臀围、胸围却随年龄增长而增长。

2、性别

男女之间的差异：

（1）对于大多数人体尺寸，男性比女性大些；（但有四个尺寸—胸厚、臀宽、臂部及大腿周长正相反）

（2）同整个身体相比，女性的手臂和腿较短，躯干和头占的比例较大，肩较窄，骨盆较宽；

（3）皮下脂肪厚度及脂肪层在身体上的分布，男女也有明显差别； （4）在腿的长度尺寸起重要作用的场所（如座姿操作的岗位），考虑女性的人体尺寸至关重要。

3、年代

在使用人体测量数据时，要考虑其测量年代，然后加以适当修正。

一组数据：欧洲居民每隔10年身高增加1—1.4cm;美国城市男性青年在1973—1986年的13年间身高增加2.3cm;日本男性青年在1934—1965年的31年间身高增加5.2cm、体重增加4kg、胸围增加3.1cm;我国原广州中山医学院男性在1956—1979年的23年间身高增加4.38cm、女性身高增加2.67cm。

4、地区与种族 注意点：

由于不同国家、不同地区、不同种族的人体尺寸的差异，即使是同一国家，不同地区的人体尺寸也有差异。因此，在设计中考虑产品的多民族的通用性。

5、职业

不同职业的人，在身体大小及比例上也存在着差异。例如，一般体力劳动者平均身体尺寸都比脑力劳动者稍大些。

四、人体尺寸的应用

1、主要人体尺寸的应用原则之一

（1）极限设计原则：主要内容包括设计的最大尺寸参考人体尺寸的低百分位；设计的最小尺寸参考人体的高百分位。

（2）可调原则：设计优先采用可调式结构。一般调节范围应从第5百分位到第95百分位。

（3）平均尺寸原则：设计中采用平均尺寸计算。（多数专家不主张按平均尺寸设计） 2、人体身高在设计中的应用方法

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3、人体作业空间设计之一

（1）立姿活动空间（见右上图）：

立姿时人的活动空间不仅取决于身体的尺

寸，而且也取决于保持身体平衡的微小平衡动作和肌肉松弛、脚的站立平面不变时，为保持平衡必须限制上身和手臂能达到的活动空间。

（2）坐姿活动空间（见右上图）

（3）单腿跪姿的活动空间和仰卧活动空间

（4）仰卧的活动空间

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4、人体各部分结构参数的计算

（1）人体体积计算 V=1.01W-4.937(V为人体体积L，W为人体体重Kg) （2）人体表面积计算 B=0.02350H 0.42246 （3）由身高计算各部分尺寸（见下图）

5、人体作业于在室内设计中的具体应用

室内设计的主要目的是要创造有利于人们身心健康和安全舒适的工作、生产和生活、休息的良好环境。而人体工程学就是为这一目的服务的一门系统学科。要创造这样一种环境，主要采用科学的手段，主要包括“关于人体尺度和人类生理及心理要求”两个方面。

这两个方面各国都有自己合理的数值系列及判断资料。除此之外，还有一个相关的问题，就是人体空间的构成，它包括以下三方面：

（1）体积：所谓体积就是人体活动的三维范围，这个范围每个国家、民族以至每个人之间的人体尺度测量标准不尽相同，因此决定了三维空间量的差异。所以人体工程学所采用的数值都是平均值，此外还有偏差值，以供设计人员参考使用。

（2）位置： 所谓位置，是指人体在室内的“静点”，个人与群体的生活习俗以及生产方式和工作习惯与静点的确定有直接关联，它主要取决于“视觉定位”。由于中西方差距较大，定位也受到影响。

另外，人的生活、工作要求在不同地点和特定环境对定位也有很大影响，所以定位又有一定的弹性。

（3）方向：所谓方向是指人的“动向”，这种动向受生理和心理两方面的制约。 6、人体工程学在室内设计中的应用

（1）确定人和人际在室内活动所需空间的主要依据

根据人体工程学中的有关计测数据，从人的尺度、动作域以及人际交往的空间等，以确定空间范围。

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（2）确定家具、设施的形体、尺寸及其使用范围的主要依据

家具设施为人所使用，因此它们的形体、尺寸必须以人体尺度为主要依据；同时，人们为了使用这些家具和设施，其周围必须留有活动和使用的最小余地。

（3）提供适应人体的室内物理环境的最佳参数

室内物理环境主要有室内热环境、声环境、光环境、重力环境、辐射环境等，室内设计时有了上述要求的科学参数后，在设计时就有可能有正确的决策。

（4）对视觉要素的计测为室内视觉环境设计提供科学依据

人眼的视力、视野、光觉、色觉是视觉的要素，人体工程学通过计测得到的数据，对室内光照设计、室内色彩设计、视觉最佳区域等提供了科学的依据。

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项目五 常用家具与空间尺度中的人体因素

家具设计除了造型的美观外，更重要的就是功能合理。所谓功能合理就是如何使家具基本尺度适应人体静态的各种姿势变化，诸如人体的站立、移动、座靠、卧躺等一系列的生活动作。按照人体工程学原理与家具的使用关系，家具可分为三类：人体家具类、建筑家具类、准人体家具类。

人体家具类主要指支持人的身体，承受人体重量的坐卧性家具，如椅、沙发、床等。坐卧性家具的基本功能是满足人们人们坐的舒适，睡得安宁和提高工作效率。使人在使用家具时静疲劳降到最低限度。

建筑家具类，主要指附属于建筑物上贮存性壁柜、搁板、隔断等。 准人体家具类是介于人体家具类和建筑家具类之间的。它虽然不需要支持人的身体，但人需在其上进行操作， 如餐桌、写字台、梳妆台、茶几以及柜台、收银台、讲台与各类工作台。所谓准人体家具也叫凭倚性家具，它是人们工作和生活所需的辅助性家具。

一、常用家具中的人体因素

1、工作面高度

工作面高度指的是作业时手的活动面的高度。工作面高度是决定人工作时身体姿势的重要因素。

工作面高度不等于支承面高度，因为工件本身是有厚度的，例如，计算机的键盘一般都有25 mm左右的厚度，人在操作计算机时，手其实不是在桌面上，而是在键盘面上工作。所以，工作面通常要比支承面(桌面)高。只有当工件的厚度可以忽略不计时，工作面高度才等于支承面(桌面)高度，例如看书、写字、制图时的工作面就等于桌面。

作业性质是决定工作面高度的主要因素，也决定了人的作业姿势。人的基本作业姿势有三种：站立作业、坐姿作业、坐立交替作业。

人站立作业的最佳工作面高度应在其立姿肘高以下50-100 mm处。因此，男性的站立作业面高度宜为950-1000 mm，女性的站立作业面高度宜为880-930 mm。

有的时候，人在站立作业时，工作面高度要远低于人的立姿肘高。如果作业面需放置工具、材料等，那么其高度应降到人的立姿肘高以下100—150 mm处。也有的时候，人在站立作业时，工作面高度可以等于人的立姿肘高。例如，银行和邮局的柜台面高度通常在990-1060 mm之间。

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站立作业面高度配合适当的座面高度，能适用于坐立交替作业，例如专业绘图桌和酒吧柜台。专业绘图桌的桌面高度一般在900-1000mm之间，酒吧柜台的台面高度一般在1060-1140 mm之间。 人以坐姿作业时，影响其作业面高度的因素有三

个：a、上身前倾时的舒适平衡；b、眼睛与视觉对象的距离；c、头—颈部与作业面的夹角。

阅读、书写作业时，人的头—颈部与桌面的夹角在75度以内。所以，一般办公桌面的高度都应略高于在人的坐姿肘高，为760 mm左右。对于精密作业，例如绘图，作业面应上升到坐姿肘高以上50-100 mm处。

为方便不同身材和不同习惯的人调节其上身姿势和头—颈部与桌面的夹角(视角)，可以采用高度、倾角可调的作业面。

坐姿的作业面设计还应考虑作业面下方的空间。作业面下方应有足够的空间以满足作业者必要的膝—腿部活动。作业面下方空间尺度的确定可以人体腿长和坐姿大腿厚度为参照，高度一般在座面300mm以上，宽度在650mm左右，深度近于作业面深度。此外，作业面高度应按身材较大者的尺寸设计。

2、椅的尺度与形态

椅是有靠背或兼有靠背和扶手的坐具。椅按其用途的不同而有许多种，有学者将椅分为三类：休息椅、工作椅、多功能椅。

(1)椅的人体因素

影响椅的尺度与形态的因素主要有：a、人体尺寸；b、实用目的；v、健康与舒适的要求(即坐的生理学因素）d、文化传统。

椅有座面、高度(H1)、座面深度(T1)、坐倾角(α)、背宽(B2)、背长(L1)、背倾角(β)这些尺度，有扶手的椅子还有扶手内宽(B1)和扶手高度(H2)这两个因素。 人取坐姿时，体重并非均布于整个臀—腿部，而是大部分集中在两块坐骨的小范围内。如果坐姿前倾，或者座面上翘时，则膝腘处的大腿下部也要承压。

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就坐姿的舒适度而言，座面与靠背的夹角存在这样的关系：座面的斜度愈小，要达到中性姿势（放松姿态），座画和靠背之间的角度必须愈大。换言之，座面愈向后倾斜，座面和靠背之间的角度必须愈小。

(2)椅的一般设计原则

生理学和矫形学研究的结果，对椅的设计有如下建议：

a、座椅应能方便坐姿的经常改变，能周期性地在前倾、端坐和后靠之间变换。 b、为避免腰椎大幅前凸和背肌紧张，靠背应安装腰垫以支撑脊柱。 c、工作椅应便于人保持直腰并前倾的坐姿。

d、休息椅的座面和靠背都应向后倾斜，因为这样可使椎间盘的应力达到最佳分布。 (3)坐面

座面高度与“小腿加足高”相关，但还应考虑它与工作面的垂直距离，这个距离以275±25mm为宜。座面的常规高度是430 mm，座面的推荐斜度为3°。380-480 mm范围内的座面高度能满足大部分人的需要。

某些用途的椅，其座面高度要比普通椅的座面高。例如，绘图室和酒吧台等场合的座椅，其座面高度在760-780 mm之间。座面宽度与“坐姿臀宽”相关，座面宽度的最小尺寸是400 mm。座面深度的常规尺寸是375-400 mm。

(4)靠背

靠背的作用在于放松身体的腰部、背部、肩旁及头部。就餐、工作及学习的时候，人体的重心会往前移，重心前移拉紧了人体颈部和背部的肌肉群，由此需要有一支撑（即靠背）平衡。休息程度与靠背长度有密切的关系，靠背有三种类型：低靠背只支撑腰部；中靠背支撑腰、背与肩膀，将腰部随的部分重量转移到背与肩膀；高靠背支撑腰背、肩膀及头部。随着休息程度的增加，靠背倾斜角度向后逐渐增加，支撑点逐渐向上转移。调整座垫及靠背角度使重量转移到背部，减少座垫承受的重量会更舒适。一般该倾斜角度为5°-10°。

(5)对于工作椅而言，为避免人在工作时肘部碰到靠背，靠背的宽度以不大于325-375 mm为宜。靠背的斜度以靠背和座面之间的夹角在100°时为宜。靠背在水平方向宜有弧度，该弧度应与人背部的形状相适。靠背应安装腰垫，腰垫的位置应在人的第三腰椎与第四腰椎之间，即座面后缘上方100-180mm的位置。 3、床的长宽高

大 单人床 长L 2000 宽B 1050 高H 450 双人床 长L 2000 宽B 1500 高H 450 28

床的设计中 1900 有两个方面，一

1850 是尺寸，二是材小 料。人在睡觉时

处于相对静止的状态，但人的睡觉姿势各个不同。床的尺寸不仅要考虑人的身材大小，更要考虑人在睡觉时肢体可能的活动范围。按用途有单人、双人、单人双层、单人三层之分，右上表为家庭用床常见尺寸。

900 850 420 420 1900 1850 1350 1200 420 420 二、空间尺度

1、桌边空间

人坐桌边，从桌沿至椅背后缘的距离一般在450-610mm，这个数据且称之为坐姿空间。但桌边空间应该大于这个值，因为它还需考虑人入座时和起身时挪开座椅所需的宽度，也就是人的立姿大腿厚度与座椅深度之和再加上适度余量，一般在760 mm以上。如果桌边还需留有通道，例如饭店餐桌旁侍者的服务空间，那么它至少再加上760 mm的宽度。

2、床的空间

床边的尺寸不宜按普通家用床头柜的宽度(400 mm左右)来计算，而应考虑人的通行宽度、人整理床铺(立姿和蹲下)所需的空间和人蹲下从床边衣柜或抽屉取物所需的间距。

如果是单层床，床上通常会有足够的空间高度。按中国大量性城市住宅的室内净高2650 mm考虑，床沿高度在

400~600 mm之间，那么单层床上方的空间高度应该在2050~2250 mm左右。但如果是双层床，床上的空间高度也应至少是人的坐高加上适度余量。

3、居室宽度

床是居住空间里尺度最大的家具，所以居室——以平面为矩形者为例，宽度首先决定于床的大小及其布置方式，其次才是其他家具的大小和布置。

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4、厕所宽度

以公共厕所为例，厕所的净宽决定于厕位隔间的大小、隔间门扇的开启方向和隔间外通道的宽度。

厕位隔间的宽度一般为900 mm，隔间门扇内开时，隔间的深度是1400 mm,外开时为1200 mm。隔间的门扇按一人通过考虑，为600 mm。

隔间门扇内开时，厕位隔间外通道的宽度按2人擦肩而过所需的空间确定，至少是1100 mm，则厕所的净宽就是1400 mm(隔间深度)加1100 mm(通道宽度)，为2500 mm。隔间门扇外开时，厕位隔间外通道的宽度应考虑适当的避让空间，为1300 mm，则厕所的净宽就是1200 mm(隔间深度)加1300 mm(通道宽度），也是2500 mm。

如果厕位隔间的对面需设置男用小便位，那么厕所的净宽就是3200 mm。因此，女厕所的最小净宽为2500 mm，男厕所的净宽为3200 mm。

5、楼梯与台阶

楼梯按其形式，有直跑楼梯、弧形楼梯、螺旋楼梯3种，直跑楼梯和弧形楼梯按梯段的数量又有一跑(即1个梯段)和多跑之分。单股人流楼梯的宽度通常在750-900mm之间，两股人流楼梯的宽度在1100-1400mm之间，三股人流楼梯的宽度在1650-2100 mm之间，以此类推。

楼梯扶手的高度不宜小于1000 mm，杆件的净距应小于等于110 mm。梯段的净高应大于等于2200 mm，楼梯平台的净高应大于等于2000 mm。梯段的坡度一般控制在30°左右，

可以按下述公式计算： 2r+g=D。其中，r：阶宽，踏面

宽度；g：阶高，踢面高度；D：自然跨步的水平长度。

每个梯段的踏步数不应超过18级，不少于3级。

公共空间踏面宽度宜小于300 mm，踢面宽度不大于150 mm，不小于100 mm。

三、城市空间尺度

城市空间尺度包含两方面的内容：一是城市节点到节点的水平距离，二是城市空间的高宽比例，尤其是街道的高宽比例。 1、节点水平距离

城市节点指的是城市中有较强功能或有鲜明形象的设施，例如交叉路口、地铁站、特色商店、加油站等。节点水平距离的确定有两个依据，一是人的步行距离，二是车行距离。

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大多数城市的地面公共交通车站间的平地距离是400-800 m。人从这个距离内的任一点出发，到达最近的公交车站，最大距离不过400 m左右。按人中等步行速度60 m／min计，步行需6 min左右。

公交车站间400-800 m的平地距离可以作为控制城市节点水平距离的参考。当环境吸引力不强，适当缩短节点间的距离；当环境有较强吸引力时，适当放大节点间的距离。

2、街道的高宽比

街道的高宽比也叫“路幅比”，是道路两边建筑物隔街的直线距离(D)与建筑物沿街高度(H)的比值。街道的高宽比直接影响到街道空间的积极与消极、开放与封闭、以及沿街建筑物立面的观赏等环境的视觉品质，也直接影响到日照、通风等环境的物理品质。

人的舒适视野约是一个60度顶角的圆锥的范围，布鲁曼菲尔特据此认为，人如果要整体地看到建筑及其上一部分天空，那么建筑到视点的距离(D)与建筑高度(H)之比应该是2(D／H：2)，即视线的仰角约为27度。如果要整体地看到一建筑群，那么建筑到视点的距离(D)与建筑高度(H)之比应该是3(D：3 H)，即视线的仰角约为18度。

所以，建筑间距(Ｄ)与建筑立面高度(H)之比小于１时，两栋建筑开始互相干涉，再靠近就会有封闭感。

项目六 无障碍环境设计

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一、无障碍环境的起源

1、什么是无障碍环境?

方便行动不便者的环境叫做“无障碍环境”，无障碍环境设计简称“无障碍设计”。行动不便者主要是指肢体残疾者和视力残疾者，包括肢体和视觉功能严重衰退的老年人，特定环境中还可包括在听力和语言交流方面有障碍者以及精神病患者等。

行走困难的肢体残疾者是指躯体或下肢，或躯体及下肢均有损伤，经矫形、康复后，行走时或有身体的异动，或需要拄杖，或需要借助轮椅才能行动的人。

老年人、残疾人在行走中的不同状态和使用的各种助行工具，要求道路和建筑物的水平及竖向交通空间的宽度、高度、坡度、地面材质及各种相应设施与家具，应具备坐轮椅者、拄杖者及视力残疾者既安全又方便的通行和使用条件。

理解老年人和残疾人不同于常人的需求，在设计中体现这种理解，并最终营造相应的物质环境对他们施以关怀，是当代设计师应当具备的职业素养。

2、人口增长与社会的无障碍环境需求

国际通行以老年人口占总人口的比例作为衡量老龄化的指标。60岁以上人口占总人口的比例达到百分之十以上，或65岁以上的人口占总人口的比例达百分之七以上，标志着这个国家或地区的人口进入了老年型，人口开始老化。

人口老化时社会经济的发展、物质生活水平的提高、医疗卫生条件的改善、人口出生率的下降和人口平均寿命的延长这些因素相互作用的结果。

老年人的经济供养、医疗保健、照料慰藉、学习教育，文化娱乐等问题将成为中国可持续发展的重大问题。为老服务设施将成为中国城乡基础设施建设的主要内容之一，因而也必将是建筑师业务的经常性项目。

国都有的少数人群。据国际劳工组织公布的有关报告：目前全世界残疾人的总数已达6亿，约占全世界总人口的百分之10。中国残疾人口已达6000万，占13亿总人口的百分之5。到2025年，中国的残疾人口将达1亿。

不少国家都已制定法律、法规以保护残疾人的权益。1968年，美国联邦政府正式通过《建筑障碍条列》，保障残疾人在政府投资兴建的公共建筑和市政设施中方便通行和使用的权益。日本在20世纪70年代就开展了无障碍环境的建设。 在中国，1990年12月，第七届全国人民代表大会常务委员会第十七次会议通过了《中华人民共和国残疾人保障法》，在劳动就业、环境、康复、文化生活、教育、福利等方面保障了残疾人的利益。2001年，北京市建筑设计研究院和北京市市政工程设计研究总院在实践经验的基础上，参考国际标准和外国先进技术，共同编制了《城市道路和建筑物无障碍设计规范》。

二、老年人

1、老年人人体测量

老年人身体尺度的各项测量数据均比成年人的有所减小。美国人的调查结果显示，身材高大的男性，老年时的身高将比他20岁时的减少5％，女性老年时的身高将比她成年时期的减少6％。

关于老年人身体测量还有如下结果：

(1)手掌伸展量减少约16％-40％；(2)手臂伸展量减少约50％；(3)腿脚伸展量减少约50％；(4)肺活量减少约35%；(5)身体各部位的活动幅度都会随年龄的增长而减小；(6)鼻、耳的长度与宽度会增加；(7)体重每10年会增加2Kg。 2、老年人生理特点

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老年人除了身体尺度和肢体活动范围较成年人缩小，生理机能也较成年人有明显的衰退，主要表现在：

(1)身体各组织的弹性降低，肢体活动的困难增加；(2)神经系统反应能力降低；(3)记忆力减退；(4)视力衰退；(5)听力衰退，即所谓老年性耳聋；(6)内分泌失调，且易发生骨折；(7)心脏负荷能力减弱，血管弹性消失，肺通气量和肺活量减小；(8)泌尿、消化、生殖等系统亦普遍衰老，功能下降；(9)腰椎增生，腰椎键盘突出，髋关节、膝关节炎症等。

3、老年人环境设施的设计要点 高度（mm） (1)座椅前部的下方不宜有横设施 档；(2)座面高度和工作面高度立姿工作面 800~850 必须是可以调节的或者是定制

650~700 的；(3)小身材的老年女性，其坐姿工作面 腰围、臀围、股长未必与身高有水盆 800~850 常规的比例关系；(4)老年人的

800~850 摸高应较常人的降低约76mm；灶台 (5)老年人的探低应较常人的抬厨房中最高隔板（无地柜） 1600 高约76mm；(6)老年人的工作面

厨房中最高隔板（有地柜） 1400 高度应较常规降低约38mm。

三、残疾人

厨房中最低隔板 300 500 残疾人的情况主要有肢体浴缸上缘 残疾、视力残疾、听力——语言

座便器高 450 障碍、精神残疾、智力残疾、综合残疾六类。其中肢体残疾、视力残疾、综合残疾三项合计，其数量占残疾人总数的42.26%。

1、下肢残疾者的行动特点

(1)水平推力小，行动缓慢，不适应常规的运动节奏，在有高度差的环境中行；(2)拄双杖者只有在坐姿时才能使用双手；(3)轮椅的行动速度较快，但占用空间较大；(4)许多常规设施对坐轮椅者的行动有限制；(5)无论拄杖者还是坐轮椅者，使用卫生设备时都需要支持物。

2、上肢残疾者的行动特点 (1)臂的活动范围小于健全人；(2)难以做出各种精巧的动作，且手臂耐力不如健全人；(3)难以完成双手并用的动作。

3、偏瘫痪者的行动特点

患者身体一侧的功能不全，往往兼有上下肢残疾的特点。可拄杖独立跛行，或坐轮椅。 4、视力残疾者的行动特点

(1)难以或不能利用视力信息了解环境情况；(2)盲人步行需借助盲杖，步速慢，生疏环境中易发生意外伤害。

5、听力语言障碍者的特点

信息交流需借助增音设备，或依赖视觉信号、振动信号。

三、下肢残疾者的便利空间

1、下肢残疾者的空间尺度

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拄杖者的空间尺度

坐轮

2、室外环境便利下肢残疾者的设施

室外环境中便利下肢残疾者的交通设施有缘石坡道、轮椅坡道、梯道、垂直升降梯4种。室外居住环境中人行道纵坡不宜大于2．5%。通道若设有台阶，则应同时设轮椅坡道和扶手。

(1)缘石坡道

为方便残疾人通过路口，人行道边应设置缘石坡道。缘石坡道有扇面坡、单面坡、三面坡等形式。 (2)梯道与轮椅坡道

梯道是应适合拄杖者、老年人通行的设施，多用于室外空间。轮椅坡道是适合坐轮椅者、拄杖者、老年人通行的设施，室内外均可设置。

梯道宽度不应小干3500mm，中间平台深度不应小于2000 mm。踏步的踢面高度不应大于150 mm，踏面宽度不应小于300 mm。 公共建筑与高层、中高层居住建筑的入口设台阶时，必须同时设轮椅坡道和扶手。

轮椅坡道的常用坡度是1：12。困难地段的坡度不得大于1：8。

设施 缘石坡道

设置条件

交叉路口、人行横道、街区出入口等处应设缘石坡道。 人行天桥、人行地道、又高差的建筑物入口应设轮椅坡道 仅适合拄杖者、老年人通行 城市中心地区、建筑物入口可设垂直升降梯取代轮椅坡道。

椅者的空间尺度

轮椅坡道 梯道 垂直升降梯

1：12的坡道每升高1500 mm时，应设深度不小于

2000 mm的中间平台。坡道的坡面应平整且防滑。坡道的起点、中间、终点平台的水平长度都不应小于1500 mm。梯道和坡道扶手下为落空栏杆时，栏杆根部应设高度不小于50 mm的安全挡台。

(3)轮椅平台

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大、中型公共建筑和高层、中高层居住建筑入口轮椅平台的最小宽度应≥2000mm，小型公共建筑和多层、低层居住建筑入口轮椅平台的最小宽度应≥1500 mm。当设置轮椅坡道有困难时，可建升降平台取代轮椅坡道。升降平台的面积不应小于1200X900 mm，且应设扶手或挡板及启动按钮。

3、室内交通空间的无障碍 (1)楼梯、电梯 部位 候梯厅 门洞 轿厢 设计要求 深度≥1800mm。呼梯盒应设于距地900-1100mm处。 洞口净宽≥900mm。开启净宽≥800mm。 深度≥1400mm，宽度≥1100mm。正面和侧面距地800-850mm处应设扶手，侧面距地900-1100mm处应设选层按钮，正面从距地900mm处至顶部应安装镜子。 设计要求 应采用有休息平台的直线梯段和台阶。不应采用无休息平台的直线梯段和弧形楼梯。 不应采用无踢面和直角突缘的踏步。表面应平整而不光滑。 公共建筑梯段宽度不应小于1500mm。居住建筑梯段宽度不应小于1200mm。 楼梯两侧应设扶手。台阶从第三级起设扶手。 部位 梯跑 踏步 宽度 扶手 （2）走廊 大型公共建筑走廊的最小宽度应≥1800 mm，中、小型公共建筑走廊的最小宽度应≥1500 mm，居住建筑走廊的最小宽度应≥1200 mm，检票口轮椅通道的最小宽度应≥900 mm。门扇向走廊开启时应设凹室，凹室面积不应小于1300 X 900 mm。

(3)门

入口门厅、过厅设两道门时，门扇同时开启后的最小间距，大、中型公共建筑和高层、中高层居住建筑应≥1500 mm，小型公共建筑、多层、低层居住建筑应≥1200 mm。坐轮椅者开启的推拉门和平开门，在门把手一侧的墙面应留有净宽不小于500 mm的墙面。

4、无障碍公共厕所与公共浴室 5、无障碍居住空间 (1)户门与通道

方便下肢残疾者的居室，户门外应有不小于1500X1500的轮椅活动面积，且户门把手一侧墙面应有500 mm左右的宽度，以便坐轮椅者靠近开门。户门开启后，通行空间应至少有800 mm的净宽。

(2)厨房

厨房单排设备的宽度一般不小于500 mm，所以，考虑单面布置设备的厨房，其净宽应至少有2000 mm，两面布置的，其净宽应至少有2500 mm。厨房以开敞式的较为理想，如果需要安装门扇，则宜推拉门为宜，推拉门还可节省空间。

灶台的高度以720-750 mm为宜。灶台上方的吊橱，其底面距操作台的高度以300 mm为宜，即吊橱底面的距地高度在1050 mm左右，吊橱本身的深度可做到250~300 mm。灶台下方应留有至少700(宽)X 600(高)X 250(深)mm的空间，这是考虑到坐轮椅者上半身靠近案前操作时，能以舒适的姿势安排其下半身和轮椅。

厨房内的落地橱柜不宜采用平开门。燃气热水器的安装高度应降低到1000 mm较为合

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适。洗涤池应采用单柄水控式冷热水混合龙头。

(3)卫生间

与其他空间相比，住宅卫生间应更便于轮椅出入。为方便家人或护理人员随时知晓老年人或残疾人在卫生间的情况，并在必要时进入卫生间协助或施救，卫生间的门应向外开启，或采用推拉门。

(4)开关与插座

户内的照明系统应采用双控线路与开关，以减少残疾人为开灯关灯而往返走动。开关的安装高度应在900—1000 mm左右。起居室、卧室插座的高度应为400 mm，厨房、卫生间插座的高度应为700-800 mm。

6、扶手的无障碍因素

坡道、台阶、楼梯两侧应设高850-900 mm的扶手。设上、下两层扶手时，下层扶手的高度应为650 mm。扶手在坡道、台阶、楼梯的起点和终点处应以水平段延伸300 mm。

圆管扶手截面的直径宜为45N50 mm，其他截面形式扶手的尺寸应以此为参照。扶手内侧与墙面的距离应为45~50 mm。

四、视力残疾者的便利环境

视觉残疾者是依赖自身的触觉、听觉、光感采集环境信息的。因此，在其行进路线上应设置导盲地砖、盲文标志牌或触摸引导图、以及音响装置。

1、导盲地砖

导盲地砖按功能分有两种：导向砖和位置砖，尺寸为150~400 mm见方。

2、盲道

行进忙道宜设在距围墙、花台、树池或绿化带250~500 mm处，距人行道缘石不应小于500 mm。行进盲道的宽度宜为300~600 mm。

下列情况应铺设提示盲道：

(1)行进盲道的起点和终点处，告知视残者安全行进开始或已达终点。 (2)行进盲道的交叉处和急拐弯处，告知视残者盲道要改变方向。 (3)人行横道、公园、广场、建筑物等的出入口。

(4)人行道、天桥、地道、坡道、梯道等地面有高差的地方。

(5)有固定障碍物的地方，例如人行天桥的周边，提醒视残者小心、慢速行进。

(6)有无障碍设施的地方，告知视残者到达的地点和位置，方便其继续行进或就地等侯或进入使用。 提示盲道的具体位置应在距高差起点(例如台阶或楼梯第一步外)的250—500 mm处。提示盲道的宽度宜为300~600 mm。为方便判断位置和空间尺度，提示盲道的宽度还应与各类出入口或坡道、梯道的宽度相对应。为防一步跨过，在行进盲道的起点和终点，提示盲道的深度应大于行进盲道的宽度。此外，盲道的颜色宜为中黄色。

3、盲文标志

公共建筑中扶手的起点与终点处应安装盲文标志，可使视残者了解自己所在位置及走向，以便继续行进。电梯的各按钮上也均应附加盲文。

4、音响装置 5、障碍防护

凡有易导致意外碰撞的固定障碍物之处，均应加装防护措施以免视残者在行走中意外受伤。

五、无障碍标志

室内外的各种交通与使用空间，应尽可能多地设置方便残疾人的信息源，使残疾人尽早、尽快地感知其所处环境的情况，尽量减少其焦虑感和心理的不安全因素。

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无障碍标志的大小应与识读距离相适应，尺寸可从100X 100 mm到400X 400 mm的范围内选用。 国际通用的轮椅标志是1960年国际康复协会在都柏林召开的国际康复大会上表决通过的。其他常用的无障碍标志还有：听力无障碍标志、盲文电话标志等。

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第七章 环境的物理因素与人体健康和工效

一、照明环境与人的视觉

1、光与色的概念

光是一种能在人的视觉器官上引起光感的电磁辐射，其波长范围为380—780 nm。 (1)光源

自身能够发光的物体叫做发光体，物理学称之为光源。

(2)光通量

如果在t秒内通过某一面积的光能是A，那么光通量就是这一面积的光能A与照射时间t的比值。 (3)发光强度

发光强度用符号I。表示，单位是坎德拉(cd)。1cd是光源在l球面度立体角内均匀发射出川m的光通量。

(4)照度

当被照面积一定时，该面积上得到的光通量越多，照度就越大；如果光通量是一定的，在均匀照射的情况下，被照面积越大，则照度越小。

(6)亮度

发光物体在人的视网膜上成像，人主观感觉该物体的明亮程度与视网膜上物象的照度成反比。物象的照度愈大，人觉得该物体愈亮。

(7)亮度与照度的关系

所谓亮度与照度的关系指的是光源亮度与它所形成的照度之间的关系。

(8)颜色

人眼之所以能看到物体，是因为光由该物体反射到了人的视网膜上的缘故。黑暗环境中，没有光，人眼无法看到周围物体，也就无法识别物体的颜色。所以，颜色是由光引起的。物体的表面如果能够吸收全部的色光，该物体就是黑色不透明体；物体的表面如果能够反射全部的色光，该物体就是白色不透明体。

2、人的视觉特征 （1）视野

(2)明暗视觉

人眼能感觉到光的光强度，其绝对值是0．3烛光／平方英寸的十亿分之一。完全暗适应的人能看见50英里远的火光。

(3)颜色感觉

人眼能分辨10万种不同的颜色。

(4)光谱光视效率

人眼观看同样功率的辐射，对不同波长的光波，感觉到的明亮程度是不一样的。

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(5)视觉残留

人眼经强光刺激后，会有影像残留于视网膜上，这种现象叫做“视觉残留”。例如，人眼受到强烈的红色光刺激后，残留影像是绿色的。 (6)视错觉 3、照明环境

良好的照明环境有利于提高工作效率，减少事故发生和人为差错。照明环境的设计至少应考虑3方面的要求：1、照度标准，2、光线质量，3、避免眩光。

(1)照度标准

不同环境中的视觉对象有不同的照度要求。就工作效率而言，同一条件下照度越大越好。 (3)光线质量

光线质量有两方面的要求：1、均匀稳定，2、光色效果。均匀稳定指的是光线在视野内亮度均匀且无波动、无频闪。光色效果涉及光源的色表和光源的显色性两个因素。

(4)避免眩光

刺眼的光线叫做眩光，它是由视野内物体亮度悬殊产生的。眩光的产生有两种情况：1、直接眩光——眩光源直接进入视野，2、间接眩光——眩光经反射进入视野。相应地，避免眩光有两个方面：1、避免直接眩光：减小眩光源的发光面积；将眩光源移出视野；提高眩光源周围的亮度。2、避免间接眩光：改变眩光源位置或改变反射面角度；更换反射面材质，使之不反射或少反射；提高反射面周围的亮度。

二、热湿环境与人体健康和工效 三、噪声环境与人体健康和工效 四、震动环境与人体健康和工效

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课题二 应用与欣赏

项目一：人体工程应用

项目二：人体工程应用设计作品欣赏

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