人体工程学的概念范例6篇

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人体工程学的概念

人体工程学的概念范文1

一、人体工程学课程现状

从课程设置来看,人体工程学是环境艺术设计专业的必修课程,通常安排在大学二年级的下半学期,是进入专业课程学习前的专业基础课,有8周的课程安排,共32个学时。在此之前,学生已学习的课程主要为基础必修课,如素描、色彩、设计构成、图案、计算机辅助设计等。从课程内容来看,人体工程学作为一门综合性的边缘学科,研究的内容和范围极其广泛。因此,许多专业都开设了此门课程,只是针对不同专业的特点,在授课内容的重点、难点及时间安排上略有不同。以环境艺术设计专业为例,课程的内容包括人体工程学及其应用、人体工程学基础(包括人体生理学知识、心理学知识、人体测量学知识)、人与环境(包括人与环境的交互作用、行为与环境、视觉与环境、听觉与环境、肤觉与环境、嗅觉与环境、人和环境质量评价)、环境行为与室内设计(包括居住行为与户内设计、商业行为与店堂设计、餐饮行为与餐厅设计、观展行为与展厅设计、人际行为与室内交往空间设计)。从教师授课情况来看,环境艺术设计专业的人体工程学涵盖的理论知识多、涉及范围广,若要在短短8周的时间内既对每个章节进行细致的分析讲解,还对每个知识要点进行扩展和延伸,时间明显不够。因此,教师通常以理论课的方式讲述人体工程学,主要讲授人体工程学的基本原理、概念、方法,课程结束后以传统的理论考式进行考核。从学生学习情况来看,相比专业课程而言,人体工程学在整个课程体系中所占学分分值较少。大部分学生认为此课程属基础理论课,以理论课的心态对待,对人体工程学课程重要性的认识不足,课堂出勤率不高,常出现迟到、旷课现象。

二、教学中存在的问题

(一)教学模式单一,教学方法陈旧

教师围绕教材内容,固守传统教学模式和思维模式,采取单一的教学方法,是导致人体工程学教学效果差的直接原因。在传统的教学理念中,教师是课堂的主导者,常常采取“填鸭式”的教学模式;学生是信息的被动接收者,习惯性采用机械的、死记硬背的方式记住知识要点,完成对课程内容的学习,很难将知识内化成与实际经验相符的内容。加之受课时的限制,教师忽视了与学生的互动和交流。这种授课方式既限制了学生的思维能力,也使教师很难收到学生反馈的信息,更无法全面了解学生的情况,进而不能针对学生的学习情况进行及时的教学调整。

(二)同质化教学,缺少与专业课程的联系

作为一门交叉学科,人体工程学常以基础课的形式引入不同学科专业,如工程制造专业、工业设计专业等。教师常以讲述的方式对课程内容进行陈述式的讲解,往往忽略人体工程学针对不同学科、不同专业具有不同的重点与难点,若均采用同样的教学方法讲授相同的内容,必然导致学生对该课程在本专业的作用理解不足,做不到有的放矢的学习,影响学习效果。

(三)缺乏实践环节,理论与实际脱节

人体工程学属应用型学科,需要在理论框架上辅以实践教学。但是,目前教学中教师讲授理论知识的时间占据了全部课时,实践部分流于形式,导致这种情况出现的原因主要有三点:一是授课教师将本门课程定性为理论课,仅按照理论课的步骤和方法,围绕书本内容完成讲解部分;二是课堂缺少实验环境,无法进行有效的实践教学环节;三是课程学时少,除理论讲授之外没有更多的时间进行实践教学,导致本门课程终究无法与专业相结合,最终沦为一门讲授纯理论的课程。

三、课程教学改革与实践

(一)明确课程定位

人体工程学包含对人的生理和心理特征、人的行为模式、人体基本数据、人与环境关系的分析,其内容是环境艺术设计顺利实施的基础。教师应围绕教学大纲的要求,明确人体工程学在专业中的基础作用,制定具有针对性的教学方案和课程设计。同时,在上课之初就应该向学生指出人体工程学课程的重要性及其与本专业其他课程的关系,充分调动学生的学习积极性,促进教学工作更好的开展。

(二)转变教学理念

“以学生为导向”的教学模式,强调学生作为教学主体在教学中的地位,改变学生以往作为教学附属者而导致学习目标不明确、产生学习惰性的现象。学生由被动接受者转变为知识体系的构建者、信息加工者,提高了学习的能动性,强化了学习效果。教学模式的转变,首先要求教师改变教学理念,由知识的传输者转变成学习的引导者,加强师生互动,及时对学生的学习情况进行评估,通过案例分析、课题讨论、现场教学等环节加强学生对知识的应用,使理论与专业有机结合起来。

(三)采用多样化的教学方法

由于受到教学条件、学时的限制,人体工程学的实践课题很难在既定的教学时间开展,但这并不意味着人体工程学只能作为理论课的形式出现。若仅注重理论框架的完整性而忽视与实践课题的结合,势必会限制其与专业课的联系,也必然会使其成为无关紧要的理论课。在有限的教学时间里,教师可采用多样的教学方式,如案例分析、实地调研、小组讨论等,将理论与实践结合。在提高学生学习能力、问题分析能力的同时,强化学生对人体工程学的认识,使人体工程学真正成为环境艺术设计专业不可或缺的基础课。具体做法如下:第一,在教学中以实践为导向,以理论为指导。人体工程学和环境艺术设计都属于应用型学科,理论和实践相结合,才能使理论更好的指导实践。教师讲授理论时,可将文字讲解与视觉图片相结合,用图片展示空间形态,用文字做阐述,如在讲到人的行为与环境的关系时,可联系学生熟悉的校园环境,以某一行动路径为导向,分析学生的行为方式及由此形成的空间形态,并对行为模式与空间形态之间的相互制约的关系做进一步的解释。第二,引入调研课题,开展实践教学。在学生已基本掌握概念、原理的基础上,教师可以设计实践课题,如指导学生综合运用自然观察法、实测法、资料研究法、调查分析法等,对人体、家具进行测量,制作人体模型或空间模型;或是对校园空间进行实地考察与测量,分析人的行为模式与空间形态的关系等。课题实施的方式可以是自主研究,也可以是团队合作。通过对个案的调查、测量、分析、总结,将教师口中抽象的理论与学生切身体验结合起来,转化成形象、生动、可感知的内容,以加深学生对知识的理解。第三,设计课堂讨论环节,鼓励学生提出自己的观点。通过前期实地调研课题的开展,学生对空洞的概念、数据、原理有了更多的理性认识。教师设计课堂讨论环节,鼓励学生以汇报演讲的方式,对前期调研的成果进行总结并提出自己的观点。通过理论——实践——总结的过程,使学生完成课程的学习,提高学习能力,逐步完善知识体系。第四,考核内容既要涵盖基础知识,又要体现专业特色。人体工程学涵盖的知识点多,教师常采用问答的模式进行考核,虽然能够考察到学生对知识的掌握情况,却不能考察到学生的实践能力,也无法了解学生综合运用知识的能力。因此,考核形式应多样化,内容应当从理论与专业结合的角度设计,如针对室内设计方向的学生,考核内容可以是“完成一套居室空间的平面布置图”。由教师提供原始建筑图,学生假定空间性质、人群使用情况等,完成对空间的分析与布局。如此,学生将人体工程学课程学到的知识综合运用于实际案例中,既得到了实践的机会,又提高了学习兴趣,同时帮助学生建立起学科专业间的联系。

四、结语

人体工程学的概念范文2

关键词:人机工程学 工程机械座椅 设计 座椅

人机工程学是一门新兴的科学,它的发展起源要追朔到上个世纪五十年代,它跨越了不同的科学领域,结合了多种科学原理、数据和方法,它所研究的重点对象为怎样将工程机械的设计布置和人身尺寸、生理及心理特点有机结合的相关问题。人机工程学的最大特点为,将人看做组成系统的一个元件,以人为主体,通过对人体进行详细分析,将人与机械进行优化协调,从而使整个工作系统得到完善。人机工程学的研究成果对工程机械驾驶员座椅的设计和布置有着重要意义。通过人机工程学的理念设计出的驾驶员座椅,充分根据人身尺寸、生理及心理特点,对人的使用及操作有一定的适用性,带给人一种舒适、安全的驾驶环境,让驾驶员与设备发挥有效的作用,使人机工程学的机械效率达到最高,这是现代人机工程学应主要研究的课题。

一、人机工程学对工程机械驾驶室的设计与布置

(一)对驾驶室的座椅位置进行确定。在人机工程中,驾驶员在工作中采用的坐姿,人和机械的重要接口就是座椅。因此,座椅的布置和设计对驾驶员座椅的舒适程度和驾驶室内相关的布置有直接影响。对座椅进行合理的布置,优化人和座椅之间的联系,为驾驶员提供一种舒适、安全的工作环境有着深远影响。

在对驾驶室座椅的位置进行确定时,第一个要确定的是,驾驶座椅上人身躯干与大腿之间的连接点,它是驾驶室座椅的尺寸和舒适程度的基准点。驾驶员通过自身条件将驾驶座椅调节到舒适的入座位置后,通过对座椅的前后调节,驾驶员自身坐姿角度的调整,使驾驶员在驾驶过程中不易产生疲劳,并且在操作过程中有利于满足操作的轻便型、视野的开阔性。

(二)驾驶员座椅和其他功能部件控制元件设计关系。工程机械中用于操作的机械功能部件控制系统比较多,首先座椅的位置与脚部操作部件的关系,要易于脚操作,而且长期工作状态下脚部又不易疲劳。汽车座椅位置和方向盘间的设计,要求两者之间的距离合适而且座椅对人体的肩部有支持,降低人体疲劳。座椅和工程机械操作杆之间的设计,手柄的操作杆一般在座椅两侧的控制箱上,座椅的设计要充分支撑手臂位置减少疲劳。

驾驶员的各项功能部件控制元件与座椅之间主要要考虑人体操作是的方便和避免人体的疲劳。按照人机工程学原理指导,充分考虑人体各方面的操作习惯和操作距离,对于容易疲劳的位置要对人体有支撑,避免疲劳。

二、人机工程学对工程机械驾驶员座椅的设计指导

在对驾驶员的座椅进行设计时,首先应该考虑驾驶员的人体心理及生理特点和人体压力合理性的分布,在选择参数的过程中,需要对驾驶室内驾驶座椅的舒适性和操作灵活性之间的矛盾进行调节,以及舒适性和视觉效果之间的不协调等。

(一)驾驶座椅乘坐的姿势。驾驶座椅的舒适程度的人体乘坐的姿势、生理特点有着紧密联系。人身的脊柱是支撑人体重量的关键,它的承受重量由上到下越来越大,腰曲变形变形最为严重。人体除了在站立时腰曲接近人体的生理弧形而产生的变形较小外,坐姿的不正确容易应发腰痛、腰酸等难受的感觉。因此,在对座椅进行设计时,应强迫驾驶员使用正确的坐姿。也就是:将臀部向前移与靠背分离开,让肩部往后倾斜,使两条腿之间的夹角保持在115?.并且让小腿向前伸,将大腿和小腿之间的夹角保持在110?至115?之间。然而,对于工程机械的驾驶员来说,为了能有良好的视觉效果和灵活轻便的操作性,可以适当减小大腿与小腿之间的夹角,这样才会使驾驶员的上身接近直立位置,让胸部保持挺起的状态,而肩保持微垂的合理姿势。有的时候为了保证操作的灵活性和视野的开阔性,就要适当牺牲驾驶座椅的舒适性。

(二)人体压力的分布。作用在驾驶座上的人体重量,要充分考虑到臀部的不同部位在感受到不适之前所能承受的压力,以及在靠背上的压力作用,做到分布合理,而不是平均区分。因此,从肩部和腰椎两方面来看,应该使压力由内向外逐渐降低。所以,在驾驶座椅的压力分布上应该是坐骨部分的压力最高,其次是长坐骨周围向臀部的部分逐渐降低,直到与坐垫前沿的大腿接触点趋于最低值;在驾驶座椅的靠背上体的压力分布,应为肩部和脊椎两部分的压力最大,即通过肩胛骨与腰椎之间的相互支撑,来保证腰曲弧形的正常和保护脊椎不易受伤。

(三)驾驶座椅的舒适度的标准。首先,驾驶室内的座椅尺寸要与人体的测量尺寸相一致;其次,工程机械的内部座椅应该根据人的坐姿不同,设计成可以自由调节的合理方案,方便驾驶员根据不同的条件需求,来满足不同坐姿要求的舒适度;最后,在设计工程机械的驾驶座椅时,应该保证驾驶员随时保持舒适的坐姿能力,靠背的设计需求应根据腰部的支撑力,合理的设计结构尺寸,方便驾驶员在乘坐时腰椎可以正常弯曲。

(四)工程机械座椅振动舒适性的设计。由于工程机械工作的环境比较恶劣,驾驶员在工程车作业是需要承受低频(2-8Hz)、高强度的机械振动。根据人机工程学得原理,人体头部的共振频率为2-30Hz,心脏约5Hz,眼睛为18-50Hz,臀与足为4-8Hz,肩部约2-6Hz,躯干约6Hz,人体总体的频率为7.5Hz左右,一般来说对应人体的敏感共振频率为4-8Hz,所以一般工程机械座椅的共振频率应保持在3.5Hz以内。

要保证共振频率在3.5Hz以内,我们在座椅的下部增加减振系统用于减低座椅的共振传递率。对于减振系统中的设计,首先在选择减振弹簧时(减振弹簧)要选择合适的弹簧,减低减振系统的共振传递率。其次要选择合适的阻尼缸。在确定整椅的配置后再通过实验确定共振频率。

(五)工程机械座椅设计的重点。通过人机工程学对工程机械座椅进行合理的设计,它的可行性可以分为四个阶段;概念化阶段、具体化阶段、周祥化阶段、检验校对阶段。概念化设计阶段是工程机械总体设计的理念和宗旨,是保证设计顺利进行的首要条件。具体化的设计阶段,将解决座椅的结构、外形、美观、材料等问题,并设定出基本的形状。周详化的设计阶段的重点是将整体的外观和核心架构进行设计。检验校对的设计阶段,是将产品的外观和座椅的造型及稳定性进行校对、检验,保证产品的质量和舒适度。以上就是工程机械座椅的设计重点。

总结:

总之,人机工程学的设计研发过程,对工程机械的驾驶员座椅的布置和设计有着深远影响,为工程机械驾驶室的舒适度和可操作性提供了保障,因此加强人机工程学的研究与开发,最大限度的满足人体的舒适程度,高度运用人机工程学的知识指导工程机械驾驶员座椅的设计,是非常有必要的,这也是未来发展的趋势。

参考文献:

[1] 李丹.韦小娟.工程机械设计中人机工程学的应用[J].煤炭科技,2008(02).

[2] 崔小松.曾志新.李勇.人机工程学在工程机械中的应用[J].建筑机械,2004(12).

[3] 胡萍.人机工程学在工程机械设计中的综合应用[J].机械制造,2009,47(01).

[4] 张宝.基于人机工程学的重载卡车驾驶室内部布置[J].一重技术,2011(05).

人体工程学的概念范文3

【关键词】人体工程学;环境艺术设计;应用;科学

一、人体工程学的概念

人体工程学是一门关于技术和人的协调关系的科学,也是一门多学科的交叉学科。它首先是一种理念,把使用产品的人作为产品设计的出发点,要求产品的外形、色彩、性能等,都要围绕人的生理、心理特点来设计;然后是整理形成的设计技术,包括设计准则、标准、计算机辅助设计软件等;这些设计技术再和特定领域的其他设计技术及制造技术相结合,就形成符合人体工学的产品,这些产品让使用者更健康、高效、愉快地工作和生活。人体工程学研究的核心问题是不同的作业中人、机器及环境三者间的协调,研究方法和评价手段涉及心理学、生理学、医学、人体测量学、美学和工程技术的多个领域,研究的目的则是通过各学科知识的应用,来指导工作器具、工作方式和工作环境的设计和改造,使得作业在效率、安全、健康、舒适等几个方面的特性得以提高。

二、人体工程学的起源

人体工程学起源于欧美,原先是在工业社会中,开始大量生产和使用机械设施的情况下,探求人与机械之间的协调关系,作为独立学科有40多年的历史。第二次世界大战中的军事科学技术,开始运用人体工程学的原理和方法,在坦克、飞机的内舱设计中,如何使人在舱内有效地操作和战斗,并尽可能使人长时间地在小空间内减少疲劳,即处理好:人――机――环境的协调关系,并伴随着人类技术水平和文明程度的提高而不断发展完善。

三、人体工程学研究的内容

早期的人体工程学主要研究人和工程机械的关系,即人机关系。其内容有人体结构尺寸和功能尺寸,操作装置,控制盘的视觉显示,这就涉及到了心理学,人体解剖学和人体测量学等,继而研究人和环境的相互作用,即人-环境关系,这有涉及到了心理学,环境心理学等。

四、人体工程学在环境艺术设计中的体现

由于人体工程学是一门新兴的学科,人体工程学在室内环境设计中应用的深度和广度,有待于进一步认真开发,目前已有开展的应用方面如下:(1)确定人和人际在室内活动所需空间的主要依据;(2)确定家具、设施的形体、尺度及其使用范围的主要依据;(3)提供适应人体的室内物理环境的最佳参数;(4)对视觉要素的计测为室内视觉环境设计提供科学依据。人在室内环境中,其心理与行为尽管有个体之间的差异,但从总体上分析仍然具有共性,仍然具有以相同或类似的方式作出反应的特点,这也正是我们进行设计的基础。

五、环境心理学在室内设计中的应用

(1)室内环境设计应符合人们的行为模式和心理特征。(2)认知环境和心理行为模式对组织室内空间的提示。从环境中接受初始的刺激的是感觉器官,评价环境或作出相应行为反应的判断是大脑,因此,“可以说对环境的认知是由感觉器官和大脑一起进行工作的”。认知环境结合上述心理行为模式的种种表现,设计者能够比通常单纯从使用功能、人体尺度等起始的设计依据,有了组织空间、确定其尺度范围和形状、选择其光照和色调等更为深刻的提示。(3)室内环境设计应考虑使用者的个性与环境的相互关系。环境心理学从总体上既肯定人们对外界环境的认知有相同或类似的反应,同时也十分重视作为使用者的人的个性对环境设计提出的要求,充分理解使用者的行为、个性,在塑造环境时予以充分尊重,但也可以适当地动用环境对人的行为的“引导”,对个性的影响,甚至一定程度意义上的“制约”,在设计中辩证地掌握合理的分寸。

六、人体工程学与环境艺术设计的关系及作用

人与环境之间的关系如同鱼与水的关系一样,彼此相互依存,人是环境的主题,在理想的环境中,不仅能提高工作效率,也能给人的身心健康带来积极的影响。从环境艺术的角度来说,人体工程学的主要功能和作用在于通过对人的生理及心理的正确认识,是一切环境更适合人类的生活需要,进而使人与环境达到统一。人体工程学在环境设计中的作用主要体现在它为确定空间场所范围提供依据,为设计家具、设施提供依据、为确定感觉器官的适应能力提供依据。因为影响场所空间大小、形状的因素很多,但最主要的因素就是人的活动范围及设施的数量和尺寸。

人体工程学的概念范文4

关键词: 室内装修 人体工程学 环境心理学

第一节 人体工程学的含义和发展

人体工程学(Human Engineering),也称人类工程学、人间工学或工效学(Ergonomics)。工效学Ergonomis原出希腊文“Ergo”,即“工作、劳动”和“nomos”即“规律、效果”,也即探讨人们劳动、工作效果、效能的规律性。

人体工程学起源于欧美,原先是在工业社会中,开始大量生产和使用机械设施的情况下,探求人与机械之间的协调关系,作为独立学科有40多年的历史。第二次世界大战中的军事科学技术,开始运用人体工程学的原理和方法,在坦克、飞机的内舱设计中,如何使人在舱内有效地操作和战斗,并尽可能使人长时间地在小空间内减少疲劳,即处理好:人—机—环境的协调关系。及至第二次世界大战后,各国把人体工程学的实践和研究成果,迅速有效地运用到空间技术、工业生产、建筑及室内设计中去,1960年创建了国际人体工程学协会。

及至当今,社会发展向后工业社会、信息社会过渡,重视“以人为本”,为人服务,人体工程学强调从人自身出发,在以人为主体的前提下研究人们衣、食、住、行以及一切生活、生产活动中综合分析的新思路。

日本千叶大学小原教授认为:人体工程学是探知人体的工作能力及其极限,从而使人们所从事的工作趋向适应人体解剖学、生理学、心理学的各种特征。“

其实人—物—环境是密切地联系在一起的一个系统,今后“可望运用人体工程学主动地、高效率地支配生活环境”。

人体工程学联系到室内设计,其含义为:以人为主体,运用人体计测、生理、心理计测等手段和方法,研究人体结构功能、心理、力学等方面与室内环境之间的合理协调关系,以适合人的身心活动要求,取得最佳的使用效能,其目标应是安全、健康、高效能和舒适。人体工程学与有关学科以及人体工程学中人、室内环境和设施的相互关系。

第二节人体工程学的基础数据和计测手段

一、人体基础数据

人体基础数据主要有下列三个方面,即有关人体构造、人体尺度以及人体的动作域等的有关数据。

1、人体构造

与人体工程学关系最紧密的是运动系统中的骨骼、关节和肌肉,这三部分在神经系统支配下,使人体各部分完成一系列的运动。骨骼由颅骨、躯干骨、四肢骨三部分组成,脊柱可完成多种运动,是人体的支柱,关节起骨间连接且能活动的作用,肌肉中的骨骼肌受神经系统指挥收缩或舒张,使人体各部分协调动作。

2、人体尺度

人体尺度是人体工程学研究的最基本的数据之一。

3、人体动作域

人们在室内各种工作和生活活动范围的大小,即动作域,它是确定室内空间尺度的重要依据因素之一。以各种计测方法测定的人体动作域,也是人体工程学研究的基础数据。如果说人体尺度是静态的、相对固定的数据,人体动作域的尺度则为动态的,其动态尺度与活动情景状态有关。

室内设计时人体尺度具体数据尺寸的选用,应考虑在不同空间与围护的状态下,人们动作和活动的安全,以及对大多数人的适宜尺寸,并强调其中以安全为前提。

例如:对门洞高度、楼梯通行净高、栏杆扶手高度等,应取男性人体高度的上限,并适当加以人体动态时的余量进行设计;对踏步高度、上搁板或挂钩高度等,应按女性人体的平均高度进行设计。

二、人体生理计测

根据人体在进行各种活动时,有关生理状态变化的情况,通过计测手段,予以客观的、科学的测定,以分析人在活动时的能量和负荷大小。

人体生理计测方法主要有:

1、肌电图方法

把人体活动时肌肉张缩的状态以电流图记录,从而可以定量地确定人体该项活动强度和负荷。

2、能量代谢率方法

由于人体活动消耗能量而相应引起的耗氧量值,与其平时耗氧量相比,以此测定活动状态的强度,能量代谢率的计算式,以及不同活动的能量代谢率(RMR)。其计算式如下:

运动时氧耗量-安静时氧耗量

能量代谢率(RMR)

基础代谢率耗量

3、精神反射电流方法

对人体因活动而排出的汗液量作电流测定,从而定量地了解外界精神因素的强度,据此确定人体活动时的负荷大小。

三、人体心理计测

心理计测采用的有精神物理学测量法及尺度法等。

1、精神物理学测量法

用物理学的方法,测定人体神经的最小刺激量,以及感觉刺激量的最小差异。

2、尺度法

以顺序在心理学中划分量度,例如在一直线上划分线段,依顺序标定评语

可由专家或一般人,相应地对美丑、新旧、优劣进行评测。

第三节人体工程学在室内设计中的应用

由于人体工程学是一门新兴的学科,人体工程学在室内环境设计中应用的深度和广度,有待于进一步认真开发,目前已有开展的应用方面如下:

一、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、心理空间以及人际交往的空间等,以确定空间范围。

二、确定家具、设施的形体、尺度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、尺度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,这些要求都由人体工程科学地予以解决。室内空间越小,停留时间越长,对这方面内容测试的要求也越高,例如车厢、船舱、机舱等交通工具内部空间的设计。

三、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的参数后,在设计时就有可能有正确的决策。

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四、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。

第四节环境心理学与室内设计

在阐述环境心理学之前,我们先对“环境”和“心理学”的概念简要地了解一下。环境即为“周围的境况”,相对于人而言,环境可以说是围绕着人们,并对人们的行为产生一定影响的外界事物。环境本身具有一定的秩序、模式和结构,可以认为环境是一系列有关的多种元素和人的关系的综合。人们既可以使外界事物产生变化,而这些变化了的事物,又会反过来对行为主体的人产生影响。例如人们设计创造了简洁、明亮、高雅、有序的办公室内环境,相应地环境也能使在这一氛围中工作的人们有良好的心理感受,能诱导人们更为文明、更为有效地进行工作。心理学则是“研究认识、情感、意志等心理过程和能力、性格等心理特征”的学科。

关于环境心理学与室内设计的关系,《环境心理学》一书中译文前言内的话很能说明一些问题:“不少建筑师很自信,以为建筑将决定人的行为”,但他们“往往忽视人工环境会给人们带来什么样的损害,也很少考虑到什么样的环境适合于人类的生存与活动”。以往的心理学“其注意力仅仅放在解释人类的行为上,对于环境与人类的关系未加重视。环境心理学则是以心理学的方法对环境进行探讨”,即是在人与环境之间是“以人为本”,从人的心理特征来考虑研究问题,从而使我们对人与环境的关系、对怎样创造室内人工环境,都应具有新的更为深刻的认识。

一、含义

环境心理学是研究环境与人的行为之间相互关系的学科,它着重从心理学和行为的角度,探讨人与环境的最优化,即怎样的环境是最符合人们心愿的。

环境心理学是一门新兴的综合性学科,环境心理学与多门学科,如医学、心理学、环境保护学、社会学、人体工程学、人类学、生态学以及城市规划学、建筑学、室内环境学等学科关系密切。

环境心理学非常重视生活于人工环境中人们的心理倾向,把选择环境与创建环境相结合,着重研究下列问题:

1、环境和行为的关系;

2、怎样进行环境的认知;

3、环境和空间的利用;

4、怎样感知和评价环境;

5、在已有环境中人的行为和感觉。

对室内设计来说,上述各项问题的基本点即是如何组织空间,设计好界面、色彩和光照,处理好室内环境,使之符合人们的心愿。

二、室内环境中人的心理与行为

人在室内环境中,其心理与行为尽管有个体之间的差异,但从总体上分析仍然具有共性,仍然具有以相同或类似的方式做出反应的特点,这也正是我们进行设计的基础。

下面我们列举几项室内环境中人们的心理与行为方面的情况:

1、领域性与人际距离

领域性原是动物在环境中为取得食物、繁衍生息等的一种适应生存的行为方式。人与动物毕竟在语言表达、理性思考、意志决策与社会性等方面有本质的区别,但人在室内环境中的生活、生产活动,也总是力求其活动不被外界干扰或妨碍。不同的活动有其必须的生理和心理范围与领域,人们不希望轻易地被外来的人与物所打破。

室内环境中个人空间常需与人际交流、接触时所需的距离统盘考虑。人际接触实际上根据不同的接触对象和在不同的场合,在距离上各有差异。赫尔以动物的环境和行为的研究经验为基础,提出了人际距离的概念,根据人际关系的密切程度、行为特征确定人际距离,即分为:密切距离;人体距离;社会距离;公众距离。

每类距离中,根据不同的行为性质再分为接近相与远方相。例如在密切距离中,亲密、对对方有可嗅觉和辐射热感觉为接近相;可与对方接触握手为远方相。当然对于不同民族、宗教信仰、性别、职业和文化程度等因素,人际距离也会有所不同。

2、私密性与尽端趋向

如果说领域性主要在于空间范围,则私密性更涉及在相应空间范围内包括视线、声音等方面的隔绝要求。私密性在居住类室内空间中要求更为突出。

日常生活中人们还会非常明显地观察到,集体宿舍里先进入宿舍的人,如果允许自己挑选床位,他们总愿意挑选在房间尽端的床铺,可能是由于生活、就寝时相对地较少受干扰。同样情况也见之于就餐人对餐厅中餐桌座位的挑选,相对地人们最不愿意选择近门处及人流频繁通过处的座位,餐厅中靠墙卡座的设置,由于在室内空间中形成更多的“尽端”,也就更符合散客就餐时“尽端趋向”的心理要求。

3、依托的安全感

生活活动在室内空间的人们,从心理感受来说,并不是越开阔、越宽广越好,人们通常在大型室内空间中更愿意有所“依托”物体。

在火车站和地铁车站的候车厅或站台上,人们并不较多地停留在最容易上车的地方,而是愿意待在柱子边,人群相对散落地汇集在厅内、站台上的柱子附近,适当地与人流通道保持距离。在柱边人们感到有了“依托”,更具安全感。

4、从众与趋光心理

从一些公共场所内发生的非常事故中观察到,紧急情况时人们往往会盲目跟从人群中领头几个急速跑动的人的去向,不管其去向是否是安全疏散口。当火警或烟雾开始弥漫时,人们无心注视标志及文字的内容,甚至对此缺乏信赖,往往是更为直觉地跟着领头的几个人跑动,以致成为整个人群的流向。上述情况即属从众心理。同时,人们在室内空间中流动时,具有从暗处往较明亮处流动的趋向,紧急情况时语言诉引导会优于文字的引导。

上述心理和行为现象提示设计者在创造公共场所室内环境时,首先应注意空间与照明等的导向,标志与文字的引导固然也很重要,但从紧急情况时的心理与行为来看,对空间、照明、音响等需予以高度重视。

5、空间形状的心理感受

由各个界面围合而成的室内空间,其形状特征常会使活动于其中的人们产生不同的心理感受。著名建筑师贝聿铭先生曾对他的作品——具有三角形斜向空间的华盛顿艺术馆新馆——有很好的论述,他认为三角形、多灭点的斜向空间常给人以动态和富有变化的心理感受。

三、环境心理学在室内设计中的应用

运用环境心理学的原理,在室内设计中的应用面极广,暂且列举下述几点:

1、室内环境设计应符合人们的行为模式和心理特征

例如现代大型商场的室内设计,顾客的购物行为已从单一的购物,发展为购物——游览——休闲——信息——服务等行为。购物要求尽可能接近商品,亲手挑选比较,由此自选及开架布局的商场结合茶座、游乐、托儿等应运而生。

2、认知环境和心理行为模式对组织室内空间的提示

从环境中接受初始的刺激的是感觉器官,评价环境或作出相应行为反应的判断是大脑,因此,“可以说对环境的认知是由感觉器官和大脑一起进行工作的”。认知环境结合上述心理行为模式的种种表现,设计者能够比通常单纯从使用功能、人体尺度等起始的设计依据,有了组织空间、确定其尺度范围和形状、选择其光照和色调等更为深刻的提示。

人体工程学的概念范文5

关键词:人体工程学;功能;景观设计;

中图分类号:J59 文献标识码:A 文章编号:1674-3520(2015)-10-00-02

一、人体工程学的概念及发展

人体工程学(Ergonomics),也称人类工程学、人间工学或工效学。原出希腊文“Ergos”,即“工作、劳动”和“nomes”即“规律”,也就是探讨人们劳动、考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的科学。这门科学在第二次世界大战前才开始有了系统的研究。在我国也很早就开始了这方面的研究。据西汉文献记载,在制造兵器时,要考虑大小合手、长短适中。明代家具设计为了使人触感舒适,椅子的靠背做成适合人体脊柱弯曲的曲线,棱角做成钝圆型,椅角做成圆柱塑,这些都融进了中国古代朴素的人体工程学思想。这就说明人体工程学原本就是研究人在适度的劳动中用力规律的一门学科。我国将人体工程学作为一门独立的学科研究,是从20 世纪80 年代末开始的。

人体工程学是建立在技术科学、心理学、生理学、卫生学的交叉点上, 它利用解剖学、人体测量学及生物物理学等研究成果来研究人在生存环境中可能拥有的功能, 以创造最佳的生活环境与劳动条件, 保证劳动的效率和安全, 有利于身体健康。

二、人体工程在环境设计中的作用主要表现在以下几个方面

(一)人体工程学为环境设计提供了可靠的原则

“以人为本”是环境设计的基本原则1 运用人体工程学可以密切环境与人的关系, 通过对人体特征及活动规律的深入研究, 可以加强环境的有效利用, 使环境设计更加科学、合理。

(二)使功能得以量化

在以往的设计中, 对于功能问题多凭经验而缺少科学的根据, 而运用人体工程学则可以弥补这方面的缺陷, 通过有效地功能价值分析, 减少了设计的盲目性。解决该问题包括人在环境的运动状态的功能组织原则、排列原则和使用频度等1

(三)为环境空间质量提供可靠保证

人的生理结构及特征、生活内容及性质、活动规律及范围是决定室内外空间的性质、尺度、形状的重要因素。而人体工程学提出了“舒适带”的理论, 使环境更加适应人的生理条件, 并提供安全、可靠的保证。这其中包括空气成分、气象条件、光辐射及其声波、磁场温度、湿度等对环境质量的影响。

(四)提供适应人感觉的环境条件

人的感觉能力存在一定的差别和一定的限度, 人体工程学就是从一般规律着手研究其特性、共性而制定的原则。对于任何一件家用电器特别是视听设备系统, 它的质量效果除本身技术质量以外, 很大程度上则取决于它所在空间适应人体工程学的程。

1、视觉系统

环境对人所产生的作用, 绝大多数是通过人的视觉实现。掌握人体工程学可以正确地运动用光学原理来保护人的视力, 了解人的生理结构、视觉特征与视野范围可以获得最佳视觉效果的途径, 并满足人的心理需求。

2、听觉系统

人耳作为听觉系统包括两种功能, 一是获得声音功能, 二是寻求平衡与确立位置的功能。人体工程学主要运用声学原理进行研究人耳与声音的关系、听觉效果以及噪声对人的危害等。

3、嗅觉、味觉与触觉系统

嗅觉、味觉及触觉方面的效果对环境质量有着重要的影响, 因此,我们要千方百计予地重视, 正确对待,这也是用其它方法所不能替代的客观需要。

三、人体工程学在景观设计中的研究

景观设计中的人体工程学是人体工程学在空间设计中的有效利用,是研究人体工程学与空间条件之间正确、合理的关系,以取得最高生活机能效率。空间设计是“为人造物”,.创造出以“人”为中心的人性环境。中国古代就十分重视人与环境的和谐,强调“天人合一”。景观设计的研究重心也应该放置在“人”上面。人体的结构非常复杂,由运动器官、感觉器官、消化器官、大脑等共同构成。人的身体有一定的尺度,活动能力更有一定的限度,无论是采取坐、立、卧、行中的哪一个活动,都有一定的限度和方式,因此,对于与活动有关的空间计划和设施器物等的设计,都必须考虑到人的形体特征、动作特性和体能极限等人体因素,使活动效率提高到最大程度,身体疲劳降低到最小程度,并使人承受一定的负荷及由此产生的生理、心理变化。同时,还要考虑人的活动与环境的相互关系,环境的温度、湿度、噪音、光线和气味等都直接而强烈的影响人体的活动能力和活动效率。此外,年龄、性别、个体、体质和智能等个人差异和民族差别,地域特征以及经济技术指标,都是值得考虑的设计因素。

四、《人体工程学》在景观设计中的重要性

景观设计是一门研究如何创造功能合理、舒适美观、符合人的生理要求和心理要求的室外环境的学科,从这一点可以看出人体工程学和景观设计在思想和内容上有很多的共同点(都是研究人和环境),人与环境的关系就如同鱼和水的关系,彼此相互依存,相互联系,人是环境的主角,环境是人的环境,人的一切活动的是为了满足人的生活和工作需要,因此《人体工程学》课程在环境艺术设计专业学习中极其重要,体现在以下几点。

首先,环境艺术设计中的景观设计是其根本,对空间的研究是如何强调科学性和艺术性,如何为人服务,而《人体工程学》根据人体测量数据,从人的尺度,行为空间(动作域),生理空间以及知觉空间等,确定各种不同的功能空间的划分和尺寸,使空间更有利于人们的活动,为确定人们在室外活动所需空间范围提供主要依据。

其次,设施与环境在景观设计中占有很大的比例和很重要的地位,对室外环境效果起着重要的影响,其形体、尺度以人体尺度为主要依据,同时设施与陈设的使用范围也要求由人体工程学提供重要参考依据。同时景观设计重视人与环境的关系,室外环境包括气温与气湿环境、光环境、声环境、振动环境、气味环境等,它们对人的生理、心理影响巨大,是环境艺术设计探讨的重要问题,人体工程学正为室外环境的设计提供有力的科学依据。

总之,在景观设计中不论是整体规划还是细节处理,都以满足人和人际活动的需要为核心,都以创造人的使用方便和舒适为目的,提倡“以人为本”的人性化设计无疑需要人体工程学提供准确的设计航标。

五、人体工程学在景观设计中的运用

(一)景观设计中的空间环境心理。

人在室外环境中,其心理与行为尽管有个体之间的差异,但从总体上分析仍然具有共性,仍然具有以相同或类似的方式做出反应的特点,这也正是我们进行设计的基础。

1、领域性与人际关系距离。

领域性原是动物在环境中为取得食物、繁衍生息等的一种适应生存的行为方式。室外环境中个人空间常需与人际交流、接触时所需的距离统盘考虑。根据人际关系的密切程度、行为特征来确定人际距离,印分为:密切距离、人体距离、社会臣离、公众距离。

2、私密性与尽端趋向。

如果说领域性主要在于空间范围,私密性则涉及在相应空间范围内包括视线、声音等方面的隔绝要求。私密性在居住类室外空间中要求更为突出。由于在室内空间中形成更多的“尽端”,也就更符合人们“尽端趋向”的心理要求。

(二)景观设计中色彩与环境心理的应用。

人们总是最先用视觉来感受环境,而在一个固定的环境中,最先映入眼帘的是色彩,色彩处理的好坏不仅影响着视觉美感,也影响着人的情绪和工作生活效率研究发现,人置身予绿色的环境中,皮肤温度可降低l 至2 度,脉搏每分钟减少4 至8 次,呼吸减慢、血压降低,心脏负担减轻,表现出一副安静自若的神态,促使人更加冷静地对待现实。

(三)光影与环境心理的关系。

现代室外光环境的设计中,光不仅起照明的作用,而且还是界定空间、分割空间、室内空间氛围的重要手段,同时光还表现一定的装饰内容、空间格调和文化内涵,趋向于实用性及文化性的有机结合,成为现代景观设计的一个重要因素。光和影的衬托给人们提供了愉悦的视觉刺激,是营造气氛与创造意境的“特殊材料”。安藤忠雄认为:“光和影能给静止的空间增加动感,给无机的墙面以色彩,赋予材料更动人的‘表情’”。由于光的功能是多元化的,现代室外光环境的设计内容在深度和广度上表现出多层次、多方面的特性,通过各种设计手段创造某种环境气氛、制造某种情调、实现特定构思的环境设计,满足人的心理需求和精神消费。例如通过灯光与环境的结合设计出不同的功能空间,通过光线的合理运用,改变了环境的固有色给人的视觉带来协调性,划分且营造出一个优雅的环境氛围,使人对空间产生无限的遐想。

综合上述的分析,掌握人体工程学不仅能为景观设计提供了一些依据和方法, 更主要的是使我们对待设计的理念产生了质的改变。设计不是想当然的行为, 知其然, 更应知其所以然。

景观设计中的人体工程学主要研究两个方面的问题:一方面是借助人体测量资料设计室外动态空间的可行性,并作为空间计划和活动设备的根据;另一方面凭借运动与感觉、生理和心理的研究资料作为环境条件设计的可靠标准,并作为环境设计的根据,再以这两方面为参照,即在一定的约束条件范围内,设计出有效使用面积最大、单位造价最低、资源消耗最少、人与环境最和谐的室外空间。

参考文献:

人体工程学的概念范文6

1 前言

汽车是非常复杂的产品并需满足各方面的性能要求,其设计开发过程也由许多不同的工作阶段组成,而各工作阶段又需要使用多种不同的设计验证技术。只有采用新技术将整个产品的开发过程及其不同的工作方式进行全面的集成才能达到加速和优化设计的目的。

从目前概念车的世界里,内部(车内)多变的色彩为汽车赋予了更多的活力.同时,空间的利用在内部结构的设计上占到了一个什么重要的作用,事实也引证了这一点.仔细对比一下目前的新概念,很多汽车的内部结构已经相当的精简.当然这不是说要放弃一些本来必须的东西,设计师只是把一些实用的工具隐藏起来.譬如是把一些DVD导航,冷气口隐藏起来.在新的设计理念里,简单比杂乱给人的感觉更好.

汽车内部的设计也是一种学问.有些东西是不可以模仿的.德国汽车和中国的汽车有什么不同?其实同样的车,差别当然不是很大,之所以人们对这两种汽车存在着不同的意见,最主要的是感觉的差异.而这种感受不只是局限在单纯的驾驶感,人们对德国的总体感觉还有对德国文化的理解也是一个很重要的因素.中国一开始就给人家一个不好的影响是,中国的东西不好.就这样小小的一句话,害了中国的产品,包括汽车.而中国人乃至世界对于中国汽车的不满,内部结构发面占到了一定影响.中国虽然已经融入了世界,但不可以模仿的东西太多,需要慢慢探索学习的东西也很多,中国汽车发展很快,但是内部结构的设计一直滞后于世界。笔者总结了中国汽车内部结构的几点不完善.第一:工艺不够精细,印象中有一个很影响深刻的事情,在06年的广州车展中,我亲眼看到中国一辆名叫"UFO"汽车的座椅竟然爆线了,虽然说这是一辆展车而非量产车,但是几十万的观众看到这样一个不足会有什么感受?而事情的背后反映出的问题同样值得深思.第二:总体感觉不够清晰,简明.很难说造成这种感受的原因对汽车的布局把握不好。因为布局的好与不好也没有一个很明确的定义.但是感觉的东西很直观,也是最实在的。一个东西好不好,感受是最好的验证.第三:人才不足,国外很多的非机器制造的汽车工艺是由许多有十几年经验的工匠完成的,而且这种工艺是一代传一代的,也很少说会外传,可以这么说,版权的保密性非常好.虽然学不到,但中国也可以学习一下这种模式,虽然短期看不到什么效果,但是长远对中国的汽车还是很不错的.目前中国还没有进入一个自主豪华车时代,而这个时代却是培养人才最好的时机,但中国在这方面确做得不够好.

数字化虚拟技术就是通过集成各种计算机技术,并充分发挥其应用潜能,使产品开发设计能够可靠地在计算机系统内,以数字化模型方式完成产品的设计和验证。在汽车开发中,虚拟技术有助于决策层及早对设计方案进行决策和进行跟踪管理;有助于加强异地的合作,共同解决技术难题;有助于在制造样车前进行反复验证和校核,从而及早发现和避免设计错误;有助于在产品投产前及早获取产品信息以进行市场调查。贯穿于产品开发全过程的数字化虚拟技术可使产品特性得到全面系统的优化,使开发周期大大缩短,开发费用大大减少,提高产品质量,最终提高企业在市场的竞争力。

2 汽车内部结构设计

汽车内部结构是一个从构思、设计到验证的复杂的系统工程.结构时要考虑众多的约束关系和人机工程的要求。汽车内部结构是“以人为中心”的设计,即以人为中心,在满足一定的约束条件下,运用人机工程学达到人-车-环境和谐的设计理念。汽车内部结构设计是同时进行多方面结构的设计过程,也是不断反复递进寻求最优化方案的设计过程。

汽车内部结构主要任务是:①车型主要结构尺寸确定:乘员结构;整车主要尺寸确定;踏板,换档杆及手刹位置结构;转向盘及转向管柱结构;行李箱结构;侧车窗玻璃;顶盖位置;座椅及仪表板结构等。②人机工程学研究:确保驾驶员及乘员的居住舒适性,安全性,以及驾驶员的操纵方便性和具有良好的视野等。③法规符合性校核:风窗面积及雨刷结构;手伸及界面;仪表板可视范围;内外后视镜视野;安全带固定点等。在满足这些要求的同时,还要尽量减小整车质量,增大车室内空间,提高整车的经济性能。在传统的设计中,工程师使用二维人体模板在二维主图版上进行汽车内部结构设计,无法事先对踏板、换档杆、转向盘的操纵性和坐姿及视野性等性能进行空间位置的评估和验证,只有在制作了物理样车后由一定比例的人进行实际的驾驶操作才可完成验证.

如今,由于计算机技术的发展和应用,在汽车开发中已广泛采用CAD 方法进行三维数字化设计,以三维数据为主线,使用虚拟样车来优化产品设计和验证过程。因而,数字化三维人体模型相应地在汽车内部结构的人体工程学模拟和分析中发挥其潜能和优势。

3 数字化三维人体模型

在产品周期的各个阶段,人都是最重要的因素。数字化三维人体模型可有效地应用在汽车虚拟设计及制造的整个生命周期,从初始的概念方案设计至最后的产品验证。

数字化人体模型技术可辅助设计者确定人在相应的工作环境下的性能,确定人体尺寸/形态/功能及其定位,满足舒适性和安全性标准的要求。如图1 所示,在虚拟的CAD 设计数据中,可调入此虚拟的人体模型,完成操作任务和分析工作。通过三维人体模型可运用数字人体和电子样车进行与人相关要素的模拟分析校核,如人的可操作性,舒适性,可视性等重要设计要素。在汽车内部结构过程中应用数字化三维人体模型可提高设计效率和设计质量;改善安全性及人机工程学性能;减少物理样车的制造及验证工作和周期。

波音公司、通用公司、戴姆勒-克莱斯勒公司等这些大的飞机和汽车公司已将数字化三维人体模型越来越广泛的应用于产品生命周期的各个方面和各个阶段.CATIA,EDS 等大的软件公司,也相继推出数字化三维人体模块供用户使用并不断补充及完善。

现以CATIA 的人体模型模块(Manikin)为例简要说明数字化三维人体模型的主要功能。该三维人体模型包括4 个子模块:构造人体(Human Builder)模块,生成可与产品相配合的人体模型;编辑人体尺寸(Human Measurement Edit)模块,可对人体模型的各部分的尺寸进行有比例地调整;人体动作分析(Human Activity Analysis)模块, 对人肢体进行由静态姿势到复杂的动态动作的评价;人体姿态分析(Human Posture Analysis)模块,进行人体各种姿态的分析。此人体模型包括有104 组人体测量数据;100 个无约束的连接;148 个自由度;各种姿势轮廓;包含所有关节的手模型、脊椎模型、肩模型、臀部模型等模型;可表现关节活动的制约及动作运动的上下极限并可进行调节。此模块具有如下几方面用途:测量人体尺寸;视野分析;坐姿分析;运动舒适角度分析;伸及范围分析;举升、放下和搬运分析;设计干涉检查;运动模拟等。

4 按SAE 标准进行汽车内部结构时涉及到的人体工程学内容

在进行汽车内部结构时,SAE 中有如下用于驾驶员和乘员的人体工程学研究和设计的相关标准。

5 应用数字化三维人体模型进行汽车内部结构及设计校核

数字化三维人体模型在汽车内部结构设计及校核中承担着人机工程学的结构设计及校核验证的重要角色。图2 所示为数字化三维人体模型在一汽车内部结构中的应用实例。它协助汽车设计工程师进行一系列乘员内部居住性的结构优化工作,主要包括:协助确定汽车主要控制尺寸;确定不同人体尺寸的驾驶员及乘员的乘坐位置和驾驶姿态;对人体乘坐姿态及其舒适性进行分析和评估;确定踏板、转向盘、操纵杆、仪表及控制按纽等零件的结构位置,并进行操作合理性评价;模拟乘员上下车姿态以评估上下车方便性;驾驶员及乘员的座椅位置确定及安全带的固定位置的确定;模拟座椅的滑动、及杆件操纵的运动过程并进行评价;校核驾驶员驾驶过程中的直接视野和通过内外后视镜的间接视野的法规符合性;协助进行仪表板结构和仪表板盲区的校核;确定合理的车内宽度和头顶空间;分析人体重量在座椅上的力的分布;对手及脚对操纵部件操作时所施加的力进行评估;同时检查设计间隙及干涉分析,最终记录数据并输出优化的结构结果。