人体工程学意义精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇人体工程学意义范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

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关键词：人体工程学 室内设计

中图分类号：S611 文献标识码： A

提到人体工程学，人们就会不由自主地把它和工业化、现代化联系起来，但它的产生并不是突然的。回溯历史，在人类发展的每个阶段都影印着人体工程学的潜在意识，只是人们还不知道对它进行归纳总结，形成文字性的理论。即使是在遥远的上古时代，从那些尘封已久的文物中，依然能感受到它的存在。正是这些在历史发展中不断积累起来的经验，对日后产生的人体工程学奠定了非常重要的基础。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。而室内设计是根据建筑物的使用性质、所处环境和相应标准，运用物质技术手段和建筑设计原理，创造功能合理、舒适优美、满足人们物质和精神生活需要的室内环境。这一空间环境既具有使用价值，满足相应的功能要求，同时也反映了历史文脉、建筑风格、环境气氛等精神因素。明确地把“创造满足人们物质和精神生活需要的室内环境”作为了室内设计的目的。

一、人体工程学与室内设计的关系：

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。而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。

人类工程学是与人相关的科学信息在对对象、体系和环境进行设计中的应用，它涉及到人类生活的方方面面。理想的设计应当在工作体系、运动、休闲、健康和安全等诸多方面充分体现人类工程学的原理。“天人合一”是提倡人与自然的亲和性，即人与自然的和谐关系。然而，在紧张的都市生活中，人们渴望与自然亲近的欲望无法得以实现。因此，移情于“家”，力求营造一种自然的气氛作为精神上的补偿，达到某种意义上的回归。

室内设计回归自然的手法主要有：

1.空间的营造，如巧妙地处理室内有限空间与外界交融的自然部分，以面对青山的窗户，或者蓝天与田野成为门廊设计的背景，善于借景 ；此外，还可以在装饰材料的选择上下功夫，如粗糙的岩石墙面或是石膏板仿石材料，给人一种返祖的天然气息。

2.室内陈设，如室内陈设一些原始情调的饰物，增加自然的意境 ；可通过红色的干辣椒或金黄的干玉米串，抑或一束干麦穗、白色的芦花，还有手工蜡染的花布等等，巧妙点缀，匠心独运，就会达到一种意想不到的自然美效果 ；或者在墙上，挂上或画上一些图片，可以是一片湖泊，一块山林，或是一望无际的原野、竹林，画前再配上一些与之协调的盆栽植物，虚实结合，会使人感到清新、舒畅、视野开阔，真有走进自然的感觉。

二、人体工程学以人为本的意义：

人体工程学中涉及了人体的构造的知识，这对我们从事的家具，室内的设计工作都是很有意义的，因为只有真正理解人体的构造，才能真正会从人体的角度开始我们的设计，这样做出来的设计，必定的好地设计，是经典、符合人体健康和舒适度的设计，才能真正满足人的需求。

要想介绍一些关于设计的知识，先阐述一下人体的构造：

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。 人体动作域: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。

了解了这些数据之后，我们在做室内设计的时候，就能够充分的考虑这些因素，做出合适的适当的选择，并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，我们在进行家具的设计的时候，也必须考虑这些很重要的数据，家具是为人所用的，所以它们必须满足人的需求。也就是说，家具的尺寸，形体，大小等等的诸多的方面必须以人的尺寸作为主要的标准和设计依据。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，这样才不会使得活动在其中的人感觉约束，拘谨。另外，颜色，色彩及其布置方式，都必须符合人体生理、心理尺度及人体各部分的活动规律，以便达到安全、实用、方便、舒适、美观之目的。

人体工程学在家具设计中的应用，就是特别强调家具在使用过程中对人体的生理及心理反应，并对此进行科学的实验和计测，在进行大量分析的基础上为家具设计提供科学的依据。同时，把人的工作、学习、休息等生活行为分解成各种姿势模型，以此为研究家具设计，根据人的立位、坐位和卧位的基准点来规范家具的基本尺度及家具间的相互关系，而且，家具设计还要引人而异，因地适宜；家具的造型设计、材料的选用及搭配、装饰纹样、色彩图案等则更多地考虑了人的心理需要。

人体工程学在室内设计的尺寸选用： 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。

现在的人体工程学在我们的生活中起着十分重要的作用了，我们不能忽视它的存在，反而应该好好的利用这个学科，做出更多的贡献，为我们的生活，生产，学习，工作服务。通过这个课程的学习，我学习了什么是优秀的设计什么是必要的不能改变的真理，人体工程学是以人为主体，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，只有通过对它的掌握，才能使设计师们更好的创造出适合于人的理想环境。

参考文献：

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目前我国经济的快速发展和科学技术的广泛应用，高新技术发展迅速，产业不断升级，迫切需要大批应用型高级人才。其核心是“应用”，主要体现在两方面：一是学术、技术、职业三者的结合；二是学生社会适应能力和职业技能的提高，重视学生新技术应用能力的培养。培养创新创业人才，实现“强化创新驱动”是党的十召开以来实现深化改革目标，促进高等教育教学改革，提升育人质量，服务经济建设的重要措施之一。将大学生创业创新项目应用于艺术设计基础课程教学中，适应当前社会的发展培养具备创业创新能力的应用型人才。人体工程学课程是室内设计的一门重要基础课程，课程具有较强的理论性和实践性是一门非常讲究应用的技术学科。它作为设计的基础，其内容在室内设计诸多方面中应用，使得学生掌握人的生理和心理特征，掌握人体工程学的应用方法和规律，形成具有人体工程学意识的室内设计师。

1.室内设计人体工程学课程传统教学模式存在的现状问题分析

人体工程学课程作为环境艺术设计专业学生的基础课程知识容量非常大，它作为完善室内设计的综合性学科包括室内心理环境设计、声环境设计、光环境设计以及家具尺寸、摆设设计等内容；1）为确定空间范围提供依据；2）确定家具、设施的形状、尺度及其使用范围的依据；3）为确定感觉器官的适应能力提供依据；4）提供适应人体的室内物理环境的最佳参数.这对学生了解室内设计的方法和提高创新思维意识十分重要，且具有一定的难度，因其授课的最终目的是通过理论向实践过渡，从而对教师的要求更高。在目前高等教育教授此课程的老师大多沿用传统理论的教学模式，绘制和记背相关概念与数据没有完成真正意义上的实践指导意义，缺乏创新性的培养，主要问题表现在以下几方面：

（1）人体工程学教学与行业发展的主动适应性不强

伴随我国经济的快速发展，人们的生活水平不断提高对室内设计的需求日趋增加，此专业也发展迅速。设计理论不断更新，设计技术和工艺快速进步，而人体工程学的教育发展和改革未能跟上时代的发展，积极主动适应性不够，以致学生所学内容落后于社会需求。

（2）理论知识与实践的结合性不强

环境艺术专业学生多数师艺术类考生，逻辑思维能力不强，思维方式多以感官为主缺乏理性。人体工程学需要有严密的逻辑思维能力和精益求精的设计态度。传统的课堂教学手段比较单一，主要以教师讲，学生听为主，学生缺乏动手实践和创新的机会。再者有实践的课堂上实践大多都是教师给出的都是虚拟案例，缺乏实际项目练习。

（3）授课课堂主体定位不明确

授课课堂中要充分发挥学生的主体性，教师定位为引导学生。在传统的课堂授课活动中，教师大多很负责，充分应用课堂的四十五分钟时间灌输知识给学生，学法缺乏创新思考和实践能力。

2.大学生创业创新模式下的人体工程学课程教学改革的思路与实践

以大学生创业创新项目--《学生视角下的课堂桌椅设计》引入室内设计人体供工程学课程教学为例，本课题研究的目标是在目前学生的视角下来解读高校课堂桌椅的最优化设计，充分考虑当代高校学生的因素，通过调研和考察具体问题具体分析。并紧密结合国家建设部《基于室内空间设计的大学生人体尺寸的研究》项目的数据及其结论使得尺寸符合大学生生理尺寸和人体动作尺度保证大学生有一个健康良好的坐姿从而有利于提高学习效率减少疲劳和不舒适感。

（1）教学模式上

多维教学基本出发点以学生为中心、以实践为核心、理论作为指导进行教学：

①调研报告；调研我们现在学校现有校园环境下――寝室、教室、绘图室等空间中的桌椅、寝具等硬件设备，用人体工程学的眼光去发现现有校园生活中不合理的人体工程学问题。以组为单位在课堂上内容将调研搜集结果进行讨论总结，重点在深入发现问题确立研究项目从而将所学知识应用到该项目中进行深入分析和提出相应解决方案。

②结合项目课堂实践安排；根据学生已有的调研报告将每节课程安排成一次次小项目的设计。

（2）课程内容与专业现状的衔接与调整

通过大学生创业创新项目教师布置大量的任务由学生动手完成，进而发现问题解决问题；培养学生的探索和创新精神。教学内容不局限于教材，室内设计专业人体工程学应注重人体测量学及应用，空间环境行为与环境心理的知识相对应，相应删除人体工程学关于生理学及解剖学的相关知识。1）调研（方法）、思考并产生自我观念与想法，2）集思广益（方法）、查阅、咨询、讨论，3）明确基础课（人体工程学）与大学生创业创新项目融合的培养思路，根据培养目标及生源素质现状具体分析，4）适应性教学模式改革、教学大纲、课程内容设计等改革、学生考核模式改革，5）分步实施与后期专业课程相结合推进项目进程。

在项目实施过程中根据学生能力，分组分阶段完成项目内容；采用自评与互评相结合的方式对项目该阶段完成情况进行考核；并为优秀创作作品提供更多的展示平台。

结语

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1.1人机工程学对工业设计的重要作用

在不同的研究和应用领域中，人机工程学存在带有侧重点和倾向性的多种定义，其中国际人类功效学学会（IEA）为该学科所下定义最具全面性和权威性，即人机工程学是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各种因素；研究人和机器及环境的相互作用；研究在工作中、家庭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[1]。社会的发展、技术的进步、产品的更新、生活节奏的加快等等一系列的社会与物质的因素，使人们在享受物质生活的同时，更加注重产品在“方便”、“舒适”、“可靠”、“价值”、“安全”和“效率”等方面的评价，也就是在工业设计中常提到的人性化设计问题。而所谓人性化产品，就是包含人机工程的产品，只要是“人”所使用的产品，都应在人机工程上加以考虑，产品的造型与人机工程无疑是结合在一起的。具体来讲，人机工程学对工业设计的重要作用可以概括为五个方面：一、为工业设计中考虑“人的因素”提供人体尺度参数；二、为工业设计中“物”的功能合理性提供科学依据；三、为工业设计中考虑“环境因素”提供设计准则；四、为进行人—机—环境系统设计提供理论依据；五、为坚持以“人”为核心的设计思想提供工作程序[1]。

1.2工业设计人机工程学的教学现状及原因分析

目前，在全国已开设工业设计专业的高校中，几乎无一例外把人机工程学设为专业必修课，甚至编写了全国统一的教材。然而，就学生在教学过程中对知识的理解和吸收，以及实践过程中对知识的掌握和应用来看，课程最终的教学效果不尽如人意。学生之所以在教学过程中不能对知识有效地理解和吸收，存在两方面原因。一方面，学生对工业设计的人机工程观念意识还没培养起来。在学习之初，学生往往会把工业设计等同为产品外观造型，对诸如尺寸、使用方式、设计合理性等人机工程要素还不能在观念中化为己有。另一方面，现行教材内容过于宽泛、抽象，且与工业设计专业衔接薄弱。虽然教材内容完整，但在有限的课时里，要学生理解并吸收大量人体科学和环境科学的知识谈何容易？而且，在学生还没有建立人机工程意识观念的情形下，更会对不熟悉的知识有排斥心理。学生之所以在实践过程中不能对知识有效地掌握和应用，同样也存在两方面原因。一方面，现行教材内容未能与工业设计实例很好的结合。虽然教材为各类产品归纳了富有逻辑性的设计原则，并对深层的原理解释透彻，但没有鲜活的设计案例来佐证。因此，学生在实际设计中也就鲜有用学科理论指导工业设计实践的主动性。另一方面，学生在课堂内外都缺少有关课程的必要练习。“学而时习之”的教学规律对于人机工程学的课程学习同样如此，只有通过练习才能真正掌握学科知识。

2工业设计人机工程学的课程设计

正如上一章节所分析的教学现状与原因，要学生达到“在教学过程中对知识理解和吸收，在实践过程中对知识掌握和应用”的要求，就必须：首先从人机工程观念意识培养入手；然后整合、精简教材的内容，使其适合工业设计专业的需要；进而通过更多的设计实例让学生理解理论指导实践的过程；最后通过练习让学生真正掌握知识。以下六个部分的内容是笔者按照上述思路进行的课程设计。

2.1人机工程学课程绪论

该部分是课程的启蒙篇章，目的在于培养学生人机工程的观念意识。除了介绍人机工程学相关基础背景外，教育者更应帮助学生树立基于人机工程学的“易用性”和“以人为本”核心设计观念。从现实来看，大量不良设计充斥着我们的生活，给我们带来了极大的不便。同时，通过对近几年诸如IF、红点等国际工业设计大赛获奖作品的分析可以发现，国际工业设计的趋势已逐渐摒弃了单纯的外观设计和艺术符号玩味，进而转变为发现、并利用设计方法解决生活问题。因此，无论从现实还是前瞻来看，基于人机工程学的“易用性”和“以人为本”设计观念具有很强的理论价值和现实指导意义。

2.2尺寸测量与比例关系

在该部分课程中，通过学习人体测量知识，学生可以掌握使各种与人体尺度相关的设计对象符合人的生理特点的方法。同时，通过人、机、环境之间的尺寸比较，可以合理掌握控制几者之间比例关系的方法。使产品尺寸符合人体尺度是最基本的人机工程学要求。作为工业设计最基本的参照，产品尺寸不是通过主观臆想，而是通过人体尺度测量得出的。掌握人体测量的基本知识，并学会查询各类人体测量数据，这既是该部分的学习内容，又是设计实践中必须要掌握的基本常识。

2.3操纵—显示人机系统设计

在该部分课程中，通过学习不同操纵、显示装置的特性，以及操纵—显示相合性设计原则，学生可以掌握针对复杂交互性产品或界面的设计方法，使设计结果符合人的心理认知模式，达到人机工程学“易用性”和“以人为本”的要求。从大量的工业产品和界面设计来看，不同的显示装置和操纵装置代表了不同的人机关系，其中的逻辑性和因果关系是学生必须理解的。操纵—显示相合性原则正是为合理构建这种人机关系所归纳的方法论，它涉及人机间的信息传递、信息处理与控制指令的执行，以及人的习惯定式。

2.4使用行为的分析与使用方式的设计

在该部分课程中，通过学习基于人椈鷹环境系统设计观念的使用行为分析，学生可以掌握在某种使用情境中产品使用方式的设计方法，使设计结果充分协调人机工程学的摶肪骋蛩财。一定的使用情境要求一定的使用方式，一定的使用方式衍生一定的使用行为，一定的使用行为指导设计师从功能性产品结构、语意等方面进行设计。一项优良设计必然是人、环境、技术、经济、文化等因素巧妙平衡的产物。为此，要求设计师有能力在各种制约因素中找到一个最佳平衡点[1]。

2.5手握式工具的设计

在该部分课程中，通过学习手的解剖和与工具使用有关的疾患，学生可以掌握手握式工具的设计原则，提高对人机工程学中工作效率、人的健康、安全和舒适等要求的认识。工具是人类四肢的扩展，人们在工作、生活中一刻也缺少不了工具，而目前的工具大部分还没有达到最优的形态，其形状与尺寸等因素也并不符合人机工程学原则，很难使人有效并安全的操作。因此，工具的适当设计、选择、评价和使用是一项重要的人机工程学内容。

2.6“以人为本”的综合思维与设计应用

在该部分课程中，学生需要通过作业练习把所有学习成果在设计实践中得以应用。以“人”为核心的主导思想具体表现在各项设计均以人为主线，将人机工程学理论贯穿于设计的全过程。人机工程学研究指出，在产品设计全过程的各个阶段，都必须进行人机工程学设计，以保证产品使用功能得以充分发挥[1]。

3工业设计人机工程学的教学训练

教学训练是教学过程中必不可少的环节，它既可以帮助学生巩固所学知识、提高应用能力，又可以充分检验课程设计的有效性及教学质量。本章的教学训练分别对应一部分的课程内容，并在2010年2月21日至3月14日南京艺术学院工业设计学院08级的人机工程学教学中得以检验。3.1人机工程学课程绪论的教学训练通过对课程绪论的理论讲解和设计案例的具体分析，学生可以掌握必要的基础知识。为了巩固和强化知识的应用能力，需进行如下的作业练习。该部分的作业是要求学生发现生活中的不良设计或不便之处，并提供设计概念。通过此练习，学生会养成观察生活和设计的习惯，并学会对不良设计提问，进而启蒙并培养了人机工程观念意识。图3-1是学生发现的设计问题：人们通常会忽视饭卡、公交车卡等电子卡的余额，因此会造成余额不足时的尴尬和不便。他们希望通过在卡上设计一种可变色的显示装置来提醒人们余额的变化。

3.2尺寸测量与比例关系的教学训练

通过对人体测量知识的理论讲解和设计案例的具体分析，学生可以掌握必要的基础知识。为了巩固和强化知识的应用能力，需进行如下的作业练习。该部分的作业是要求学生根据GB10000—88标准人体基础数据中的男性95百分位绘制1:10比例的模板，熟练查询各测量项目的数据，并标注身高和最大肩宽。同时，要求学生测量六种大小不等的工业产品，同样按照1:10的比例绘制在图纸上，观察产品和人体之间的比例关系，如图3-2。通过这次作业，学生不仅掌握了人体测量数据的查询，又培养了产品尺寸要符合人体尺度这一人机工程学的观念意识。

3.3操纵—显示人机系统设计的教学训练

通过对操纵—显示人机系统设计的理论讲解和设计案例的具体分析，学生可以掌握必要的基础知识。为了巩固和强化知识的应用能力，需进行如下的作业练习。该部分的作业是要求学生到生活中去学习，用图片的方式记录人机工程学中不同操纵装置类型（包括：旋转式、移动式、按压式）和显示装置类型（包括：数字式、刻度指针式、信号灯式、听觉式、触觉式），并总结每一种方式的特性，以便在设计实践中有意识的进行参照并构建合理的操纵—显示人机关系，如图3-3。

3.4使用行为分析与使用方式设计的教学训练

通过对使用行为的理论讲解和使用方式设计案例的具体分析，学生可以掌握必要的基础知识。为了巩固和强化知识的应用能力，需进行如下的作业练习。该部分的作业是要求学生设计某种使用情境中的公共设施，从使用行为的分析入手，到使用方式的设计落实，充分理解并树立人机工程学中人—机—环境系统设计的观念。例如图3-4，获得2009年IF工业设计概念奖的沙滩垃圾箱便是一个符合作业要求的案例。

3.5手握式工具设计的教学训练

通过对手握式工具设计的理论讲解和设计案例的具体分析，学生可以掌握必要的基础知识。为了巩固和强化知识的应用能力，需进行如下的作业练习。该部分的作业是要求学生寻找并发现没有符合人机工程学要求的手握式工具，体验不便并评估可能引发的伤害，根据手握式工具的设计原则，给出改良的设计方案。例如：设计师发现传统剪刀因不能使手腕顺直而极易引发腱鞘炎，所以据此进行了剪刀的改良设计，如图3-5。

3.6“以人为本”综合思维的教学训练

通过对人机工程学“以人为本”核心设计观念的再次强调，学生可以强化掌握课程内所有的综合知识。为了巩固和强化知识的应用能力，需进行如下的综合作业练习。该部分的作业是要求学生按照人机工程学的要求设计、制作一个计算机工作环境，包括：产品的尺寸测量与比例关系、计算机界面操纵—显示人机系统设计、使用行为的分析、鼠标等手握式工具的设计，如图3-6。通过这样的练习，学生可以树立并加深人机工程学“以人为本”的综合设计思维。

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与制造业发达国家相比，我国在数控机床造型研究方面的重视和投入都明显不足，产品缺乏对操作人员的人性化关怀，在与同级别国外机床的市场竞争中处于下风，影响了产品的市场竞争力。摸索以人机工程学原理为指导，利用包括虚拟人体模型技术在内的计算机辅助设计技术设计数控机床外观的途径，充分表现现代数控机床宜人、宜用的特点，既提高了产品在市场中的附加值和竞争力，又有利于各选用企业提高生产效率，获得更好的经济利益，同时对于其他装备制造产业的设计革新有一定的借鉴意义。

一、数控机床造型设计中的人机关系研究

数控机床与操作员工、周边环境构成了一个典型的人机系统，在设计数控机床造型的过程中必须关注“人”的操作体验，构建科学的人机关系，人的体验大体可以分为生理、认知和情感三个层次。

1.人的生理特征与数控机床的关系

在操作数控机床的过程中，人体相关的各种尺寸、手臂弯曲角度、身体倾斜角度等操作姿态、触碰范围和视野范围等生理特征数据都直接影响人的操作体验。在进行数控机床造型时，整体的结构布局和人体生理参数需要构成一个合理的映射，这个映射也是数控机床造型设计的重要依据。

此处以人体身高与视角参数举例说明设计机床前部斜角的过程。分析图1可知，人眼的最舒适观察范围在水平方向为-15°到+15°之间，而站立时竖直方向的最佳观察角度为水平下以下10°。根据这一参数，基本可确定数控机床前部倾斜角度。根据机床高度的不同，可以采取如图2、图3所示的设计方案。

2.人的认知特征与数控机床的关系

人作为数控机床的操作主体要经历一个认知过程后才能顺利操作机床，这个过程的实质是人在心中先构建了一个关于操作对象的印象并产生个人的认同，从而指导自己的操作行为。所以在设计数控机床的造型时，应充分意识到操作者的心理认知特点，合理搭建机床结构和认知之间的沟通桥梁。如图3所示为认知模型与设计模型之间的对应关系。

以数控机床的挡门设计为例：当人看到如图4所示把手时，他会根据生活中的经验自然而然地去向两边拉开，当看到图5所示的把手时，自然会选择向上掀起。但是如果把水平把手装在两边拉开型的挡门上，操作者势必会感到困惑。因此，在设计中将这种心理认知与数控机床的外观指引结合起来，使操作者一目了然，才能真正体现造型设计过程中的人本关怀。

图4 向两边拉开的把手

图5 向上拉开的把手

3.人的情感特征与数控机床的关系

作为现代先进制造业的一个典型代表，数控机床天生具备高科技、高效率和高精度的特征，会给人留下冷漠、无助的情感印象。但是作为操作者的人来说，却希望能和数控机床产生情感上的融合统一，希望数控机床业具备一定的人性化情感因素。在设计数控机床外观造型的过程中，积极赋予机床造型友好的情感因子，是设计师不懈追求的目标之一。

不同的人，情感特征千差万别，对于造型的需求与感受也不尽相同。在造型过程中，我们可以通过提炼一些具有共性的形态情感要素，来赋予数控机床一些基本的情感因子。如我们希望数控机床能传递给操作者可靠、稳定且安全的感觉，在外观造型中应注重形体重心下移，偏高就会给操作者带来危险感和压迫感，如图6、图7所示。

图6 不合理造型带来压迫感与危险感

图7 合理造型带来的稳重感与安全感

二、基于虚拟人体模型的机床造型方法研究

现代工业设计的实施越来越多地借助于功能强大的计算机辅助设计软件，这些软件也越来越多地考虑到人机工程学设计的要求，开始集成功能强大的人机模块，这些模块实施的基础是科学精准的虚拟人体模型。

1.虚拟人体模型的构建

（1）虚拟人体模型的数据来源。

人体的数据受地域、年龄、性别、族群、职业甚至环境等因素影响，往往表现出较大的差异性。在建立人体模型时，必须先准确圈定目标群体，进行针对性的尺寸参数测量和数据分析整理，从数据中寻找规律，给设计提供科学的指导。

我国成年人人体尺寸的国家标准GB10000-88于1998年7月开始实施，根据人机工程学要求提供了我国成年人人体尺寸的基础数值，适用于工业产品、建筑设计、军事工业以及工业的技术改造设备更新及劳动安全保护。该标准提供了47项人体尺寸基础数据，按男、女性别分开，且分三个年龄段：（1）18～25岁（男、女）；（2）26～35岁（男、女）；（3）36～60岁（男）、55岁（女）。

（2）虚拟人体模型。

人体从整体上看是皮肉附着在骨骼上的综合体。很多的计算机辅助设计软件中已经提供了丰富的人体模型库，以Creo软件为例，就提供了如图8所示的精细的人体模型。

2.使用虚拟人体模型进行人机工程学设计的原理

在进行产品人机工程学设计的过程中，三维虚拟人体模型是重要的一环，整个设计过程可以表述为：先依据人机参数建立人体模型，然后基于人体模型进行产品初步设计，再使用人体模型对设计结果进行人机校验，从而获得准确的反馈，进而对设计进行评价和改进，该过程如图9所示。

图8 虚拟人体模型

图9 应用三维虚拟人体模型进行产品设计的基本流程

三、虚拟人体模型校验数控机床设计举例

在根据人机工程学基本确定设计方案后，可以使用虚拟人体模型校验数控机床的人机使用体验。以方便设计者验证设计效果，及时、高效地修改设计方案。

1.装入人体模型

在Creo环境中利用“插入人体模型”工具插入一个人体模型，模型名为“m_cn_50.asm”，即为中国男性18～60岁第50百分位的人体数据，其身高为168cm，体重为59kg，符合国标GB10000-88的规定。将该人体模型的站立平面（Stand On）设置为机床模型放置的地平面，并调整模型面对机床，设置人体模型到机床的距离为最佳适合操作距离800mm，如图10所示。

图10 插入并定位人体模型

2.调整人体模型姿态

通过人体模型的姿态调整可以使人体模型在装配环境中呈现不同的作业姿态，对于数控机床操作员而言，主要动作涉及到手部与挡门、手部与操作面板及头部动态观察等，此时设置人体模型颈部旋转角度为-10°，设置手臂抬起角度为50°，设置小臂与大臂之间的夹角为35°，摆出常规操作挡门的人体模型姿态，如图11所示。

图11 调整人体模型为操作挡门的姿势

3.分析人体模型操作感受

（1）视野评估。

在当前定制的人体模型姿态下，可利用软件系统对当前人体模型的可视范围和效果作出评估。

当前人体的有效视野范围如图12所示，能有效覆盖挡门的主要操作区域。

图12 操作员的有效视野范围分析

（2）范围包络分析。

范围包络分析可分析当前人体模型可操作的最大触及范围及最佳操作区域等。根据分析结果，门档把手的最佳持握区域在人体模型的最佳达到范围内，符合人机工程学要求，如图13所示。

四、虚拟人机关系在数控机床造型中的应用发展

随着工业设计与各行各业的深度结合，以人为本的人机工程学设计理念也越来越被重视，由于人的个体差异较大，人机工程学设计、评估的主观性非常强，标准和工具很难统一，人机工程学理论的应用存在着较大的困难。

数控机床作为典型的人机互动系统，迫切需要以人机工程学理论为指导进行设计。现代虚拟人体模型和人机分析工具的发展必将成为数控机床造型设计的一个重要手段和发展方向。在现有基础上，继续深入探讨以下问题是非常有意义的。

（1）深入研究现有的数控机床，设计人机工程学理论模型，量化主观性和差异性较强的设计及校验标准，扩大实际应用范围。虽然在目前的manikin模块中，视野、舒适度等均已可测，但其他的一些重要指标，如可辨别性、可操纵性、噪声及人体感受等指标的量化工作还需进一步积累和开发。

（2）研究基于三维软件平台实施产品造型设计和校验的流程，优化“创意概念模型基本可用模型零件和装配体”的设计路线。

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【关键词】人机工程学 高速动车组 椅面倾角 座椅深度 模拟仿真

1 引言

随着社会的发展以及科技的不断进步，人的生活方式也在发生着变化，人们会不断地产生新的需求，这一理论同样适用于高速动车组，以人为本的设计贯穿于整个动车组的设计始终，随着人们需求的变化动车组的人性化设计也是一个不断进化的过程。在提高行车速度和保证旅客安全的基础上，改善旅客乘坐环境和舒适度是一个以人为本的设计体现。座椅是乘客直接接触的车内设备，对乘坐舒适度有直接关系，因此对座椅的人机工程学研究具有重大意义。

2 座椅各部分尺寸人机工程学设计

2.1 放腿空间

按GB-10000《中国成年人体尺寸》，坐姿状态下膝盖高度为532mm，加上鞋子高度修正为550mm。坐姿的臀膝距为595mm。根据UIC660-2002《保证高速列车技术兼容性的措施》中座椅放腿空间应大于770mm的要求，距离地板550mm高度空间距离为770mm。从人机工程学角度考虑，在平面布局中座椅间距不能小于890mm。

2.2 座椅高度

按GB-10000《中国成年人体尺寸》，取成年男性95百分位为依据，坐姿小腿加足高为448mm，如图1，加上鞋子高度及小腿自然伸直稍向前倾的修正值为450mm。取成年男性50百分位为依据，坐姿小腿加足高为413mm，加上鞋子高度及小腿自然伸直稍向前倾的修正值为415mm。由于座椅坐垫为发泡面料结构，承重后椅面高度会稍向下移动，综合分析座椅椅面高度定为430±10mm。

2.3 座椅深度

按GB-10000《中国成年人w尺寸》，取成年男性95百分位为依据，坐深为494mm，取成年男性50百分位为依据，坐深为457mm 。综合分析座深定为470±10mm。

2.4 乘客的进出空间

按GB-10000《中国成年人体尺寸》，取成年男性95百分位为依据，立姿状态下肘高为1096mm，加上鞋子高度修正为1198mm，取成年男性50百分位为依据，立姿状态下肘高为1024mm，加上鞋子高度修正为1025。后排坐垫和前排靠背之间最小间距应在人体立姿的胸部偏下位置。按《中国成年人体尺寸》成年男性95百分位胸厚为245mm。在没有扶手等支撑物的情况下，后排坐垫和前排靠背之间最小间距为245mm，才能保证乘客自然、顺利的站起、坐下以及行走。在保证座椅排布间距及乘客进出空间的前提下，座椅倾角应小于103°。

2.5 座椅边扶手尺寸

根据GB1000-1988成年男性95百分位坐姿肘高298mm，成年男性50百分位坐姿肘高263mm，根据GB/T12985-91姿势修正量座高减44mm，座面到扶手上表面的距离可取230mm左右。根据在坐姿状态下手臂平放，前臂贴近扶手椅面的宽度确定边扶手宽度为70mm，中间扶手宽度为50mm。扶手长度为370mm。

2.6 座椅椅背外形曲线及靠背角度设计

对坐于各种不同靠背角度的座椅的人体，靠背与水平成110°左右时，可获得良好的背部支撑。根据不同乘客的需要，靠背应设置一定的调节范围，调节范围在98°至120°为宜。根据GB1000-1988成年男性95百分位坐姿眼高847mm，坐姿颈椎高701mm，成年男性50百分位坐姿眼高798mm，坐姿颈椎高657mm，头靠中心应设计在距椅面710mm高度，90mm范围内上下可调整且在任意位置可定位的样式，头枕长度设计为300mm左右，宽度设计为190mm左右。

2.7 靠背尺寸

根据GB1000-1988成年男性95百分位最大肩宽469mm，成年男性50百分位最大肩宽431mm，靠背宽以480mm为宜。根据GB1000-1988成年男性95百分位坐姿肩高641mm，成年男性50百分位坐姿肩高598mm，靠背高尺寸应设计为600mm。

2.8 座椅宽度尺寸

由于女性臀宽一般都大于男性，按GB-10000《中国成年人体尺寸》，取成年女性95百分位为依据，坐姿臀宽为382mm，加上衣服厚度修正为400mm。考虑变换姿势时所需要的活动空间及空间压抑产生的心理修正量，双人座椅座宽可取460mm。

2.9 椅面倾角

椅面倾角一般可取5°～10°为宜。

3 座椅的人机分析

人机模拟分析。根据座椅各组成部分关键尺寸建立产品模型，将人体模型放在一个环境中，通过对人体模型中腿部、手臂、腰部、颈部、头部几部分的活动区域的活动范围模拟分析，文中座椅各部分的数据均能保证人体的最佳舒适度，符合人机工程学原理。

4 结语

本文以GB-10000《中国成年人体尺寸》规定的人体尺寸为依据，针对大部分人群给出的座椅人机工程学设计尺寸，主要从座椅布置的前后距离，与人体接触的座椅本身的尺寸及外形曲面造型方面给出的经验数值从人机工程分析上得出座椅设计的合理性尺寸，为以后动车组或其它车型的座椅的设计提供了参考依据。

参考文献：

[1]陆剑雄，张福昌，申利民.坐姿与座椅设计的人机工程学探讨[J].人类工效学，2005（4）.

[2]夏岚，李文琳，刘文金.基于人机工程学的客车椅设计方法研究[J].中南林业科技大学学报，2010（5）.

[3]李杨芳.高速列车座椅人机工程学分析及造型设计研究[D].东南大学，2010.

[4]夏国伟.人机工程学在动车组中的应用[D].南昌大学，2009.

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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）.

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关键词：人机系统；环境条件；人因工学

0 概述

人机工程学和环境心理学都是近数十年发展起来的新兴综合性学科。过去人们研究探讨问题，经常会把人和物、人和环境割裂开来，孤立地对待，认为人就是人，物就是物，环境也就是环境，或者是单纯地以人去适应物和环境对人们提出要求。而现代室内环境设计日益重视人与物和环境间以人为主体的具有科学依据的协调。因此，室内环境设计除了依然十分重视视觉环境的设计外，对物理环境、生理环境以及心理环境的研究和设计也已予以高度重视，并开始运用到设计实践中去。

人机工程学是研究人的特性及工作环境与机器相匹配的科学。在室内环境中，它把人和室内视为一个有机结合的系统，指出室内环境应该具有什么样的条件才能使人付出适宜的代价后可获得整个系统的最佳效益。人机工程学不仅涉及室内工程技术理论，还涉及人体解剖学、生理学、心理学以及劳动卫生学等。认真研究这门科学，可以创造出最佳设计和最适宜的条件，使人机实现高度协调统一，形成高效、经济、安全的有机系统。

如何让机器及室内工作环境的设计，能更适合人的生理、心理特点，让人在作业当中，能够感受到舒适和便捷，以至融洽和满足？这些问题，由于会让您觉得新奇而又全无头绪，或者说天真而又脱离实际，或者过于简单和平易近人，因而觉得是无须专门来研究和思考的问题。但是就这个问题在发达国家已发展出了一个影响巨大的现代学科――人机工程学，我国也已在近20年取得了长足的进展。

1 什么是人机工程学

人体工程学（Human Engineering），也称人类工程学、人因工学或工效学（Ergonomics）。其为一门多学科的交叉学科，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。

人机工程学从不同的学科、不同的领域发源，又面向更广泛领域的研究和应用，是因为人机环境问题是人类生产和生活中普遍性的问题。联系到室内设计，其含义是：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。

2 人机工程学与室内环境研究的迅速发展

人机工程学的各个分支学科的研究，都在一定程度上具有人机工程学研究的性质。所有这些思想和方法经过长期和零散的酝酿，在二战时期获得了突破性的进展，从此也奠定了人机工程学被视为成熟的现代学科的地位，在世界范围受到重视并被视为工业的推动力之一。这种情形的发生，是因为战争中复杂武器的发展，使得人机协调问题的突然激化。例如，空战和歼击机提出对飞行员的体能和智能要求，使得人员的选拔和培训难度不断增大，促使在飞机的仪表显示、操纵工具和飞行员座椅及周围环境等部件的设计中，不得不加大对人的因素的考虑，进而带动了有关的技术和方法的迅速发展。

人机工程学作为一个工程学科，其研究常常是围绕具体的现实问题而展开。例如，由于航空航天活动对人类生理适应性和工作能力的挑战，促进了航空航天医学的发展，在北京航空航天大学飞行器设计与应用力学系，也较早设立了人机环境专业的教学和科研；由于工业生产中职业病的广泛危害，在北京医科大学公共卫生学院也开展了包括坐姿作业导致的肌肉骨骼劳损、粉尘污染致癌等职业病学的研究，同时也就涉及作业姿势、作业环境评价等方面的人机工程学的研究。

人体工程学在室内环境设计中的应用目前已开展有如下方面的应用：

（1）确定人和人际交往在室内活动中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。

（2）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，因而它们的形体、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。室内空间大小，停留时间长短，对这方面内容测试的要求也越高，如车厢、船舱、机舱等交通工具内部空间的设计。

（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。

3 人机工程学与室内设计的情感和审美体验――环境心理学①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。

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。

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不可分。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：第一，环境和行为的关系。第二，怎样进行环境的认知。第三，环境和空间的利用。第四，怎样感知和评价环境。第五，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。

设计必须是服务于人的，否则它便不能被称作设计。人机工程学以人为本、从人的特点出发展开研究，这正符合了设计的诉求。现在设计师呼吁“人情味”的设计，其实这便是在产品的功能之外寻求最舒适宜人的产品表现方法，人机工程学为此提供了必要而日益充分的条件。我们可以从椅子靠背形状的变化上看到人机工程学在设计“人情化”中的作用。椅背一度是笔直垂直于凳面的，无论靠背是高还是矮，人稍坐久了便会感到腰背部疲劳酸痛，常坐这种椅子还会影响骨骼的生长。随后出现了斜背椅，椅背由外向内收，坐者可有依后而靠的动作，疲劳不适有所减轻，但坐久了仍会有不舒服的感觉。今天的设计师们依照人机工程学提供的人体数据和生理力学数据将靠背设计成适合大多数人背部形状和无能无力态势的曲线形，使人的背部有了充裕的活动空间而不乏承靠感，而椅背下半截的斜直线又对腰部起了随托作用，可避免坐者久坐驼背的现象。在满足椅子的结构与功能巧妙结合的前提下，设计师们又依据人机工程学中对审美的适应部分的内容，发挥聪明才智，用不同材质为椅子创造了千姿百态的美妙外观，使椅子更大程度地满足大众的“幸福”要求。

再看看设计者们通过对人机工程学的掌握而作的色彩设计的成功范例。民用客机多因载客量大而体积庞大，巨型的客机虽然随着科学技术的发展而有较高的安全系数，但其外观上的笨重总给人不够轻巧、安全的感觉。设计师们用巧妙的色彩搭配很好地解决了这个问题，白色和银白色是看起来最轻的颜色，人们由它们可以联想矫捷的海鸥、轻盈的云朵等，而且白色和银白色都能很好地反向阳光，抵御强光的侵蚀。依据这样的色彩特征，设计师们把客机设计成白色或银白色，使巨大的机体瞬间轻盈起来。而飞机的起落架相对于巨大的机体显得过于弱小，设计师们用厚重的黑色包裹它，让它显得坚硬而富支撑力。通过这样的色彩设置，再大机型的飞机都如灵巧的鸟儿，让人能够放心乘坐。

3.1 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。不同的活动有其必需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、接触时所需的距离通盘考虑。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。

（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，须予以高度重视。

（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。

3.2 环境心理学在室内中的应用

环境心理学在室内设计中的应用面极广，其应用应注意：室内环境设计应符合人们的行为模式和心理特征；认知环境和心理行为模式对组织室内空间的提示；室内环境设计应考虑使用者的个性与环境的相互关系。

4 人机工程学对室内设计发展的作用

人机工程学使设计更多地获得经济效益。人机工程学步入兴盛阶段的标志之一是环境（包括当下环境和未来动作环境）被纳入了“人―机”系统。与此相适应，设计把环境也纳入了自己的内容。人机工程学提出了适宜于人的种种环境参数，包括温度的、湿度的、噪声的、色彩的、光线的等，为宜人环境的设计提供了科学依据。生产操作者处于宜人环境中的生产效率比往有大幅度提高，这直接指向经济效益。根据有关资料，工厂车间在其他条件不变的情况下，仅对原来不适宜的门窗做些改进，使自然光线照明比较合适并加以变化，涂上悦目而适当的色彩，就能提高生产效率2%～4%，同时工作者的疲劳程度相应降低。另外，人机工程学在人体测量学和人的生理、心理学适应方面为艺术设计者对工业产品结构外形的合理设计提供了科学依据，生产者和使用者在操纵机器时不会遇到太多的困难，这也在一定程度上提高了生产效率。

人机工程学致力于人与室内环境之间的协调，分开来讲，则有室内设计的人性化和人的技术化两个方面。

随着工业生产智能化的发展，人机工程学在这基本意义上有了更贴近人的要求的变化。现在的人机工程学的目标是建立最安全适宜的外部条件，使人在工作过程中达到高效的同时，获得舒适和精神上的愉悦。简言之，就是做到舒适+有效+美。

最近，国际上工艺先进国家的室内设计正在向高技术、高情感方向发展，这两者相结合，既重视科技，又强调人情味。在艺术风格上追求频繁变化，新手法、新理论层出不穷，呈现五彩缤纷，不断探索创新的局面。

归根结底，人机工程学的在室内设计最终目的是“一切以人为本”，使“物”的功能与形式更好地实现统一，从而获得最大的经济效益、最大的情感效益和审美效益，强调“人”这个主体，让消费者满意，方便为目的。

注释：①环境心理学现为一门相对独立的学科，但由于与“人”相关，本人觉得其也应纳入人机工学研究范畴。

参考文献：