第一章美國稱為HumanEngineering（人類工程學）、HumanFactors（人體學）或HumanFactorsEngineering（人因工程學）；而西歐國家多稱為Ergonomics（人類工效學），日本稱為“人間工學”。1950年2月16日，英國海軍部召開的會議上通過了人體工程學（Ergonomics）這一名稱，正式宣告人體工程學作為一門獨立學科的誕生。1989年我國正式成立了與IEA相應的國家一級學術組織——中國人類工效學學會。人體工程學發展的三個階段：經驗人體工程學、科學人體工程學（第二次世界大戰期間1939~1945年）、現代人體工程學（20世紀60年代）。工業革命之后，著名的研究工作有：肌肉疲勞試驗、鐵鍬作業試驗、砌磚作業試驗。人體工程學的研究內容：人的生理和心理特性的研究、人-家具-環境系統研究人體工程學的研究方法：自然觀察法、實測法、調查研究法、計算機仿真系統、系統分析評價法。家具和室內設計中人的因素：人體感知響應特性、人體的生物力學特性、人體對環境負荷的反應、人體尺寸、人體姿勢。家具和室內設計中的人體工程學問題：（1）家具和室內環境對人的影響（2）家具和室內環境的安全性（3）家具與室內環境的舒適性（4）人與家具作用界面（人-機界面）的優化設計（5）家具的功能設計對人的作業活動和工作效率的影響第二章人的感覺系統由神經系統和感覺器官組成。感知包括感覺和知覺，感覺是對直接作用于人體感覺器官的一種直接反應，知覺是在感覺的基礎上產生的，它是對感覺信息整合后的反映。感覺：是人腦對直接作用于感覺器官的客觀事物個別屬性的反應。人的感覺包括視覺、聽覺、味覺、嗅覺、膚覺和本體覺等。感覺可分為外部感覺和本體感覺兩種類型。知覺：是人腦對直接作用于感覺器官的客觀事物和主觀狀況整體的反映。人體的各種感覺器官都能對某一種特定的能量形式做出最敏感的反應。這種能夠引起感覺器官有效反應的刺激，稱為該感覺器官的適宜刺激。感覺器官接受刺激后，如果刺激強度不變，則經過一段時間后，感覺會逐漸減小以致消失，這種現象稱為“適應”。同一感受器官接受不同刺激物的作用而使感受性發生變化的現象稱為對比。幾個刺激物先后作用于同一感受器時，將產生繼時對比現象。例如，吃了糖以后接著吃帶有酸味的食物，會覺得更酸。余覺是指當刺激取消以后，感覺還可以存在一極短時間的現象。人的知覺過程是一個有組織、有規律的心理活動過程。這些規律主要表現為知覺的選擇性、知覺的整體性、知覺的理解性和知覺的恒常性。知覺的恒常性：1）大小恒常性2）形狀恒常性3）明度恒常性4）顏色恒常性客觀事物不相符的錯誤知覺稱為錯覺。錯視覺中又分為長度錯覺、方位錯覺、透視錯覺、對比錯覺等。視覺的適宜刺激是光，人眼可以感覺到的光波波長大約是380-780mm，波長小于380mm的紫外線和大于780mm的紅外線都不能引起人的光感覺。視野是指人的頭部和眼球固定不動的情況下，眼睛觀看正前方物體時所能看得見的空間范圍。人眼的適應性分為暗適應和明適應兩種。眼睛向暗處的適應叫暗適應，向亮處的適應叫明適應。暗適應過程大約要30min才能完成。暗適應過程大約1min后就趨于完成。人的眼睛沿水平方向運動比沿垂直方向運動快，而且不易疲勞。對于人來說,只有頻率為20~20000Hz的振動，才能產生聲音的感覺,低于20Hz的聲波稱為次聲；高于20000Hz的聲波稱為超聲。一個聲音的聽閾因另一個聲音的掩蔽作用而提高的效應，稱為掩蔽效應。人體有觸覺、溫度覺和痛覺三種膚覺。溫度覺分為冷覺和熱覺兩種，這兩種溫度覺是由兩種不同范圍的溫度感受器引起的。既不感覺冷，也不感覺熱的溫度，為生理零度。刺激強度達到對皮膚組織有破壞作用時，即會引起痛覺。痛覺的感受器為自由神經末梢。人在進行各種操作活動的同時能給出身體及四肢所在位置的信息，這種感覺稱為本體感覺。人對光、聲和皮膚刺激的簡單反應時間較短，而對氣體、溫度等刺激的簡單反應時間較長。同一性質的刺激，其刺激強度越大，則刺激給予神經系統的能量越大，而反應時間越短。一般成年人，反應時間隨著年齡的增長而延長。同年齡的成年男子的反應時間一般比女子短。第三章骨與骨之間的連結方式有直接連結與間接連結兩大類，直接連結的相對骨面間無間隙，不活動或僅有少許活動；間接連結稱為關節。在骨杠桿中，關節是支點，肌肉是動力源，肌肉與骨的附著點稱為力點，而作用于骨上的阻力（如自重、操縱力等）的作用點稱為重點（阻力點）。人體的活動，主要有下述三種骨杠桿的形式：①平衡杠桿②省力杠桿③速度杠桿按其關節面的形態和運動形式，關節可分為下列三大類：①單軸關節：只有一個運動軸，骨僅能沿該軸做一組運動。②雙軸關節：有兩個互為垂直的運動軸，可繞此二軸進行兩組運動，也可作環轉運動。可繞冠狀軸作屈、伸運動，并繞矢狀軸作收、展運動。③多軸關節：有三個互為垂直的運動軸，能作屈、伸、收、展及旋轉等各種運動。人體內有三種類型的肌肉：骨骼肌、平滑肌、心肌。骨骼肌的中間部位稱為肌腹，主要由骨骼肌纖維構成，有收縮性。骨骼肌的兩端稱為肌腱，由致密結締組織構成，無收縮性。影響肌肉力量的因素很多，如遺傳、營養、體重、年齡、性別、訓練狀況等等。女性的肌力比男性約低20%～35%；右手的肌力比左手約強10%；而習慣左手的人，其左手肌力比右手約強6%～7%。前臂在自垂直朝上位置繞肘關節向下方轉動大約70°位置上產生最大操縱力。坐姿時的最大足蹬力通常在膝部彎曲160°位置上產生?！捌凇蓖ǔ１硎救巳菀赘械狡v致使工作效率下降或對工作失去興趣的一種狀態。疲勞可以分為以下幾種類型：（1）肌肉疲勞：由于肌肉負荷過多過重而引起的疲勞；（2）慢性疲勞：由于長期疲憊累積導致的疲勞；（3）局部疲勞：由于有機體的某一部位的超負荷勞動導致的疲勞；（4）全身疲勞：由于整個有機體的超負荷勞動導致的疲勞；（5）精神疲勞：從事腦力勞動、精神系統的某一部分過度緊張引起的疲勞；（6）生理節奏疲勞（晝夜疲勞）：生理節奏疲勞是晝夜節奏的一部分，并促使睡眠產生。反應時間：從感覺器官接受外界刺激到運動器官開始執行操作運動所經歷的時間。影響反應時間的因素有：刺激的性質、刺激的強度、刺激的多少、刺激與背景的對比度強弱、執行動作的運動器官、人的年齡和性別、人的心理準備情況、人的疲勞程度。第四章根據測量方式可以將人體測量分為靜態人體測量和動態人體測量兩類。前者通常是用來獲取人體在立姿和坐姿時的尺寸，而后者則是用來獲取人在工作姿勢下或在某種操作活動狀態下的尺寸范圍。只有在被測者姿勢、測量基準面、測量方向、測點等符合要求的情況下，測量結果才是有效的。測量基準面即人體的平面定位是根據三個互為垂直的軸來決定的，包括一個鉛垂軸和兩個水平軸。①矢狀面通過鉛垂軸和縱軸的平面及與其平行的所有平面都稱為矢狀面；②正中矢狀面將人體分成左右對稱的兩部分的矢狀面；③冠狀面通過鉛垂軸和橫軸的平面及與其平行的所有平面都稱為冠狀面。冠狀面將人體分成前、后兩部分；④水平面與矢狀面和冠狀面同時垂直的所有平面都稱為水平面。水平面將人體分成上、下兩部分；⑤眼耳平面通過左、右耳屏點和右眼眶下點的水平面，稱為法蘭克福平面。測量人體尺寸的方法通常分為接觸性測量和非接觸性測量兩種。前者主要使用各種測量尺，如卷尺、馬丁尺、皮脂厚度計、測高儀等，后者有攝像法、激光掃描法等。影響人體測量數據的因素：地區與種族、年代、年齡、性別、職業百分位數表示具有某一人體尺寸和小于該尺寸的人占統計對象總人數的百分比。設計中最常用的是P5、P50、P95三種百分位數。人體尺寸數據的選用原則：Ⅰ型產品尺寸設計，需要兩個人體百分位數作為尺寸上限值和下限值的依據，故這類產品尺寸設計又稱雙限值設計。Ⅱ型產品尺寸設計只需要一個百分位數作為尺寸上限或下限值的依據，故稱之為單限值設計。Ⅲ型產品尺寸設計只需要第50百分位數作為產品尺寸設計的依據，故又稱為平均尺寸設計。（注意：理解應用課本50的例子）第五章根據家具、人、物之間的關系以及密切程度，家具可分為人體類家具、準人體類家具和建筑類家具三類。椅子的基本構造是由座面、靠背、扶手、底座四部分組成。正常的姿勢下，從側面觀察成年人脊柱的自然彎曲弧形呈“S”狀，有頸、胸、腰、骶四個彎曲部位，其中頸曲和腰曲凸向前，胸曲和骶曲凸向后。頸椎支撐頭部，胸椎與肋骨構成胸腔，腰椎、骶骨和椎間盤承擔人體坐姿的主要負荷，其中，以頸椎、腰椎部位活動最為頻繁。腰部背部的壓力分布應是肩胛骨和腰椎兩個部位最高，這就是在靠背設計中所強調的“兩點支撐”。靠背的兩點支撐中，上支撐點為肩胛骨提供憑靠，稱為肩靠，其位置相當于第5-6節胸椎之間的高度；下支撐點為腰曲部分提供憑靠，稱為腰靠，其位置相當于第3-5節腰椎之間的高度。根據對坐姿體壓分布的分析可知，平直的座面形狀比凹形座面或異形座面（如座面上銑出臀部的形狀）更具有舒適性。設計靠背時通常是以正確姿勢，即脊柱處于自然伸展狀態的姿勢為依據。脊柱曲度處于自然狀態時，壓力適當地分布于各椎間盤上，肌肉組織上承受均勻的靜負荷，人體舒適度最佳。這要求，座椅的靠背與座面的夾角在95°～115°之間。當脊柱曲度處于非自然姿勢時，椎間盤內壓力分布不正常。另外，一旦脊椎偏離自然狀態，肌腱組織就會受到相互壓力（拉或壓）的作用，使肌肉活動度增加，招致疲勞酸痛。以上兩點是人體產生腰部酸痛、頸、背疲勞等不適感的主要原因。對于座椅而言，主要是在座面、腰靠、背靠等支撐部位設置軟墊。軟墊有兩個重要作用，一是使支撐點與支撐點周圍部分產生的壓力分布比較均勻；二是使身體坐姿穩定。座椅各部分尺寸相關人體尺度測量項目，參考尺寸等（76-78頁）。第六章床寬的最小界限應是700mm。比這寬度再窄時，翻身次數和睡眠深度都會明顯減少，影響睡眠質量。床寬小于500mm時，翻身次數減少約30%，睡眠深度受到明顯影響。床寬尺寸可以用如下的公式加以計算：W=2.5～3w。單床屏的床面最長為2100mm，雙床屏的床面最長為2120mm；單人床的床面最寬為1200mm，單人床和雙人床的劃分以床面寬1350mm為界。醫用診療床的寬度可低至500mm，高度可高至900mm。床墊與人的體形最優匹配使脊柱曲線接近于自然狀態，肌肉才會得到最大程度上的放松。使體壓得到合理的分布，床墊構造與彈性材料，一般以采用不同材料搭配而成，從上至下即分為：上面料層、上鋪墊層、彈簧層、下鋪墊層、下面料層。袋簧自身的排列來看，可以形成平行排列和蜂窩結構排列兩種構造模式。其中蜂窩結構的強度更大。人體平躺時身體各部位重量分布為臀部40％、背部15％、頭部10％、腳部10％、腰部25％。分區彈簧床墊是一種較理想的床墊，每個區域的彈性依據身體各個部位重量精確計算。從三區分到五區，現在已經分到七區，甚至九分區。記憶海綿又稱慢回彈海綿，零壓力海綿。它能根據溫度、壓力改變硬度及形狀，有效地把人體壓力化解為零壓，抵消反彈力，從而為人體提供最平均、真實的支撐。乳膠海綿是泡孔結構為全部連孔或絕大部分連孔，少部份不連孔的多孔性橡膠材料。乳膠墊一般使用模具發泡成型。床高指床面距地面的垂直高度。和平時座椅的高度一樣，一般為400～500㎜，但是由于使用環境和使用者的不同，床的高度還有很大差異。床屏的設計高度為920～1020㎜。第七章依據人體的姿勢特征以及人-桌界面關系，可將人體的操作活動空間劃分為不同的區域，即工作區域。工作區域是桌類家具功能尺寸設計的主要依據，主要包括平面工作區域、垂直面工作區域和立體面工作區域。平面工作區域是桌臺類家具幅面設計的主要依據。操作者坐姿作業時，上肢在水平面上移動形成的軌跡所包括的區域稱為水平面工作區域。水平面工作區域可分為最大工作區域和正常工作區域。木質及其它一些天然材料仍是桌臺類家具制造的首選材料。是因為，桌臺家具屬于準人體類家具，直接與人體相接觸，形成觸覺。木材和其它一些天然材料可以使人體獲得比較舒適的觸感。人體皮膚與材料相接觸時，界面間溫度的變化會刺激人的膚覺器官，使人感到溫暖或涼冷，我們稱之為冷暖感。冷暖感與材料的導熱性有著密切的關系。導熱系數小的材料，其觸覺特性呈溫暖感；導熱系數大的材料，觸覺特性呈涼冷感。冷暖感不僅與材料的導熱性質有關，還與材料的微觀構造以及表面材料的厚度有著密切的關系。一般，表面光滑的材料比表面粗糙的材料略感冷涼。涂飾會改變材料表面的熱學性質，如玻璃、塑料、金屬等材料就是這樣，但對于木材則不然，涂飾并不能影響木材表面的冷暖感。桌類家具的主要功能部件主要包括桌面、抽屜、屏風，此外，桌下空間是腿部活動的一個主要功能空間，影響著使用舒適性。桌面高度即工作面高度減去工件的高度。在進行桌面高度設計時，應以提高工作效率和使操作者保持正確姿勢，減少疲勞為原則。桌面高度不僅與人的肘高有關，還與桌類家具的用途（即作業性質）有關，一般來講，桌面高度在肘高以下50～100mm比較合適。在精密作業時，桌面高度必須增加。桌子最重要的尺寸是差尺（即桌面與座面的高度差），而不是地面到桌面的總高度。人體工程學中，桌面高度等于坐骨結節點到桌面的距離（差尺）與該點到地面的距離（座高）之和。常見桌類家具高度為中餐桌750～780mm，西餐桌680～720mm，書桌720mm，打字桌更矮一些。桌面的寬度以人體手臂的側展長為設計依據，桌面的深度以人體手臂的前展長為設計依據，桌面的最小寬度應在500~600mm。對于圓桌來講，應以人均占桌寬來確定桌面的直徑，其最小直徑應保證人均占桌寬至少在500~600mm，比較舒適的范圍在600~750mm。從人性化的角度來講，可視化作業應采用傾斜桌面，當桌面傾斜度在12°~24°時，與水平桌面相比，使用者的軀干移動次數明顯減少，疲勞程度降低，不舒適感減輕。工作臺面高度還與作業性質有著密切的關系。（1）對于精密作業，如繪畫等，作業面高度應上升至肘高以上50~100mm，以適應人眼觀察的距離。同時，給肘關節一定的支撐，從而減輕背部肌肉的靜態負荷。（2）對于一般性作業，如果臺面上需要放置工具、材料等，臺面高度應降低至肘高以下100~150mm。（3）對于重負荷性作業，如需要借助于身體的重量來進行操作，則工作臺面高度應降低至肘高以下150~400mm。為了適應人在使用時緊靠臺面著力的動作，需要在工作臺底部留有置足的凹進位置，即容足空間。容足空間高度通常為80mm，深度以50～100mm為宜。顯示器中心與眼睛的最小距離要在630mm以上；距離太小眼睛易疲勞，太遠會降低屏幕識讀