1、工业设计人机工程（工业设计人机工程（3 3版）版）阮宝湘等阮宝湘等 编著编著第八章第八章 室内设计与人机学室内设计与人机学第一节 生活空间与人体尺寸室内生活空间人机学设计的基础，是与人体尺寸适应。本节分析11个示例。示例示例1 1 住宅住宅 三人长沙发三人长沙发 图8-1 三人长沙发标号 名称 尺寸范围（mm）说 明 A 最大人体宽度 520 男子95百分位数的“坐姿两肘间宽”489，加穿衣修正 量（215），然后取圆整值，得520 B 就座者的间距 060 住宅沙发上并坐的多为较亲密者，因此取较小数值。因 为A是按男子95百分位数取的，是少数；所以取B0 时，对多数就座者来说，人体间还是有间
2、距的。但在正 规社交场合，此值应该增大1C 单人需占宽度 520580 AB。D 两侧扶手宽度 80180 木沙发小，布包沙发大，差距明显E 沙发总宽度 17202100 3 C2D 木沙发小，布包沙发大；而正规社交场合的长沙 发需要更宽F 座面前缘高度 320380 男女50百分位“小腿加足高”的均值是（413382）/2398，考虑穿鞋修正量（正值）和穿衣修正量（负制值）后，可取 值410。因坐在沙发上时通常是上身后仰、小腿前伸，所以座 面前缘应比这个数值适当降低；降低量的多少，随要求不同而 不同，一般布包沙发比木沙发低 但过低的沙发会让老年人的起坐不便G 坐深 457 取男子50百分位数
3、的“坐深”。也可取男、女50百分位数“坐 深”的平均值，差别不大H 座深 500600 工作椅的座深应小于人体尺寸坐深（注意“坐深”和“座深”的不同含义），以免腘窝受压。但就坐沙发时小腿前伸，后背 仰靠，基本不存在腘窝受压问题，所以为舒适计，座深常大于 坐深。市场上的“豪华”沙发座深有达到甚至超过650的；但 这样的沙发使就坐者的腰椎得不到支撑，坐久了腰部会难受，所以人机学分析认为，座深还以不超过600为宜I 靠背厚度 100200 左边所列数值是图8-1所画直靠背、或斜度很小的靠背的厚度范 围。多数沙发靠背有不同的倾斜度，则靠背在深度方向所占的 尺寸可能大得多J 茶几沙发间距 200 不妨碍
4、进出即可，就坐时脚可伸到茶几底下K 两人沙发总宽 12001520 2 C2D2示例示例2 2 住宅住宅 六人餐桌六人餐桌图8-2 六人餐桌标号 名称 尺寸范围（mm）说 明 A 最大人体宽度 520 同示例1中的A（注意，人体水平尺寸中的“坐姿两肘间宽”与“最大肩 宽”很接近，取其中哪一个为依据均无不可）B 就餐活动宽度 620680 取 A（100160）C 就餐者的间距 5080 在“就餐活动宽度”之外另加的余裕量，无须太大 D 纵向余留长度 3050 若用于吃中餐，此值与B、C均不宜取较大数值，否则坐在纵向两端者取 用中线另一侧盘中的菜有困难 E 横向余裕宽度 90130 非人机学方面
5、的关键尺寸，综合有关条件酌定 F 餐桌长度 12501540 2 BC2 D 若常吃中餐，宜取较小的数值 G 餐桌宽度 800940 B2E H 椅背餐桌距离 440580 这是坐定之后、就餐中的尺寸数据。若加上入座进出过程中需将椅子拖 开，这个尺寸需达到600以上 I 就餐区域长度 22302700 F2H，这是坐定之后、就餐中的尺寸数据。考虑入座进出过程中需要 移动椅子，就餐区域长度需相应加大 J 就餐区域宽度 16802100 G2H，这是坐定之后、就餐中的尺寸数据。考虑入座进出过程中需要 移动椅子，就餐区域宽度需相应加大3示例示例3 3 住宅住宅 厨房的水池和储物柜厨房的水池和储物柜图
6、8-3 厨房的水池和储物柜标号 名称 尺寸范围/mm 说 明 A 立姿肘高 980 取女子50百分位数的“立姿肘高”960，加穿鞋修正量20，得980 B 水池上缘高度 780840 取 A（200140）。立姿下略低于肘高的操作最适宜，取为水池上缘高；因此洗东西略需弯腰，非最佳。但若增高水池，手在池中进出易弄湿袖子，也不便，权衡后取 中间值。C 储物柜底高度 17501850 基本依据：小身材女子取物不困难。兼顾：窗户上沿不影响采光，尤其不挡 住高身材男子的水平视线。前者依据为女子10百分位的“双臂功能上举高”1766，加穿鞋修正量20，得1786。后者依据为男子95百分位的“立姿眼高”16
7、64，加穿鞋修正量后约1690。综合后酌取17501850。D 水池台进深 550650 让小身材的女子开关窗户无困难。参考数据是：女子10百分位的“上肢功 能前伸长”619；但人体略略前倾便可加大功能前伸的距离，并不费力。E 人体厚度需要 250 男、女50百分位数胸厚的平均值（212199）/2206，加穿衣修正量，再 加一点空挡，以躲开水池避免弄湿衣服。F 通道者的体宽 650 男子95百分位数的“最大肩宽”469，加穿衣修正量21，再加端菜盘两肘略 张开的尺寸8080160。G 人行侧边余裕 50100 酌情选取。H 厨房总宽度 15501750 DE2GF。4示例示例4 4 住宅住宅
8、 淋浴间淋浴间图8-4 淋浴间标号 名称 尺寸范围/mm 说 明 A 喷头最低高度 12001380 6 7岁孩子独立淋浴，身高均值1200，手上举功能高约 （12007）/61400。老年人坐低凳上淋浴，喷头下限取1200。B 喷头最高高度 19502000 参照男子50百分位的“双臂功能上举高”是2003 C 水门开关高度 9001000 成年人肘高左右，67岁的孩子也容易够着 D 坐位高度 290350 宜低于工作椅高度。过低起坐不安全，过高洗脚不便。E 坐位进深 400450 与普通椅子进深差不多即可 F 扶杆高度 8001000 成年人肘高左右或略低 G 淋浴间高度 24002500
9、 参考尺寸，取决于建筑,非人机学关键数据 H 淋浴活动范围 10501100 值得研究的尺寸。图中虚线为俯身拣拾地面肥皂的情景。以 此为参照，头顶到臀部的距离与人体尺寸“坐高”接近。男 子95百分位“坐高”958，略放些余裕量，取10501100 I 淋浴间总进深 1200 必须大于H5示例示例5 学生公寓学生公寓 双层床双层床 图8-5 学生公寓中的双层床标号 名称 尺寸范围/mm 说 明 A 坐高 965 男子95百分位数的“坐高”958，加穿衣修正量7 B 头顶余裕空间 50100 消除压抑感而加的心理修正量；也是避免碰撞的安全需要 C 每层床上净空 10151065 AB D 床板褥垫
10、厚度 80120 参考数据，一般情况 E 下层床面高度 400500 参考数据，一般情况 F 上层床面高度 14951685 ECD G 公寓室内层高 25102750 FC。实际上现在学生公寓的床底空间还要用于储物，下 层床面一般超过450的高度，因此室内总高不宜低于26006示例示例6 6 办公室办公室 个人办公单元个人办公单元图8-6 个人办公单元标号 名称 尺寸范围/mm 说 明 A 办公桌高度 720左右 参看第三章：个人专用办公桌宜按身材定制或调整 B 吊柜下层高度 1050左右 吊柜下层搁放随时取放的文件文稿。坐着的办公者（包括小身材的女子）拿放方便。吊柜底桌面上高度近330的空
11、间，能放置各种办公用品 C 吊柜下层进深 220左右 略大于A4打印纸的宽度 D 吊柜上层高度 12501350 吊柜上层搁放不常取放的文件物品。若取较小的高度（如1250），办公者 臀部不离椅面就能够着；但吊柜下层净高较小。若取较大高度（如1350），则优缺点颠倒过来。设计时酌情处理 E 吊柜上层进深 300左右 略大于A4打印纸的长度 F 办公椅面高度 360480 参看第三章：个人专用办公椅宜按身材定制或调整 G 办公桌进深 550700 参考数据，一般情况 H 椅背桌沿距离 440560 这是坐定办公中的尺寸。在入座进出中需将椅子拖开，此尺寸需600以上 I 通道者的体宽 650 同示
12、例4中的F J 人行侧边余裕 50100 同示例4中的G K 文件柜进深 350500 参考值，非人机学的关键数据 L 办公单元进深 20902610 GH2JIK。7示例示例7 7 超市超市 货架与通道（货架与通道（1 1）图8-7 超市里的货架与通道（1）标号 名称 尺寸范围/mm 说 明 A 最低货架高度 350左右 不宜再降低，以免顾客看不清商品，弯腰或蹲下取货也更困难 B 最低货架进深 480左右 大于上层货架的进深，便于顾客拿取货物 C 次低货架高度 750左右 方便拿取的高度。给最低货架充裕的空间，利于较大较重的商品放在最下层 D 次低货架进深 400左右 比最低层货架缩进，以不
13、妨碍观看最低货架上的商品，取物方便 E 次高货架高度 1100左右 方便拿取的高度。给次低层货架上仍留有有近350的空高 F 次高货架进深 350左右 比它的下一层货架再 缩进一点 G 最高货架高度 1400左右 不超过小身材女子能拿取的高度 H 最高货架进深 300左右 比下一层再缩进一点。最高层货架多放轻小商品，进深可小一些I 蹲姿取物空间 850左右 蹲姿取物如图中虚线所画。相关人体尺寸在国标等资料中查不到。可通过实际 演习测量得一初步数据；观察画下实际姿势进行几何计算，得另一初步数据。两者对照即获得较可信的数据。从图8-7可知，取男子95百分位“臀膝距”595，加穿衣修正量15和大半个
14、手长（例如180），加余裕量约为850左右 J 通道者的体宽 650 同示例4中的F K 人行侧边余裕 100150 略大于示例4中的G。因为超市里人比较多 L 货架通道总宽 22502350 BI2KJ。8示例示例8 8 超市超市 货架与通道（货架与通道（2 2）图8-8 超市里的货架与通道（2）标号 名称 尺寸范围/mm 说 明 A 下层货架高度 600700 略低于中等身材的立姿“手功能高”，便于拿取货架上的商 品。男女50百分位“手功能高”的均值为（741704）/2 723，加穿鞋修正量后约750，故取600700。B 中层货架高度 1000左右 拿取方便的高度。C 上层货架高度 1
15、300左右 拿取方便。不阻挡视线，保持视野开阔，和空间通透感 D 下层货架宽度 900左右 推小车的顾客拿取货架中部的商品不困难 E 中层货架宽度 600左右 比下层货架略有缩进，方便拿取。不档下层货架商品的观看 F 下层货架宽度 450左右 比中层货架略有缩进，方便拿取 G 通道的宽度 750800 等于示例8中的JK H 货架通道总宽 24002500 D2G。9示例示例9 公厕公厕 蹲位隔间蹲位隔间图8-9 公厕的蹲位隔间标号 名称 尺寸范围/mm 说 明 A 蹲姿前后距离 850 以身材高大的男子为依据。参照示例8对I的分析说明 B 隔间的进深 12501350 A加上人前人后的余裕量
16、。酌取余裕量之和为400500，其中包括安全和消除压抑感的需要 C 蹲姿左右宽度 650 以大个子男子为分析依据，参照示例8对I的分析说明 D 一侧的余裕量 100左右 参考数据，一般情况 E 另一侧余裕量 300350 这一侧应留有挂包、挂外衣的空间 F 隔间的宽度 10501100 CDE 10示例示例10 影院、候车室等影院、候车室等 公共场合公共场合 排椅与条椅排椅与条椅图8-10 公共场所的排椅和条椅标号 名称 尺寸范围/mm 说明 A 坐姿人体宽度 520 男子95百分位的“坐姿两肘间宽”489，加穿衣修正量31 B 体侧余裕量 5080 体侧余裕量，可略略活动身体而避免与邻座发生
17、接触 C 排椅座位宽度 620680 A2B。这个数字适合于影院、剧场。在候车室、候症室等 场合，可减小到620以下；在高档、讲究礼仪的场合，则需增 加到680以上。D 条椅平均座宽 480 有扶手隔开的称为排椅，无扶手隔开的称为条椅。若条件允 许，条椅与排椅同取平均座宽（620680）；如公园里的条 椅，同样要求以随意的姿势就坐而互不干扰。所以公园双人 条椅宽度宜为12501400。但在拥挤的场合，产生心理适应，容忍衣服接触，因此公交车座位可较窄，但也以 480为宜。11示例示例11 11 阶梯教室、影院、阶梯教室、影院、剧场剧场 阶梯座位阶梯座位图8-11 阶梯座位 问题与要求问题与要求
18、确定阶梯高度D 和座位间距I（图8-11），要求后排坐者观看黑板（银幕、舞台表演）不被前排的头顶档住。分析分析 要求看似简单，但影响因素有好几个：1）大个子坐前排、小个子坐后排是极端“不利”的情况，反之则极端“有利”，差别很大。一般用“适中”和“兼顾”的设计原则：以前一排为中等身材男子、后一排为中等身材的女子为设定条件。阶梯座位前后两排在左右方向上通常错开，后排视线从前排人肩上的空挡通过，“适中”原则能满足多数情况下的要求。2）要求不被遮挡的，是水平视线、还是水平以下的视线？越靠后的座位视线下斜的角度也越大。前后排的高度差也需要越大。可用水平视线作基础分析，后几排阶梯高度则逐级适当加大。3）前
19、后排的间距I对阶梯高度D也有影响：对水平以下视线，D需要随I加大。设计时先确定I，于是就能算出D来。确定间距I的基本条件是：人需要通行进出时，其他人可坐着而不必起立避让，如图中虚线所画。弄明白上面3条预设条件以后，即可对图8-11中的几个数据分析如下：12标号 名称 尺寸范围/mm 说 明 A 座面高度 A 只要所有座位一样高，则高度值与本示例讨论的问题无关 B 前排人的坐高 908 取男子50百分位数的“坐高”（可不考虑穿衣修正量）C 后排坐姿眼高 739 取女子50百分位数的“坐姿眼高”（可不考虑穿衣修正量）D 阶梯的高度 170 D（AB）（AC）BC908739169170 E 最大人
20、体厚度 270 男子95百分位数的“胸厚”245加穿衣修正量25 F 通行避让距离 150180 从图8-12中虚线画的人形可看出，进出座位需要别人避让的 现酌取150180 G 臀膝距 610 男子95百分位数的“臀膝距”595加穿衣修正量15 H 靠背深度 60160 由靠背厚度和靠背倾斜两部分构成。直立的硬靠背座椅此尺 寸甚小，剧场座位的这个尺寸比教室座位大得多 I 前后座位间距 820950 FGH。上述11个示例仅讨论生活空间中的“基本单元基本单元”、即“最小单元最小单元”。一般的室内生活，一般超出“基本单元”以外的要求，相应的空间设计，有的应适应人们生活工作活动的需要，有的还要满足
21、人们的心理和精神需求，并不能简单地只以人体尺寸作为设计的依据。13生活空间基本单元生活空间基本单元示例示例1：野营帐篷：野营帐篷示例示例3：旅游电动车：旅游电动车示例示例2：缆车吊罐缆车吊罐14示例示例4：旅游景区三轮车：旅游景区三轮车示例示例5：值班岗亭：值班岗亭15第二节 光环境与采光照明设计一、光环境的一般概念一、光环境的一般概念 室内光环境由天然采光天然采光和人工照明人工照明两部分组成，分别简称采光采光和照明照明。1 1基本概念和术语基本概念和术语（1 1）光通量）光通量 单位时间内从光源辐射出来、引起人眼视觉的光辐射能。光通量的单位是流明流明（lm，lumen）。40W白炽灯的光通量
22、约400流明，40W荧光灯的光通量约2100流明。但灯泡发出的光通量变动范围较大，这是由于灯泡的质量不同、旧灯泡在使用中光通量衰减、灯泡表面沾污、电压波动等因素造成的。（2 2）亮度）亮度 单位面积光源表面上在给定方向上的发光强度。亮度的单位是坎坎 德拉德拉 每平方米，每平方米，cd/cd/。16（3 3）照度）照度 光源投射在单位面积上的光通量。照度的单位是勒克司勒克司（lx，lux），简称勒勒。注意：注意：“亮度亮度”与与“照度照度”的区别的区别：亮度亮度是对光源光源而言的；照度是对被照射面而言的。（4 4）一般照明）一般照明 为照亮整个场地而设置的照明。（5 5）局部照明）局部照明 为满
23、足某些部位特殊需要而设置的照明。（6 6）混合照明）混合照明 一般照明与局部照明组成的照明。17（7）眩光眩光 因视野中的过高亮度对比，引起不舒适或降低可见度的现象。2 2光环境设计的一般原则光环境设计的一般原则1）适宜的照度和照度均匀度，给空间以适当的明亮感，利于安全、便于活动，但不造成强光刺激。2）工作区的照度适当高于非工作区。3）不产生干扰阴影，形成体现器物立体感的柔和阴影。4）避免光线直射人眼，以防眩光、晃眼。5）光源的“显色性”适宜，保护视觉和心理健康。6）选择适宜的、清洁明快的色彩环境，营造利于身心健康和愉悦工作情绪的氛围。7）节约能源，减少消耗、降低成本。天然采光天然采光18二、
24、天然采光二、天然采光天然光使人融进自然界的怀抱中，对人们的身心健康意义重大。充分利用天然光，也是节约能源最基本的手段。1 1天窗和侧窗天窗和侧窗天窗示例1，德国斯图加特建筑展览馆，图8-12。天窗示例2，世界文化遗产皖南徽州古民居，图8-13。图8-12 斯图加特建筑展览馆天窗a）天窗一角 b）前后“进”间的“天井”图8-13 徽州古民居中两种天然采光形式天窗19 天窗示例3，现代单层厂房、仓库等工业建筑中：图8-14a）为竖直面上的矩形天窗，b）为水平天窗，c）为锯齿性天窗，d）为下沉式天窗。图8-14 屋顶采光的几种形式 一般建筑中侧窗是主角。侧窗位置的高或低、窗形的竖高或横宽，采光效果很
25、不同。漏窗、花格窗还能营造生动的环境氛围。202 2采光设计标准采光设计标准我国已发布GB/T 500331991工业企业采光设计标准（略）。关于民用建筑的采光设计标准，日本建筑法规如表8-1所示，可供参考。表8-1 民用建筑开窗面积与地板面积的比例（日本法规）三、人工照明三、人工照明 天然采光效果主要取决于昼夜轮替和天气变化，无法随意调控。将天然光引入建筑深处也困难。所以人工照明仍是光环境设计中的重点工作。21（一）照度与照度分布（一）照度与照度分布1 1照度指标照度指标人眼在5075lx的照度下才有正常视力；工作场所照度不宜低于50lx。表8-2 各种不同区域、作业和活动的照度范围（摘自G
26、B/T 133791992视觉工效学原则 室内工作系统照明）222 2照度分布照度分布照度均匀度照度均匀度指所论区域内最低照度与平均照度之比。照明设计中照度分布的要求如下：工作区域内一般照明的照度均匀度工作区域内一般照明的照度均匀度不宜低于0.7；推荐值0.8。非工作区的照度应低于工作区，但“走道和非工作区一般照明的照度不宜低于工作区的1/5。”（二）亮度分布及避免眩光（二）亮度分布及避免眩光1 1亮度分布亮度分布表8-3 室内不同部分的亮度对比控制值视野内的相关部分亮度对比最大值视觉对象与临近背景（工作台面、背板等）视觉对象与周围环境（地面、墙面等）光源（照明器、窗口）与附近背景之间视野中最
27、亮区域与最暗区域 31 101 201 40123表8-4 室内不同表面的反射率推荐值室内的相关表面反射率的推荐值顶棚墙壁（平均值）器物（家具、设备、工作台等）地面80904060254520402.避免眩光避免眩光 避免眩光的主要方法是：使光源不出现在观看视觉对象的视野之内，设计示例见图8-15。图8-15 避免眩光的方法示例24四、室内的色彩环境四、室内的色彩环境室内色彩的人机学要求是：使人们获得安详、稳定的生活和工作情绪，符合室内环境的特性。例如餐馆、酒吧和图书馆的环境色彩应该不同，外科手术室和家庭卧室的环境色彩也应该不同，法庭和歌舞厅的环境色彩更应该不同，等等。室内视觉环境的基本共同求
28、，是上部应该比下部明亮。表8-5中的色彩方案均符合上明下暗的规律。表8-5 室内不同部位的参考色彩方案（孟塞尔颜色符号）2526第三节 声音环境和噪声控制 一、人耳的声音感觉与声压级分贝一、人耳的声音感觉与声压级分贝 声波在人耳膜上所产生的压强增量称为声压。人耳对声音强弱的感觉，与声压的大小相关。但人耳能感受到的声压范围非常宽，最高最低之比达一百万倍。直接用声压的物理单位描述人的声音感觉，计量不便，也与人耳对声音感觉的实际差异不相吻合。目前广泛应用的声音强弱计量值，是声音的声压级分贝（dB）。（注意：分贝不是一个物理量单位，而是一个级别数值。）以下两个分贝界限值应该给予关注：人耳刚能感觉到的声
29、压级为人耳刚能感觉到的声压级为 0dB0dB。对人耳有刺痛感的声压级为对人耳有刺痛感的声压级为 120dB120dB。声音的dB值应用很广，声音的分贝值与人耳感觉的关系见表8-6。表8-6 声压级声压级（分贝）、人耳感受及对人体的影响人耳感受及对人体的影响声压级/dB人耳感觉对人体的影响声压级/dB人耳感觉对人体的影响091029304960697089刚能听到很安静安静感觉正常逐渐感到吵闹安全安全安全安全安全90109110129130149150169吵闹到很吵闹痛苦很痛苦无法忍受听觉慢性损伤听觉较快损伤其他生理受损其他生理受损二、乐音、噪声与噪声控制二、乐音、噪声与噪声控制（一）乐音及其
30、作用（一）乐音及其作用能让听觉产生舒适感、使人感到愉悦的声音称为能让听觉产生舒适感、使人感到愉悦的声音称为乐音乐音。1 1工作场所背景音乐的作用工作场所背景音乐的作用为使工作者精神放松、提高效率而在工作场所播放的音乐，称为背景音乐。背景音乐。背景音乐的作用如下：松弛精神紧张，对女性的效果比男性显著；减轻对单调重复性作业的烦躁感；减少闲聊、减少停工的时间，提高工效。营造轻松气氛，缓解疲劳、减少差错。对有害的环境噪声有遮盖作用。背景音乐也可能产生正面负面双向效应：对少数音乐迷的工作可能产生负面的效果；可能使工作者在下班以后感到疲劳；若工作场所有不同性质的工种，则对一种工作有利的背景音乐可能对另一种
31、工作有不利影响。272 2背景音乐的选择与播放背景音乐的选择与播放为发挥背景音乐的良好效能，应注意：根据工作性质选择合适的乐曲（略）。掌握适宜的播放时间（略）。（二）噪声及噪声的危害（二）噪声及噪声的危害1 1噪声噪声从物理学来说，声波频谱与强弱对比杂乱无章、强度过强或强度较强从物理学来说，声波频谱与强弱对比杂乱无章、强度过强或强度较强且持续时间长的声音，称为噪声。从人的主观感受而言，凡是干扰人们工且持续时间长的声音，称为噪声。从人的主观感受而言，凡是干扰人们工作、学习、休息的声音，即不需要的声音，都属于噪声。作、学习、休息的声音，即不需要的声音，都属于噪声。前者是噪声的客观标准，后者是噪声的
32、主观标准。客观标准的噪声一定是主观标准的噪声，但反过来却未必。2 2噪声的危害噪声的危害噪声的危害随强度和持续时间而加强，主要有：对人体的危害对人体的危害 较轻的是影响休息、睡眠；进一步使人精神烦躁、情绪不安，强噪声将损伤听力，直至造成耳聋。持续的强噪声还会导致血压上升，肠胃功能失调；伤害神经和心血管系统，等等。28 噪声虽有危害，但并非环境越安静越好。过分寂静或突然寂静会使人感到孤独和紧张，从而影响身心健康。从事单调的、重复性的工作，在略有噪声的环境中比在很安静的环境中易于保持较高的效率。（三）噪声防治法规和控制标准（三）噪声防治法规和控制标准1 1噪声防治法规噪声防治法规我国除中华人民共和
33、国环境保护法的有关条款外，还有专门的中华人民共和国环境噪声污染防治法中华人民共和国环境噪声污染防治法。该法规把医院、学校、机关、科研单位、住宅等所在区域定为“噪声敏感建筑物集中区域”。29对工作的影响对工作的影响 使人注意力涣散、记忆困难，工作效率和质量降低，差错率上升。对语音信息传播的影响对语音信息传播的影响 环境噪声对语言交流有明显的干扰。2 2噪声控制标准噪声控制标准表8-7 城市5类区域环境噪声标准值 （摘自GB 30961993）LeqdB（A）类别/区域昼间夜间0/疗养区、高级别墅区、高级宾馆区等 位于城郊或乡村的上述区域）50（45）40（35）1/住宅区、文教机关区等 55 4
34、52/住宅、商业和工业的混杂区 60 503/工业区 65 554/城市交通干线、内河航道和铁路干线的两侧和穿越区 70 55注：昼间指6:0020:00,夜间指22:00次日6:00.表8-8 工业企业厂界噪声标准值（摘自GB 123481990）LeqdB（A）类别/区域 昼间夜间/以居住、文教机关为主的区域5545/居住、商业、工业混杂区几商业中心区6050/工业区6555/交通干线、道路两侧区域7055表8-7、表8-8摘列了我国相关国标的数据。30（四）噪声控制的一般方法（四）噪声控制的一般方法1 1、降低声源的声音强度、降低声源的声音强度 如减震、润滑、选用声响小的材料等。2 2、
35、控制噪声传播途径、控制噪声传播途径 让声源远离人群，封闭声源，交通线两侧用绿化带隔声、生产设备用管道消隔声、采用吸声材料作墙面，等等。墙面材料的吸声效果差别很大，参看表8-9。表8-9 几种墙面材料的吸声效果 吸声比例 墙面材料吸声效果/材料名称声波频率（Hz）125 500 1000较差/上釉的砖 不上釉的砖 表面油漆过的混凝土块 钢1 1 13 3 110 6 72 2 2中等/混凝土上铺软木木地板 抹了泥灰的砖或瓦 胶合板15 10 714 6 428 17 9较好/粗糙表面的混凝土块 覆有25mm厚的玻璃纤维层的墙面 覆有76nn厚的玻璃纤维层的墙面36 31 2914 67 9743
36、 99 983、个体防护、个体防护 采用耳塞、耳罩、头盔等防护装备。314 4建筑建筑噪声控制方法举例噪声控制方法举例例例1 1 楼板的消声隔声楼板的消声隔声 见图8-16。图8-16 楼板的消声隔声结构例例2 2 门窗的隔声门窗的隔声 用隔声吸声材料将门窗的缝隙填堵严实，见图8-17。图8-17 门窗隔声：用隔声材料填堵缝隙32 吸声构件消声室金属吸音板吸音绵浪形吸音墙33三、室内声环境设计的概念三、室内声环境设计的概念1 1室内声场：直达声、近次反射声、混响声和回声室内声场：直达声、近次反射声、混响声和回声在室内，声音在各个界面（墙壁、顶棚、地面、室内器物与人员等）上被反复地反射和吸收，并
37、逐渐衰减下来，精确分析室内声场室内声场是复杂困难的。但建筑声学建立起一套近似的分析方法，下面介绍初步知识和概念。室内某声源发声后，到达室内任一点的声音，分为直达声直达声、近次反射声近次反射声、混响声混响声、回声回声等类型，见图8-18。图8-18 室内声音传播的示意图 （1 1）直达声）直达声 未受任何界面影响的声音。直达声声压值与到声源的距离成反比。34 （2 2）近次反射声）近次反射声 经过不多于3次反射、在直达声到达后50ms之内到达的反射声。人耳不能区分50ms以内到达的声音，近次反射声能对直达声起加强的作用，且不影响声音的清晰度，语言传达和音乐欣赏都有好处。（3 3）混响声）混响声
38、经过多次反射、在近次反射声以后到达的声音。混响声对室内声环境,可能有正面的，负面的多重影响。比直达声到达时间滞后较多、且较强的混响声，对声音的清晰度有负面影响，因此对教室、演讲厅之类的室内声环境不利。但混响声能提高声音的丰满度，使音乐欣赏产生“余音缭绕”的感觉和意境，又是音乐厅设计中所要刻意追求和营造的。（4 4）回声）回声 只经过一两次反射、但在直达声到达50ms后到达的反射声。回声是室内声环境的有害因素，对语言、音乐都是干扰，应避免和排除。回声只可能发生在空间较大的室内。（5 5）声聚焦、声影）声聚焦、声影 若室内有较大的凹曲面（侧墙或顶棚）把声波集中反射到某较小的区域，使此处形成很强的声
39、音，称为声聚焦声聚焦。若由于存在阻隔，使某区域声音太弱让人听不到，称为存在声影声影。声聚焦和声影都是室内声环境的不良因素，应避免。352 2室内声环境设计的一般原则室内声环境设计的一般原则防止室外噪声传入，减轻室内噪声对生活工作的干扰。使室内存在适合于生活工作条件的近次反射声。避免回声、声聚焦、声影等室内声缺陷。使室内具有与使用目的相适应的混响声。不使用扩音器的发声称为自然声自然声，声功率有限。为确保响度，自然声的室内空间容积应控制在表8-10的范围内。表9-10 自然声室内的最大空间容积室内用途最大室内容积/m3授课 600800演讲 2 000话剧 6 000独唱、独奏 10 000大型交
40、响乐 20 00036第四节 室内热环境一、热环境及其对人体一、热环境及其对人体、对工作、对工作的影响的影响（一）人们对热环境的感觉（一）人们对热环境的感觉 相对湿度相对湿度 空气中水蒸气含量与同温度空气中水蒸气饱和含量的百分比。人们对热环境的感觉，不仅在空气温度，还与相对湿度、风速等有关。例如在同样的热辐射下，下列3种不同环境中，人们有相同的热环境感觉：气温 17.7、相对湿度 100，风速0 m/s；气温 22.4、相对湿度 70，风速0.5m/s；气温 25.0、相对湿度 20，风速2.5m/s。（二）人体散热的方式及影响因素（二）人体散热的方式及影响因素1.1.体温及人体向环境散热体温
41、及人体向环境散热人从食物获取的化学能，约75在新陈代谢中产生热量供给人体。人体生成的热量多于维持体温的需要，多余热量必须向环境不断逸散，否则热量聚集在人体里会导致人的死亡。人体与环境间的热量交换，虽然理论上是双向的，但占主导的，是人 体热量向环境逸散，简称人体散热人体散热或散热散热。人的舒适感、健康、安全、工作效率等问题都与人体散热有关。372 2人体散热的方式人体散热的方式 主要有以下四种：辐射辐射 体表时时向外辐射出波长较长的红外线。传导传导 人体接触低于体温的物体时，热量向外传导。对流对流 人体将热量传给温度较低的空气，空气流动将热量带走。空气温度达到34.5时，对流散热终止。蒸发蒸发
42、分无感蒸发和发汗两种。3 3影响人体散热的环境因素影响人体散热的环境因素影响人体散热的因素除空气温度、湿度、风速外，还有“墙温”（室内墙面、顶棚、窗户、炉子等界面的温度）。若气温和墙温都相当高，对流和辐射散热很少；且湿度也高，蒸发散热也困难，人体的温度必然攀升上去，危及人的生命。这就是高温高湿的室内会较快把人憋闷致死的原因。（三）过热过冷环境对人体的影响（三）过热过冷环境对人体的影响1 1热应激热应激 过热环境使人发生一系列生理机能变化，初始为适应性反应；程度加重和时间延长，产生不良生理后果，称为热应激反应；热应激反应；发展严重则为“中暑”。382 2冷应激冷应激过冷环境使体表血管收缩，反应能
43、力降低，继而肌肉颤抖，心率加快，血压升高，称为冷应激反应冷应激反应。体温达到43.5，或降到2528时，人将死亡。（四）热环境对工作的影响（四）热环境对工作的影响 环境有效温度超过27，警戒性、决断性的操作能力将下降。手部皮肤温度降到15.5时，操作灵活性、肌力和感觉反应都急剧下降。过热、过冷环境对工作的影响：效率下降，出错率升高，事故增加。a）热环境与脑力工作差错率 b）热环境与作业事故率图8-19 热环境与工作差错、作业事故的关系39二、室内与作业场所的适宜热环境指标二、室内与作业场所的适宜热环境指标（一）室内空调至适温度（一）室内空调至适温度至适温度，至适温度，即舒适温度。ISO和各国制
44、定了室内热环境的标准。表8-11给出了室内呼吸带高度（1-1.5m）上适宜的“干球温度”。表8-11 室内至适温度季节气温（干球温度）夏季冬季24281922（二）不同劳动强度下的适宜热环境指标（二）不同劳动强度下的适宜热环境指标表8-12 不同劳动强度下适宜的热环境指标40（三）服装与舒适热环境的关系（三）服装与舒适热环境的关系1 1服装的热阻值服装的热阻值服装的保温性能用热阻值热阻值来表示，单位是cloclo。服装穿到人体上，其内表面和外表面间存在温度差，它反映了服装的保 温性能，服装热阻值的概念由此而来。表8-13 部分服装的热阻值 （单位：clo）穿多件服装的总热阻值，略小于这些服装热
45、阻值之和。412 2服装与舒适热环境的关系服装与舒适热环境的关系衣着每增加热阻值衣着每增加热阻值0.1clo0.1clo，相当于，相当于环境空气温度增加环境空气温度增加0.6 0.6，图8-20。图8-20 服装与舒适热环境的关系（四）不同人群的热感觉差异（四）不同人群的热感觉差异1 1年龄差异年龄差异 40岁以上者舒适温度比年轻人高0.55左右，老年人更高。2 2性别差异性别差异 女性平均比男性高0.55左右。3 3地域差异地域差异 炎热潮湿地区人群耐热耐湿，寒冷干燥地区人群耐寒耐干。42第五节 振动环境一、环境振动及人体的振动响应一、环境振动及人体的振动响应（一）振动参量及对人体有影响的振
46、动因素（一）振动参量及对人体有影响的振动因素 多由机械动力源引起：发动机把振动作用于环境和人体。农业机械、建筑机械、矿山机械作用于工人；一般人多来自交通车辆。环境振动多为随机的，工程中转化为等效的稳态振动进行研究分析。1 1环境振动的来源环境振动的来源 432 2对人体有影响的振动因素对人体有影响的振动因素除频率和振幅外，以下因素也关乎环境振动对人体的影响后果。振动对人体作用的部位振动对人体作用的部位 形成全身或局部振动，以及不同部位的振动。振动相对于人体的方向振动相对于人体的方向 对全身，沿躯干上下、左右、前后方向的振动后果不同。对局部、例如对手和手臂系统，沿手臂、手掌手背、拇指小指方向的振
47、动后果也不同，等等。暴露时间暴露时间 指环境振动作用持续的时间，时间长，人体的伤害加重。3人体的振动响应特性人体的振动响应特性（1）振动在人体中的传播）振动在人体中的传播 弱振动影响皮肉组织和器官的功能；强振动会造成人体的损伤。作用部位和方向对后果影响很大，例如作用于太阳穴和大腿的后果相差非常悬殊。外界振动波向体内传播的特性，称为人体的振动响应特性人体的振动响应特性。（2）人体振动传递率的频率特性）人体振动传递率的频率特性环境振动称为激励激励，所引起的人体振动称为响应响应。人体振动传递率指激励与响应的比值人体振动传递率指激励与响应的比值。人体振动传递率的特性：低频振动传递率大，高频振动传递率小
48、。低频振动传递率大，高频振动传递率小。40Hz以上的振动大部能被皮肤和皮下组织吸收，传播到内脏的很微弱。人体对躯干（头-足）方向的环境振动最敏感，频率3-5Hz的尤为突出；其次为胸-背方向；而对左-右方向的振动不敏感。44 （3 3）人体各部位的固有频率）人体各部位的固有频率 把人体分成各部分，通过实验，测定各部分对环境振动响应最敏感的频率，可把它简略地称为该人体部分的“固有频率固有频率”，见图8-21。由于人体体态的个体差异很大等原因，图8-21上人体各部位固有频率有不小的波动范围。图8-21 人体各部分的固有频率参考值45二、振动对人体及工作的影响二、振动对人体及工作的影响（一）振动对人体
49、的影响（一）振动对人体的影响1 1、全身振动的影响、全身振动的影响全身振动时，0.11Hz的低频引起晕车；23Hz，影响内脏器官；46Hz，伤害脊柱，。图8-22 全身振动的生理效应 46（二）振动对工作的影响（二）振动对工作的影响造成工作者视觉模糊，仪表认读、手眼动作协调和跟踪操作困难。使神经中枢机能下降，注意力分散，易感烦躁和疲劳。使发音颤抖，语言失真和间断。68Hz振动的此种影响尤其明显。472 2、局部振动的影响、局部振动的影响手持电动工具作业，操纵农业机械、工程机械，手部振动引起的病变主要有：白指病和手臂振动综合。第九章第九章 工作空间与工作岗位设计工作空间与工作岗位设计阮宝湘等阮宝
50、湘等 编著编著工业设计人机工程（工业设计人机工程（3 3版）版）第一节 工作空间人体尺寸一、一、GB/T 135471992GB/T 135471992工作空间人体尺寸工作空间人体尺寸简介简介1工作空间立姿人体尺寸（工作空间立姿人体尺寸（6项）项）图9-1 工作空间立姿人体尺寸48表9-1 工作空间立姿人体尺寸 （单位：mm）第二章第四节计算公共汽车扶手横杆高的例子中，就用到了表9-1中4.2.1双臂功能上举高”的数据。492工作空间坐姿人体尺寸（工作空间坐姿人体尺寸（5 5项）项）图9-2 工作空间坐姿人体尺寸表9-2 工作空间坐姿人体尺寸 （单位：mm）503 3工作空间跪姿、俯卧姿、爬姿
