人机工程学第9章人与环境的界面设计
人机工程学课程教案
人机工程学课程教案第一章：绪论1.1 课程简介介绍人机工程学的定义、研究对象和意义。
解释人机工程学在工程设计、产品开发和人类行为研究中的应用。
1.2 人的因素讨论人的生理、心理和行为特点对人机系统的影响。
分析人类感知、认知和操作过程的基本原理。
1.3 机器因素介绍机器的功能、性能和可靠性对人机系统的影响。
讨论机器的操作界面和控制系统的design principles。
1.4 人机系统解释人机系统的定义和组成部分。
探讨人机系统的分类、特点和应用领域。
第二章：人的因素工程2.1 人的生理特点分析人的身体结构和功能对作业效率和舒适性的影响。
讨论人的体力、耐力和疲劳特性。
2.2 人的心理特点介绍人的感知、认知、情绪和动机对作业表现的影响。
探讨人的注意力、记忆、决策和问题解决能力。
2.3 人的行为特点讨论人的习惯、学习能力和适应性对作业效果的影响。
解释人的行为模式和行为改变的原因。
第三章：机器因素工程3.1 机器的功能和性能分析机器的功能、性能和可靠性对操作效率和安全性的影响。
讨论机器的操作界面和控制系统的design principles。
3.2 机器的可靠性和维护介绍机器的可靠性、维修性和维护策略。
解释机器故障的原因和预防措施。
3.3 机器的安全性和环境适应性讨论机器的安全性、防护装置和环境适应性。
分析机器在不同环境条件下的作业效果和风险。
第四章：人机系统设计原则4.1 人的能力与需求分析人的能力、需求和限制在人机系统设计中的重要性。
解释人机系统设计中的“匹配原则”和“适应原则”。
4.2 系统整体优化介绍人机系统设计的整体优化方法和原则。
讨论系统各组成部分的协调和整合。
4.3 系统评价与反馈解释人机系统评价的目的、方法和指标。
讨论系统反馈的作用和重要性。
第五章：人机系统案例分析5.1 汽车驾驶舱设计分析汽车驾驶舱设计中的人机工程学原则。
讨论驾驶舱布局、控制器设计和驾驶辅助系统。
5.2 计算机界面设计介绍计算机界面设计中的人机工程学原则。
人机工程学-第九章人与环境的界面设计
优秀的界面设计不仅符合人体工效学原 理，还能满足人的审美需求，提升用户 对产品或环境的整体满意度和忠诚度。
保障人的健康与安全
合理的界面设计能够减少人的疲劳和 不适，降低工伤事故的风险，保障人 的健康与安全。
02 人与环境的交互作用
人的感知与认知特性
1 2 3
感知特性
人类通过视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉等感官 来感知环境。不同的感官对环境因素的敏感度和 感知范围有所不同。
02
03
符合人体工学
优化界面操作流程，减少操作步 骤和复杂度，提高用户操作的便 捷性。
考虑人体工学因素，如按键大小、 间距等，确保用户在操作过程中 感到舒适。
嗅觉和味觉设计
气味设计
在特定场合下，如餐厅、酒店等， 可以通过合理的气味设计营造出 愉悦的氛围。
味觉体验
在食品、饮料等相关产品设计中， 注重味觉体验的提升，以满足用 户的口感需求。
跨学科合作与创新的重要性
跨学科合作
人机工程学本身就是一门跨学科的综合性学科，需要与多个学科进行合作和交流。未来的人机工程学 发展将更加注重跨学科合作，通过整合不同学科的知识和方法，形成更加综合、创新的设计思路。
创新驱动
创新是人机工程学发展的重要驱动力，只有通过不断创新才能适应不断变化的技术和用户需求。未来 的人机工程学将更加注重创新驱动，鼓励设计师和研究者不断探索新的设计思路和方法，推动人机工 程学的不断发展和进步。
化学环境因素
包括空气中的污染物பைடு நூலகம்有毒物质等。这些因素会对人的健康产生负面影响，如引发呼吸道疾病、 过敏反应等。
社会环境因素
包括人际关系、工作压力、文化背景等。这些因素会对人的心理和行为产生影响，如引发焦虑、 抑郁等心理问题，影响人的工作表现和社交行为。
教学课件 人机工程学(第三版)--丁玉兰
1.5 人机工程学与工业设计
1.5.1 为工业设计中考虑“人的因素”提供人体尺度 参数
1.5.2 为工业设计中考虑“物”的功能合理性提供科 学依据
1.5.3 为工业设计中考虑“环境因素”提供设计准则 1.5.4 为进行人－机－环境系统设计提供理论依据 1.5.5 为坚持以“人”为核心的设计思路提供工作程
2）工作场所和信息传递装置的设计：主要研究 如何设计合适的环境及信息传递装置，使人可以 舒适高效的工作。如本书5、6、7、8章的内容。
3）环境控制与安全保护：主要研究从长远利益出发， 如何设计环境及进行安全保护以保证人在长期工作下健 康不受影响，事故危险性最小。如本书9、10章的内容。
4）人机系统的总体设计：人机系统工作效能的高低 主要取决于它的总体设计，即在整体上使“机”与人体 相适应，解决好人与机器之间的分工和机器之间信息交 流的问题可，使二者取长补短，各尽所长。如本书第11 章的内容。
变量，因而可根据概率论与数理统计理论对测量 数据进行统计分析，从而获得所需群体尺寸的统 计规律和特征参数。
1. 均值
x
1 n
n i 1
xi
2.方差 3.标准差
s2
1n
n 1 i1
2
xi x
1 n 1
n i 1
xi 2
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人机工程学（第三版）
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课件目录
第1章 人机工程学概论 第2章 人体测量与数据应用 第3章 人体感知与运动系统 第4章 人的心理与行为特征 第5章 人机的信息界面设计 第6章 工作台椅与工具设计 第7章 作业姿势与动作设计 第8章 作业岗位与空间设计 第9章 人与环境的界面设计 第10章 事故控制与安全设计 第11章 人机系统总体设计 第12章 人机工程发展趋势
人机工程学 人和环境的关系以及应用
环境噪音问题—30-80dB能为多数人接受， 到了120dB就使人感到很烦躁，30dB以 下，太安静了也会使人产生寂寞甚至恐怖 的感觉，所以30-80dB的声环境就是环境 噪音的舒适环境。（当然，还有安全、卫 生等问题）
3、舒适性的类型
行为舒适性
知觉舒适性
行为舒适性是环境行为的舒适程度：
环境行为的起因； 环境行为的特征； 人的行为习性； 环境行为模式、行为对室内空间分布、
空间尺度和环境设计的影响。
一、环境行为
—人和环境交互作用所引起的心理活动， 其外在表现和空间状态的推移，称之为环 境行为。
教育行为、管理行为、商业行 为、人际行为、娱乐行为、 行 防卫行为、宗教行为、居住行 为 为、劳动行为、餐饮行为、 多 体育行为、观展行为、恋爱 样 行为、犯罪行为等等。 性 而我们在这里介绍的是环境
大气圈
（1）我们生活 的自然环境， 是地球表面的 一部分。
生物圈
地球
岩石圈
水圈 自然环境
（2）人与自然环境的关系：
A、人是自然环境的产物；（因为人体血液中的 60多种化学元素的含量比例，同地壳各种元素的 含量比例十分接近。）
B、自然环境是人类生存、繁衍的物质基础；利用、 保护和改善自然环境，是人类自身的需要，也是 维护人类生存和发展的前提。
作出成绩或受到表彰时——情不自禁地感到喜悦。 受到不该有的歧视——感到愤怒。 失去亲人——感到悲哀。 即使人不受当时外在环境的任何刺激，当人们回
忆往事时，也会产生各种的心理活动，并会作出 相应的反应。 这种来自信息的刺激，所表现出的喜、怒、哀、 乐的反应，即属心理效应。
四、人体舒适性
C、大自然中有200多万种生物，它们之间相互结 合着各种生物群落，这些生物群落在一定自然范 围内相互依存，在同一个生存环境中组成动态的 平衡系统，这就是生态系统。
人机设计
人机界面设计思想计算机按照机器的特性去行为，人按照自己的方式去思维和行为。
要把人的思维和行为转换成机器可以接受的方式，把机器的行为方式转换成人可以接受的方式，这个转换就是人机界面。
使计算机在人机界面上适应人的思维特性和行动特性，这就是“以人为本”的人机界面设计思想。
一个友好美观的界面会给人带来舒适的视觉享受，拉近人与电脑的距离，为商家创造卖点。
界面设计不是单纯的美术绘画，他需要定位使用者、使用环境、使用方式并且为最终用户而设计，是纯粹的科学性的艺术设计。
检验一个界面的标准既不是某个项目开发组领导的意见也不是项目成员投票的结果，而是最终用户的感受。
所以界面设计要和用户研究紧密结合，是一个不断为最终用户设计满意视觉效果的过程。
人机工程设计是指人机系统，是把人作为系统设计的一部分，把人—机—环境三者作为一个系统进行总体设计。
人不再是被动地去适应机器，而是与机器共同完成一个系统目标，从而可以获得系统的最高综合效能。
人机工程设计的目的人机工程设计的目的是为减少使用中人的差错，发挥人和机器各自的特点以提高机械产品的可靠性。
当然，人为差错除了人自身的原因外，操纵台、控制及操纵环境等也与人的误操作有密切的关系。
因此，人机工程设计是要保证系统向人传达的住处的可靠性。
例如，指示系统不仅显示器靠，而且显示的方式、显示器的配置等都使人易于无误地接受；二是控制、操纵系统可靠，不仅仪器及机械有满意的精度，而且适于人的使用习惯，便于识别操作，不易出错，与安全有关的，更应有防误操作设计；三是设计的操作环境尽量适合于人的工作需要，减少引起疲劳、干扰操作的因素，如温度、湿度、气压、光线、色彩、噪声、振动、沙尘、空间等。
人机工程设计研究的内容以人—机—环境作为研究的基本对象，通过揭示人、机、环境之间的相互关系的规律，以达到确保人—机—环境系统总体性能的最优化。
“人”：是指作为主体工作的人;“机”：是指人所控制的一切对象的总称;“环境”：是指人、机器共处的特殊条件，它既包括物理、化学因素的效应，也包括社会因素的影响。
人机工程学_
人机工程学1、人机工程学的定义：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。
2、发展史（阶段和时间）：第一阶段，经验人机工程学（20世纪初—二战前，美国学者F.W.泰罗首创新管理方法和理论）；第二阶段，科学人机工程学（二战期间---20世纪50年代末）；第三阶段，现代人机工程学（20世纪60年代）3、人机工程学研究的内容：1）人的特性研究；2）机器特性研究；3）环境的特性研究；4）人—机关系的研究；5）人—环境的研究；6）机—环境的研究；7）人—机—环境系统性能的研究；对于工业设计师：1）人体特性的研究（对象：在工业设计中与人体有关的问题）；2）工作场所和信息传递装置的设计（包括：工作空间设计、座位设计、工作台或操作台设计、作业场所的总体布置）；3）环境控制（照明、微小气候、噪声、振动）和安全保护设计；4）人机系统的总体设计；4、目前常用的研究方法有：1）观察分析法（瞬间操作分析法、知觉与运动信息、动作负荷、频率、危象、相关）；2）实测法；3）实验法；4）模拟和模型实验法；5）计算机数值仿真法；第二章人体测量与数据应用1、人体测量的基本术语：（1）、被测者姿势：1）立姿2）坐姿；（2）、测量基准面：1）矢状面；2）正中矢状面（将人体分成左、右对称两面）；3）冠状面（分成前、后两面）；4）横断面（分成上、下两面）；5）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（前臂大拇指一侧），将尺骨侧称为尺侧（前臂小指一侧）。
人与环境的界面设计
现场 全厂
12% 43%
36.5%
工伤事故次数 40 30
20
10
出错次数
由于疲劳而缺勤者 (名) 3 2
1
200lx 50lx
200lx
50lx
200lx
50lx
图a 照明与事故发生率的关系
工作空间的光环境设计基本原则
①合理的照度平均水平，同一环境中，亮度和照度不应过高或 过低，也不要过于一致而产生单调感; ②光线的方向和扩散要合理，避免产生干扰阴影，但可保留必 要阴影，使物体有立体感; ③光线不可直射眼睛，应让光源光线照射物体或物体的附近， 只让反射光线进入眼睛，以防止晃眼; ④光源光色要合理，光源光谱要有再现各种颜色的特性; ⑤让照明和色相协调，使气氛令人满意，这称为照明环境设计 美的思考； ⑥创造理想的照明环境不能忽视经济条件的制约，因而必须考 虑成本。
图a 温度对生产率和事故发生率的影响
人与光环境
良好光环境的作用
作业场所的光环境，有天然采光和人工照明。利用自然界的天 然光源形成作业场所光环境的叫天然采光(简称采光)；利用人 工制造的光源构成作业场所光环境的称人工照明(简称照明)。 作业场所的合理采光与照明，对生产中的效率、安全和卫生都 有重要意义。
图 a 人体热平衡状态图
人与热环境
热环境对工作的影响
①热环境对脑力劳动的影响 为了提供公共建筑内的热舒适条件，曾对室内空'气温度与脑力劳
动的关系进行过大量试验。 （图a)为脑力劳动工作效率随室内空气温度的变化关系; （图b) 是脑力劳动相对差错次数与空气温度的变化关系。
人与热环境
热环境对工作的影响
• 如果人的作业环境缺乏色彩，这会影响人对外界信息的接受，影响人的感情和 情绪。
人机工程要点及试题
人机工程学要点1第1章：1、人机工程学的英文名称？2、人机工程学的综合定义和发展历史？3、人机工程学到底研究什么？4、人机工程学的研究方法？5、了解人机工程学学科体系有什么意义？第2章：1、感觉与知觉的定义；2、感觉与知觉的相同点与区别及其关系；3、知觉的基本特性；4、视觉与本体感觉的定义；5、视野（包括垂直面与水平面内视野与色觉视野）的定义；6、本体感觉的种类。
7、人的个性心理类型及含义。
第3章：1、人类环境行为的类型，形成的因素。
2、环境行为特征、基本模式。
3、人的行为习性。
4、人的行为模式的分类及其要点。
5、环境行为的空间分布包括那些方面？空间分布图形、分布规律、空间状态和空间尺度、空间设计概念和空间组合。
第4章：1、什么是人体测量学？2、你熟悉总体、样本、均值、标准差、适应域、百分位、百分位数的含义吗？3、人体尺寸的应用原则主要掌握什么数据？4、设计一套你认为最合理的上课课桌、桌椅。
（效果图与简单结构工程图）第5章：1、天然采光主要考虑那些因数?2、色彩在室内环境气氛中所起的作用与方法？3、什么是空间界面设计？质地设计的原则与方法？4、空间形成的原因？5、空间构成的分类？6、空间视觉特性的分类？7、什么是空间旷奥度？它的视觉特性？第6章：1、工业设计活动的层面。
2、消费者的类型、消费者心理的共同性和差异性、消费者的行为规律和满意度。
3、工业设计与消费者的关系。
第7章1、工作椅设计：根据人体尺寸及椅子设计原则，分析目前学生用椅的缺点，设计一种适合学生用的椅子。
请注意：你可以根据自己的兴趣，设计其他椅子。
2、根据手握工具的设计原则，设计一种新型鼠标，并分析其设计根据。
第8章作业岗位与空间设计1、作业岗位有哪三种？2、作业岗位的选择的要求及原则？3、手工作业岗位类型有哪三种？4、手作业岗位尺寸设计与人体及与作业有关的作业岗位尺寸有哪些？5、视觉显示终端作业岗位的人机界面包括哪几个界面？6、作业面高度设计的原则是什么？7、作业空间布置考虑顺序如何？第9章人与环境的界面设计1、试述影响影响热环境的要素？2、过冷、过热环境对人体的影响体现在哪些方面？3、根据环境因素试分析高考时间从7月初调整到6月初是考虑了哪些因素？4、试分析光环境对安全的影响。
人机工程学试题库及答案
人机工程学试题库及答案人机工程学试题第1 章人机工程学概论一、填空题1、人机工程学是研究人、机械及其工作环境之间相互作用的学科。
2、英国是世界上开展人机工程学研究最早的国家。
因此，人机工程学有“起源于欧洲，形成于美国”之说。
3、人机工程学在其形成与发展史中，大致经历了经验人机工程学、科学人机工程学和现代人机工程学三个阶段。
4、在经验人机工程学阶段，学科发展的主要特点是：在人机关系上是以选择和培训操作者为主，使人适应于机器。
5、第二次世界大战期间是科学人机工程学阶段，并一直延续到50 年代末。
6、科学人机工程学的发展特点是：重视工业与工程设计中的“人的因素”，力求使机器适应于人。
7、现代人机工程学研究的方向是：把人- 机- 环境系统作为一个统一的整体来研究。
8、本学科的根本研究方向是通过揭示人、机、环境之间相互关系的规律，以达到确保系统总体性能的最优化。
9、人机工程学中人体特性的主要研究对象是：在工业设计中与人体有关的问题。
10、人机工程学目前常用的研究方法有：观察法、实测法、实验法、模拟和模型试验法、计算机数值仿真法、分析法和调查研究法。
11、人机工程学实际上是人体科学、环境科学不断向工程科学渗透和交叉的产物。
12、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。
判断最佳平衡点的标准，就是在设计中坚持以“人”为核心的主导思想。
二、选择题1、第二次世界大战之前是（A ）的发展阶段。
A、经验人机工程学B、科学人机工程学C、现代人机工程学2、第二次世界大战期间是（B ）的发展阶段。
A、经验人机工程学B、科学人机工程学C、现代人机工程学3、从60 年代至今，称其为（C ）发展阶段。
A、经验人机工程学B、科学人机工程学C、现代人机工程学4、在B 人机工程学发展阶段，研究者大都是心理学家。
A、科学B、经验C、现代5、在经验人机工程学发展阶段，研究者大都是 A 。
A、工程技术人员B、心理学家C、管理学家三、简答题1、人机工程学在其形成与发展史中，大致经历了哪三个阶段？每一个阶段的主要特点分别是什么？（8 分）经验人机工程学：以机械为中心进行设计，通过对操作者得选拨和培训，使人适应机器科学人机工程学：重视工业与工程设计中人的因素，力求使机器适应人。
人机工程学试题库(1)
人机工程学试题库(1)各位读友大家好，此文档由网络收集而来，欢迎您下载，谢谢人机工程学试题第 1 章人机工程学概论一、填空题1、人机工程学是研究人、机械及其工作环境之间相互作用的学科。
2、英国是世界上开展人机工程学研究最早的国家。
因此，人机工程学有“起源于欧洲，形成于美国” 之说。
3、人机工程学在其形成与发展史中，大致经历了经验人机工程学、科学人机工程学和现代人机工程学三个阶段。
4、在经验人机工程学阶段，学科发展的主要特点是：在人机关系上是以选择和培训操作者为主，使人适应于机器。
5、第二次世界大战期间是科学人机工程学阶段，并一直延续到50年代末。
6、科学人机工程学的发展特点是：重视工业与工程设计中的“人的因素”，力求使机器适应于人。
7、现代人机工程学研究的方向是：把人-机-环境系统作为一个统一的整体来研究。
8、本学科的根本研究方向是通过揭示人、机、环境之间相互关系的规律，以达到确保系统总体性能的最优化。
9、人机工程学中人体特性的主要研究对象是：在工业设计中与人体有关的问题。
10、人机工程学目前常用的研究方法有：观察法、实测法、实验法、模拟和模型试验法、计算机数值仿真法、分析法和调查研究法。
11、人机工程学实际上是人体科学、环境科学不断向工程科学渗透和交叉的产物。
12、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。
判断最佳平衡点的标准，就是在设计中坚持以“人” 为核心的主导思想。
二、选择题1、第二次世界大战之前是的发展阶段。
A、经验人机工程学B、科学人机工程学C、现代人机工程学2、第二次世界大战期间是的发展阶段。
A、经验人机工程学B、科学人机工程学C、现代人机工程学3、从60 年代至今，称其为发展阶段。
A、经验人机工程学B、科学人机工程学C、现代人机工程学4、在 B 人机工程学发展阶段，研究者大都是心理学家。
A、科学B、经验C、现代5、在经验人机工程学发展阶段，研究者大都是。
A、工程技术人员B、心理学家C、管理学家三、简答题1、人机工程学在其形成与发展史中，大致经历了哪三个阶段？每一个阶段的主要特点分别是什么？2、对工业设计师来说，从事人机工程学研究的主要内容有哪几个方面？(6分) 3、人机工程学目前常用的研究方法有哪些？4、人机工程学研究的内容对工业设计的作用是什么？四、论述题(15 分) 请结合本学科理论及本专业实践，论述人机工程学研究的内容对工业设计的作用是什么？第2 章人体测量与数据应用一、填空题1、人体测量学是通过测量人体各部位尺寸来确定人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，从而为各种设计提供人体测量数据。
人机工程学在界面设计中的应用探究
人机工程学在界面设计中的应用探究人机工程学是一个重要的学科领域，研究人与机器之间的交互过程，旨在优化和改进人机界面的设计，提高人类使用机器的效率、安全性和舒适度。
在现代社会中，人机界面无处不在，如手机、电脑、汽车等各种设备，它们的界面设计直接影响着用户的使用体验。
本文将探讨人机工程学在界面设计中的应用，并分析其对用户体验的影响。
一、认知心理学在界面设计中的应用认知心理学通过研究人类的感觉、知觉、记忆、注意力等心理过程，帮助设计师了解用户的认知特点，从而更好地设计界面。
在界面设计中，设计师可以通过以下几个方面应用认知心理学的原理：1.1 颜色和图形的运用颜色和图形是界面设计中重要的元素，可以通过调整颜色的明度、饱和度和对比度，以及运用简单的图形和符号，来引导用户的注意力和理解。
例如，红色常用于表示紧急、警示或错误，绿色常用于表示成功或确认，设计师可以利用这些颜色的心理联想来增强界面的可读性和可理解性。
1.2 信息的组织和呈现方式人类的注意力和记忆力有限，设计师需要通过合理的信息组织和呈现方式来减轻用户的认知负担。
例如，使用层次化结构来组织信息，将重要的信息放在用户最容易看到的位置，使用简洁明了的语言和图标来传达信息，可以提高用户的操作效率和满意度。
1.3 用户反馈和确认机制用户在使用界面的过程中，需要得到即时的反馈和确认，以便验证他们的操作是否被成功理解和执行。
设计师可以通过合理的界面反馈机制，如声音、震动、动画等，来提供及时的反馈，同时还可以添加确认对话框或撤销功能，以帮助用户纠正错误操作。
二、人体工学在界面设计中的应用人体工学研究人类的身体结构、功能和运动特点，以此为基础来适应和优化设计物体的形状、尺寸和操作方式。
在界面设计中，人体工学的应用可以改善用户的人机交互体验，提高使用的方便性和舒适度。
2.1 设备尺寸和布局的优化设备的尺寸和布局应以人体工学原理为基础，使用户能够自然而然地操作。
例如，智能手机的尺寸宜掌握在用户单手握持范围内，按钮和触摸屏的位置宜根据人类手指活动的常规范围来选择。
人机工程学第九章人与环境的界面设计实用ppt文档
不规定
16～20 13～17 10～15
18～23 17～21 16～19
≤80% ≤80%
温度/℃
夏季 相对温度
不超过室外温 度3℃
不规定
不超过室外温 度5℃
31 32 33
不超过室外温 度5℃
不超过室外温 度3℃
不规定
≤70% ≤（70～60）% ≤（60～50）%
不规定
不规定
不超过室外温 度5℃
人较长时间在0℃以下的环境中停留，会引起局部组织冻伤发生 冻疮或组织坏死。寒冷刺激还可使肢端温度下降，引起肢体疼痛、麻 木、反射性致鼻粘膜血管痉挛。当人体体温降至34℃以下时，症状即 达到严重的程度，产生健忘、口吃和定向障碍；降至30℃时全身剧痛， 意识模糊；降至27℃以下时，随意运动丧失，瞳孔反射，腱反射和皮 肤反射全部消失，人濒临死亡。
人机工程学第九章人与环境的 界面设计
人与环境的界面设计
人体对环境的适应程度
依据作业环境对人的影响和人体对环境的适应程度，可以把 人的作业环境分为四个区域： a.最舒适区 各项指标最佳，使人在工作过程中主观感受到满意。 b.舒适区 在正常情况下这种环境使人能够接受，而且不会感到 不适应和疲劳。 c.不舒适区 作业环境的某种条件偏离了舒适指标的正常要求， 长时间在这种环境下工作，会使人疲劳直至影响人的健康。 d.不能忍受区 若无相应的对环境防护措施，在该环境下人将难 以生存。
人与环境的界面设计
人与热环境
人体通过对流、传导、辐射、蒸发等方式与外界环境进行热交换、 人处于热环境工作时，由于高温和代谢产热量不断增加，人体的热应 激引发温度器发动神经冲动，刺激体温调节中枢，反射性引起散热反 应，出现皮肤扩张，血液重新分配．
人与作业环境界面设计
９.１ 人体对环境的适应程度
• 根据作业环境对人体的影响和人体对环境的适应程度，可把人的作业 环境分为四个区域，即：
• （１）最舒适区 • 各项指标最佳，使人在劳动过程中感到满意。 • （２）舒适区 • 在正常情况下，这种环境使人能够接受，而且不会感到刺激和疲劳。 • （３）不舒适区 • 作业环境的某种条件偏离了舒适指标的正常值，较长时间处于此种环
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９.２ 人与热环境
• ９.２.３热环境对人体的影响
• １.热舒适环境 • 热舒适环境的定义是：人在心理状态上感到满意的热环境。所谓心理
上感到满意就是既不感到冷，又不感到热。影响热舒适环境主要有六 个因素，其中四个与环境有关，即空气的干球温度、空气中的水蒸气 分压力、空气流速以及室内物体和壁面辐射温度；另外有两个因素与 人有关，即人的新陈代谢和服装。此外，还与一些次要因素有关，例 如大气压力、人的肥胖程度、人的汗腺功能等。为了建立符合人们心 理要求的热舒适环境，可由图９-３来了解其主要影响因素的相互关 系和最佳组合。
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９.２ 人与热环境
• ９.２.１影响热环境的要素
• 影响热环境条件的主要因素有空气温度、空气湿度、空气流速和热辐 射。这四个要素对人体的热平衡都会产生影响，而且各要素对机体的 影响是综合的。因此，为了对热环境进行分析和评价，就必须考虑各 个要素对热环境条件的影响。
• １.气温 • 作业环境中的气温除取决于大气温度外，还受太阳辐射和作业场所的
• ９.３.２对光环境的要求
• 照明的目的大致可以分为以功能为主的明视照明和以舒适感为主的气 氛照明。作业场所的光环境，明视性虽然重要，而环境的舒适感，心 情舒畅也是非常重要的。
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2. 光环境对安全的影响 良好光环境使事故次数、出错件数和缺勤人数都明显 减少，见图9-10。
9.3.2对光环境的要求
1.设计的基本原则 1)合理的照度平均水平 2)光线的方向和扩散要合理 3)不让光线直接照射眼睛 4)光源光色要合理 5)让照明和色相协调 6)不能忽视经济条件的制约，见图9-11
单调发闷的工作，以娱乐味的音乐为好；
需要集中注意力的工作（脑力劳动），以速度稍慢、 节奏不明显，旋律舒缓的音乐为好。
2. 生产性音乐的效果 研究认为，音乐对工作效率的影响作用有正、反两方 面，有时不起作用。所以音乐调节是因时、因地、因工 种、因人而异的，要慎重选用。
9.2 人与热环境
9.2.1 影响热环境的要素 1.气温：传导、对流、辐射（第二热源） 2.气湿：相对湿度在80%以上称为高气湿，在30%以下为
低气湿。 3.气流：温差愈大，产生的气流愈大。 4.热辐射：正辐射（使人体受热），负辐射（使人体散
热）。 9.2.2 人体的热平衡
人体所受热源： 1）机体代谢产热； 2）外界作用的环境热量，见图9-2
机体热平衡方程： M±C±R-E-W=S
人体蓄热状态
外界环境热量
S=0 人体处于动态热平衡状态 S>0 产热多于散热，人体体温升高 S<0 散热多于产热，人体体温下降
9.2.3热环境对人体的影响
1.热舒适环境 人在心理状态上感到满意的环境。 影响热舒适环境的主要因素如下：
1）环境因素 气温、气湿、气流速度、辐射热
9.3.4 光环境的综合评价
1. 评价方法，参阅表9-16 2. 评分系统
3. 项目评分及光环境指数
（1）项目评分计算式（其结果四舍五入取整数）
S（n）= P(m)V(n,m)/ V(n,m)
m
m
式中，S(n)为第n个评价项目的评分，0S(n)100； 对m个状态求和；
m
P(m)为第m个状态的分值，依状态编号1、2、3、4为序，分别为0、10.50、100；
第9章 人与环境的界面设计
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9.1 人体对环境的适应程度
1. 分区 最舒适区、舒适区、不舒适区、不能忍受区， 见图9-1 2. 创造良好作业环境的途径 1）对现有的作业环境进行评价，针对存在问题采取改 善措施。 2）在设计阶段就充分运用一切技术资料，对作业环境 予以充分论证和考虑，提出妥善解决不良环境因素的方 法。
2. 热环境对体力劳动的影响 表现在操作效率和事故发生率两方面。 工作时的温度最好在15.5℃ ~27 ℃，见图9-5
9.2.5热环境的主观评价标准
1.主观评价依据：热环境对人体影响的主观感觉包 括6个方面的因素：空气温度、热辐射温度、空气相对 湿度、气流速度、人体温度、皮肤温度，参阅表9-1， 表9-2
噪声达90dB分贝以上，对神经系统、心血管系统等有 明显的影响。噪声品级分类及其影响：
第一级：L=30dB5~90dB(B)，较前者加重植物神经方面的影 响。
第三级：L=90~120dB(B)，较前者造成听觉机构不可恢复 性的损失。
第四级：L>120dB（B)，较前者造成内耳永久性的损伤； 若L>140dB（B)，可能形成严重的脑损伤。
9.4.2 影响噪声对机体作用的因素
1.噪声强度（越强）； 2.接触时间（越长）；
3.噪声的频谱（高频，窄频带）；
4.噪声类型和接触方式（脉冲噪声和持续接触）；
5.个体差异；
6.其他有害因素的共同存在。
9.4.3 音乐调节
1. 生产性音乐的要求 纯体力劳动及无须集中注意力的工作，以节奏清晰， 速度较快而轻松的音乐为好；
2.耐受标准，见图9-6 3.安全标准，见图9-7 4.工作效率不受影响的湿度范围，见图9-8 5.工业生产热环境标准，参阅表9-3，表9-4
9.3 人与光环境
9.3.1 良好光环境的作用，见图9-9 天然采光：利用自然界的天然光源形成作业场所的光 环境。
人工照明：利用人工制造的光源构成作业场所的光环 境。
最适合的湿度Ø%与气温t℃之间的关系
Ø(%)=188-7.2 t (℃)
t<26 ℃
2）人的因素 新陈代谢、服装，见图9-3
2.过冷、过热环境对人体的影响
1）低温冻伤
2）低温的全身性影响
3）高温烫伤
4）全身性高温反映
9.2.4 热环境对工作的影响
1. 热环境对脑力劳动的影响 表现在效率和相对差错次数两方面，见图9-4。
V(n,m)为第n个评价项目的第m个状态所得票数。
（2）总的光环境计算式（其结果四舍五入取整数）
S＝S(n)W(n)/ W(n)
n
n
式中，S为光环境指数，0 S 100； 为n个项目求和，S(n)为第n个评价项目的评分；
n
W(n)为第n个评价项目的权值，项目编号1 10，权值均取1.0
4. 评价结果与质量等级，参阅表9-17
5. 光的方向性和扩散性
6. 光源色和显色性，参阅表9-10，表9-11
1）色温，当热辐射光源的光谱与加热到温度为Tc的黑 体发出的光谱分布相似时，将该温度Tc称为该光源的 色温，见图9-13。
2）显色性，参阅表9-12，表9-13
9.3.3 色彩环境
1. 色彩的感情效果，参阅表9-14，见图9-14 2. 环境色彩的选择，参阅表9-15
9.4 人与声环境
9.4.1 噪声对人的影响 1. 噪声对工作的影响，见图9-15
当噪声达到70dB时，会对工作产生各方面的影响，所 以对于需要高度集中精力的工作场所均以50dB的稳定 噪声级作为其上限。 2. 噪声对听觉的影响，见图9-16 会产生暂时性听力下降；听力疲劳；持久性听力损失； 暴震性耳聋。 3. 噪声对机体的其他影响，见图9-17
2.天然光照度和采光系数C，参见表9-5，表9-6
C=En/Ew×100% En－室内某一点的照度; Ew－与En同一时刻的室外照度
3. 照明的照度与照度分布，见图9-12，参阅表9-7
它表明被照面上光的强弱，以被照场所光通的面积 密度来表示 E=dØi/dA 4. 亮度分布，参阅表9-8，表9-9