写在前面：近年来很多日常生活用品都被打上「人体工程学」的“标签”，人体工程学座椅、人体工程学沙发、人体工程学床垫，甚至人体工程学鼠标、人体工程学键盘、人体工程学勺子，人体工程学筷子，实在有些令人目不暇接。而人体工程学到底是什么？人体工程学产品能够为我们的生活带来哪些好处？打标人体工程学的物品一定更好吗？让我们带着这些疑问展开对于人体工程学的讨论。
人体工程学（Human Engineering）是一门研究让工具、用品、环境更适合人类活动并提供便利和保护的学问，人体工程学最早的应用是在工业领域，后来逐步延展到日常生活中并得到越来越广泛的应用。
上图是两类人体工程学扳手。左图的扳手相较于常规扳手做了两处改动：首先是整个扳手被加长了，这样可以让人用起来更省力，另外把扁长的手柄自从中间扭转了90°，这样可以增加与手的接触面积让人用起来更适手；右图是在普通扳手的基础增加了一个软质手柄包裹，它的好处是触感更加友好，不再是冷冰冰的金属感，另外这层软质包裹更够更加贴合手型，即增加了使用舒适度又可以降低伤害风险，而且还可以绝缘。
更形象的说：人体工程学的作用是“锦上添花”，让不合理变得合理、让合理变得更合理。但近多年人体工程学在概念层面被滥用的情况非常严重。还是以上面的扳手为例：扳手手柄的长度除“惯例”之外，结合了普通使用者的力量，也就是说：普通人使用普通的扳手不至于容易“用力过猛”，把螺丝拧滑丝甚至拧断，而这个“人体工程学扳手”却增加了把螺丝拧滑丝甚至拧断方面的风险。
▸ 事实上人体工程学并没有自己的独立知识体系，而是在多个学科的基础之上汇聚而成的方法论体系和工程应用推荐指导原则；
▸ 人体工程学能够在应用过程中不断汇聚新的成果并推陈出新完善自己，因而人体工程学拥有良好的“自愈能力”；
▸ 它并不是理论化的教条规定，更不是一种表示程度的形容词，而是实践经验的总结和对与人相关的行为的统计结果和知识、方法体系，这让人体工程学有了很多空子可钻。
▸ 人体工程学最大特征是种群化的、地域化的，脱离建立的人群基础便会失效，这让人体工程学的效力并不稳定。
▶ 例如：日本国在本世纪初前后进行过一次普遍的人体工程学-人体测量常用尺寸调整，原因是日本国国民平均身高在过去的四十多年间增长了近10cm，体重也有明显增加；其中成年女性平均BMI下降，而男性BMI升高，也就是说男性变胖了，而女性变瘦了。这些变化会导致原本适用人体工程学-人体测量、生物力学常用数据不再适应“新人群”的需求。
这种普遍的人体工程学调整并不意味着原来的物品“不符合人体工程学”了，只是它们的人体工程学凭借结果改变了。以对人群特征数据相对敏感的床垫为例进一步说明：
▸ 身高体重方面：1975年以身高体重中位人群（成年男性身高164cm\体重61kg）标定的软硬度【适中】床垫，到了2010年的实际体验评价结果可能【偏软】了，因为长高变胖的中位体质人群躺在这张标定软硬度【适中】的床垫上身体下陷更深了，这张床垫已不再是【适中】；
▸ 生活习惯方面：无条件投降后，受漂亮国生活方式入侵的影响，新一代小日子已不再是在榻榻米上爬大的小孩儿了。软床的使用改变了他们的生活习惯和对床垫软硬度的评价，原来并不很硬的床变得很硬。
如果不调整人体工程学评价标识会让这些标识不再具有意义，可见人体工程学必须“与时俱进”。
▶ 再举个例子：美国人体测量学的很多结果在中国并不适用，因为两国平均身高、体重数据不同，对应的生物力学指标也不同。换句话说：符合美国人体工程学的物品在中国极有可能不符合中国应用的人体工程学。但这并不意味其不合理或对人有害，更多体现在表述不同或适用人群不同，而这大幅增加了消费者选购的难度。
上图是一个办公桌人体工程学-人体测量结论，其前置条件是“亚洲人坐姿平均高度”。不可能每个使用者的体型都与“平均”相同，那么人体工程学设计的重点在于如何适合更多人，手段通常有“可调节”和“自适应”两种。可调节的实现难度相对较低。
以床垫设计中的分区为例：一种方法是让床垫支撑系统成为符合人体测量学的结构，另一种方法是像专业床垫品牌高端产品那样，采取“自适应”的方式让床垫能够保持人体的自然曲度。
仅仅使用人体工程学-人体测量学的方法不一定能够达到是床垫“符合人体工程”，下面是我经常举得例子，我们可以非常直观的看到在这张“顶级”的弹簧床网上，测试者无法保证脊柱曲线自然平直。
高端专业品牌床垫为什么不采用肉眼可见的分区技术？
很多小伙伴会有样的疑问：为什么高端专业品牌床垫大都没有采用那种“一段蓝色一段白色”的分区弹簧呀？
● 其实高级或豪华床垫品牌，即便采用了这种常见的分区设计也不会去特意强调，毕竟这是床垫比较基础的性能。
● 很多奢华床垫根本就不会采用这种主动物理（力学）分区设计！改变床垫承托力曲线、提升床垫弹力的敏感度，同样能够保持使用者人体自然曲度，而且可以获得更加友好的使用感受。有了更高级的分区技术，他们自然不会使用“一段蓝色一段白色”的分区弹簧了。
这种更高级的分区技术，相对于那些7区、9区，就是∞（infinite 无穷大）区！
人体工程学在室内设计中的运用本身并不是问题，关键在于人与人体工程学评价体系中对应的适应人群会有所偏移。人体工程学在室内环境装修设计的空间视觉设计部分应用时，更多应用其中的人体测量学，因而让很多人误认为人体工程学主要研究的是尺寸和形状。
清华大学美术学院张绮曼教授1991年汇编的这本人体工程学图集曾是很多室内设计师的宝典，但时至今日，似乎已经不太适用了。
人体工程学到底是什么？
人体工程学（ Human Engineering ），又称人类工效学（Ergonomics）。在学科定义中，它是一门：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及物品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。
人体工程学是由6门分支学科组成：人体测量学（ anthropometry ）、生物力学（ biomechanics ）、劳动生理学（ work physiology ）、环境生理学（ environmental physiology ）、工程心理学（ Engineering Psychology ）、时间与效率的方法论。仍然以床垫为例：人体工程学与床垫相关的是人体测量学、生物力学、环境生理学、工程心理学，其中人体测量学和生物力学关联最高。
▶ 人体测量学（ anthropometry ）
包括人体基础数据、人体尺度、人体动作域等三个要点，它的结论是所在地平均数据。人体测量学是人体工程学中最具种群化特征和地域性的分支。
但无论任何拥有相对独立人体工程学数据体系的国家或地区，产品开发时都会针对不同的人群开发不同的产品，因而人体测量学数据并不影响正常功能的实现，从这个意义上来说：进口床垫与国产床垫没有区别，但评价体系是不同的。
例如：A国（或地区）成年女性平均身高170cm，C国（或地区）成年女性平均身高160cm。
▸ 小丽是一位身高165cm的女性，在A国，她的身高相对矮，选用偏小号的物品；但在C国她的身高相对高，选用偏大号的物品。
▸ 无论在A国还是C国，她都以自己165cm的身高选择自用物品，大号或小号的具体尺寸是人体测量学的结果，与所在国别或区域有关。
▸ 小丽选择什么尺寸的物品仅与自己的身高体重相关，与她在人群中的高矮胖瘦无关，不会所在国（或地区）的人体测量学结果而改变，但同样尺寸大小的物品对应的尺码描述却发生了变化。如：同样是M码的服装在有些国家适合170的人穿，但在另一些国家却适合165的人穿。
在任何国家或地区，其产品设计都是以平均身高体重做为为基础样本的，更适宜这样的人使用。具体用户与平均身高对应的体重可能是有差异的，所有就有了不同的“版型”。
▶ 生物力学（ biomechanics ）和工程心理学（ Engineering Psychology ）
这个课题主要针对工具型和功能性物品，它们具有参与性使用特性。床垫具有一定的参与性使用特性，但床垫是被动性的。与生物力学相关的是床垫的【硬度等级 （Overall support force）】和【弹性特征（Elastic Intensity）】，二者共同形成了我们对于床垫软硬度的核心感受。
生物力学是应用力学原理和方法对生物体中的力学问题定量研究的生物物理学分支。生物力学的基础是能量守恒、动量定律、质量守恒三定律并加上描写物性的本构方程。生物力学研究的重点是与生理学、医学有关的力学问题。依研究对象的不同可分为生物流体力学、生物固体力学和运动生物力学等。
生物力学和工程心理学对产品设计的另一指导意义在于对于使用者力量的评估。大家普遍认为德系车油门、刹车踏板很硬，日系车很软就是生物力学和工程心理学的应用。事实上，这一设计成果可以独立于人体工程学完成，但因其结果的良好而被人体工程学借鉴，说白了：人体工程学把一些好的设计纳入其中，“用来说事儿”。
在以我熟悉的床垫为例：体重直接影响使用者对床垫硬度等级的感受，但人的感受是工程心理学范畴的应用，这就让床垫软硬度评价变得扑朔迷离。
床垫的软硬度综合感受与使用者身高、体重，动作力度、幅度相关。一张床垫软硬适中（#5），这是它固定不变的绝对硬度，即硬度等级。一个体重很重的人因躺在上面身体下陷较深而感觉它偏软，一个体重较轻的人因躺在上面身体下陷较浅而感觉它偏硬，但汇总身高体重适中（接近中位数）的样本人群对它的评价之后，在中国将这个硬度等级标定位“适中（Medium）”；而在欧洲，它标定位Medium Firm（偏硬），这是因为人们对软床垫更加偏好，将这个硬度等级评价为偏硬的居多。
然而，欧洲人的平均体重比中国人重，理应标定为偏软却标注为偏硬，这就是工程心理学对生物力学评价影响之后发生的评价偏移。所以买进口产品要特别留意评价性指标，不要盲从。
不同人体工程学场景的人群，偏好有所不同，这既是工程心理学的范畴，从中-欧之间对于硬度等级的评价结果来看，差异还是比较明显的。上图中红色线框，在中国的软硬度评价中为“适中”，而在欧洲却是“Medium Firm（偏硬）”；蓝色线框，在中国的软硬度评价中为“偏软”，而在欧洲却是“Medium（适中）”。
在选购原装进口床垫时，非常重要的是看数值而不是评价结果，否则很容易造成偏差。不过专业的进口商会将这个评价结果转换成所在国的评价结果，就如上图的对应。
然而不得不说的是：床垫的性能是人体对于床垫的承托力（ Support Holding，硬度等级 Overall Support Force ）、支撑力（ Embedded Peak ）和回弹力（ Restore Speed ）及其它力学与触感表现的综合体验，因而购买原装进口产品是最好选择针对中国市场进行了调整的商品。
▶ 环境生理学（ environmental physiology ）
环境生理学是一门专门研究环境对人的影响和损伤的学科，包括：环境因素对机体水平衡与渗透压调节、循环系统、呼吸、代谢与能量供应、体温、神经系统、运动机能和舒适体验评价的影响，环境对一般生理机能及生殖系统、胎儿发育的损伤效应。
我国的环境生理学研究和教育水平均居于世界一流。早在本世纪初就出版了《环境生理学》和包含环境生理学的规划教材，作为医学、建筑环境相关专业本科生教材或教学参考书。
在我们的日常生活中，空调、照明和人居环境安全是「环境生理学」的主要应用方向。空调和照明主要研究环境对人的影响，人居环境安全主要关注环境对人的损伤效应。
「舒适温度」——环境生理学在空调领域的典型应用
每个人对于环境温/湿度的感受和偏好都是不同的，人体工程学一般性结论认为：夏季（ Summer，平均气温≥22℃ ），令人感到舒适的气温是19~24℃；冬季（ Winter，平均气温≤10℃ ）是17~22℃（ 取自GB/T18049-2017）。人的湿度舒适区间相对较恒定，以55~65%为宜。
同一个人处在不同生理状态时，对于温\湿度舒适的感受是不同的。舒适温度（ comfort temperature ）是指某一环境在给定人体活动量、衣着热阻值₂ 及环境温度的条件下满足舒适要求的当量温度（ Equivalent Temperature ）。 人体对于环境温度感到舒适，体表热负荷略小于但接近于零，这是根据范格尔（ Fanger ）热方程计算出来气流静置的均匀空间温度，它符合大多数人的实际感受。
注₂：睡眠时是睡衣与被子或睡袋的复合热阻值。另外被子会使人体对室内气流的感受减弱。
人体不同部位对舒适温度的要求并不一致，一般可以根据皮肤表面温度或者环境温\湿度来确定。影响舒适温度的主要因素包括：人的性别、年龄和衣着厚度，活动情况，环境条件以及地域特点等。
性别和年龄。女性的舒适温度一般比男性高0.55℃左右， 40岁以上的人较青年人高0.55℃左右，老年人则更高。
打标人体工程学的物品一定更好吗？
读到这里有没有觉得人体工程学包括的不仅仅是“符合人体工程学”的产品，还包括人体工程学产品带来的结果，以及人体工程学产品的使用方法。
就如一个人体工程学椅，它原本是一种具有可调节功能的“可调节”个人用品，而使用者没有去有效的调整它，它也许不如一把最普通的椅子；再如研发时经过了大量热舒适“自适应”测试的空调与新风系统，而使用者没有正确的使用它，它的效力也许不如一台最普通的简单空调。
人体工程学之劳动生理学和时间与效率与日常家居生活的关系，不及前面聊到的人体测量、生物力学、工程心理学、环境生理学那样密切，这里就不展开。
转自：话唠咖啡匠