人体工程学、环境心理学在室内设计中的应用 转载

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人体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。
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第一节 人体工程学的含义和发展
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) M3 i! e; |5 M* z$ @人体工程学(Human Engineering),也称人类工程学、人间工学或工效学(Ergonomics)。工效学Ergonomis原出希腊文“Ergo”,即“工作、劳动”和“nomos”即“规律、效果”,也即探讨人们劳动、工作效果、效能的规律性。 - \# d' v& _; R; e
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,作为独立学科有40多年的历史。第二次世界大战中的军事科学技术,开始运用人体工程学的原理和方法,在坦克、飞机的内舱设计中,如何使人在舱内有效地操作和战斗,并尽可能使人长时间地在小空间内减少疲劳,即处理好:人—机—环境的协调关系。及至第二次世界大战后,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,1960年创建了国际人体工程学协会。
8 }5 D$ T2 n8 C) T' O1 ]% D6 G8 y及至当今,社会发展向后工业社会、信息社会过渡,重视“以人为本”,为人服务,人体工程学强调从人自身出发,在以人为主体的前提下研究人们衣、食、住、行以及一切生活、生产活动中综合分析的新思路。 + Z$ o, L& B+ ~9 s6 D0 W3 ^
日本千叶大学小原教授认为: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。” 2 @* F4 c2 R% e( F
其实人—物—环境是密切地联系在一起的一个系统,今后“可望运用人体工程学主动地、高效率地支配生活环境”。 * X! M- i) ^8 z2 y  u
人体工程学联系到室内设计,其含义为: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。
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第二节 人体工程学的基础数据和计测手段 ( M- T& a0 e; \8 f: w  E, P& H1 V
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一、人体基础数据
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8 |, q! t# j% i" f7 J* ]3 P人体基础数据主要有下列三个方面,即有关人体构造、人体尺度以及人体的动作域等的有关数据。
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1、人体构造 ) y( h: H0 q( [" e

6 B: w4 j" J: \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。
, p+ @  A. E) z0 Y" s/ `$ i) C+ B( C" C1 r4 U' u
2、人体尺度 9 I* e/ F+ Y# S

  ]$ H8 A+ ?0 Z* L' o5 M: v' m9 p人体尺度是人体工程学研究的最基本的数据之一。 6 \, z7 S+ p3 q: Y0 N
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3、人体动作域
9 |/ _/ ^- i8 }+ d* Y0 Z# u) M' F5 g) j% r0 \
人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。 5 [# a9 N% V: f. P9 z
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。
1 T9 v# p2 R* U% j4 M! e例如:对门洞高度、楼梯通行净高、栏杆扶手高度等,应取男性人体高度的上限,并适当加以人体动态时的余量进行设计;对踏步高度、上搁板或挂构高度等,应按女性人体的平均高度进行设计。
* ?) e. A$ {2 Q  ^  s/ t6 W" }$ P9 {2 L7 v2 P
二、人体生理计测 4 }) b/ t0 y6 c  r( r: J( T! `
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根据人体在进行各种活动时,有关生理状态变化的情况,通过计测手段,予以客观的、科学的测定,以分析人在活动时的能量和负荷大小。 2 x( \8 ^. S- A- ?
2 J! @" N& p7 D& x% h% z5 ?
人体生理计测方法主要有: / P& h7 E: R+ h) K

% f0 x7 g" W0 e# \8 j, v2 g' m1、肌电图方法 ( i% [+ X# K8 u6 S; ?1 y- V

& V3 S* [( r2 Q  X8 D: |. G把人体活动时肌肉张缩的状态以电流图记录,从而可以定量地确定人体该项活动强度和负荷。 ; s4 ~' D+ [8 q0 U9 G

. H; K7 \6 k$ t$ H6 v$ R; @( Z2、能量代谢率方法
7 C* S' e9 f! N# R
4 P7 x  K' A6 D" ~* o1 }+ ^- k由于人体活动消耗能量而相应引起的耗氧量值,与其平时耗氧量相比,以此测定活动状态的强度,能量代谢率的计算式,以及不同活动的能量代谢率(RMR)。其计算式如下:
4 V2 t7 O4 ^" k$ a5 C) V运动时氧耗量-安静时氧耗量
/ u/ F; p- U4 u1 d% l能量代谢率(RMR)
+ o( e4 }2 V/ k$ P2 M  R基础代谢率耗量
. [. m, V3 a8 U& j2 B( V, P# M# }+ f* |: }  V
3、精神反射电流方法
! m+ M. c2 L( g0 n: w( k, f9 p+ x) w
, u: g7 k+ j8 ^. e对人体因活动而排出的汗液量作电流测定,从而定量地了解外界精神因素的强度,据此确定人体活动时的负荷大小。 " M1 O  ~) f$ w1 U* N2 N& ]

' ~9 r1 g$ G) J: K# s8 b! ?9 R三、人体心理计测
2 ~2 M% I4 c& H! @
9 ~# U$ N& ?2 g! I" j心理计测采用的有精神物理学测量法及尺度法等。 ; m9 x6 p$ Q. A* C5 v* ^  V

. k% e; ^7 d3 x  x0 O% O5 I1、精神物理学测量法 , V2 ]( U$ J1 n; {) K- T# e

' w' U5 u. L: T. ~$ F9 H2 O8 l0 U" L用物理学的方法,测定人体神经的最小刺激量,以及感觉刺激量的最小差异。
5 F" e1 T6 K. L+ P  q  R
2 R9 A2 q1 B$ `2、尺度法 . N: r* C& i6 X9 H( }

" ]6 H/ t% v" Z' @以顺序在心理学中划分量度,例如在一直线上划分线段,依顺序标定评语
* M  ^* s# k- n/ e: X可由专家或一般人,相应地对美丑、新旧、优劣进行评测。
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$ p7 y0 O) h2 q" s第三节 人体工程学在室内设计中的应用
2 P6 ?3 q" `* A! D) M( z* Q$ ~* D( u4 X0 N
由于人体工程学是一门新兴的学科,人体工程学在室内环境设计中应用的深度和广度,有待于进一步认真开发,目前已有开展的应用方面如下:
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6 O6 v2 T7 }; @' Y+ ?一、确定人和人际在室内活动所需空间的主要依据 % y9 G+ T3 ]. U& N$ b+ i+ e, S, R4 i

  n9 x& M& |, r( s$ t7 e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。 7 q/ ^7 V3 ^4 O( Z, @% V5 l( j! V

  U! b- d2 o) V* ^4 G; ]  T  e二、确定家具、设施的形体、尺度及其使用范围的主要依据 ( g6 s! c: d1 B% C
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家具设施为人所使用,因此它们的形体、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。室内空间越小,停留时间越长,对这方面内容测试的要求也越高,例如车厢、船舱、机舱等交通工具内部空间的设计。 4 `: ]) W+ I7 u

, l, K" d3 A; u. A3 T* G三、提供适应人体的室内物理环境的最佳参数
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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的参数后,在设计时就有可能有正确的决策。 ; A+ t$ m2 W& {/ }' T
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四、对视觉要素的计测为室内视觉环境设计提供科学依据 * i* Y* B" x+ s; |
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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。
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