) i& ~ F4 o [, `) @ 第一节 人体工程学的含义和发展 ' g3 \; w7 B. |4 | ) n$ v3 q! Q! D P# B$ q; c 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。 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。 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。 . P: B7 S& G8 V7 A- g6 P 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。” 8 m p; L( |1 c8 z; G 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”。 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。 , {$ @# ~5 {: l& N 第二节 人体工程学的基础数据和计测手段 ) F& V2 g% @- R' I 一、人体基础数据 7 z' m0 s; R$ Y 0 v0 V: B! T# l( O( I 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。 9 u5 V( j: f7 l# o5 ~/ ?- L! W + F# u& y2 @! R" A4 f 1、人体构造 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& ]- c% S A0 h: L5 O 2、人体尺度 人体尺度是人体工程学研究的最基本的数据之一。 3、人体动作域 6 W* z# t& ?3 w4 @4 ~ 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。 / h- i- \% T% o# 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。 : r* z. ^4 O5 A% a3 A C 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。 ; n9 w5 V4 B( Q1 L1 J 二、人体生理计测 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。 人体生理计测方法主要有: - S- a! w" `1 ]; A" @( `6 h% ?5 W ; s; E& U% P- @) H1 ], F 1、肌电图方法 * [- n$ Y, W- O( i. y8 t. P 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。 2 S( ]4 m( Q% Y" }2 }+ y# n 2、能量代谢率方法 $ z1 u* r: t7 m( C8 u 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: 运动时氧耗量-安静时氧耗量 能量代谢率(RMR) 基础代谢率耗量 : L0 f& {# ?& }) _; V 3、精神反射电流方法 , {- a# b+ J5 |6 Y! A+ s) R 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。 ; O H* K0 {- N. K+ I. |) s/ P/ y & q* g( \( a& m Z 三、人体心理计测 心理计测采用的有精神物理学测量法及尺度法等。 . m8 w% T8 B+ M. x6 x . i5 P) z% C+ A 1、精神物理学测量法 ; @; E/ ?* i1 f% A# U 8 H& `2 U, O& c# F5 T7 N" m" m 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。 4 O0 L( V ?5 X/ Z 2、尺度法 7 C7 [0 L# r# \" q/ K 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 可由专家或一般人,相应地对美丑、新旧、优劣进行评测。 & ]( q6 i( P* G. n5 U1 K+ B, @. @ 第三节 人体工程学在室内设计中的应用 , L4 ?3 w; E9 x 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: & @7 y: h: _# e/ n " a0 T/ r! C1 Z7 t6 r* { 一、确定人和人际在室内活动所需空间的主要依据 . w/ b+ a K: q) P6 A/ a 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。 0 [5 a; o% y3 n; ^( R4 R; K r/ L" m 二、确定家具、设施的形体、尺度及其使用范围的主要依据 8 h5 `) _# |& d5 A 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。 9 b& _: f! h: }. Y' g; W 三、提供适应人体的室内物理环境的最佳参数 6 N; l) k- t* S$ K 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。 # W" U/ T% _" H, I 四、对视觉要素的计测为室内视觉环境设计提供科学依据 9 Q3 Y# H5 t$ K% F) w 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。 |
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。 ; {7 l# q3 ~( |+ {
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