第九章人體工程學(xué)

/第九章人體工程學(xué)、環(huán)境心理學(xué)和室內(nèi)設(shè)計(jì)人體工程學(xué)和環(huán)境心理學(xué)都是近數(shù)十年發(fā)展起來(lái)的新興綜合性學(xué)科．過(guò)去人們探討探討問題，經(jīng)常會(huì)把人和物(機(jī)械、設(shè)施、工具，家具等)、人和環(huán)境(空間形態(tài)、尺度、氛圍等)割裂開來(lái)，孤立地對(duì)待，認(rèn)為人就是人，物就是物，環(huán)境也就是環(huán)境，或者是單純地以人去適應(yīng)物和環(huán)境對(duì)人們提出要求．面現(xiàn)代室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)日益重視人和物和環(huán)境間，以人為主體的具有科學(xué)依據(jù)的協(xié)調(diào)．因此，室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)除了照舊特殊重槐槐覺環(huán)境的設(shè)計(jì)外，對(duì)物理環(huán)境、生理環(huán)境以及心理環(huán)境的探討和設(shè)計(jì)也已予以高度重視，井起先運(yùn)用到設(shè)計(jì)實(shí)踐中去．第一節(jié)人體工程學(xué)的含義和發(fā)展人體工程學(xué)(Hum9nEnpnenng)，也稱人類工程學(xué)、人間工學(xué)或工效學(xué)(Ergonomics)．工效學(xué)Ergonomics原出希臘文”Ergo，即“工作，勞動(dòng)”和“帥m佃”即“規(guī)律，效果”，也即探討人們勞動(dòng)，工作效果、效能的規(guī)律性。人體工程學(xué)起源于歐美，原先是在工業(yè)社會(huì)中，起先大量生產(chǎn)和運(yùn)用機(jī)械設(shè)施的狀況下，探求人和機(jī)械之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，作為獨(dú)立學(xué)科有40多年的歷史．其次次世界大戰(zhàn)中的軍事科學(xué)技術(shù)，起先運(yùn)用人體工程學(xué)的原理和方法，在坦克，飛機(jī)的內(nèi)艙設(shè)計(jì)中，如何使人在艙內(nèi)有效地?cái)傋骱蛻?zhàn)斗，并盡可能使人長(zhǎng)時(shí)間地在小空間內(nèi)削減乏累，即處理好；人——機(jī)(操縱桿、儀表、武器等)——環(huán)境(內(nèi)艙空間)的協(xié)調(diào)關(guān)系．及至其次次世界大戰(zhàn)后，各國(guó)把人體工程學(xué)的實(shí)踐和探討成果，迅遭有效地運(yùn)用到空間技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、建筑及室內(nèi)設(shè)計(jì)中去，1960年創(chuàng)建了國(guó)際人體工程學(xué)協(xié)會(huì)．及至當(dāng)今，社會(huì)發(fā)展向后工業(yè)社會(huì)、信息社會(huì)過(guò)渡，重視“以人為本”，為人服務(wù)，人體工程學(xué)強(qiáng)調(diào)從人自身動(dòng)身，在以人為主體的前提下探討人們衣、食、住、行以及一切生活、生產(chǎn)活動(dòng)中綜合分析的新思路．日本干葉高校小原教授認(rèn)為：“人體工程學(xué)是探知人體的工作實(shí)力及其極限，從而使人們所從事的工作趨向適應(yīng)人體解剖學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)的各種特性．”其實(shí)人——物——環(huán)境是密切地聯(lián)系在一起的一個(gè)系統(tǒng)，今后“可望運(yùn)用人體工程學(xué)主動(dòng)地、高效率地支配生活環(huán)境”(參見《好用人體工程學(xué)第29頁(yè)》．人體工程學(xué)聯(lián)系到室內(nèi)設(shè)計(jì)，其含義為：以人為主體，運(yùn)用人體計(jì)測(cè)、生理、心理計(jì)測(cè)等手段和方法，探討人體結(jié)構(gòu)功能、心理、力學(xué)等方面和室內(nèi)環(huán)境之間的合理協(xié)調(diào)關(guān)系，以適合人的身心活動(dòng)要求，取得最佳的運(yùn)用效能(參見(辭海》第703頁(yè)，人類工程學(xué)條目的釋義)，其目標(biāo)應(yīng)是平安、健康、高效能和舒適．人體工程學(xué)和有關(guān)學(xué)科以及人體工程學(xué)中人、室內(nèi)環(huán)境和設(shè)施的相互關(guān)系如圖．9—1、田9—2所示．其次節(jié)人體工程學(xué)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和計(jì)測(cè)手段一、人體基礎(chǔ)微據(jù)人體基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要有下列三十方面，即有關(guān)人體構(gòu)造、人體尺度以及人體的動(dòng)作域等的有關(guān)數(shù)據(jù)．1●人體構(gòu)造和人體工程學(xué)關(guān)系最緊密的是運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中的骨路、關(guān)節(jié)和肌肉，這三部分在神經(jīng)系統(tǒng)支配下，使人體各部分完成一系列的運(yùn)動(dòng)．骨瞥由顱骨、軀干骨，四肢骨三部分組成，脊柱可完成多種運(yùn)動(dòng)，是人體的支柱，關(guān)節(jié)起骨間連接且能活動(dòng)的作用，肌肉中的骨路肌受神經(jīng)系統(tǒng)指揮收縮或舒張，使人體各奶分協(xié)調(diào)動(dòng)作．2．人體尺度人體尺度是人體工程學(xué)探討的最基本的數(shù)據(jù)之一。圖9—3是我國(guó)成年男女中等人體地區(qū)的人體備部分平均尺寸，田9—4是我國(guó)成年男女不同身高的百分比，圖9—5是人體的骨賂組成示意．表9—1是我國(guó)具有代表性的一些地區(qū)成年男女身體各部分的平均尺寸。不同年齡、性別、地區(qū)和民族國(guó)家的人體，具有不同的尺度差別，例如我國(guó)成年男子平均身高為1670mm，美國(guó)為1740mm，獨(dú)聯(lián)體為1750mm，而日本則為1600mm．3．人體動(dòng)作域人們?cè)谑覂?nèi)各種工作和生活活動(dòng)范圍的大?。磩?dòng)作域，它是確定室內(nèi)空間尺度的重要依據(jù)因素之一．以各種計(jì)測(cè)方法測(cè)定的人體動(dòng)作域，也是人體工程學(xué)探討的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。假如說(shuō)人體尺度是靜態(tài)的、相對(duì)固定的數(shù)據(jù)，人體動(dòng)作域的尺度則為動(dòng)態(tài)的，其動(dòng)態(tài)尺度和活動(dòng)情景狀態(tài)有關(guān)(圖9—6、圖9—7)。室內(nèi)設(shè)計(jì)時(shí)人體尺度具體數(shù)據(jù)尺寸的選用，應(yīng)考慮在不同空間和圍護(hù)的狀態(tài)下，人們動(dòng)作和活動(dòng)的平安，以及對(duì)大多數(shù)人的適宜尺寸，并強(qiáng)調(diào)其中以平安為前提．例如，對(duì)門洞高度、樓梯通行凈高、欄桿扶手高度等，應(yīng)取男性人體高度的上限，井適當(dāng)加以人體動(dòng)態(tài)時(shí)的余量進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)踏步高度、上擱板或掛鉤高度等，應(yīng)按女性人體的平均高度進(jìn)行設(shè)計(jì)．圖9—8所示為坐輪椅者的人體尺度及所需的活動(dòng)范圍；圖9—9及圖9—10為國(guó)外某中等身材地區(qū)男女人體各部分的尺度、活動(dòng)范圍以及室內(nèi)各種狀況下通道的最小寬度．看9—2所示足人體香組成部分所占質(zhì)量的百分比及其標(biāo)準(zhǔn)偏差，這些數(shù)據(jù)有利于求得人體在各種狀態(tài)時(shí)的重量分布和人體及各組成部分在動(dòng)作時(shí)可能產(chǎn)生的沖擊力。例如人體全身的重心在臍部稍下方，因此對(duì)設(shè)計(jì)欄桿扶手的商低，欄桿可能承受人體沖擊時(shí)的應(yīng)有強(qiáng)度計(jì)算等都將具有實(shí)際意義．表9—2所示是人體各部分的面積比．二、人體生理計(jì)測(cè)依據(jù)人體在進(jìn)行各種活動(dòng)時(shí)，有關(guān)生理狀態(tài)變更的狀況，通過(guò)計(jì)瀾手段，予以客觀的、科學(xué)的測(cè)定，以分析人在活動(dòng)時(shí)的能量和負(fù)荷大?。梭w生理計(jì)測(cè)方法主要有:L肌電圖方法把人體活動(dòng)時(shí)肌肉張縮的狀態(tài)以電流圖記錄，從而可以定量地確定人體該項(xiàng)活動(dòng)的活動(dòng)強(qiáng)度和負(fù)荷．2．能量代謝宰方法由于人體活動(dòng)消耗能量而相應(yīng)引起的耗氧量值，和其嚴(yán)時(shí)耗氧量相比，以此測(cè)定活動(dòng)狀態(tài)的強(qiáng)度．能量代謝事的計(jì)算式，以及不同活動(dòng)的能量代謝率(RMR)(見表9—4)．其計(jì)算式如下:能量代謝事‘nuR)—§aⅢ羞自拜&囂蒙§莖1213●精神反射電流方法對(duì)人體因活動(dòng)面排出的汗液量作電流測(cè)定，從而定量地了解外界精神因素的強(qiáng)度，據(jù)此確定人體活動(dòng)時(shí)的負(fù)荷大小．三、人體心理計(jì)測(cè)心理計(jì)測(cè)接受的有精神物理學(xué)測(cè)量法及尺度法等．1．精神物理學(xué)測(cè)量法用物理學(xué)的方法，測(cè)定人體神經(jīng)的最小刺激量，以及感覺刺激量的最小差異．2．尺度法以依次在心理學(xué)中劃重量度，例如在始終線上劃分線段，依依次標(biāo)定評(píng)語(yǔ)如：可由專家或一般人，相應(yīng)地對(duì)美丑、新舊、優(yōu)劣進(jìn)行評(píng)測(cè)．表9—6和表9—7是測(cè)定的有關(guān)成人換氣量和不同工作條件下所需的空氣量．第三節(jié)人體工程學(xué)在室內(nèi)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用由于人體工程學(xué)是一門新興的學(xué)科，人體工程學(xué)在室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)中應(yīng)用的深度和廣度，有待于進(jìn)一步細(xì)致開發(fā)，目前已有開晨的應(yīng)用方面如下；一、確定人和人際在室內(nèi)活動(dòng)所需空間的主要依據(jù)依據(jù)人體工程學(xué)中的有關(guān)計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)，從人的尺度、動(dòng)作域、心理空間以及人際交往的空間等，以確定空間范圍．二、確定家具、設(shè)施的形體、尺度及其運(yùn)用范圍的主要依據(jù)家具設(shè)施為人所運(yùn)用，因此它們的形體、尺度必需以人體尺度為主要依據(jù)；同時(shí)，人們?yōu)榱诉\(yùn)用這些家具和設(shè)旌，其四周必需留有活動(dòng)和運(yùn)用的最小余地，這些要求都由人體工程學(xué)科學(xué)地予以解決(圖9—u)．室內(nèi)空間越小，停留時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)這方面內(nèi)容測(cè)試的要求也越高，例如車廂、船艙、機(jī)艙等交通工具內(nèi)部空間的設(shè)計(jì)．三、供應(yīng)適應(yīng)人體的室內(nèi)構(gòu)理環(huán)境的最佳參數(shù)室內(nèi)物理環(huán)境主要有室內(nèi)熱環(huán)境、聲環(huán)境、光環(huán)境、重力環(huán)境、輻射環(huán)境等，室內(nèi)設(shè)計(jì)時(shí)有了上述要求的科學(xué)的參數(shù)后，在設(shè)計(jì)時(shí)就有可能有正確的決策(表9—8～表9—11)。四、對(duì)視覺要素的計(jì)副為宣內(nèi)視覺環(huán)境設(shè)計(jì)供應(yīng)科學(xué)依據(jù)人眼的視力，視野、光覺、色覺是視覺的要素，人體工程學(xué)通過(guò)計(jì)測(cè)得到的數(shù)據(jù)，對(duì)室內(nèi)光照設(shè)計(jì)，室內(nèi)色調(diào)設(shè)計(jì)、視覺最佳區(qū)域等供應(yīng)了科學(xué)的依據(jù)．·第四節(jié)環(huán)境心理學(xué)和室內(nèi)設(shè)計(jì)'在闡述環(huán)境心理學(xué)之前，我們先對(duì)“環(huán)境”和“心理學(xué)”的概念簡(jiǎn)要地了解一下．環(huán)境即為'四周的境況'，相對(duì)于人而盲，環(huán)境可以說(shuō)是圍圍著人們，并對(duì)人們的行為產(chǎn)生確定影響的外界事物。環(huán)境本身具有確定的秩序、模式和結(jié)構(gòu)，可以認(rèn)為環(huán)境是一系列有關(guān)的多種元素和人的關(guān)系的嫁合．人們既可以使外界事物產(chǎn)生變更，而這些變更了的事物(即形成人工環(huán)境)，又會(huì)反過(guò)來(lái)對(duì)行為主體的人產(chǎn)生影響．例如人們?cè)O(shè)計(jì)創(chuàng)建了簡(jiǎn)潔、光明、高雅，有序的辦公室內(nèi)環(huán)境，相應(yīng)地環(huán)境也能使在這一氛圍中工作的人們有良好的心理感受，能誘導(dǎo)人們更為文明、更為有效地進(jìn)行工作。心理學(xué)則是“探討相識(shí)、情感、意志等心理過(guò)程和實(shí)力、性格等心理特征”的學(xué)科。關(guān)于環(huán)境心理學(xué)和室內(nèi)設(shè)計(jì)的關(guān)系，《環(huán)境心理學(xué))(作者相馬一郎等)一書中譯文前言內(nèi)的話很能說(shuō)明一些問題：‘不少建筑師很自信，以為建筑將確定人的行為”，但他們“往往忽視人工環(huán)境會(huì)給人們帶來(lái)什么樣的損害，也很少考慮到什么樣的環(huán)境適合于人類的生存和活動(dòng)”．以往的心理學(xué)“其留意力僅僅放在說(shuō)明人類的行為上，對(duì)于環(huán)境和人類的關(guān)系未加重視．環(huán)境心理學(xué)則是以心理學(xué)的方法對(duì)環(huán)境進(jìn)行探討”，即是在人和環(huán)境之間是“以人為本”，從人的心理特征來(lái)考慮探討問題，從而使我們對(duì)人和環(huán)境的關(guān)系、對(duì)怎樣創(chuàng)建室內(nèi)人工環(huán)境，都應(yīng)具有新的更為深刻的相識(shí)．一、含義環(huán)境心理學(xué)(Enwon咖船1Pcychol08y)是探討環(huán)境和人的行為之間相互關(guān)系的學(xué)科，它著重從心理學(xué)和行為的角度，探討人和環(huán)境的矗優(yōu)化，即怎樣的環(huán)境是最符合人們心愿的．環(huán)境心理學(xué)是一門新興的綜合性學(xué)科，環(huán)境心理學(xué)和多門學(xué)科，如醫(yī)學(xué)、心理學(xué)、環(huán)境愛惜學(xué)、社會(huì)學(xué)、人體工程學(xué)、人類學(xué)、生態(tài)學(xué)以及城市規(guī)劃學(xué)、建筑學(xué)、室內(nèi)環(huán)境學(xué)等學(xué)科關(guān)系密切(圖9—12)．環(huán)境心理學(xué)特殊重視生活于人工環(huán)境中人們的心理傾向，把選擇環(huán)境和創(chuàng)建環(huán)境相結(jié)合，著重探討下列問題:(1)環(huán)境和行為的關(guān)系，(2)怎樣進(jìn)行環(huán)境的認(rèn)知，(3)環(huán)境和空間的利用；(4)怎樣感知和評(píng)價(jià)環(huán)境；(5)在已有環(huán)境中人的行為和感覺．對(duì)室內(nèi)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，上述各項(xiàng)問懇的基本點(diǎn)即是如何組織空間，設(shè)計(jì)好界面、色調(diào)和光照，處理好室內(nèi)環(huán)境，使之符合人們的心愿．二、室內(nèi)環(huán)境中人們的心理和行為人在室內(nèi)環(huán)境中，其心理和行為盡管有個(gè)體之間的差異，但從總體上分析照舊具有共性，照舊具有以相同或類似的方式作出反應(yīng)的特點(diǎn)，這也正是我們進(jìn)行設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)．下面我們列舉幾項(xiàng)室內(nèi)環(huán)境中人們的心理和行為方面的狀況：1．領(lǐng)域性和人際距離領(lǐng)域性原是動(dòng)物在環(huán)境中為取得食物、繁衍生息等的一種適應(yīng)生存的行為方式．人和動(dòng)物終歸在語(yǔ)官表達(dá)、理性思索、意志決策和社會(huì)性等方面有本質(zhì)的區(qū)分，但人在室內(nèi)環(huán)境中的生活、生產(chǎn)活動(dòng)，也總是力求其活動(dòng)不被外界干擾或妨冉．不同的活動(dòng)有其必需的生理和心理范圍和領(lǐng)域，人們不希望輕易地被外來(lái)的人和物(指非本人意愿、非從事活動(dòng)必需參和的人和物)所打破．室內(nèi)環(huán)境中個(gè)人空間常需和人際溝通、接觸時(shí)所需的距離統(tǒng)盤考慮．人際接觸事實(shí)上依據(jù)不同的接觸對(duì)象和在不同的場(chǎng)合，在距離上各有差異．#爾(HallE．T．)以動(dòng)物的環(huán)境和行為的探討閱歷為基礎(chǔ)，提出了人際距高的概念，依據(jù)人際關(guān)系的密切程度、行為特征確定人際距離，即分為：密切距離，個(gè)體距離；社會(huì)距離，公眾距離，每類距離中，依據(jù)不同的行為性質(zhì)再分為接近相和遠(yuǎn)方相．例如在密切距離(0~45cm)中，親巒，對(duì)對(duì)方有可嗅覺和輻射熱感覺為接近相(0~15cm)；可和對(duì)方接觸梅手為遠(yuǎn)方相(15~45cm)見表9—12、圖9—13．當(dāng)然對(duì)于不同民族、宗教信仰、性別、職業(yè)和文化程度等因家，人際距離也會(huì)有所不同。2．私密性和盡端趨向假如說(shuō)領(lǐng)域性主要在于空間范圍，則私密性更涉及在相應(yīng)空間范圍內(nèi)包括視線、聲音等方面的隔絕要求．私密性在居住類室內(nèi)空間中要求更為突出。日常生活中人們還會(huì)特殊明顯地視察到，集體宿舍里先進(jìn)入宿舍的人，假如允許自己選擇床位，他們總是情愿選擇在房間盡端的床鋪，可能是由于生活就寢時(shí)相對(duì)地較少受干擾．同樣狀況也見之于就餐人對(duì)餐廳中餐桌座位的撬選(圖9—14)，相對(duì)地人們最不愿選擇近門處及人流掃繁通過(guò)處的座位．餐廳中靠墻卡座的設(shè)置，由于在室內(nèi)空間中形成更多的“盡端”，也就更符合散客就餐時(shí)“盡端趨向”的心理要求(田9—15)．3依托的平安感生活活動(dòng)在室內(nèi)空間的人們，從心理感受來(lái)說(shuō)，并不是越開闊、越寬廣越好，人們通常在大型室內(nèi)空間中更情愿有所“依托“的物體．在火車站和地鐵車站的候車廳或站臺(tái)上，人們并不較多地停留在最簡(jiǎn)潔上車的地方，面是愿童待在柱子邊，人群相對(duì)散薄地匯合在廳內(nèi)、站臺(tái)上的柱子旁邊，適當(dāng)?shù)睾腿税c通道保持距離。在柱邊人們感到有了“依托'，更具平安感．圖9—16所示是大阪高校的學(xué)者在一日本鐵路車站候車廳內(nèi)，據(jù)實(shí)測(cè)調(diào)查所繪制的人們候車的位置圖．4．從眾和趨光心理從一些公共場(chǎng)所(商場(chǎng)、車站等)內(nèi)發(fā)生的特殊事故中視察到，緊急狀況時(shí)人們往往會(huì)盲目聽從人群中預(yù)頭幾個(gè)急建跑動(dòng)的人的去向，不臂其去向是否是平安疏散口．當(dāng)火警或煙霧起先充溢時(shí)，人們無(wú)心注視標(biāo)記及文字的內(nèi)容，甚至對(duì)此缺乏信鞍，往往是更為直覺地跟著頂頭的幾個(gè)人跑動(dòng)，以致成為整個(gè)人群的流向。上述狀況即屬?gòu)谋娦睦恚瑫r(shí)，人們?cè)谑覂?nèi)空間中流淌時(shí)，具有從睹處往較光明處流淌的趨向，緊急狀況時(shí)浯盲的引導(dǎo)會(huì)優(yōu)于文字的引導(dǎo)．上述心理和行為現(xiàn)象提示設(shè)計(jì)者在創(chuàng)建公共場(chǎng)所室內(nèi)環(huán)境時(shí)，首先應(yīng)注童空間和照明等的導(dǎo)向，標(biāo)記和文字的引導(dǎo)固舷也報(bào)重要，但從緊急狀況時(shí)的心理和行為來(lái)看，對(duì)空間，廂明、音響等需予以高度重視。5．空間形態(tài)的心理感受由各個(gè)界面圍合而成的室內(nèi)空間，其形態(tài)特征常會(huì)使活動(dòng)于其中的人們產(chǎn)生不同的心理感受．著名贈(zèng)筑師貝聿銘先生曾對(duì)他的作品干具有三角形斜向空間的華盛頓藝術(shù)館新館——有很好的論述，他認(rèn)為三角形、多滅點(diǎn)的斜向空間常給人以動(dòng)態(tài)和富有變更的心理感受．表9—13所示為不同的空間幾何形態(tài)，如