摘要：綠色人機(jī)工程學(xué)是近年來頗受關(guān)注的設(shè)計(jì)思想，是以人機(jī)工程學(xué)為核心，系統(tǒng)地考慮人、機(jī)器和環(huán)境之間的相互關(guān)系以及對(duì)自身的影響和作用。與傳統(tǒng)的人機(jī)工程不同，它不僅研究人的生理和心理、人機(jī)交互過程中^與機(jī)器的變化以及環(huán)境因素對(duì)人機(jī)交互的影響和作用，同時(shí)也研究人機(jī)交互對(duì)環(huán)境的影響及其反作用，為設(shè)計(jì)提供更科學(xué)化、生態(tài)化、系統(tǒng)化的設(shè)計(jì)方法和準(zhǔn)則，有著非常廣闊的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：綠色設(shè)計(jì) 人機(jī)工程學(xué) 閉合回路 反作用

前言

綠色設(shè)計(jì)也稱生態(tài)設(shè)計(jì)、環(huán)境設(shè)計(jì)等，它是利用生態(tài)學(xué)思維將物的設(shè)計(jì)納入“人-機(jī)-環(huán)境”系統(tǒng)中，既滿足人的需求，又以注重生態(tài)環(huán)境的保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展為原則；既實(shí)現(xiàn)社會(huì)價(jià)值，又保護(hù)自然環(huán)境，促進(jìn)人與環(huán)境的共同繁榮。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)只針對(duì)產(chǎn)品自身進(jìn)行設(shè)計(jì)，而綠色設(shè)計(jì)則圍繞產(chǎn)品與環(huán)境的關(guān)系進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。文章首先分析傳統(tǒng)人機(jī)工程學(xué)中人-機(jī)-環(huán)境的關(guān)系，其次將環(huán)境系統(tǒng)作為重要研究因素，研究環(huán)境對(duì)人與機(jī)器的反作用，闡述綠色人機(jī)工程學(xué)中人一機(jī)一環(huán)境的新型關(guān)系，最后通過案例具體詮釋各要素之間的相互作用。

1、綠色人機(jī)工程學(xué)與傳統(tǒng)人機(jī)工程學(xué)

人機(jī)工程學(xué)是“人體科學(xué)”與“工程技術(shù)”的結(jié)合。以人的因素為中心，在設(shè)計(jì)中為考慮“人的因素”提供人體尺度參數(shù)，如人體結(jié)構(gòu)尺度、人體生理尺度和心理尺度等數(shù)據(jù)（如圖1）。這些數(shù)據(jù)可有效地運(yùn)用到設(shè)計(jì)中去，為設(shè)計(jì)中“產(chǎn)品”的功能合理性提供科學(xué)依據(jù)。其次，為設(shè)計(jì)中考慮“環(huán)境因素”提供設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。通過研究人體對(duì)環(huán)境中各種物理因素的反應(yīng)和適應(yīng)能力，分析聲、光、熱、振動(dòng)、塵埃和有毒氣體等環(huán)境因素對(duì)人體的生理、心理以及工作效率的影響程序，確定了人在生產(chǎn)和生活中所處的各種環(huán)境的舒適范圍和安全限度，從而保證人體的健康、安全和工作效率。

隨著時(shí)代發(fā)展，人的世界觀、價(jià)值觀也在不斷發(fā)生變化，追求更高更遠(yuǎn)的發(fā)展目標(biāo)，綠色人機(jī)工程學(xué)也就應(yīng)運(yùn)而生了。人們現(xiàn)在不僅考慮自身的生存與發(fā)展，也開始考慮未來發(fā)展的可持續(xù)性，以及人類生存環(huán)境的改善、與自然的和諧共處。世界萬物的發(fā)展特別是人類的發(fā)展進(jìn)步，應(yīng)以“人與自然和諧共處，共同發(fā)展”為原則，應(yīng)將一切事物的發(fā)展納入這個(gè)大原則中進(jìn)行評(píng)價(jià)。因此，以“人為中心”的設(shè)計(jì)思想是有歷史局限性的。上文提到人機(jī)工程學(xué)為設(shè)計(jì)中考慮“環(huán)境因素”提供設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，也只是單方面地以人為中心，考慮環(huán)境對(duì)人的影響，而未考慮人的活動(dòng)將對(duì)環(huán)境所造成的影響，以及該影響會(huì)對(duì)人產(chǎn)生反作用這樣一個(gè)循環(huán)往復(fù)的過程。人機(jī)工程學(xué)作為設(shè)計(jì)的科學(xué)依據(jù)，從主導(dǎo)思想上過于強(qiáng)調(diào)人的中心地位，卻忽視了人類生存環(huán)境及自然的發(fā)展。盡管人在世界和自然中具有不可替代的地位，但人類的發(fā)展是離不開自然這一鐵定的事實(shí)。所以綠色人機(jī)工程學(xué)的產(chǎn)生是人機(jī)工程學(xué)發(fā)展的—次飛躍，其意義在于將思想上改變?cè)O(shè)計(jì)者的觀念。

所謂綠色人機(jī)工程學(xué)，是從更大的系統(tǒng)中，探討人的因素與機(jī)器（產(chǎn)品）以及環(huán)境因素之間的相互作用和影響。包括人與機(jī)器交互過程中人與機(jī)器的相互關(guān)系；環(huán)境因素在交互過程中對(duì)人和機(jī)器的影響，反之對(duì)環(huán)境自身的影響；環(huán)境直接對(duì)人的影響和環(huán)境直接對(duì)機(jī)器的影響；人和機(jī)器分別對(duì)環(huán)境的影響；及以人的因素，機(jī)器與環(huán)境因素構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)般的相互作用相互影響的閉合回路，“環(huán)境因素”不再只單純的指向“人”（如圖2）。

由此可見，綠色人機(jī)工程學(xué)是以人機(jī)工程學(xué)為核心，系統(tǒng)地考慮人、機(jī)器和環(huán)境之間的相互關(guān)系以及對(duì)自身的影響和作用。其不僅關(guān)注人的生理和心理、人機(jī)交互過程中人與機(jī)器的變化以及環(huán)境因素對(duì)人機(jī)交互的影響和作用，同時(shí)也研究人機(jī)交互對(duì)環(huán)境的影響及其反作用，為設(shè)計(jì)提供更科學(xué)化、生態(tài)化、系統(tǒng)化的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。2對(duì)設(shè)計(jì)學(xué)科的作用和影響

人體工程學(xué)的研究，為工業(yè)設(shè)計(jì)全面考慮“人的因素”提供了人體結(jié)構(gòu)尺度，人體生理尺度和人的心理尺度等數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可有效地運(yùn)用到設(shè)計(jì)中去。

研究人或機(jī)器所帶來的能源損耗、生態(tài)環(huán)境變化以及噪聲污染等問題。它將從設(shè)計(jì)思想和方法上要求設(shè)計(jì)者帶有生態(tài)環(huán)保、萬物共同和諧發(fā)展的意識(shí)開發(fā)產(chǎn)品。

研究環(huán)境因素的反作用。人類自從會(huì)制造工具以來，利用自身的發(fā)明不斷地改造世界，總是按照人的意愿設(shè)計(jì)著本不只屬于自己的大自然。這一切環(huán)境因素正是在人機(jī)交互中發(fā)生著變化。然而，人們卻忽視了自己所造成的一切變化將直接影響著自己和自己所創(chuàng)造的機(jī)器。因此，對(duì)環(huán)境因素反作用的研究能夠?yàn)槿祟惡蜋C(jī)器的發(fā)展路線提供科學(xué)的方法。

3、基于案例的分析

隨著中國(guó)電器設(shè)備市場(chǎng)的不斷發(fā)展，以及消費(fèi)者在電器使用過種程中對(duì)環(huán)保概念的追求越來越明顯，電磁爐逐漸走入現(xiàn)代家庭。電磁爐又稱電磁灶，第一臺(tái)家用電磁爐1957年誕生于德國(guó)。1972年，美國(guó)開始生產(chǎn)電磁爐，20世紀(jì)80年代初電磁爐在歐美及日本開始熱銷。電磁爐的原理是磁場(chǎng)感應(yīng)渦流加熱，即利用電流通過線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，當(dāng)磁場(chǎng)內(nèi)磁力線通過鐵質(zhì)鍋的底部時(shí)，磁力線被切割，從而產(chǎn)生無數(shù)小渦流，使鐵質(zhì)鍋?zhàn)陨淼蔫F分子高速旋轉(zhuǎn)并產(chǎn)生碰撞磨擦生熱而直接加熱于鍋內(nèi)的食物，從而達(dá)到煮食目的。由于電磁爐是依靠鍋底直接感應(yīng)磁場(chǎng)產(chǎn)生渦流發(fā)熱的，它無需明火或傳導(dǎo)式加熱而讓熱直接在鍋底產(chǎn)生，是一種高效節(jié)能廚具，完全區(qū)別于傳統(tǒng)所有的有火或無火傳導(dǎo)加熱廚具，因此熱效率得到了極大的提高。

盡管現(xiàn)在中國(guó)大部分家庭仍使用燃?xì)庠钭鳛榕腼兊闹饕骶?，但隨著電磁爐的推廣會(huì)有越來越多的人開始選擇電磁爐作為廚房的主要工具，是環(huán)境影響的結(jié)果。燃?xì)庠钍巧鐣?huì)發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物，一定時(shí)期內(nèi)大大地方便了人們的生活。但隨著環(huán)境的變化，大氣溫室效應(yīng)的出現(xiàn)，海平面升高，極端氣候的形成，各種環(huán)境因素逐步開始影響人們的正常生活，人們?cè)絹碓揭庾R(shí)到環(huán)境保護(hù)的重要性，開始選擇更加清潔的能源。環(huán)境要求爐灶產(chǎn)品能夠更高效，材料更環(huán)保，使用更清潔的能源，電磁爐對(duì)比燃?xì)庠罡弦陨系囊?。而人在自然環(huán)境的影響下，有意識(shí)地選擇電磁爐作為更環(huán)保的產(chǎn)品，去取代傳統(tǒng)的燃?xì)庠睢碛懈泳_控制的電磁爐，能調(diào)節(jié)火力的大小，制定加熱的時(shí)間等，避免烹飪過度，減少能源的浪費(fèi)，這是環(huán)境意識(shí)對(duì)人操作爐灶提出的新功能要求，是環(huán)境影響人機(jī)交互的體現(xiàn)（如圖3）。

同時(shí)，電磁爐簡(jiǎn)單易用，有不同的功能模式，可以滿足使用者不同的烹飪需求；并且電磁爐帶有量化的火力級(jí)別控制，方便使用者精確控制加熱過程；其集成的小功能如定時(shí)、溫度控制等都給予使用者良好的人機(jī)操控體驗(yàn)（圖4）。而燃?xì)庠铧c(diǎn)火則是通過燃燒天然氣產(chǎn)生熱量實(shí)現(xiàn)加熱，一般只提供旋鈕作為火力控制的開關(guān)，檔位感較模糊。較電磁爐只使用電而言，燃?xì)庠钍褂玫奶烊粴馐欠强稍偕茉?，其燃燒又產(chǎn)生大量二氧化碳，而天然氣需要管道輸送，在城市中鋪設(shè)大量的管道網(wǎng)，不僅浪費(fèi)大量資源，又占用大量的空間，而且存在巨大的安全隱患，如天然氣泄露、管道爆炸等。

通過以上分析可以看出，電磁爐是現(xiàn)代廚房革命的產(chǎn)物，更是綠色人機(jī)工程學(xué)應(yīng)用的一個(gè)經(jīng)典案例。

4、結(jié)論

人機(jī)工程學(xué)是綠色人機(jī)工程學(xué)的一個(gè)重要的組成部分，而不是全部。隨著時(shí)代的發(fā)展，人們對(duì)生態(tài)環(huán)境的認(rèn)識(shí)越來越深刻，并開始反思在創(chuàng)造人造物的同時(shí)，如何有效地控制環(huán)境的惡化。在此基礎(chǔ)上，系統(tǒng)地考慮人、機(jī)器和環(huán)境之間的相互關(guān)系以及對(duì)自身的影響和作用，目的在于為設(shè)計(jì)提供更科學(xué)化、生態(tài)化、系統(tǒng)化的方法和準(zhǔn)則；更好地解決人的生理和心理、人機(jī)交互過程中人與機(jī)器的變化以及環(huán)境因素對(duì)人機(jī)交互的影響和作用的問題，同時(shí)也解決人機(jī)交互對(duì)環(huán)境的影響及其反作用的問題。