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(山西建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 太原 030006)

引言

隨著科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展和人們對生活質(zhì)量的要求不斷提高，對于與人們生活息息相關(guān)的環(huán)境舒適度、安全性等各個(gè)方面都提出了更高的要求。過去人們所做的各類設(shè)計(jì)，總是把人和物(設(shè)施、工具、家具)與環(huán)境(空間形狀、尺度、氛圍)割裂開來，認(rèn)為人就是人，物就是物，環(huán)境就是環(huán)境，或者是讓人去適應(yīng)環(huán)境。而人體工程學(xué)的出現(xiàn)徹底顛覆了這種觀念，認(rèn)為室內(nèi)設(shè)計(jì)的主體是人而不是物，設(shè)計(jì)的初衷是更好地為人服務(wù)。通過運(yùn)用一些測量手法進(jìn)行人體計(jì)測，例如人體靜態(tài)尺度的測量、動(dòng)態(tài)尺度范圍的確定，還有對生理、心理的感受等，然后把這些數(shù)據(jù)運(yùn)用到設(shè)計(jì)中，以便更好地為人服務(wù)。

1 人體工程學(xué)的起源與發(fā)展

人體工程學(xué)最早應(yīng)用于歐美國家，原先是在工業(yè)社會(huì)中探求人與機(jī)械操作的合理協(xié)調(diào)關(guān)系。最早的研究服務(wù)于二戰(zhàn)，在飛機(jī)、坦克等軍事裝備的內(nèi)艙設(shè)計(jì)中，如何做到使人們能在艙內(nèi)長時(shí)間地操作和戰(zhàn)斗，并盡可能在小空間內(nèi)減少疲勞感，這里主要就是研究人(飛行員、坦克操作人員)-機(jī)械(操縱桿、儀表)-環(huán)境(內(nèi)艙空間)的合理協(xié)調(diào)關(guān)系。二戰(zhàn)結(jié)束后，人們逐漸把人體工程學(xué)的研究成果有效地運(yùn)用到與生活息息相關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域中。1960年創(chuàng)建了國際人體工程學(xué)協(xié)會(huì)。

我國在人體工程學(xué)方面起步較晚，我國人體工程學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展和李建軍先生有很大的關(guān)系，他曾任聯(lián)合國教科文組織特邀顧問(1998—2002)，現(xiàn)任美國南加州大學(xué)人體工程學(xué)學(xué)科主任和上海復(fù)旦大學(xué)客座教授。他于1989年率先在深圳大學(xué)創(chuàng)辦了人體工程學(xué)這門新型學(xué)科，我國由此開始了對人體工程學(xué)的研究，同年成立了中國人類工效學(xué)協(xié)會(huì)，1991年成為國際人類功效學(xué)會(huì)正式成員。

當(dāng)今社會(huì)更加注重“以人為本”，人體工程學(xué)強(qiáng)調(diào)從人自身出發(fā)，研究人們的衣、食、住、行以及對一切生產(chǎn)、生活活動(dòng)綜合分析的新思路。

2 人體工程學(xué)的研究對象

人體工程學(xué)就是要做到以人為主體，運(yùn)用人體計(jì)測、生理計(jì)測、心理計(jì)測等手段和方法，研究人體結(jié)構(gòu)功能、心理、力學(xué)等方面與室內(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)需要，取得最佳的使用效能，其目標(biāo)是安全、健康、高效能和舒適。它的研究對象主要分為兩個(gè)方向，一個(gè)是人體各部位尺度計(jì)測，包括靜態(tài)尺度和動(dòng)態(tài)尺度。所謂靜態(tài)尺度是指人在站立、坐等靜止?fàn)顟B(tài)下測量的基本數(shù)據(jù)，靜態(tài)基本尺度(又叫結(jié)構(gòu)尺寸)主要為家具設(shè)備尺度提供依據(jù)。動(dòng)態(tài)尺度是指人在工作和生活中需要的活動(dòng)范圍。動(dòng)態(tài)尺度無法計(jì)算，一般研究立、坐、臥三種姿態(tài)，立姿活動(dòng)空間主要包括上身及手臂的可及范圍，坐姿活動(dòng)空間主要包括上身、手臂、腿的活動(dòng)范圍，而臥姿空間主要包含手臂和腿的活動(dòng)范圍。而動(dòng)態(tài)尺度的測量主要是要控制一個(gè)活動(dòng)范圍，為空間尺度提供依據(jù)。由于人的基本尺度受種族、地區(qū)、性別、年齡、職業(yè)、環(huán)境、遺傳因素的影響，在體格方面存在明顯差異，它不可能是一個(gè)具體數(shù)值，而是得到一個(gè)數(shù)據(jù)范圍。例如，經(jīng)過測量得出亞洲人的身高范圍是151～188 cm。而在實(shí)際使用過程中，只能用其中的某一具體數(shù)值，這就需要依靠百分位來解決遇到的實(shí)際問題。

百分位的概念是指具有某一人體尺度和小于該尺寸的人占統(tǒng)計(jì)對象總?cè)藬?shù)的百分比。把所測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，可以分別得出較高人體尺度、中等人體尺度和較低人體尺度，也就是人體尺度中的第5百分位，第50百分位和第95百分位，一般可叫作5%、50%和95%。在實(shí)際運(yùn)用中，正確地選擇百分位顯得尤為重要。例如，在人體工程學(xué)中測量靜態(tài)基本尺度的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括膝蓋高度和膝眶高度。膝蓋高度是指人挺直坐立，從地面到膝蓋骨中點(diǎn)的垂直距離；膝眶高度是指人挺直坐立，從地面到膝蓋后面腿彎的垂直距離。膝蓋高度的測量主要可以應(yīng)用于確定書桌、會(huì)議桌等的高度，使大腿與上方障礙物之間留有適當(dāng)間隙，而這個(gè)間隙肯定是越大越好，越大越能使人們在長時(shí)間的工作和學(xué)習(xí)中不感到疲勞，所以這個(gè)尺度選擇95%比較合適。而膝眶高度主要可以用于確定座椅椅面高度，這個(gè)高度同樣還是保證人們在長時(shí)間的工作和學(xué)習(xí)中不感到疲勞為宜，但這里要選擇的是5%。原因是如果椅子偏低一些，腿的活動(dòng)空間可以往前伸，但如果椅子偏高，則大腿受力較多，如果不能很好地通過小腿支撐在地面，人們很快就會(huì)感到腿麻不舒適，這樣也就不符合人體工程學(xué)研究的意義。

人體工程學(xué)研究的另一個(gè)方向是人們的生理計(jì)測和心理計(jì)測，人們對各種物理環(huán)境的感受以及人體能力的感受等方面的內(nèi)容。現(xiàn)在人體工程學(xué)這門學(xué)科已經(jīng)成為提供室內(nèi)設(shè)計(jì)的科學(xué)數(shù)據(jù)來源和評判室內(nèi)設(shè)計(jì)質(zhì)量好壞的標(biāo)準(zhǔn)之一。

3 人體工程學(xué)在室內(nèi)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1 為確定人在室內(nèi)空間的活動(dòng)范圍提供了依據(jù)

為正確地找到人在室內(nèi)空間的活動(dòng)范圍，包含以下三個(gè)方面：

(1)人在室內(nèi)的靜點(diǎn)位置，與個(gè)人、群體的生活習(xí)慣、生活方式、工作習(xí)慣有很大關(guān)系，常見的靜點(diǎn)位置應(yīng)進(jìn)行細(xì)化設(shè)計(jì)，留足夠舒適的空間并進(jìn)行細(xì)化。例如，兩個(gè)較高的家具之間(如書柜與書桌之間)，一般應(yīng)有600～700 mm的間隔；兩個(gè)較矮的家具之間(如茶幾與沙發(fā)之間)，一般需要450 mm的距離；雙人床的兩側(cè)，均應(yīng)留400～600 mm的空間，以保證上下床和整理被褥方便等。

(2)人的三維活動(dòng)范圍，指人的上下左右的正?；顒?dòng)范圍和極限，對此要選擇正確的百分位。例如踏步高度要選擇較低人體尺度，即選擇5%比較合適。

(3)人的活動(dòng)方向，如人們在睡眠時(shí)習(xí)慣背光，背向自然光和燈光，這要求在擺放床時(shí)應(yīng)考慮與窗的距離和室內(nèi)光強(qiáng)度。

3.2 為家具、設(shè)備的具體尺度提供依據(jù)

現(xiàn)在在設(shè)計(jì)中已經(jīng)有了詳細(xì)的家具尺度表可供參考，例如座椅高度為400 mm左右。這個(gè)尺度的獲得，首先是經(jīng)過人體膝眶高度的測量得出一系列數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行百分位的選擇。對于這個(gè)尺度要選5%，也就是較低人體尺度。這些都是經(jīng)過反復(fù)測量和實(shí)際應(yīng)用得出的最合理數(shù)據(jù)。

3.3 為確定人的感覺器官的適應(yīng)力提供依據(jù)

這里主要是指為室內(nèi)物理環(huán)境的設(shè)計(jì)提供有效數(shù)據(jù)。室內(nèi)物理環(huán)境是指人們在室內(nèi)空間所感受到的視覺環(huán)境、熱環(huán)境、聲環(huán)境、嗅覺環(huán)境、觸覺環(huán)境等。例如，對于室內(nèi)視覺環(huán)境，人們發(fā)現(xiàn)人的最佳視域區(qū)是低于水平線0°～30°之間，所以在貨架上擺放物品時(shí)應(yīng)放在視頻線稍靠下的位置才便于人們看到。再如，人們發(fā)現(xiàn)色彩能帶給人以不同的視域感受，白色有擴(kuò)大空間的作用，其次是黃藍(lán)綠，因此可以合理地運(yùn)用這些原理以帶給人們更為舒適的感受。對于熱環(huán)境，溫度為20 ℃左右、濕度為30%～60%是人體感受最佳的溫度和濕度范圍。對于聲環(huán)境，允許值為15～45 dB，最佳值宜≯35 dB，若達(dá)到60 dB以上就會(huì)對正常的工作和生活造成干擾，所以對于60 dB以上的聲環(huán)境需要采取相應(yīng)的手段來降低噪聲。對于室內(nèi)嗅覺環(huán)境，主要是解決通風(fēng)的問題，其次在設(shè)計(jì)中還要考慮氣味的影響，例如廚房的油煙味、客廳的香煙味等。最后是觸覺環(huán)境，人體皮膚上有很多感覺神經(jīng)，能帶給人們以冷、熱、痛等感覺。人們都喜歡溫暖舒適的生活感受，所以在室內(nèi)設(shè)計(jì)中要多采用質(zhì)感柔和的材料，以獲得溫馨感。

4 結(jié)語

目前，借助人體工程學(xué)這門學(xué)科得出的數(shù)據(jù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于人們工作和生活中的方方面面。可以相信，未來的設(shè)計(jì)方向必然是以人為本，以人體感受為出發(fā)點(diǎn)服務(wù)于人的設(shè)計(jì)。