（管理科学与工程专业论文）保健住宅环境设计中的人因学.pdf

中文摘要 今天的住宅建设要确保居住者广泛意义上的健康，包括生理的和心理的，社 会的和人文的，近期的和长期的多层次的健康。生态保健建筑的兴起，体现了人 们对于住宅要求的提高，人们不仅要求在住宅内能够睡觉、休息，还要求住宅要 健康、舒适，并且还要体现主人的个性化需求。因此，如何设计居室环境，使其 能够最大限度的满足人们的要求，体现人性化的设计理念就愈发显得重要。人因 学是探讨人类日常生活和工作中的人与工具、环境、设备、用户、机器之间的交 互作用的科学，将它的理论应用于人居环境设计之中，将有助于最大限度地满足 人的健康性和舒适性要求，体现“以人为本”的设计理念。 本论文主要依据人的居住行为和习惯，以及我们民族的传统文化和生理心理 特征，运用人体测量数据来研究居室内的家具和设备的安置，以求达到最合理的 适用性要求。同时，运用人因工程学的微气候、色彩、照明及噪声环境设计改善 等技术方法，研究安全、健康、舒适、高效的家居环境设计方案，创造出满足人 际活动需要的室内人工环境。 关键词：人因学；人居环境；人体测量数据；生态保健建筑 a b s t r a c t w i t ht h ei m p r o v e m e n to fl i v i n gs t a n d a r d , p e o p l ep u tf o r w a r dm o r el i v i n g e i r c m n s t a n c er e q u i r e m e n t st h a nb e f o r e t h e yp a ym u c ha t t e n t i o nt ot h ef i n n e n t , c o m f o r t & h e a l t ho fl i v i n gc i r c u m s t a n c e m e a n w h i l e 。w i t ht h ep o p u l a r i t yo ft h e e c o l o g i c a la n dh e a l t h yr e s i d e n c e , p e o p l er e q u i r en o to n l yr e s t , b u ta l s oc o m f o r ta n d h e n l t l lw h i l ek i n gi nh o u s e s f u r t h e r m o r e t h eh o u s es h o u i dr e f l e c tt h ei n d i v i d u a l n e e d s s o h o wt od e s i g nt h el i v i n gc i r c u m s t a n c eb e c o m e si m p o r t a n ti n c r e a s i n g l y h u m a nf a c t o r s ( e r g o n o m i c s ) i st h es u b j e c tt h a td i s c u s s e si n t e r f a c i a le f f e c to fp e o p l e a n de n v i r o n m e n t , t o o l ，e q u i p m e n t , m a c h i n ei nd a i l yl i f ea n dw o r k h u m a nf a c t o r s ( e r g o n o m i c s ) p l a y sa nh n p o r t a n tr o l ei i ld e s i g n i n gt h el i v i n gc i r c u m s t a n c e i fw e i n t r o d u c eh u m a nf a c t o r st ol i v i n gc i r c u m s t a n c ed e s i g n , w ec a nm e e tt h er e q u i r e m e n t o f t h ec o m f o r ta n dh e a l t ho f p e o p l e i no r d e rt om e e tt h ea p p l i c a b i l i t yr e q u i r e m e n t ，t h ea l l o c a t i o no ff u r n i t u r ea n d e q u i p m e n ti ss t u d i e dw i t ht h ee n t h r o p e m e t r i c sd a t af r o mt h ea n g l eo fh u m a n sl i v i n g b e h a v i o ra n dh a b i ta c c o r d i n gt oo u rn a t i o n a lt r a d i t i o n a ic u l t u r ea n do u rp h y s i o l o g i c a l a n dp s y c h o l o g i c a lc h a r a c t e r si i lt l l i ；p a p e r b e s i d e s t h i sp a p e rd i s c u s s e st h ed e s i g n s c h e m eo ft h es a f e ，h e a l t h y ，c o m f o r t a b l ea n de f f i c i e n tl i v i n gc i r c u m s t a n c eb a s e d0 1 1 t h e o r i e so f m i c r o c l i m a t ec i r c u m s t a n c e i l l u m i n a t i o nc i r c u m s t a n c e ，c o l o rc i r c u m s t a n c e ， h u m a n sp s y c h o l o g i c a lh a b i ta n dv i s i o nf e e l i n g ，a n dt h e nt h el i v i n gc i r c u m s t a n c et o m e e th u m a nr e l a t i o n sr e q u i r e m e n ti sc o n c e i v e d k e yw o r d s ：h u m a nf a c t o r s ( e r g o n o m i c s ) ；l i v i n g c i r c u m s t a n c e ；t h e a n t h r o p o m e t r i c sd a t a ：e c o l o g i c a l & h e a l t h yr e s i d e n c e 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得叁鲞盘堂或其他教育机构的学位或证 书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中 作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：杨静 签字日期： ，彬年月店日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解叁生盘鲎有关保留、使用学位论文的规定。 特授权鑫生盘鲎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名： 栖静 签字日期：歹一垆年；月形e l 一名：予耷 签字日期：文m 弘一多月，re l 第一章引言 1 1 研究背景 第一章引言 现代科技的发展，一方面让我们享受了当代文明，同时又使我们容易忽视大 自然赐于人类的阳光、空气和水。过分依赖于现代科技的生活方式，又容易削弱 人与自然和谐共存的亲密关系。回归自然，亲和自然的健康生活方式已成为当今 人类共同的心声。 人类居住健康问题的挑战引起了全世界居住者和舆论的关注，人们越来越迫 切地追求拥有健康的人居环境。今天的住宅建设要确保居住者广泛意义上的健 康，包括生理的和心理的，社会的和人文的，近期的和长期的多层次的健康。 1 1 1 问题的提出 1 房屋病及其诱因 房屋病是人类发现的一种新病源，它是一种心印性的疾病，是人们不能正确 地选择、建造和使用房屋而引起的一类疾病。房屋病表症现象遍及人体全身，其 症状主要有：情躁意烦、心绪不安、虚火旺盛、胸闷心乱、头疼颈直、易感疲惫、 爱躺嗜睡、思绪迟钝、夜有所思、难以入睡、睡眠甚轻、神悃身倦、夜多惊梦、 不敢独眠、心虚胆小、醒时盗汗、手指麻木、头昏脑木等。 人同空间环境中的1 8 种环境因素不相协调，导致了人们患房屋病。这1 8 种 环境因素，分别是：亮度环境、色彩环境、景观( 构成) 环境、声环境、空气水 质环境、气流气压环境、振动环境、温度湿度环境、不见光环境、不闻声环境、 无嗅无味空气水质环境、无觉振动环境、电环境、磁环境、射线环境、万有引 力( 宇宙力) 环境、方位环境、空间心理环境。人同空间环境中的1 8 种环境因 素中的某一种环境因素不相协调，必然导致人们患某一种房屋病的病症。 虽然房屋病对人的影响并不十分明显，但是它却是持久的。因此有必要研究 如何设计更舒适、更健康的人居环境，使人们在一种健康、舒适的环境里生活和 休息，由此看来，在人居环境家居设计中引入人因学是十分必要的。本论文重点 研究人因工程学里的人体测量数据、色彩环境、声环境、照明环境以及微气候环 境等理论在家居设计中的应用。 2 生态保健建筑的兴起 所谓生态保健建筑，是根据当地的自然环境，运用生态学、建筑学的基本原 l 第一章引言 理及现代科学手段，合理安排并组织住宅建筑与其它相关因素之间的关系，使住 宅和环境等成为一个有机的结合体。生态保健建筑是近年来兴起的一种居住概 念。生态保健建筑以可持续发展的思想为指导，意在寻求自然、建筑和人三者之 间的和谐统一，即在“以人为本”的基础上，利用自然条件和人工手段来创造一 个舒适、健康的生活环境，同时又要控制对自然资源的使用，实现向自然索取与 回报之间的平衡。无论是规划还是具体设计，生态保健建筑都必须以改善及提 高人的生态环境、生命质量为出发点和目标。 ( 1 ) 生态保健住宅的评价体系 生态保健住宅的特征概括起来有四点，即舒适、健康、高效和美观。根据不 同国情以及生态和可持续的建筑与环境之间关系的具体理解，不同国家生态建筑 的评价内容不尽相同。另外，随着生态建筑层次的提高，其内容也不断的扩展和 深化。目前各国生态建筑评价的内容，可以划分为以下五大类指标项目： 环境：一方面是指对水、土地、能源、建材等自然环境资源的消耗，另一 方面是对环境的负担，包括对水、土地、空气等的污染，对生物物种多样性的破 坏。 健康：主要指室内环境质量。 社会：主要考虑生态建筑的经济性，及其使用管理等社会问题。 规划：包括场址的环境设计、交通规划等。 设计：是指设计中意在改进建设生态性能的手法等。 ( 2 ) 生态保健建筑的设计原则 重视对设计地段的地方性地域性理解，延缓地方场所的文化脉络； 增强适用技术的公众意识，结合建筑功能要求，采用相对简单适用的技 术； 树立建筑材料低能耗和循环使用的意识，尽可能的使用可再生的地方性 建筑材料，避免使用高能耗、破坏环境、产生废物及对人体有害的建材； 针对当地气候条件，选择良好的朝向与建筑布局，以获得充足的采光与 通风，并采用被动式能源策略，尽可能采用可再生、无污染的能源； 完善建筑平面空间使用的灵活性，减少建筑体量，并采用良好热工性能 的外维护结构，将建筑建设与使用的能耗降至最低； 减少建造过程中对环境的破坏，尽可能避免资源浪费与建材的浪费。 2 1 世纪人的生活主题是健康。生态保健住宅作为可持续发展的生态化人居 空间，可以全面解决住宅能源、环境保护、适应性和人居生态的舒适健康。 第一章引言 1 1 2 住宅建筑市场的需求分析 从住宅市场的发展来看，住宅建设及供应要适应市场的需要，住房装修已经 成为住房市场需求的一个方面。住房已从过去的居住需求提升到作为个人资产的 组成部分。住房市场的发展，就要求住房质量提高，以此改善住房供应的需求。 1 精装修房将成为住宅产品的主流 国家康居工程打起了商品住宅装修一次到位这面旗帜，住宅产业的现代化必 须要从装修下手。房子有外壳和内壳，在过去的很长一段时期内我们国家只注意 了外壳，对内壳方面注意得很少，主要是因为经济条件还没有达到。康居工程也 将房屋一次装修到位作为一个基本条件来要求，是整个国家都要求这样发展的形 势。 2 精装修房贯穿“简约就是美”的设计理念 在装修设计上，应力求把“人性化”与“简洁化”得到统一，既满足业主在 使用上的需求，同时又为业主留出了在软装饰时有个性化发挥的空间。 在激烈的房地产竞争的年代，成品房作为住宅产品的升级版，有着强大的市 场冲击力。成品房是一种崭新的产品，不同于往常的精装修小区或毛坯房+ 菜单 式服务。与以往相比，成品房有以下优点：顾客一次安家的便利感；满足了顾客 对质量和品质的要求；满足了顾客对售后服务的要求；相对满足了顾客个体化的 要求。 3 成品房减少了资源的浪费 毛坯房是半成品，不是商品。毛坯房销售给业主，业主再经历装修，这个过 程所造成的公害、隐患、浪费是惊人的。所以要求购买成品房的呼声不断，成品 房势在必行。成品房必须做到“保证质量、合理价位、服务周到”，只有走“产 业化”这条路，设计标准化、精细化，集成化，施工专业化、组装化，采购规模 化、配套化。 1 2 国内外研究动态 1 2 1 国外“生态建筑”思潮的形成与发展 2 0 世纪年代美籍意大利建筑师保罗索勒瑞( p a o l as o l e r i ) 把生态学 ( e c o l o g y ) 和建筑学( a r c h i t e c t u r e ) 两词合并为”a r o l o g y ”，提出”生态建筑 学”的新理念。1 9 6 9 年美国著名风景建筑师表克哈格( l a nl i i c h a r g ) 所著的设 计结合自然一书的出版，标志着生态建筑学的正式诞生，并从理论上站住了脚。 这本书也是他的成名之作。 第一章引言 1 9 7 6 年，生态建筑运动的先驱a 施耐德在西德国成立了建筑生物与生态学 会( i n s t i t u t ef o rb u ii d i n gb i o l o g ya n de c o l o g y ) ，强调使用天然的建筑材 料利用自然通风、采光和取暖，倡导一种有利于人类健康和生态效益的温和建筑 艺术。 瑞典从8 0 年代就推出了”生态循环城”建设的举措，大约用了1 0 1 5 年时间， 基本上结束了林业的传统发展模式，构造了较为理想的持续发展模式。 1 9 8 9 年，建筑师戴维皮尔森在其著作自然住宅手册中明确了盖娅住区 宪章的设计原则：1 、为星球和谐而设计：建设应充分利用再生资源；2 、为精神 和平而设计：创造与环境和谐的家园，利用自然材料的颜色和质感肌理，便于创 造一种人性化的色彩环境，将建筑与大自然的旋律联系起来；3 、为身体健康而 设计：利用自然方法创造健康的室内其后，建筑远离有害的电磁场、辐射源，隔 绝室内外噪声，保证阳光射入室内，减少对人工照明的依赖。他倡导建筑的目的 在于设计应该以适宜人类的物质生活和精神需要为目的，同时建筑的构造、色彩 等必须同居住者和环境相和谐。 戴维皮尔森在其著作自然住宅手册中指出：同健康的建筑相关的最先 进的运动是生物建筑运动。生物建筑从整体的角度看待人与建筑的关系，将建筑 视为活的有机体，建筑的外围护结构则被比拟为皮肤，提供各种生存所必需的功 能：保护生命、隔绝外界环境、呼吸、排泄、挥发、调节以及交流。倡导生物建 筑的目的在于强调设计应该以适宜人类的物质生活和精神需要为目的，同时建筑 的构造、色彩、气味以及辅助功能必须同居住者和环境相和谐。 在国际上，可持续发展的重要的思想是8 0 年代中期提出来的。1 9 9 2 年在巴 西里的约热内卢召开的联合国环境与发展大会上，把这一思想写进了会议的所有 文件，取得了世界各国的共识。这一思想随即融入到生态建筑思潮中来。1 9 9 3 年美国出版的可持续发展设计指导原则一书列出了“可持续建筑设计细则”。 1 9 9 3 年6 月国际建协在芝加哥会议上通过的芝加哥宣言，继续为可持 继续的建筑鼓劲。1 9 9 1 年布兰达威尔和罗伯特威尔( b r e n d aa n dr o b e r t ) 合著的绿色建筑一为可持续发展而设计问世，其主要观点是：节约能源； 设计结合气候；材料与能源的循环利用；尊重用户；尊重基地环境； 整体的设计观。 1 9 9 4 年哈特考夫( v o i k d rh a r t k o p f ) 教授在美国匹兹堡卡纳基梅仑 ( c a r n e g i en e i i o n ) 大学原有老建筑的屋顶上，加建了一整层可持续建筑试验 室，运用了最新、最先进的技术装备，号称”智能型办公场所”。他采用可调节的 天然采光、可调节的铝合金隔片、可调节的自然通风空调装置；随处都可打开地 板；安装计算机连网插件和电话插座、局部通风照明等；办公室间可分可合，布 第一章引言 置高度灵活，家具均按人体工程原理设计等等。作为对2 1 世纪未来办公空间的 探索性试验，此工程得到了许多建筑厂商的支持和资助，并受到美国政府和各办 专家的重视。建成后参观的人络绎不绝。这次试验因为既有理论支持又有建成实 物而名声大振。 1 9 9 5 年德国的k - 丹尼尔斯( k i a u sd a n i e l s ) 写了本专著生态建筑技术 ( t h et e c h n o l o g yo fe c o l o g i c a lb u ii d i n 9 ) ，对生态建筑的基本原理及各项 技术都讲得具体清晰，并举实例说明。他认为，对生态建筑议论的人多，而实干 的人少，一旦面对实际问题是建筑师和工程师就一筹莫展，这是由于他们没有接 受过专门的训练。此书力求弥补这缺陷。1 9 9 6 年3 月来自欧洲1 1 个国家的3 0 位著名建筑师，如r 皮阿诺、r 罗杰斯和赫尔佐格等，共同签署了在建筑和 城市规划中应用太阳能的欧洲宪章( e u r o p e a nc h a r t e rs o l a re n e r g y i n a r c h i t e c t u r ea n du r b a np l a n n i n g ) ，其中提出了有关具体规划设计的极有启 发性的建议，并指明了建筑师在未来人类社会中应承担的社会责任。 1 9 9 7 年格拉汉姆( g r a n h a = ) 在总结可持续发展有关文献时指出：”生态学 肯定是可持续发展的先决条件。“1 9 9 2 年里约热内卢会议我们共同的未来 发表以后，环保界、建筑界对可持续性发展问题的探险讨已成为新热点。这些探 讨可扼要归纳为以下三个特点：在世界观上强调人类与自然的统一与和谐，反 对绝对的人类中心主义；在文明的内涵上，强调“地球文明”和“人类文明” 的统一与和谐，反对以牺牲文明为代价来实现人类语文课遥发展；在实践上强 调经济、社会发展与环境的统一，把可持续发展作为共同战略选择，摈弃不顾生 态效益的思想与行为。 1 。2 2 我国生态保健建筑的研究现状 我国生态建筑的理论与实践的发展还处于初级阶段，首先引进介绍国外发展 趋势和研究成果，再结合我国国情建构自己的生态建筑理论框架。8 0 年代初我 国学者已开始发表这方面的论文，起始于环境保护方面，逐渐扩展到建筑界。到 9 0 年代许多高等学校都以之方面的科研课题作为研究方向完成了多篇相关的论 文，在期刊上发表的论文数量迅速大幅度增加。重要大学和研究所的教授、专家 研究组都相继出版有关这方面的专著，国外材料的翻译本地日益增多。 空间环境生态学是研究建筑环境的基础科学知识，它揭示了建筑环境与人的 健康之间的关系的基本规律，是指导人们建造和使用建筑环境以提高其生存、生 活和发展质量的一门新型学科。空间环境生态学，郑重地向设计师指出：关怀人 的健康，“以人为本”，是设计人的神圣职责和根本宗旨。空间环境生态学，揭 示了空间环境对人的健康的客观影响，第一次全面地、科学地总结了人们患染 第一章引言 “房屋病”的症状和原由，为人们正确地挑选房屋，正确地规划、设计和建造房 屋，正确地装修房屋，正确地陈设布置房屋，正确地使用房屋，有效地防治“房 屋病”，提供了可靠的技术指导。空间环境生态学，是多学科综合和交叉的结晶， 继承了我国古代环境科学，东方传统易文化，并在古代堪舆学的基础上有新的发 现、新的提高，这一综合并发展了现代人居建筑环境科学的研究成果，是空间环 境研究工作向更深层次的引导和突破。 但是目前在国内，这些研究还仅仅停留在理论的层次，在建筑实践里并没有 全面地应用人因工程学的理论。而且其中的多数仅仅强调了人因学的在个别方面 的应用。这与我国目前的人们的生活水平是不可分割的，但是随着人们生活水平 的提高，人们将越来越注重居室环境，以求在繁忙的工作之余能够有一个舒适的 生活和休息的空间，因此，“生态保健建筑”所能达到的人居满意度本身就是一 种进步和创新。 1 3 研究意义 人的一生，绝大部分时闻是在室内度过的，因此，人们设计创造的室内环境， 必然会直接关系到室内生活、生产活动的质量，关系到人们的安全、健康、效率、 舒适等等。室内环境的创造，应该把保障安全和有利于人们的身心健康作为室内 设计的首要前提。 室内设计是根据建筑物的使用性质、所处环境和相应标准，运用物质技术手 段和建筑美学原理，创造功能合理、舒适优美、满足人们物质和精神生活需要的 室内环境。即以人为本，一切围绕为人的生活生产活动创造美好的室内环境。现 代室内设计既有很高的艺术性的要求，其涉及的设计内容又有很高的技术含量， 并且与一些新兴学科，如：人体工程学、环境心理学、环境物理学等关系极为密 切。 现代室内设计，从创造出满足现代功能、符合时代精神的要求出发，其中最 重要的观点是： 1 、以满足人和人际活动的需要为核心 室内设计的目的是通过创造室内空间环境为人服务，设计者始终需要把人对 室内环境的要求，包括物质使用和精神两方面，放在设计的首位。现代室内设计 特别重视人体工程、环境心理学、审美心理学等方面的研究，用以科学地、深入 地了解人们的生理特点、行为心理和视觉感受等方面对室内环境的设计要求。 在室内空间的组织、色彩和照明的选用方面，以及对相应使用性质室内环境 氛围的烘托等方面，更需要研究人们的行为心理、视觉感受方面的要求。我们应 第一章引言 该充分运用现时可行的物质技术手段和相应的经济条件，创造出满足人和人际活 动所需的室内人工环境。 2 、加强环境整体观 现代室内设计的立意、构思，室内风格和环境氛围的创造，需要着眼于对环 境整面的考虑。现代室内设计从整体观念上来理解，应该看成是环境设计系列中 的“链中一环”。室内设计的“里”，和室外环境的“外”，可以说是一对相 辅相成辩证统一的矛盾，正是为了更深入地做好室内设计，就愈加需要对环境整 体有足够的了解和分析。 3 、科学性与艺术性的结合 现代室内设计的又一个基本观点，是在创造室内环境中高度重视科学性，高 度重视艺术性，及其相互的结合。社会生活和科学技术的进步，人们价值观和审 美观的改变，促使室内设计必须充分重视并积极运用当代科学技术的成果。 一方面需要充分重视科学性，另一方面又需要充分重视艺术性，在重视物质 技术手段的同时，创造具有视觉愉悦感和文化内涵的室内环境，使生活在现代社 会高科技、高节奏中的人们，在心理上、精神上得到平衡，总之，是科学性与艺 术性、生理要求与心理要求、物质因素与精神因素的平衡和综合。 从宏观整体看，建筑物和室内环境是从一个侧面反映当代社会物质生活和精 神生活的特征，铭刻着时代的印记，但是现代室内设计更需要强调自觉地在设计 中体现时代精神，主动地考虑满足当代社会生活活动和行为模式的需要，分析具 有时代精神的价值观和审美观，积极采用当代物质技术手段。由此可以看出，人 因工程学在人居环境设计中起着重要的作用，具有重要的研究意义。 1 4 研究内容和论文结构 1 4 。1 研究内容 本论文主要是依据人因工程学中人与环境的相关理论，如人体测量数据，微 气候环境、照明环境、色彩环境和噪声环境等来研究人的居住行为和习惯，并将 之应用到人居环境室内设计中去。 ( 1 ) 依据我们民族的传统文化和中国人的生理心理特征，运用人体测量数 据来研究设计居室内的一些家具和设备，以求达到最合理的适用性要求。 ( 2 ) 运用人因学的微气候理论、色彩、照明及噪声等环境改善技术，研究 安全、健康、舒适、高效的家居环境设计方案。 ( 3 ) 深入研究人们的行为心理、视觉感受方面的要求，充分运用可行的技 术手段和相应的经济条件，创造出满足人际活动需要的室内人工环境。 第一章引言 1 4 2 论文的结构 本论文分为四章进行论述： 第一章是本论文的引言，主要从房屋病的起源和生态保健建筑的兴起介绍了 论文的研究背景、国内外相关的研究现状以及本研究的意义。 第二章是从建筑与人融为一体的角度谈现代的建筑观，并将人因学的理论融 入其中。 第三章是从人因学的微气候环境、照明环境、色彩环境以及声环境等角度研 究居室环境设计，使之能够最大限度地满足人的舒适性要求。 第四章是从人体测量尺寸的角度研究设计居室内的一些家具、设备和活动空 间，以满足人的适用性要求。 最后对本论文的研究工作进行了总结和展望，提出了在写作论文过程中的一 些感想和论文的不足之处。 第二章住宅建筑设计与人因学 第二章住宅建筑设计与人因学 2 1 居住空间环境与人的需求关系 人类在历史的进化过程中，居住空间是人类生存的基本要素之一。随着生活 水平的提高，人们对居住环境的要求，除了要满足物质上的要求外，精神上的要 求也是必不可少的因素。有人说居所是“生存容器”，同时还应是人类文化表现 的重要方面。 2 1 1 居住环境与人的行为的关系 居住环境和人的行为存在着既矛盾又统一的关系。人的行为是主体，居住环 境对人在空间中的行为起着不可忽视的能动作用。人的行为与居住环境既相互影 响，又相互制约。人的行为对居住环境提出要求，以求解决；环境在满足人的行 为要求的同时，对人的行为加以限定和修正。因此，研究人在居住环境中的行为 是创造良好居住环境的基础。 2 1 2 人居环境和生态住区 人居环境是一类由自然生命支持系统所维持，受人类技术和社会行为所驾驭 的社会一经济一自然复合生态系统。住宅和人居环境是人们生活起居的主要场 所，也是城市和区域环境的重要组成部分。随着小康社会建设进程的快速发展、 人民生活水平的不断提高和环境意识的增强，对居住条件的要求已从安居为目的 向更高要求提升。住宅和住区的生态环境已经被越来越多的居住者、购房者所关 注。特别是2 0 0 3 年春非典流行以来，人们的住房需求正从物理空间需求到生活 质量需求，从污染治理需求到生理和心理健康需求，从城市绿化需求到生态服务 功能需求，从面向形象的住区美化到面向功能的城市可持续发展演化。 生态保健建筑和住区建设与周边环境形成协同共生的人居生态系统。要满足 可持续发展的要求，必须体现四大生态观：天人合一的系统观；道法自然的自然 观；巧夺天工的经济观和以人为本的人文观；实现人居环境建设的系统化。针对 传统房地产开发中条块分割、效益分离、技术单一、行为割据的还原论趋势，引 进生态学以及的生态控制论整体、协同、循环、自生的复合生态系统原理。生态 保健建筑的基本要求可归纳为： ( 1 ) 整合性：地理、水文、生物、工程及人文系统的时空连续性、完整性。 生态、形态、情态的整合与和谐。 第二章住宅建筑设计与人因学 ( 2 ) 多样性：物种、景观、建筑、文化及生态系统的多样化和异质性。 ( 3 ) 进化性：随自然和社会环境的变化以及人的需求及社会经济地位变化的 进化适应能力强。 ( 4 ) 生命力：生态效率、共生活力、白净化、自组织、自调节能力强。 ( 5 ) 畅达性：物流、能流和人的交流畅通，防止生态滞或竭。 ( 6 ) 自然性：按自然、社会规律办事，维护和充分利用自然的整体性、协调 性、自生性、物质循环性，及生态系统内竞争、共生、自生关系。 ( 7 ) 标识性：自然生态与人文生态特性的显示度高。 ( 8 ) 和谐性：内与外、形与神、标与本、虚与实、近与远，自然与人的和谐。 ( 9 ) 适用性：能满足居民身心健康的基本需求和交流、学习、健身、娱乐、 美学及文化教育等社会需求，提供陶冶情操的氛围。 ( 1 0 ) 安全性：有利于减灾和防灾，如水、火、风、地震及突发性自然及人 为灾害。 ( 1 1 ) 文化内涵：充分考虑到人文环境可持续发展的需求，保护、继承、发 扬文化传统的精华，文化和景观特色，也可突出地方风格。人文生态特性文化氛 围的显示度高。 ( 1 2 ) 人性化：以人为本，天然协调，最大限度地满足居民身心健康的基本 需求，诱导和激发人们自然境界、功利境界、道德境界、信仰境界和天地境界的 融和与升华。 ( 1 3 ) 经济性：巧夺天工，以尽可能小的物理空间容纳尽可能多的生态功能， 以尽可能小的生态代价换取尽可能高的经济效益，实现资源利用效率的最优化； 可再生资源利用率高，基建成本不比同类建筑高，即使要增加一些设备、投资和 成本，但在一段时间后其节能、节水、省料、省管理费所获得的效益一般都会很 快超过建设初期所增加的投入，其总成本和长远经济损益比一定低于传统同类建 筑的效益。 2 2 住宅设计流行新趋势( 人性、生态、合理) 从历史的角度和可持续发展的目标讲，“生态保健住宅”提出了围绕人们居 住环境与人类健康的相关问题和实施技术措施，用新的居住与健康的价值观，建 设人们所想往的健康、安全和舒适的居住环境。其主要基点在于：一切从居住者 出发，满足居住者生理和心理健康的需求，生存在健康、安全、舒适和环保的室 内和室外的居住环境中。目前，家庭住宅室内设计出现了以下几种流行趋势。 1 、人性化设计 第二章住宅建筑设计与人因学 人们己不再满足于一般意义上的居住概念，而更注重在设计中注入人性关怀 的内容。无论是住宅楼的外观设计还是内部格局，都呈现出新的设计趋势。 外立面日趋简洁。外立面上已少见曾流行一时的繁琐的欧式符号，取而代之 的是简洁明快的装饰色块及装饰构件。窗的开面愈见增大，而大又低的窗台设计， 则拉近了人与自然的距离；全玻璃阳台代替了传统的水泥阳台，充满了时代气息。 2 、生态化设计 生态住宅的基点是从住户的切身利益出发，有效地利用自然，回归于自然， 重复利用，减少污染，保护环境，把空气、阳光、绿色引进每套住宅。具体涉及 以下几个方面：大窗口可容纳更多的阳光、空气和绿化景观，可以通过设计增加 保温隔热手段或使用防热隔膜玻璃等措施，把不必要的热量拒之室外；采用会呼 吸的绿色建材，调节室内温度和湿度；太阳能转化为热能已在住宅中使用，通过 光的充分利用来减少电损耗。 3 、合理化设计 住宅设计特别强调功能增加和面积增大。例如，一个单厅可演变为客厅和餐 厅；卫生间由老三件( 洗盆、使盆、浴盆) 增加为具有淋浴、化妆功能，同时又 能分区使用。面积增大，功能提高，舒适度也会相应得到提高。 住宅设备配置周全，管道走向合理，住户获得较高的舒适和方便程度是居住 质量提高的重要方面。今后的住宅要全面考虑光、声和空气质量的综合条件及相 应的设备配置。住宅中人可容忍的噪声为4 0 4 5 d b ，为达到这一目标，加强楼 板隔声叠层构造，各面层处理在住宅设计中将受到更多注意。住宅室内污浊和有 害气体的排除是住户关心的问题，有效排除厨房、卫生间污气，要求住宅风道质 量过关。 2 3 人、建筑、环境一体化的建筑设计理念 人因工程学是研究“ 期一环境”系统的科学。这里的“机”是广义的， 包括人所使用的一切工具、机器、房屋建筑等一切物品，“人”使系统中的人， “环境”是包括“人”和“机”在内的人造环境和自然环境。显然，建筑作为人 类生活、生存和发展的必需物质条件之一，正是一个完整的“一机环境”系 统，所以人因工程学应用于建筑设计的基本观点之一，就是以满足人的心理和生 理要求为出发点，把人与建筑及其环境融为一体，把“人一建筑环境”看作一 个有机系统。只有站在系统的高度来分析和解决问题，才能处理好人一建筑环 境系统中的建筑设计问题。 第二章住宅建筑设计与人因学 2 3 1 重视人的因素 在人们的生活、生产的场所，总是包含着人和建筑，以及围绕着人和建筑的 环境条件，在这个“ 建筑环境”系统的三要素中，其相互关系是密切不可 分的，但不是平等的关系，人是主体、主动者，人始终有意识有目的地使用和支 配房屋；房屋是被动者，服从于人，满足人的使用要求；环境往往是一个约束条 件和影响因素。所以在建筑设计中，应该把人的因素放在首位。 在建筑设计中，所考虑的人的因素是多方面的，包括不可见的心理感受和可 见的行为活动要求，如视觉、听觉、触觉、人体测量资料、人体活动空间等。评 价一个建筑物的优劣，就是要看建筑是否充分考虑了人的因素，是否满足人的物 质要求和精神要求，是否达到人与建筑的最优化( h u m a n a r c h i t e c t u r e ) 。 2 3 2 人因学与建筑设计的结合 随着人们生活水平的提高和科学技术的进步，人们对生活环境的舒适性、效 率性和安全性等都有了更高的要求。住宅建筑的目的首先是为人在其中居住生活 服务的，因此舒适性和便利性是最基本的。建筑师应当以研究人体的体能结构、 心理形态和活动方式等因素为出发点，充分结合现代技术与物质手段，通过合理 的建筑空间，设施和家具设计，达到使人在住宅内生活高效、安全和舒适的目的。 在住宅建筑设计中开展人因学研究主要有以下两个耳的： 1 ，为确定舒适、健康的家居环境提供依据 虽然人的感觉是有差异的，在不同的环境及建筑中感觉是不同的，但是，也 有一些共性的东西，研究这些问题，找出其中规律性的东西，对于确定住宅设计 中的各种环境条件( 如色彩配置、温度、湿度、照明设计、声学要求等) 都是绝 对必要的。 2 、为确定住宅建筑空间范围提供依据 影响空间大小、形状的因素相当多，但是，最主要的因素还是人的活动范围 以及家具设备的数量和尺寸。因此，确定空间范围时，必须清楚使用这个空间的 人数，每个人需要的活动面积，空间中有哪些家具设备以及这些家具设备需要占 用多大的面积。 2 1 世纪的建筑尤其使人们日常起居的住宅建筑不仅在造型空间艺术上要有 新时代的气息和文脉，而且将体现出使用上更为舒适、健康与方便，环境上更为 协调、美观和合理。这一切都是以人为本的，将充分体现出对人的关怀和体贴。 所以人因学在建筑设计上的应用，既是设计哲理，又是“催化剂”、“成熟剂”， 对建筑设计产生“赋色生辉”的效用。建筑设计与人因学的结合和具体应用，使 第二章住宅建筑设计与人因学 建筑设计内涵更加丰富，更能满足人的生理和心理要求。 在住宅建筑设计中进行人因工程学的应用研究，为实现上述目标提供了一条 途径。它对推动住宅建设现代化，提高住宅建筑设计的科学性与系统性，增进人 民生活的健康水平将具有重要的现实意义。 第三章室内环境的设计研究 第三章室内环境的设计研究 3 1 房屋选购的人因学测度 3 1 1 选房的一般准则 选房的人因工程学一般准则为： ( 1 ) 房屋结构必须坚实，具有抗震、抗风暴、抗洪水、防火等功能。 ( 2 ) 房型设计必须合理，符合个性需要，功能应该齐全，一般不少于八大 功能，即起居、就餐、厨房、卫生间、就寝、储藏、学习以及阳台，缺少一个功 能，使用非常不方便。居室的纯高度一般不宜低于2 钿，如欲自行吊顶，应选 层高大于2 钿，以保心里不受压抑，空气能较好地流通。 ( 3 ) 各功能室的实际面积是否与个人计划中的预定面积相当，要有足够的 活动空间。比如在考虑厨房的大小时，要考虑为厨房设备的放置和操作者使用留 出足够的空间，水池、灶具、加工案台、碗柜、抽油烟机、冰箱、微波炉以及电 饭煲等都应有适宜的位置，而且不宜安排得过于拥挤。 ( 4 ) 室内外环境的要求：居室内应无有害物质，包括散发物和放射物；居 室外的环境，要有一定程度的绿化面积，楼间距的大小，一般要求0 7 楼房高 度，宽则更佳。道路应畅通，无违章建筑物挡道，车辆可以安全行使。 ( 5 ) 小区内的生活设施基本配套，物业管理应实现了正规化，生活条件方 便。所谓生活设施的配套，是指小区内就能基本解决人们的衣、食、住、行、用 和娱乐等。物业管理是随着房地产业的发展，住宅商品化后出现的新事物，它是 以管理、经营与服务为一体的一种模式。与此同时，小区的安全防范网，十分重 要。比如，应安装防盗门，各单元集体设电子门锁，小区内设置报案。 ( 6 ) 交通必须方便，首先要考虑上下班的远近，是否有多条线路的公共交 通工具。而后考虑去闹市区、长途汽车站、火车站、娱乐场所等的交通便捷性。 交通不便、道路欠佳的小区，不宜选择。 ( 7 ) 居室如遇紧急失态，要便于疏散和撤离。 3 1 2 居室环境要素 居室的环境主要指物理、化学和生物环境( 本论文不涉及人际、社会和经济 环境) ，他对人们的心理和生理等方面的作用产生举足轻重的影响和效应。这种 影响和效应不仅涉及到人体健康、家庭生活，而且对全家人所从事的工作带来正 1 4 第三章室内环境的设计研究 面或负面的结果。 居室内的环境，一般可视作自然大环境中的小环境，叫做微小环境。一家一 个微小环境，每个社区、每幢楼房有许许多多小环境。它由墙壁和门窗等与外界 环境隔绝。因为每个微小环境内的物理因素、化学因素和生物因素的质和量不同， 所以环境也各异。然而微小环境的门窗是活的，关起来呈相对封闭状态，打开则 呈开放状态，可以与大环境相交流，调节环境因素的质量，直到内外环境达到相 对平衡。 本章所讨论的居室环境因素主要有以下内容：( 1 ) 微气候的宜人性； ( 2 ) 照明与视觉改善；( 3 ) 色彩对视觉效果的影响；( 4 ) 噪音及其控制。上述四个 因素相互关联、相互影响。 3 1 3 居室环境的人因学设计原则 任何事物的发展与变化，均有其自身的规律，居室环境的设计，同样要遵循 其规律，才能取得良好效果，不断地向最佳靠拢。事实上最佳化的要点是掌握一 个“度”，距离标准的“度”越近越好。例如温度，既不是越高越好，也不是越 低越好，必须对应于人感受的舒适范围；又如噪声，强烈的声响干扰，人们都受 不了，而对于无声的环境，人们也受不了；再如光线，弱光下视物不清，而在强 光下，人们会感到非常刺眼，难以看清目的物。因此环境因素的设计必须掌握好 “度”，方能满足人们的物质和精神需求。一般地讲，环境因素设计要符合下列 原则。 ( 1 ) 系统性原则：居室的各项环境因素，往往相互关联、相互影响。例如 空气的清新度与室内蒸发或飞扬的物质、通风的好坏有关；噪声与外界的嘈杂声、 电器的运转声和门窗的严密性有关；亮度与居室六面的反射率和物体的色彩有 关。因此，在环境因素设计时，对相关因素要做统筹考虑，以总体效果为决策依 据，才能恰到好处。 ( 2 ) 高效性原则：是指人、机、环境之间关系显得十分协调，运作十分灵敏， 效果十分明显，达到了方便、省力、省时、省能源等目标，在整个运作过程中没 有因为环境因素的影响而产生困难。 ( 3 ) 安全性：安全性是指环境与设备对人无伤害、无危险。 ( 4 ) 舒适与健康原则：舒适是指环境因素使人感到舒畅和轻松。在这种环境 中，人的心理和生理极其适应，人体各器官感受良好，从而减轻疲劳，利于恢复 精力。健康是指环境因素不会导致人体损害或生病，在此种环境中生活和活动， 能够确保人体生理机能处于正常状态。 ( 5 ) 审美原则：居室中各种设施，不仅应具有实用价值，还应具有审美价值。 第三章室内环境的设计研究 也就是说，它既是实用品，具有功利性，又是艺术品，具有审美性。审美是通过 人的视觉，使人的心里感到愉悦。 本章主要从微气候、照明、色彩、噪声环境这四个方面进行研究。 3 2 居室的微气候效应 微气候是指据室内的气温、气湿( 相对湿度) 、风速( 气流速度) 、热辐射 强度等因素构成的环境对人产生的综合效应。温度、湿度、风速和热辐射对人体 影响可以相互替代，例如，人体受热辐射所获得的热量可以被低气温抵消，当气 温增高时，若气流速度加大，会使人体散热增加，使人感到不是很热。低温、高 湿使人体散热增加，导致冻伤；高温、高湿使人体丧失散热技能，导致热疲劳。 微气候对人的影响是由其构成因素共同作用而产生的，所以，必须综合评价微气 候。 目前，评价微气候环境常用的指标是有效温度( 感觉温度) 。有效温度 是美国采暖通风工程师协会研究提出的，是根据人的主诉温度感受所制订的经验 性温度指标。图3 1 是人着正常衣服进行轻劳动时的有效温度图。 图3 1 有效温度图 图的中央部分表示使人感到舒适的温度带，冬季偏下，夏季偏上。如其有效 温度在舒适带内，则为良好状态，反之则为不良，应对该处诸因素进行综合改进， 有效温度高时，人的判断力减退。 3 2 1 微气候环境对人体的影响 ( 1 ) 气温：1 6 c 一2 5 范围内，人的感觉最舒适；1 5 c 1 8 c 范围内，人的 思维最敏捷，记忆力最佳，工效也最高。 ( 2 ) 气湿：空气中的湿度对人体的热平衡和温热感有重要作用。空气中湿 1 6 擎攀 皇t蠡羹羹 第三章室内环境的设计研究 度太高，人会有呼吸困难感；湿度太低，口腔与皮肤又会有干裂感。在常温下， 湿度的影响不大，但在高温下，湿度的增大，便阻碍人体散热，人就会感到闷热 不堪：在低温下，湿度的增大，则加剧寒冷感。 ( 3 ) 风速：空气流动快，既可使人体散热，又利于更新室内空气。据测定， 风速为0 3 0 4 米秒时，在舒适温度区段是适宜的；在炎热的夏天，风速应提 高到0 5 o 6 米秒。湿度越高，风速要适当加大；在寒冷的冬天，风速可维持 在0 2 米秒左右。 ( 4 ) 热辐射：皮肤温度与物体温度相差越大，人体散热速度越快，散热量 越多。反之，当物体温度高于人体温