05人的知觉感觉与室内环境.ppt

室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,1,室内人体工程学5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,2,5人的知觉、感觉与室内环境,知觉和感觉是指人对外界环境的一切刺激信息的接收和反应能力。它是人的生理活动的一个重要的方面。了解知觉和感觉，有助于我们根据人的特点去创造适应于人的生活环境。,在人类的各种生活环境中，除了人的形态与空间有关，人的知觉与感觉因素也是一个非常重要的因素。,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,3,5.1人的知觉、感觉与环境之关系,良好的生活环境可以促进人的身心健康，提高工作效率，改善生活质量。环境与人类是息息相关的。影响人类的环境因素有四种：1.物理环境：声、光、热的因素；2.化学环境：各种化学物质对人的影响；3.生物环境：各种动植物及微生物对人的影响；4.其他环境。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,4,5.1人的知觉、感觉与环境之关系,物理环境与环境设计的关系最为密切。因此，我们着重讨论物理环境的问题。知觉与环境是相互对应的，视觉光环境、听觉声学环境、触觉温度和湿度环境。人体需要通过良好的感觉器官接受外界环境的刺激。人的主要感觉器官有眼、耳、鼻、舌、身，因而相应也有五类感觉，即听觉、视觉、嗅觉、味觉和触觉（躯体觉）。躯体觉是个综合概念，包括有皮肤感觉器官接受外界刺激产生的温度觉、压觉、摩擦和痛觉，还有肌肉和关节及内耳里的感觉器官经刺激后产生的运动觉和平衡觉。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,5,5.1人的知觉、感觉与环境之关系,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,6,5.1人的知觉、感觉与环境之关系,当外界刺激发生变化时，人的相应的感觉也会做出反应。刚刚引起感觉的最小刺激强度称为绝对觉阈。刚刚能引起感觉差别的刺激之间的最小差别称作差别觉阈。人体对不断变化的环境刺激所引起的感觉差别要比环境的绝对觉阈敏感得多。因接受刺激而身心机能发生变化，这就是反应。为了适应新的环境而创造的与之相适应的身心状态，这种生理活动称为调节。人体感觉功能是这种机制的最前提的条件。在我们讨论了宏观环境以后，特别是有了人体感觉器官的基本知识，就可以深人到室内环境，继续探讨人与环境之间的关系。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,7,5.2视觉与视觉环境设计5.2.1视觉,光进入眼睛产生视觉，有了视觉，我们才能知道各种物体的形状、色彩、明度。一般来说人类所获得的信息有百分之八十是来自于视觉的。外界的光景经瞳孔进入眼球内部，通过水晶体和眼球内部的液体，在视网膜上形成影像。然后通过从视网膜发出的视神经传递给大脑，于是形成了视觉影像，人眼结构示意见图5-2。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,8,5.2视觉与视觉环境设计5.2.1视觉,人类的视觉系统是一个从眼球到大脑的极其复杂的构成体系。外界的光景经瞳孔进入眼球内部，通过水晶体和眼球内部的液体，在视网膜上形成影像。然后通过从视网膜发出的视神经传递给大脑，形成了视觉影像，人眼结构示意见图5-2。,5人的知觉、感觉与室内环境,人眼近似球形，眼球前的眼睑很像照相机的镜头盖，眼球表面是透明的角膜，角膜的后面是虹膜，虹膜像镜头的光圈用以调节和改变瞳孔的直径和改变进光量，除了由于光线的作用变化外，当观看近的物体时也能使水晶体收缩变小。虹膜后面的水晶体起着透镜的作用，可以根据观察物体的远近来调节晶状体的曲率。眼球的内部充满了透明的液体，其内表面为视网膜，相当于感光胶片。,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,9,5.2视觉与视觉环境设计5.2.1视觉,光线照射到视网膜上，光的能量被视网膜上的感光细胞吸收，产生光化学反应并产生神经刺激。在接近视轴中心的位置是密集的称为锥状体的感光细胞，它对明亮光线敏感，具有色彩感知的能力。在这中心区域的周围广泛分布着称为杆状体的感光细胞，它没有色觉功能，但对光线很敏感，能够感知较弱的光线。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,10,5.2视觉与视觉环境设计5.2.2视觉要素,a视野：指眼睛固定于一点时所能看到的范围，若眼睛平视，主观感觉大约向上能看到眉毛，向下能看到鼻子及唇部，向上约55度，向下约70度，左右各约94度，图5-3。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,11,图5-3,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,12,5.2视觉与视觉环境设计5.2.2视觉要素,(1)主视野、余视野：主视野位于视野的中心，分辨率较高，余视野位于视野的边缘，分辨率较低。所以人们总是无意识的不间断的使眼球运动，对视野内进行搜巡式的观察。日常生活中人们感觉不到视野的存在是由于眼球和头部运动的结果。(2)不同色彩的视野：不同色彩的视野是不同的，人眼中绿、红、黄色的视野较小，而白、青色的视野较大。在中心部位红、黄、绿、蓝等颜色都能看得清，而稍微偏离中心，首先消失的是红和绿，再偏离一些，色彩就完全分辨不清了。这种现象对应了视网膜上“彩色胶片”的锥状体和“黑白胶片”的杆状体的分布规律。图5-4、图5-5、图5-6、图5-7。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,13,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,14,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,15,5.2视觉与视觉环境设计5.2.2视觉要素,在视野内，同样的物体在上下左右看起来大小往往是不一样的，一般来说上部和下部会产生“过大视觉”倾向。视野的研究对于操作控制及视觉空间的设计非常重要，如飞机座舱、汽车驾驶室和各种控制室等。人们往往需要注视某一方向，并兼顾控制仪表。这时显示器的位置就要在不影响观察的情况下尽量安排在视野内，并且，使用频率高的，需要辨认的放在主视野内，不常用的或提示与警告性的放在余视野内。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,16,5.2视觉与视觉环境设计5.2.2视觉要素,有这样的规则：-重要的:3度以内；-一般的:2040度以内；-次要的:4060度。-一般不在80度视野之外设置，因其视觉效率太低。对于视觉观察不利的因素应尽量安排在视野之外，如强烈的眩光。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,17,5.2视觉与视觉环境设计5.2.2视觉要素,b光感（1）绝对亮度：眼睛能感觉到光的光强度。人眼是非常敏感的，其绝对值是0.3烛光/平方英尺的十亿分之一。完全暗适应的人能看见50英里远的火光。表5-2.,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,18,5.2视觉与视觉环境设计5.2.2视觉要素,(2)相对亮度：相对亮度是指光强度与背景的对比关系，称为相对值。对于一般的使用来说绝对亮度意义不大，而相对亮度更有意义。在一个暗背景中，亮度很低的光线也可以看得很清楚，然而在一个亮背景中，同样的光线就可能着不出来。这种现象可以用白天看不见星星的例子来说明。(3)光亮范围：光感不仅与光的强度有关，还与光的范围大小有关，并与其成正比。(4)辨别值：光的辨别难易与光和背景之间的差别有关，即明度差。根据光感的特性，在视觉设计中，如果我们希望光或由光构成的某种信息容易为人们感觉到，就应提高它与背景的差别，增大光的面积，反之，如果不希望如此则应相反处理。问题的关键不在于光的绝对亮度，而是它与背景的差别和面积的大小。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,19,5.2视觉与视觉环境设计5.2.2视觉要素,c视力：视力是眼睛测小物体形态、色彩和分辨细节的能力，它随着被观察物体的大小、光谱、相对亮度和观察时间的不同而变化。视力在眼球的分布是不均匀的，中心部分视力最佳，只有在1度的视角内看得最清楚。当稍微偏离中心，视力就急剧下降，超过这个范围则只能看到运动和对比明显的物体。影响视力最明显的因素是光的亮度。视力与亮度成正比，亮度影响视力是因为在感光细胞中有各种敏感度的细胞，许多的细胞只有当亮度达到一定的程度才起作用。因此，需要细致观察的场所应提高亮度。然而，对于暗处视力来说，偏离中心5度左右为最高视力，这是因为该处正好处于杆状细胞的范围，杆状细胞不能精确分辨物体，但可以对暗处有没有物体进行探查。因此，在较暗的环境下眼睛的周边视力比中心视力更加重要。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,20,5.2视觉与视觉环境设计5.2.2视觉要素,d色彩正常人的眼睛在通常亮度下具有良好的色彩分辨能力。眼睛能够感觉的光波长为380780um。超过这个范围的如紫外线、红外线就不能感觉到。眼睛对各种波长不具有相同的感受性。人眼对波长555um的光最敏感，介于黄和绿之间。视野内的色彩感觉并不完全相同，视野的边缘部分虽然能够察觉物体，但感觉不到色彩。在离开视觉中心点90度的地方，除非是光线很亮的情况下，任何的物体都是灰色的。这与视野内锥体细胞和杆体细胞的分布规律有关。正常亮度情况下，人的眼睛能分辨出10万种不同的颜色，接近黄昏时，当人们观察鲜艳的红色花朵时最初色彩鲜明，这是锥状体在发挥作用，天色渐渐暗下来时绿色的叶子会变得更显眼，这是杆状体在起作用，使红色敏感度下降，绿色敏感度上升的结果。但当光线很暗时，则一切都成为灰色。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,21,5.2视觉与视觉环境设计5.2.2视觉要素,e眼的调节眼调节主要有三方面:眼球的运动，远近调节，双眼的聚焦。眼球的运动是水平比垂直快。另外，物体与背景的对比度越强调节的速度越快。眼睛的聚焦是靠晶状体的曲率变化，水晶体的曲率在调节肌肉的作用下发生变化。对近距离物体聚焦时，睫状肌收缩，压缩水晶体使其曲率增加，观察远距离的物体时，睫状肌放松，水晶体扁平，调节机制处于休息状态。因此，观察近距离的物体时，睫状肌负荷较大，容易引起眼睛的疲劳。瞳孔也起到一定的调节作用。因为水晶体的中心部位像差最小，所以瞳孔缩小可以减小像差。获得更清晰的图像。眼睛的调节能力随年龄的增加而降低，这主要是水晶体的弹性降低了。另外，年龄的增大还会延长眼睛调节所需的时间。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,22,5.2视觉与视觉环境设计5.2.2视觉要素,f眩光与残像视野中遇到过强的光线，超过眼睛当时的适应条件，整个视野会感到刺眼，这就是眩光。克服眩光主要靠对眩光的适应，提高了视野的适应亮度，使眼睛的敏感度降低，这样的眩光称为视力降低眩光。根据实验，白种人比黄种人更加讨厌眩光，黄种人的不适眩光就光源的辉度来说是白种人的2倍。原因是黄种人眼睛里黑色素较多的关系，黑色素可以吸收眼球内的散射光。眼睛在经过强光刺激后，会有影像残留于视网膜上，这是由于视网膜的化学作用残留引起的。残像的问题主要是干扰后继影像的生成，进而影响对外界的观察，因此应尽量避免强光和眩光的出现。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,23,5.2视觉与视觉环境设计5.2.2视觉要素,g适应人的感觉器官在外界条件的刺激下，会使其感受性发生一定的变化，并有对极弱刺激的敏感反应力。这是为了保护感觉器官免受过强刺激的损害。面对几个大小不同的刺激，能够进行正确的比较。这种感觉器官感受性的变化达到的状态称为适应。下面说说暗适应、明适应,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,24,5.2视觉与视觉环境设计5.2.2视觉要素,当人眼由亮处向暗处转移的过程，称为暗适应，反之称明适应。人在强光下瞳孔直径是3mm，而在黑暗处瞳孔直径是8mm。人从强光下进人黑暗环境时，（1）瞳孔直经由3mm变为7mm比较慢。（2）人眼中有两种感觉细胞：锥体和杆体。锥体在明亮时起作用，而杆体对弱光敏感，人在突然进人黑暗环境时，锥体失去了感觉功能，而杆体还不能立即工作，首先是锥状体开始适应，约经过10min完成，然后是杆状体开始适应，这个时间还需要25min。因而需要一定的适应时间(图5-8)。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,25,5.2视觉与视觉环境设计5.2.2视觉要素,在明暗相差悬殊、亮度发生变化的地方，人眼常有短时间的失明产生。经过很短时间是可以恢复的，但发生问题就在这一短时间内。自然界里亮度变化的范围，上限从最高度的直射阳光照耀下的积雪面开始，下限到星座下的阴影部分，照度可达到上千亿倍的级差，人的眼睛可以自动调整光敏感度，以便适应外界的平均状态。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,26,5.2视觉与视觉环境设计5.2.2视觉要素,h闪烁人的眼睛要不断将外界变化的映像映现在视网膜上，视网膜上的原有的映像要尽快的消失，使后面的映像继续感光，像电视机的荧光屏，而不是照相机的底片。照相机可以对一幅底片进行持续的曝光以增加曝光量。而眼睛的曝光只是持续在不到1/10秒的极短范围。人的眼睛会感觉到比1/10秒更长的光的周期变化，这种现象叫闪烁。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,27,5.2视觉与视觉环境设计5.2.2视觉要素,如果闪光的速度快眼睛就感觉不出闪光，600次/s的闪光是完全不觉得的。荧光灯的频率是100hz或120hz，肉眼看不出闪光。光线变化速度慢时就会有闪动的感觉，20次/s会感觉到，10次/s会感觉非常烦人。恰好感觉到闪光的闪动频率称为临界融合频率。电影与电视就是利用这个视觉特点。临界融合频率因为视网膜的位置不同而有变化，离开视网膜中心，靠近边缘的部位会大一些。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,28,5.2视觉与视觉环境设计5.2.2视觉要素,i视错觉知觉与外界的事实不一致时，会发生知觉的错误。大部分的错觉发生在视觉方面。错觉是指不论是谁都会发生的视觉自然歪曲现象。不是说视觉的差错，也不是看错了，更不包括那些处于精神恍惚状态出现的视觉现象。错觉发生的原因有多方面；a外界刺激的前后影响；b脑组织的作用；c环境的迷人现象；d习惯；e主观态度。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,29,5.2视觉与视觉环境设计5.2.2视觉要素,5人的知觉、感觉与室内环境,上图举出了直线方向的几个错觉，这些图不论哪一个都含有斜线相交，锐角相交时产生过大视觉，看起来直线方向会倾斜一些。,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,30,5.1视觉与视觉环境设计5.2.2视觉要素,图5-10直线长度的错觉（a）两图大小相同，感觉上图在远处些；由于同化、对比，使角度、大小、形状和距离发生变化的错觉。在同化作用下，下边的内圆看起来大一些，上边的外圆则小一些。（b）斜折线锐角越尖锐，错觉效果越大；两水平线段相等，但两端开放外张的看起来长一些。（c）白线交点上，感觉有灰点存在；（d）垂直线看起来比水平线长；有许多分割线的线段看起来比单纯的线段似乎要长一些。（e）平行四边形越扁错觉越大；（f）中间线段相等，看着不等；（g）两折线中的斜线可连接成直线，感觉不在意直线上；（h）粗线是平行线，受斜线影响，感觉不平行。,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,31,5.2视觉与视觉环境设计5.2.2视觉要素,建筑上也有很多视错觉的例子，又与视野里的不均等现象，人眼对无论是垂直和水平看起来都不一定像几何学那样的准确。图5-13。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,32,5.2视觉与视觉环境设计5.2.2视觉要素,处于眼睛高度以上的较长水平线的两端，看起来会感觉降低。垂直向上的长方形，其顶端部分看到的效果会感觉大一些。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,33,5.2视觉与视觉环境设计5.2.2视觉要素,中国传统和日本传统建筑大屋顶的檐口线，在两端部位稍微向上翘曲，除了排水技术的要求外，其本来目的是让人们看到水平线是一条不松弛的直线。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,34,5.2视觉与视觉环境设计5.2.2视觉要素,雅典的帕提依神庙，她建在雅典卫城的山上，人要向高处仰视观看，使水平线向下弯曲正是为了强调使它看起来比实际的高度更高一些。图5-11，图5-12。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,35,5.2视觉与视觉环境设计5.2.3视觉陈示设计,视觉环境主要指人们生活工作中带有视觉因素的环境问题，视觉环境的问题又主要分为两个问题，（1）视觉陈示问题，（2）光环境问题。陈示是指各种视觉信息通过一定的形式陈列显示出来，就是以视觉为感觉方式的形式来传递各种信息。生活中大量的信息都通过眼睛传递给大脑，然而这大量的信息并不是都对人有用。如何根据眼睛的特征，使需要的信息更容易被视觉接收、接收得更准确，这就是视觉陈示研究的问题。如:交通标志形式如何为好；哪种光适合作夜间标志；标志的大小尺寸如何等。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,36,5.2视觉与视觉环境设计5.2.3视觉陈示设计,a良好的视觉陈示应注意以下几个因素（1）视距：陈示的视距对视觉中心细节的设计、尺度、位置、色彩和照明等的处理都非常重要。如：地图设计、控制台面设计、路标设计。如：不同展览空间的视距与展示物尺度、位置等不同(2)视角：一般来说，视觉陈示在视平方向上最好看，但有时因条件的限制，应注意因视角造成的视差。(3)照明：有些陈示本身是光亮的，有些要靠其他光源的照明，有些要在较暗环境陈示，有些陈示则要求较佳的照明，有时则要接近自然光，有时陈示需要强烈的色彩，。(4)环境状况：视觉陈示总是在一定的周围气氛中，如坐在汽车或火车中。良好的设计应避免不利的情况。(5)整体效果：有时视觉陈示不是孤立的，这时应能保证表现方式因内容而异，人们应能迅速的找到所需的陈示内容。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,37,5.2视觉与视觉环境设计5.2.3视觉陈示设计,b良好视觉陈示检查表陈示的方式是否可理解、判断得更快、更准确。陈示在需要时是否能读得正确。是否暖昧不明易于出错。变化是否易于发现。是否以最有意义的形式表现内容。陈示与实际情况的对应关系。陈示是否与其他陈示有分别。照明是否满足。是否有视差及歪曲。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,38,5.2视觉与视觉环境设计5.2.3视觉陈示设计,c视觉陈示的方式及设计要点视觉陈示的方式多种多样，如光线、显像管、仪表、图形、印刷等。通常大致可分为两种：动态和静态。随时间变化的为动态的;固定不变的为静态的。动态的多数是仪表和显像管等，静态的大多数是各种标识，如标志、图片、图形等。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,39,5.2视觉与视觉环境设计5.2.3视觉陈示设计,视觉陈示的设计要点(1)视听空间中的电视、幻灯陈示a周围照明：指屏幕外的照明，长期以来人们总以为周围的照度最好是黑暗的，其实并非如此。实验表明：屏幕黑暗部分的明度与周围的明度相一致时观察效果最优。过暗易造成视觉疲劳。在显示器前工作的场所应注意的问题是:一是人眼要适应显示器的亮度；二是周围环境不宜过暗以造成需要观察周围时的暗适应问题。b屏面的大小和位置：因为人的视野是一定的，在较少移动目光的情况下，人观察的范围是有一定大小的，它与屏幕有一定的关系，过大则人只能观察到中心的信息。而过小则会造成视觉疲劳且只注意边缘的信息，因此屏幕的面积与视距成正比。屏幕的位置最好与人的视线垂直，视点在屏幕的中心(图5-14)。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,40,5.2视觉与视觉环境设计5.2.3视觉陈示设计,(2)灯光陈示灯光陈示最主要的是亮度因素。灯光若要引起人们的注意，则其亮度至少要两倍于背景的亮度。亮度的大小取决于环境背景的要求而不是越大越好，应避免分散注意力和眩光。因此，与环境相适应时还要控制光强的变化。同样的亮度，闪光更易引起人的注意。(3)灯光陈示的色彩应尽量避免含糊不清的色彩同时使用，色彩也不应太多。各国均对安全色有规定：红警告；黄危险；绿正常。(4)整体效果强光、弱光最好不要太近，以免相互影响。单个光的陈示往往最明显，光陈示过多会冲淡对重要信号的注意，应当有主次。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,41,5.2视觉与视觉环境设计5.2.4光环境设计,光是视觉的基础，只有环境中存在光，人们才能借助光观察客观世界。所以光是视觉功能不可缺少的媒介。我们生活和工作中的大量活动，都需要良好的光线，而光线的来源有两种，自然采光和照明。天然采光主要是建筑空间构成的问题。照明的好坏对工作和生活的影响很大。因现代建筑的内部空间越来越复杂，因此，完全采用天然采光已不可能。光环境的设计更显重要。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,42,5.2视觉与视觉环境设计5.2.4光环境设计,光环境设计的几个基本概念：(1)光源发光强度(光源的亮度):光源的亮度单位是希提(sb)，表示在1cm2的面积上发出的光源的亮度值。(2)亮度:是指人们感受到的物体表面发出的亮度，是人眼的主观感觉。(3)照度:对于被照射的物体而言，人们常用落在其单位面积上的光通量的多少的数值来衡量其照亮的程度，称为照度。照度的大小首先决定于发光物体的发光强度，还同光源距离被照物体的距离有关，距离越远越弱、距离越近越强。其次，被照面与光源所形成的角度也会影响照度的大小。光线成90度时最好，倾角越大照度越弱。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,43,5.2视觉与视觉环境设计5.2.4光环境设计,发光强度和照度属于物理特性，而亮度是人们主观感觉到的亮度，与前者有一致的倾向，发光强度越大，亮度也越大。但是不可忽视人们自身视觉因素的影响，即：观察者的视力、视距、视角都会对亮度产生重要的影响。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,44,5.2视觉与视觉环境设计5.2.4光环境设计,a光环境设计的一般要求（1）照明质量的要求：照明质量由照明水平、照明均匀度、光的方向性、是否有眩光以及显色性等诸多因素决定。用视觉效果和视觉舒适感进行评价，其中人的主观感觉评价居于主导地位。（2）适当的亮度：照明的均匀度；工作位置的照明；工位与背景的亮度差；眩光和阴影的避免；暗适应问题；光色等。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,45,5.2视觉与视觉环境设计5.2.4光环境设计,b适当的亮度指照明的水平，是指工作面上的照度值。要保持足够的观察能力，必须提供适当的的照度。不同的活动，不同的人，对照度有不同的要求。照度与视觉观察之间的对应关系:细微的工作照度高；粗放的工作照度低。观察运动物体照度高；静止物体照度低。用视觉工作照度要求高；非视觉工作照度要求低。儿童要求照度低，老人要求照度高。当照度超过一定的临界时视力并不随照度的提高而提高，而且会造成眩光，影响视力。过亮的环境会使眼睛感到不适，增大视觉的疲劳。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,46,5.2视觉与视觉环境设计5.2.4光环境设计,c照明均匀度即在给定的工作面上的最低照度与室内平均照度之比。不要过于悬殊，比值愈接近平均照度，其均匀度越好。光照是否均匀，与亮度的分布直接相关。视野中最亮的部分与其周围最暗的部分的亮度比应小于10：1。局部的照明与环境背景的亮度差别不宜过大，太大容易造成视觉疲劳，因光线变化太大眼睛需不断的调节以适应。视野内各部分的亮度比宜为：视觉观察物与工作面之间的最大亮度比为3：1；视觉观察物与周围环境的最大亮度比为10：1；光源与背景之间的最大亮度比为20：1；视野中的最大亮度比为40:1。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,47,5.2视觉与视觉环境设计5.2.4光环境设计,d眩光和阴影眩光是视野范围内亮度差异悬殊时产生的，如夜间行车时对面的灯光，夏季的太阳下眺望水面等。眩光的主要危害在于产生残象，破坏视力，破坏暗适应，降低视力，分散注意力，降低工作效率，产生视觉疲劳。消除眩光的方法主要有两种，一是将光源移出视野，将灯光安装在正常视野以上，水平线上25度,45度以上更好。二是间接照明，反射光和漫射光都是良好的间接照明，可消除眩光。阴影也会影响视线的观察，间接照明可消除阴影。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,48,5.2视觉与视觉环境设计5.2.4光环境设计,e黑暗环境的照明在比较黑暗的环境中进行的活动，如电影院、舞厅、酒吧、声光控制室等。这样的环境既要有一定亮度的局部照明，以便能看清需要的东西，又要保持较好的对黑暗环境的暗适应，以便观察其他的较暗的环境。因此，只能采用少量的光源进行照明。采用弱光照明；用普通的灯光照明其暗适应性较差，红色光是对暗适应影响最小的，因此在暗环境下多用较暗的红光照明。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,49,5.2视觉与视觉环境设计5.2.4光环境设计,f光的方向在光环境设计中常常利用光的方向特性。定向光线与漫射光线同时照射到物体上，可以产生更为突出的立体效果。另一方面还可以根据需要调整光源方向，凸现出某些特征或掩盖某些瑕疵。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,50,5.2视觉与视觉环境设计5.2.4光环境设计,g显色性光和色是不可分的，在光色的协调和处理上必须注意:(1)色彩的计划必须注意光色的影响光色会对整个的环境色调产生影响。可以利用他去营造气氛色调。光亮与色彩的分辨能力成正比。因此，在一般环境下色彩可正常处理，在黑暗环境中应提高色彩的纯度或不采用色彩处理。(2)注重光源的显色性现代光环境设计十分注意光的显色性。同一物体在不同光谱组成的照明光源照射下，可显出不同的颜色。光色会影响人对物体本来色彩的观察，造成失真，影响人对物体的印象。这种现象称为光源的显色性。显色性的问题的处理有两个不同的原则，(1)减少还原失真的原则：适用于那些对色彩的辨别要求比较严格的空间环境，如色彩设计室、化妆品柜台、服装或产品展视等。(2)色彩诱导原则：在特定的地方里用特定色彩对心理的诱导作用增加被视误的效果，如暖色光会使食物更诱人，淡黄色的光会使绿色更翠绿，所以食物用暖色光、蔬菜用黄色光比较好。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,51,5.2视觉与视觉环境设计5.2.5色彩环境,色彩的应用非常复杂，各行各业都有各自的规律，并有各自的着眼点，这其中重要的就是人对不同事物的主观要求不同，生理及心理的适应框架也不同，所以了解特定对象的色彩感觉规律很重要。在建筑的内外环境中，色彩的运用除了满足美感的因素以外。更重要的还是安全、健康、方便、舒适的功能。在室内环境中色彩主要功能：传递信息和营造环境氛围。从传递信息的角度，主要考虑的是色彩的观察特性色彩的诱目性和语意性色彩的联想；从营造环境的角度，主要考虑的是色彩的心理感觉色彩的物理感受。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,52,5.2视觉与视觉环境设计5.2.5色彩环境,a色彩的诱目性眼睛没有看任何物体，而被色彩自身的性质引起注意的特性称作诱目性。眼睛容易认出预想的物体存在的性质称作认识性。眼睛阅读文字时易于读出的性质称作可读性。眼睛的认识性、可读性虽与诱目性不同，但基础仍源于诱目性。有的色彩从远处比较容易看出，有的则不容易。从经验中了解到黄色或橙色是比较容易观察到的颜色，因此，在社会生活中经常会用黄色、橙色做引起注意的标志。色彩是否容易被看出，还取决于与背景的关系。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,53,5.2视觉与视觉环境设计5.2.5色彩环境,根据实验，色彩的诱目性从强到弱依次如下：红蓝黄绿白这是根据相同背景条件下测定的结果，为了突出某种颜色，可以调整背景加大反差。这点要格外引起注意。色彩的认识性取决于色彩与背景条件，明度对比大，它色彩的认识性就强。色彩的可读性体现在色彩图形与背景的明度差别上，差别较大，色彩的可读性就强。色彩的诱目性对于环境标示及其他展示性的设施的观察效果有着很大的影响，设计不好不易或根本达不到应有的功能，造成使用不方便甚至是安全的问题。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,54,5.2视觉与视觉环境设计5.2.5色彩环境,b色彩的联想与象征联想是每个人自然具备的一种思维能力，联想过去的经验知识、联想推知未来，现实的色彩是激发联想的条件之一。这种联想也因人而异，与人们的生活经验有关。联想有抽象与具象之分。色彩的象征在各民族和人种之间，随着历史、地理、宗教、社会制度、风俗习惯、文化意识、身份地位不同而不同。通常：红色:火、停止、禁止、危险。黄色:危险、警告、提示。绿色:安全、和平、许可。橙色:救援、救险。蓝色:和平。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,55,5.2视觉与视觉环境设计5.2.5色彩环境,色彩的象征性被广泛应用于各种环境信息标志的设计中。因为色彩比符号和文字传达信息的距离和识别速度都要好，所以正确使用色彩的联想意义，使人们通过对色彩的感知快速准确的理解标志的含义。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,56,5.2视觉与视觉环境设计5.2.5色彩环境,c色彩的物理感觉人们在长期的与色彩世界共处的过程中，由于主观感觉与客观环境联系的经验的建立，逐渐形成了对色彩的物理感觉特性。色彩的物理感觉性色彩的温度感、距离感、体量感、重量感。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,57,5.2视觉与视觉环境设计5.2.5色彩环境,温度感：指不同的色彩带给人的不同的温度感觉，如红色、黄色、橙色等使人感觉热或者温暖，蓝色、绿色感觉冰冷、清凉。距离感：表现为色彩具有前进或后退的感觉效果。前进色就是显示出来的感觉距离比实际位置接近的色彩，后退色是显示出来的距离比实际为之推后的色彩。色彩的前进与后退主要与色彩的明度、色相有关系。一般来说明色显得前进、暗色显得后退;暖色是前进色，冷色是后退色。如白色是前进色，黑色是后退色。体量感：当物体的体积看上去比实际大一些时，其色彩称为膨胀色，反之称为收缩色。其实膨胀与收缩的视觉效果与前进、后退的视觉效果是一种现象的两种表现，所以膨胀色与前进色相同，收缩色与后退色相同。膨胀与收缩的主观感觉的变化范围大约是物理体量的4%。重量感：即所谓的重色和轻色，物体看上去显得轻一些的叫轻色，显得重一些的叫重色。一般来说明度越高重量越轻，明度越低感觉重量越重。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,58,5.2视觉与视觉环境设计5.2.5色彩环境,在室内设计中，善于运用色彩的物理感觉，使室内空间环境从视觉上形成正面的良性的空间心理感受是室内色彩设计的核心之一。如利用色彩的温度感调节室内空间的温度感觉，利用色彩的距离感调节空间的体量与心理感受，有时是其他的手段无法代替的。不良设计也会带来很多的问题，如室内设计经常在地面设计很多图案拼花，由于色彩的前进后退感觉，经常会给人以错误的感觉，这种设计如果和真实的地面起伏相互交错，很有可能会给人错误的感觉，造成伤害。尤其是老年人与视力缺陷者就更危险。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,59,5.3听觉与声环境5.3.1听觉,听觉是除视觉以外人类第二大感觉系统，它由耳和有关神经系统组成。听觉要素主要包括:音调(频率)、响度、声强。人类可听到的声音频率范围是20-20000hz，但随着响度、强度会有变化，这三者互相影响。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,60,5.3听觉与声环境5.3.1听觉,a耳：由三个部分组成。鼓膜之前称为外耳，鼓膜与前庭窗之间称为中耳，从前庭向里称为内耳。外耳承担着集音器的作用，中耳的鼓膜是圆形的薄膜，由声波激发鼓膜的振动，其内侧是有小听骨所在的空腔，鼓膜的振动由小听骨放大并传递到位于前庭窗后的内耳，经过一系列复杂的机构最终传递到大脑皮质的听觉中枢，完成声音的感知过程，图5-21。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,61,5.3听觉与声环境5.3.1听觉,b听力人耳的可听范围非常广泛，-声压级从0120db，-频率从2020000hz都可以听到，20hz以下的称为次声波，20000hz以上的称为超声波。任何人的听力都不是稳定不变的，都会随着年龄的增长而逐渐衰退。在20岁前后是最好的，30多岁开始听力下降。健康人的听力也随着年龄的增长而下降，而且一般是频率越高损失越大，称为老年性听力下降。这是由于年龄增长，听骨小关节硬化和内耳器官敏感度下降引起的。此外，听力下降还和人所处的环境有关。在工业比较发达的现代都市里，其听力衰退除了由于年龄增长的因素外，还有其他的重要原因:营养不均衡、生活紧张、环境噪声等。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,62,5.3听觉与声环境5.3.2声环境与噪声,室内听觉环境问题主要包括了两大类：（1）使人爱听的声音如何为人听得更清晰、效果更好，这主要是音响、音质设计的问题。（2）人不爱听的声音，如何去消除，即建筑声学及噪声控制问题。噪声不同频率不同强度的声音无规律的组合在一起就变成了噪声。凡是干扰人的活动(包括心理活动)的声音都是噪声，这是从噪声的作用来对噪声下定义的；噪声还能引起人强烈的心理反应，如果一个声音引起了人的烦恼，即使是音乐的声音，也会被人称为噪声，例如某人在专心读书，任何声音对他而言都可能是噪声。因此，也可以是人对声音的反应这个角度来定义噪声。噪声是引起烦恼的声音。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,63,5.3听觉与声环境5.3.3噪声生理和心理的作用,a噪声的生理作用噪声可引起人的生理反应:（1）警觉干扰：听觉的疲劳造成警觉性下降，敏感度降低。（2）睡眠干扰：(图5-22)干扰正常的休息，有害健康。（3）心理应激：由一系列的生理反应引起的体内改变对健康有害。当人受噪声影响时会出现：（1）血压升高；（2）心率加快；（3）皮下血管收缩；（4）代谢加快；（5）消化减慢；（6）肌肉紧张。,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,64,5.3听觉与声环境5.3.3噪声生理和心理的作用,5人的知觉、感觉与室内环境,噪声对人的情绪影响很大，这种情绪引起强烈的心理作用。自然界的声音，如树叶的沙沙声、流水淙淙声听起来令人心旷神怡；而噪声和噪声环境使人感到讨厌，这种讨厌的情绪决定于主观和客观的各种因素：（1）噪声强度越高，高频成分越多，引起的讨厌情绪越强；（2）不熟悉和间断的噪声更令人讨厌；（3）个体对某噪声的经验也是一个重要因素，经常干扰其睡眠和工作的噪声特别讨厌；（4）个体对噪声的态度或者看法也特别重要；（5）噪声干扰作用的大小还决定于受影响的人在做什么和当时的时间。噪声引起的讨厌情绪是在噪声的有害性中最严重的一个。设计中必须仔细研究，避免噪声对人的心理伤害，确保作业者的身心健康。,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,65,5.3听觉与声环境5.3.3噪声生理和心理的作用,5人的知觉、感觉与室内环境,b听力与噪声次强噪声引起短时的听力丧失，但经常发生短时的听力丧失，就会导致永久性的听觉丧失，成为噪声聋。人随着年龄的增加，听力下降。听力下降是从高频部分开始的。“可能听力丧失”与噪声强度受噪声影响的时间有密切关系，见表5一9。上表中的百分数表示：出现听力丧失占总人数的百分比。显然，90db上的噪声对听力有损坏作用，而且噪声强度和受噪声影响时间都直接决定了听力丧失的危险性。,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,66,5.3听觉与声环境5.3.3噪声生理和心理的作用,5人的知觉、感觉与室内环境,图5一23显示了听力下降与噪声的关系。,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,67,5.3听觉与声环境5.3.3噪声生理和心理的作用,5人的知觉、感觉与室内环境,c噪声对语言交流的干扰噪声还可干扰人们相互之间的语言交流。当噪声增大时，听到某特定声音的能力便会逐渐下降。从许多声音中听清一种声音，决定于对该声音的听觉阈限。当噪声在80db以下时，此听觉阈限与噪声程度呈线性关系，作业区的语言交流质量决定于说话的声音强度和背景噪声的强度。只要背景噪声比说话声音小就可认为语言交流能够止常进行。,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,68,5.3听觉与声环境5.3.3噪声生理和心理的作用,5人的知觉、感觉与室内环境,在室内相距说话者1m距离进行测量，其说话声强如下:轻声说话6065db;口述6570db;会议讲话6575db;讲课7080db;叫喊8085db。,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,69,5.3听觉与声环境5.3.3噪声生理和心理的作用,5人的知觉、感觉与室内环境,若某职业需要频繁的语言交流，则在1m距离测量，讲话声音不得超过6570db，为了保证语言交流的质量，背景噪声不得超过5560db。如果所交流的语言比较难懂，则背景噪声不得超过4550db。街道两旁的建筑内，尤其在夏季当窗子打开后，受交通噪声的影响，室内噪声可达7075db，故对语言交流有极大干扰。图5-25，表5-10，表5-11，列出了办公室内的噪声和不同地方允许的极限值。,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,70,5.3听觉与声环境5.3.3噪声生理和心理的作用,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,71,5.3听觉与声环境5.3.3噪声生理和心理的作用,5人的知觉、感觉与室内环境,室内人体工程学,5-人的知觉、感觉与室内环境,72,5.3听觉与声环境5.3.3噪声生理和心理的作用,5人的知觉、感觉与室内环境,d噪声与作业效能噪声对体力作业的影响很小，但对人的思维活动和需要集中精力的活动干扰极大。噪声的有害作用更多的是损害人的作业效能。例如:(1)噪声对于一些要求高技能和处理许多信息等复杂的脑