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人体工程学环境艺术设计 FOUR家具设计中的人体因素 一 工作面的高度 工作面高度应由人体肘部高度来确定 而不是由地面以上的高度来确定 工作面的最佳高度略低于人的肘部 曾对4062个人进行统计研究 人的肘部高度是人体高度的63 工作面的高度是决定人工作时的身体姿势的重要因素 工作面的高度设计按基本作业姿势可分为三类 站立作业 坐姿作业 交替式作业 人体工程学 FOUR家具设计中的人体因素 一 工作面的高度1 站立作业站立作业工作面是指作业时手的活动面 工作面可以是工作台的台面 也可以是主要作业区域 站立工作时 工作面的高度决定了人的作业姿势 男性的最佳作业面高度为95 100 女性的最佳作业面高度时88 93 作业性质也可影响作业面高度的设计 对于精密作业 作业面应上升到肘高以上5 10 以适应眼睛的观察距离 对于工作台 如果台面还要放置工具 材料等 台面高度应降到肘高以下10 15 若作业体力强度高 例如需要借助身体的重量 如木工 瓦工 作业面应降到肘高以下15 40 如图 人体工程学 人体工程学 FOUR家具设计中的人体因素 FOUR家具设计中的人体因素 一 工作面的高度2 坐姿作业对于一般的坐姿作业面的高度仍在肘高以下5 10 比较合适 在精密作业时 作业面的高度必须增加 在精密作业中 视觉距离决定了作业姿势 坐姿作业面高度 人体工程学 FOUR家具设计中的人体因素 一 工作面的高度3 坐立交替式作业这是指工作者在作业区内 既可坐也可站立 可坐立交替的工作 这种工作方式很符合生理学和矫形学的观点 坐姿解除了站立时人的下肢肌肉负荷 而站立时可以放松坐姿引起的肌肉紧张 坐与站各导致不同肌肉的疲劳和疼痛 所以坐立之间的交替可以解除部分肌肉的负荷 坐立交替还可使脊椎中的椎间盘获得营养 人体工程学 FOUR家具设计中的人体因素 一 工作面的高度4 斜作业面作业时 人的视觉注意区域决定头的姿势 头的姿势要舒服 视线与水平线的夹角应保持在此夹角为32 44 站姿时为23 34 由于视线倾斜的角度包括头的倾斜和眼球转动两个角度 实际头倾斜角度为站立8 22 坐姿17 29 绘图桌的设计应注意以下几条要求 高度和倾斜度都可调 桌面前缘的高度应在65 130 内可调 桌面倾斜度应在0 75 内可调 人体工程学 FOUR家具设计中的人体因素 二 座位设计座椅对人有以下的益处 减轻腿部肌肉的负担 防止不自然的躯体姿势 降低人的耗能量 减轻血液系统的负担 人体工程学 FOUR家具设计中的人体因素 二 座位设计1 一般的座位设计原理与座椅有关的舒适程度和功能效用是他们的设计与人体的结构及生物力学关系所构成的 座位的用途不同显然要求不同的设计 但仍然有一些一般的准则 重量的分布 座椅的高度 座位的深度和宽度 身躯的稳定性 侧面的轮廓 人体工程学的观点来看 座椅是坐的机器 对人体影响最大的是座椅的侧面轮廓 分懒椅和工作椅 按不同用途设计的座位 人体工程学 座椅的几何尺寸P71 人体工程学 人体工程学 FOUR家具设计中的人体因素 FOUR家具设计中的人体因素 二 座位设计2 坐的解剖学和生理学为了解决坐姿的问题 必须了解人在坐着时发生的解剖学上的变化 坐姿的最严重问题是对腰椎和腰部肌肉的有害影响 矫形学家使用现代复杂的科学仪器测量了人在不同姿势和坐姿下椎间盘的内部压力变化 结果发现 人体姿势是决定椎间盘内压力的主要因素 椎间盘内压力过高时损害椎间盘的直接原因 人体工程学 FOUR家具设计中的人体因素 二 座位设计2 坐的解剖学和生理学 人的背后仰和放松时 椎间盘内压力最小 靠背倾角越大 肌肉负荷越小 5 厚的短靠腰 与平面的靠背相比 可降低椎间盘压力 减轻肌肉负荷 靠背最佳倾角为120 坐面最佳角度为14 靠背应力5 厚的低靠腰 当靠背倾角超过110 后 倾斜的靠背支撑着身体上的重量 从而减小了椎间盘内压力 如图 人体工程学 人体工程学 二 座位设计3 侧面轮廓从人体工程学的观点来看 座椅是坐的机器 对人体影响最大的是座椅的侧面轮廓 座椅分懒椅和工作椅 人体工程学 FOUR家具设计中的人体因素 FOUR家具设计中的人体因素 人体工程学 FOUR家具设计中的人体因素 人体工程学 FOUR家具设计中的人体因素 人体工程学 二 座位设计4 设计工作椅应注意 高度可调 办公椅的高度调节范围为38 53 可防止座椅滑动和翻倒 椅脚应设计5个 平分直径为40 45 的圆周上 给人留有足够的活动空间 需要经常站起的座椅应采用小脚轮 应保证腿的活动空间 以减轻腿的疲劳 坐面应为40 45 宽 38 42 长 坐面中部稍微下凹 前缘呈弧曲面 坐面后倾4 6 坐面的材料应透气而且不打滑 以增加坐面的舒服感 人体工程学 FOUR家具设计中的人体因素 人体工程学 FOUR家具设计中的人体因素 三 卧具设计1 睡眠的生理睡眠是人的中枢神经系统兴奋与抑制的调节产生的现象 日常生活中 人的神经系统总是处于兴奋状态 2 床的尺寸在长度上考虑到人在躺下时的肢体的伸展 所以实际比站立的尺寸要长一点 在加上头顶和脚下留出的部分空间 所以床的尺寸比人体的最大高度要多一些 3 床面材料床面材料 应在提供足够柔软性的同时保持整体的刚性 这就需要多层的复杂结构 人体工程学 FOUR家具设计中的人体因素 FIVE人的知觉与感觉与室内环境 一 人的知觉感觉与环境的关系在各种生活环境中 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 知觉和感觉是指人对外界环境的一切刺激信息的接受和反应能力 它是人的生理活动的一个重要的方面 影响人类的环境因素可分为以下四种 物理环境 声光热的因素化学环境 各种化学物质对人的影响 生物环境 各种动植物及微生物对人的影响 其他环境 人体工程学 FIVE人的知觉与感觉与室内环境 一 人的知觉感觉与环境的关系2 知觉与感觉器官知觉与感觉器官得共同特征是 知觉时间 感觉器官达到知觉的一定时间 反应时间 感觉器官受到刺激到引起反应的时间 时间疲劳 对刺激反应十分迟滞时 即感觉和知觉有了疲劳现象 感觉叠加 两个刺激叠加 强度加大 人体工程学 FIVE人的知觉与感觉与室内环境 二 视觉与视觉环境设计1 视觉特征如图 人体工程学 FIVE人的知觉与感觉与室内环境 二 视觉与视觉环境设计2 视觉要素 视野是指眼睛固定于一点所能看到的范围 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 向下约70 左右约各94 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 重要的3 以内 一般的20 40 一般在80 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 人体工程学 FIVE人的知觉与感觉与室内环境 二 视觉与视觉环境设计2 视觉要素 光感 绝对亮度 眼睛能感觉到光的光强度 完全按适应的人能看到50英里的火光 相对亮度 光强度与背景的对比关系 称为相对值 光亮范围 光感不仅与光的强度有关 还与光范围大小有关 并与其成正比 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 视力是指眼睛测小物体和分辨细节的能力 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 色彩 色彩的知觉范围 色彩与亮度 眼的调节 眼球的运动 远近调节 双眼的聚焦 人体工程学 FIVE人的知觉与感觉与室内环境 二 视觉与视觉环境设计 3 视觉现象 残像眼睛经过强光刺激后 会有残像留在视网膜上 这时由于视网膜的化学作用残留引起的 残像的问题主要是影响观察 因此应尽量避免强光和眩光的出现 适应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 人在突然进入黑暗环境时 锥体失去了感觉功能 而杆体还不能立即工作 因而需要一定的适应时间 视错觉知觉和外界的事实不一致时 会发生知觉的错误 错觉发生的因素主要由外界刺激的前后影响 脑组织的作用 环境的迷人现象 习惯 态度等如图 人体工程学 人体工程学 人体工程学 人体工程学 FIVE人的知觉与感觉与室内环境 FIVE人的知觉与感觉与室内环境 二 视觉与视觉环境设计4 视觉环境 视觉陈示陈示是指各种视觉信息通过一定的形式陈设显示出来 视觉陈示是以视觉为感觉方式的形式来传递各种信息 良好的陈示需注意几个因素 视距视角照明环境状况整体效果 光环境设计照明设计的要素 适当的亮度工作位置的照明工作与背景的亮度差眩光和阴影的避免暗适应的避免光色 人体工程学 FIVE人的知觉与感觉与室内环境 三 听觉与视觉环境设计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 听觉要素包括 音调 音频 响度 声强 2 声环境与噪声就声音对人的感受而言 分为乐音与噪声3 音乐与工作 人体工程学 FIVE人的知觉与感觉与室内环境 三 听觉与视觉环境设计4 噪声的心理和生理作用听觉环境一类是悦耳的声音 主要是音响 声学设计的问题 一类是噪声 噪声的生理作用 警觉干扰 睡眠干扰 心理应激 噪声的生理反应 血压升高 心律加快 皮下血管收缩 代谢加快 消化减慢 肌肉紧张 听力与噪声噪声聋 对语言交流干扰噪声增大 听到某特定声音能力逐渐下降 人体工程学 FIVE人的知觉与感觉与室内环境 三 听觉与视觉环境设计 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 噪声对作业的影响有以下因素 噪声的强度 噪声的性质 是连续的还是间断的 是预料这内的还是预料之外的 噪声中也可能包含着有用的信息 如纯机器噪声 作业性质 例如是单调工作还是充满刺激的活动 噪声的有害作用使噪声更多的损害人的作业效能 实行噪声防护从以下方面入手 噪声防护设计 减少噪声源 噪声传播 个人防护措施设计两个房间的隔层时 应考虑墙 门 窗 以及天窗等对噪声的隔声作用 人体工程学 FIVE人的知觉与感觉与室内环境 四 触觉与触觉环境1 触觉皮肤的感觉即触觉 包括温冷觉 压觉 痛觉 温冷觉是接触空气产生的气温感觉 压觉是由机械力作用于皮肤表面 由于力的大小不同 位置不同 会产生接触感 软硬感 粗糙感 细腻感等不同的感觉 痛觉 压力感 温感 冷感 由皮肤上遍布的感觉点决定 感觉点分布不同 触觉敏感程度在全身不同 舌尖 指尖最敏感 背部 后脚跟最迟钝 人体工程学 FIVE人的知觉与感觉与室内环境 四 触觉与触觉环境2 温热环境体温 早晨临起床之前 体温最低 饭后体温会稍微升高一点 运动或劳动时能上升1 以上 同环境温度变化幅度比 体温稳定到惊人的程度 对寒暑的身体调整与适应最佳温度条件 自古以来 人们利用住房 衣服和采暖来不断地减轻体温调节的负担 从中自然探索最佳温度条件 供暖与送冷 人体工程学 FIVE人的知觉与感觉与室内环境 四 触觉与触觉环境3 压力人的身体与承托面接触面的大小会产生受力问题4 质地环境 应当选择体感好的材料 皮肤上分布的冷点和热点 对周围温度敏感 地板发滑会使人极度疲劳 塑料方砖和某些人造石材也容易打滑 易摔伤头部 重则骨折 脑震荡 擦伤 楼梯间 走廊 电梯等空间窄小 人员多 流动性大的室内环境中 墙面 扶手等经常与人接触的部位应注意材料的摩擦力问题 防止冬天静电问题 静电累积到一定数量会产生火花 人体有静电 与走路时鞋底与地板摩擦有关 需要研究地面的装修材料 人体工程学 SIX人的行为心理与空间环境 一 人的心理与空间环境的关系1 生理空间 是人体活动的空间 是由人体活动的生理因素决定的 它包括人体空间 家具空间 人和物之活动空间 2 个人空间 这是直接在每个人的周围的空间 通常是具有看不见的边界 在边界以内不允许闯入者进来 例如在公共环境中找座位时 总是想找一个与其他不想关的人的分开的座位 3 人际距离 人与人之间的距离的大小取决于人们所在的社会集团和所处情况的不同而相异 亲近距离近程0 15cm 远程15 45cm 个体距离近程45 75cm 远程75 120cm 社交距离近程1 2 2m 远程2 3 5m 公众距离近程3 5 7m 远程7m 视觉的尺度 听觉尺度 嗅觉尺度 人体工程学 SIX人的行为心理与空间环境 人体工程学 SIX人的行为心理与空间环境 一 人的心理与空间环境的关系4 领域性 是指动物的个体或群体常常生活在自然界的固定位置或区域 各自保持自己一定的生活领域 以减少对于生活环境的相互竞争 这时动物在生存进化中演化出来的行为特征 人也具有领域性 使人对实际环境中的某一部分产生具有领土感觉的作用 5 幽闭恐惧 人在狭窄 隔绝 封闭的空间怀有的危机感 窗对于人的影响 窗的影响不仅仅在于解决采光 通风的问题 窗使在封闭空间的人与外界发生了联系 与外界联系对人的重要性 人在处理封闭空间时 总希望有某种与外界联系的途径 如在电梯中 浴室中安装电话 人体工程学 SIX人的行为心理与空间环境 二 人的行为与空间环境1 行为与空间的对应常见行为混乱场所 车站售票处与检票口 电影散场时的出口处 商业街交叉处的人流混乱 公共汽车站 自行车存车处 大型医院各种手续办理处 药房 2 人的状态与行为 人体工程学 SIX人的行为心理与空间环境 三 行为特性1 行为的把握 人在空间中的秩序 人在空间中的流动 人在空间中的分布2 人在空间的流动 目的性较强的流动人群 无目的性的随意流动的人群 移动过程即为目的人群 停滞休息状态的人群 人体工程学 SIX人的行为心理与空间环境 三 行为特性3 人在空间中分布特性 如在车站人们总是设法站在视野开阔而本身又不引人注意的地方 并且不致于受到行人的干扰 如在餐厅人们愿意坐在靠边桌旁而不是中间的桌子 人在非正式谈话的时候更愿意面对面坐 人体工程学 SIX人的行为心理与空间环境 在火车站人们等车时选择的位置 人体工程学 SIX人的行为心理与空间环境 四 人的行为习性1 左侧通行与左转弯 没有交通干扰的道路 常出现很多人变成左侧通行 2 捷径效应 抄近路 所谓捷径效应是指人在穿过某一空间时总是尽量采取最简洁的路线 即使有别的因素的影响也是如此 3 识途性当危险或不安全的状态出现时 为了自身的安全 又沿着原来的路返回的习性 这种本能称作识途性 4 空间环境与人际交流人类的行为模式与空间的构成有密切的关系5 非常状态的行为特性由于突发灾害 人们事先无任何思想准备 使人陷入惊慌失措之中 立刻处于非常状态下 如恐慌 躲避的本能 向光的本能 追随的本能等 人体工程学 SIX人的行为心理与空间环境 五 室内环境与行为计划一系列的行为需求才决定了环境设计 1 卫生空间人在卫生间行为图式 公共厕所的出入口 不仅提供普通旅客出入方便的必要设施 还要考虑到老年人 儿童 残疾人出入的方便 进行入厕前要解放双手 要提供旅行包放置设施 挂衣的设施并保证清洁 应提供方便的适合不同体态的人选用的大小便器 并保证其私密性 厕后要洗手 应提供洗手盆和皂液 人们需要洗脸或化妆 要提供镜子 2 教室空间适当供水 贮藏设施 可调性课桌椅 升降式黑板3 餐饮空间净手设施 就餐家具 餐后付款4 医疗康复空间居住行为 医疗行为 患者病床滑动式挂帘 人体工程学 SEVEN室内环境与环境评价 一 室内环境1 出入口各出入口可能各有不同的功能要求 出入口是建筑物内外联系桥梁 出入口要保证安全 方便 2 地面供人们活动的地面和作为交通通行的路面 人与建筑环境的关系接触最多是地面 3 墙面墙面是室内空间构成中处于主要角色 市内环境气氛主要决定于墙面 4 顶棚吊顶和灯光5 门门的密封性和门上开窗及门上五金零件 安装 使用6 窗采光 换气 观赏7 楼梯上下安全 方便省力 感觉舒适是楼梯设计的核心 人体工程学 SEVEN室内环境与环境评价 二 办公室的工效学1 办公室的大小和社会习性2 办公室的大小和表现出来的偏爱3 自然美化的办公室4 有窗或无窗 人体工程学 SEVEN室内环境与环境评价 二 办公室的工效学5 办公室中值得注意的有关效能的因素 1 较好的组织2 尽量减少多余的移动3 环境与设施的有效性4 信息的快速处理5 在一项工作 商讨或电话交谈中可传达的信息6 看到或直接接触到会谈的资料7 会谈中不太拘于形式 并且在讨论中对参加者有较多的刺激 可以得到更好的有用的工作面8 对于破坏和重建工作面所花的时间较少9 可以得到比较有用的工作面10 不浪费时间而获得整洁的环境11 不易忘记重要的活动12 工作中体力上的疲劳较少6 视觉显示装置使用的工效学问题 人体工程学 SEVEN室内环境与环境评价 三 厨房中的工效学厨房是家庭中的工作环境 合理与效率为首位 作业流程合理 减少交叉与重复动作 减少