人体工程学及建筑设计

1、2 人体工程学与建筑设计主讲：高林芳主讲：高林芳目录人体测量学及其在建筑设计中的应用人体测量学及其在建筑设计中的应用1环境生理学及其在建筑设计中的应用环境生理学及其在建筑设计中的应用2环境心理学及其在建筑设计中的应用环境心理学及其在建筑设计中的应用3 3与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用 2.1 2.1人体测量学人体测量学 人体测量学是通过测量人体各部人体测量学是通过测量人体各部位尺寸来确定个人之间和群体之间在位尺寸来确定个人之间和群体之间在人体尺寸上的差别的一门科学。人体尺寸上的差别的一门科学。一、一、 人体测量学的概念、由来和发展人体测量学的概念、由来和发展1 概念概念与建筑设计中的应用

2、与建筑设计中的应用 2.1 2.1人体测量学人体测量学 公元前公元前1世纪，罗马建筑师世纪，罗马建筑师维特鲁威维特鲁威： 人体基本上以肚脐为中心。一个站人体基本上以肚脐为中心。一个站立的男人，双手侧向平伸的长度恰好立的男人，双手侧向平伸的长度恰好就是其身高，双足趾和双手指尖恰好就是其身高，双足趾和双手指尖恰好在以肚脐为中心的圆周上。在以肚脐为中心的圆周上。2 人体测量学的由来和发展人体测量学的由来和发展与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用 2.1 2.1人体测量学人体测量学 图图2.1 人体比例图人体比例图文艺复兴时期，艺术家达文艺复兴时期，艺术家达芬奇：芬奇： 绘制了著名的人体比例图。绘制了

3、著名的人体比例图。与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用 2.1 2.1人体测量学人体测量学 19世纪，建筑师勒世纪，建筑师勒柯布西耶：柯布西耶： 创立了模数制。创立了模数制。图图2.2 柯布西耶创立的模数制柯布西耶创立的模数制与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用 2.1 2.1人体测量学人体测量学 目前，世界各先进国家：目前，世界各先进国家： 本国的人体尺寸国家标准（或数本国的人体尺寸国家标准（或数据资料），我国也于据资料），我国也于1988年发布了相应年发布了相应的国家标准的国家标准GB/T 100001988中国成中国成年人人体尺寸年人人体尺寸与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用 2.1

4、2.1人体测量学人体测量学 人体静态尺寸人体静态尺寸主要指人体的构造尺主要指人体的构造尺寸寸(即人体结构尺寸即人体结构尺寸)，它包括头、躯干、，它包括头、躯干、四肢等在标准状态下测得的尺寸。四肢等在标准状态下测得的尺寸。1 人体静态尺寸人体静态尺寸二、二、 人体测量的基础数据人体测量的基础数据与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用 2.1 2.1人体测量学人体测量学 图图2.3 我国成年人体平均尺寸我国成年人体平均尺寸 据统计，我国成年男子平均身高据统计，我国成年男子平均身高为为1.67m，女子为，女子为1.56m，各地区人体高，各地区人体高度有差异。度有差异。与建筑设计中的应用与建筑设计中的应

5、用 2.1 2.1人体测量学人体测量学 人体动态尺寸人体动态尺寸是指人体的功能尺是指人体的功能尺寸，这是人体活动时所测得的尺寸。寸，这是人体活动时所测得的尺寸。2 人体动态尺寸人体动态尺寸与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用 2.1 2.1人体测量学人体测量学 图图2.4 人体活动的基本尺度人体活动的基本尺度 由于行为目的不同，人体活动状态由于行为目的不同，人体活动状态也不同也不同 ，故测得的各功能尺寸也不同。，故测得的各功能尺寸也不同。与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用 2.1 2.1人体测量学人体测量学 图图2.5 人体动作尺度（比例法绘制）人体动作尺度（比例法绘制） 与建筑设计中的应用

6、与建筑设计中的应用 2.1 2.1人体测量学人体测量学 （1）在阶梯教室、影院、剧场的阶梯座）在阶梯教室、影院、剧场的阶梯座位设计中的应用位设计中的应用三、人体测量学对建筑设计的影响及在建筑三、人体测量学对建筑设计的影响及在建筑设计中的应用设计中的应用图图2.6 阶梯座位阶梯座位 与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用 2.1 2.1人体测量学人体测量学 （2）对房间平面尺寸与家具设备布置的）对房间平面尺寸与家具设备布置的影响和制约影响和制约卧室的尺寸设计，首要考虑床的大小及灵 卫生间面积小，而需满足的功能较多， 活布置，故卧室开间不宜小于3600mm。 设计中应保证人活动时所需的基本尺寸。与建

7、筑设计中的应用与建筑设计中的应用 2.1 2.1人体测量学人体测量学 （3）对门和走道等交通联系空间最小宽度）对门和走道等交通联系空间最小宽度确定的影响确定的影响图图2.11 门的最小宽度门的最小宽度 与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用 2.1 2.1人体测量学人体测量学 图图2.12 走道的最小宽度走道的最小宽度与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用 2.1 2.1人体测量学人体测量学 图图2.13 楼梯梯段和休息平台的最小宽度楼梯梯段和休息平台的最小宽度与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用 2.1 2.1人体测量学人体测量学 （4）建筑中诸如栏杆、扶手、踏步等一）建筑中诸如栏杆、扶手、踏步

8、等一些要素，为适应功能要求，基本上保些要素，为适应功能要求，基本上保持恒定不变的大小和高度，这些常数持恒定不变的大小和高度，这些常数的确定往往也受人体测量学的直接影的确定往往也受人体测量学的直接影响。响。与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用 2.1 2.1人体测量学人体测量学 u 数据应用注意事项：数据应用注意事项： 设计中采用的身高应视具体情况设计中采用的身高应视具体情况在一定幅度内取值，并注意尺寸修正量在一定幅度内取值，并注意尺寸修正量（图图2.14）。）。图图2.14 尺寸修正量的构成尺寸修正量的构成与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用 2.1 2.1人体测量学人体测量学 在使用原有资料

9、数据时应与现状在使用原有资料数据时应与现状调查结合起来。调查结合起来。 针对特殊使用对象（运动员、残针对特殊使用对象（运动员、残疾人等），人体尺度的选择也应作调疾人等），人体尺度的选择也应作调整。整。 与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用 2.2 2.2环境生理学环境生理学 环境因素的适宜性：环境因素的适宜性：不能忍受的不能忍受的 不舒适的不舒适的 舒适的舒适的 最舒适的最舒适的一、环境生理学基础一、环境生理学基础1 室内环境要素参数室内环境要素参数与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用 2.2 2.2环境生理学环境生理学 图图2.15 环境因素舒适性分级的参考界限环境因素舒适性分级的参考界限

10、与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用 2.2 2.2环境生理学环境生理学 （1）视角、视距与视野、视区）视角、视距与视野、视区视角视角是人眼能够区别开来的两个最近的是人眼能够区别开来的两个最近的刺激物与人眼形成的夹角。具体设计可刺激物与人眼形成的夹角。具体设计可参考参考6视角进行设计。视角进行设计。视距视距是眼睛到被视对象之间的距离。实是眼睛到被视对象之间的距离。实际上，两眼相距约际上，两眼相距约60 mm，可看清物体，可看清物体时，最佳距离在时，最佳距离在34.4m以内，这是歌剧以内，这是歌剧院的最大视距。院的最大视距。2 视觉机能与环境视觉机能与环境与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用 2

11、.2 2.2环境生理学环境生理学 视野视野：脑袋和眼睛固定时，人眼所能：脑袋和眼睛固定时，人眼所能察觉的空间范围。双眼视野在水平方察觉的空间范围。双眼视野在水平方向重合向重合120，其中，其中60较为清晰，中较为清晰，中心点心点1.5左右最为清晰。左右最为清晰。视区视区：眼睛能觉察出的空间范围。通：眼睛能觉察出的空间范围。通常按对物体的辨认效果，即辨认的清常按对物体的辨认效果，即辨认的清晰程度和辨认速度，分为以下四个视晰程度和辨认速度，分为以下四个视区：区：中心视区、最佳视区、有效视区中心视区、最佳视区、有效视区和最大视区和最大视区 。 与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用 2.2 2.2环境

12、生理学环境生理学 图图2.16 正常人的视野范围正常人的视野范围 与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用 2.2 2.2环境生理学环境生理学 图图2.17 正常人的色视野正常人的色视野 与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用 2.2 2.2环境生理学环境生理学 （2）目光巡视特性（视觉运动特性）目光巡视特性（视觉运动特性）目光巡视的习惯方向：从左到右，目光巡视的习惯方向：从左到右，从上到下；旋转巡视时习惯顺时针方向。从上到下；旋转巡视时习惯顺时针方向。视线水平方向的运动快于铅垂方向，视线水平方向的运动快于铅垂方向，且不易感到疲劳；对水平方向上尺寸与且不易感到疲劳；对水平方向上尺寸与比例的估测比对铅

13、垂方向上的准确。比例的估测比对铅垂方向上的准确。目光巡视运动是点点跳跃。目光巡视运动是点点跳跃。两眼总是协调地同时注视一处。两眼总是协调地同时注视一处。与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用 2.2 2.2环境生理学环境生理学 （3）明暗适应）明暗适应 眼睛向亮处的适应叫明适应、光适眼睛向亮处的适应叫明适应、光适应，向暗处的适应叫应，向暗处的适应叫暗适应暗适应。（4）眩光）眩光眼睛遇到过强的光，整个视野会感到眼睛遇到过强的光，整个视野会感到刺激，使眼睛不能完全发挥机能，这种刺激，使眼睛不能完全发挥机能，这种现象称为现象称为眩光眩光。 与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用 2.2 2.2环境生理学

14、环境生理学 图图2.18 发光体角度与眩光的关系发光体角度与眩光的关系 与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用 2.2 2.2环境生理学环境生理学 （1）听觉适应）听觉适应 人对环境噪声的适应能力。人对环境噪声的适应能力。3 听觉机能与环境听觉机能与环境与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用 2.2 2.2环境生理学环境生理学 （2）听觉方向）听觉方向 物体的振动产生了声音，声音的物体的振动产生了声音，声音的传播具有一定的方向性。传播具有一定的方向性。（3）听觉与时差）听觉与时差 从听觉实验得出，如果两个声音从听觉实验得出，如果两个声音的间隔时间（即时差）小于的间隔时间（即时差）小于50ms，那，

15、那就无法区别它们，而是重叠在一起了。就无法区别它们，而是重叠在一起了。 与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用 2.2 2.2环境生理学环境生理学 （4）单耳听闻与双耳听闻效应）单耳听闻与双耳听闻效应人的双耳可以同时收听声音信号并判人的双耳可以同时收听声音信号并判断声源的距离和方向。断声源的距离和方向。单耳听闻单耳听闻是指用一只耳朵收听的情况。是指用一只耳朵收听的情况。这时，方位感消失，这时，方位感消失，“滤波效应滤波效应”降低，降低，噪声干扰增大。噪声干扰增大。与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用 2.2 2.2环境生理学环境生理学 （5）掩蔽效应）掩蔽效应声的掩蔽声的掩蔽是指一个声音的存在而

16、影是指一个声音的存在而影响了人们对另一个声音的听闻。响了人们对另一个声音的听闻。声掩蔽的特点是：声掩蔽的特点是：同频率的声音相同频率的声音相互掩蔽性最强；低频声容易掩蔽高频声；互掩蔽性最强；低频声容易掩蔽高频声；高频声则很难完全掩蔽低频声；掩蔽声高频声则很难完全掩蔽低频声；掩蔽声越强，对频率较高的声音的掩蔽作用就越强，对频率较高的声音的掩蔽作用就越大。越大。与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用 2.2 2.2环境生理学环境生理学 1.提高环境舒适度：提高环境舒适度： 合理地选择建筑设备合理地选择建筑设备 确定房屋的构造做法确定房屋的构造做法二、环境生理学对建筑设计的影响及在建二、环境生理学对建

17、筑设计的影响及在建筑设计中的应用筑设计中的应用与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用 2.2 2.2环境生理学环境生理学 2.提高光环境的舒适性：提高光环境的舒适性： 减少大面积开窗减少大面积开窗 采用特殊的玻璃，或玻璃镀膜，或采用特殊的玻璃，或玻璃镀膜，或采用多层窗帘采用多层窗帘 减弱或消除眩光的危害减弱或消除眩光的危害 避免东晒或西晒，特别是夕阳直射避免东晒或西晒，特别是夕阳直射室内的情况室内的情况 限制光源亮度，合理分布光源，以限制光源亮度，合理分布光源，以取得合适的亮度和照度。取得合适的亮度和照度。 与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用 2.2 2.2环境生理学环境生理学 3.控制噪声：

18、控制噪声： 建筑设计时要求闹、静分区，需要建筑设计时要求闹、静分区，需要安静环境的功能用房还要求远离室外噪安静环境的功能用房还要求远离室外噪声源。声源。 要避免有用信号声音的相互掩蔽；要避免有用信号声音的相互掩蔽；在大型商场里，用音响系统的声音来掩在大型商场里，用音响系统的声音来掩蔽场内顾客的喧闹嘈杂声；或将临街建蔽场内顾客的喧闹嘈杂声；或将临街建筑转售给服务行业使用筑转售给服务行业使用 通过合理规划、绿化，选择恰当的通过合理规划、绿化，选择恰当的建筑造型和沿街墙体材料等。建筑造型和沿街墙体材料等。与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用 2.2 2.2环境生理学环境生理学 4.声学设计：声学设计

19、： 将舞台上的扩声器放在台口上方将舞台上的扩声器放在台口上方 对于电影，扩声器放在屏幕的上对于电影，扩声器放在屏幕的上方方1/3处，以便使观众的视听方位感一处，以便使观众的视听方位感一致。致。 2.3 2.3环境心理学环境心理学 与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用（1）心理环境色彩学）心理环境色彩学 色彩对比色彩对比在视野中对一块颜色的感觉由于受在视野中对一块颜色的感觉由于受到与它临近的其他颜色的影响而发生变到与它临近的其他颜色的影响而发生变化的现象称为化的现象称为色彩对比色彩对比。一、一、 环境心理学的基础环境心理学的基础1 视觉心理学视觉心理学 2.3 2.3环境心理学环境心理学 与建筑

20、设计中的应用与建筑设计中的应用 2.3 2.3环境心理学环境心理学 与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用 色彩的知觉效应色彩的知觉效应温度感、距离感、重量感、疲劳感温度感、距离感、重量感、疲劳感、注目感、空间感、面积感、混合感、注目感、空间感、面积感、混合感、明暗感和性格感等。明暗感和性格感等。 2.3 2.3环境心理学环境心理学 与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用（2）心理建筑形态学）心理建筑形态学 图形的视觉特征图形的视觉特征 2.3 2.3环境心理学环境心理学 与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用 2.3 2.3环境心理学环境心理学 与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用错视形错视形错视

21、形是视觉图形中的一种特殊现错视形是视觉图形中的一种特殊现象，是客观图形在特殊视觉环境中引起象，是客观图形在特殊视觉环境中引起的视错觉反映。的视错觉反映。 2.3 2.3环境心理学环境心理学 与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用a数量错视形数量错视形由于其他线形的影响，使原来等长由于其他线形的影响，使原来等长、等高、等距的图形显得有大小、高低、等高、等距的图形显得有大小、高低、远近的错误知觉现象。、远近的错误知觉现象。b方向错视形方向错视形方向错视形的共同点都有斜线方向错视形的共同点都有斜线“干干扰扰”平行线，形成锐角，使原有平行线平行线，形成锐角，使原有平行线看上去不平行。看上去不平行。 2.

22、3 2.3环境心理学环境心理学 与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用数量错视形数量错视形 方向错视形方向错视形 2.3 2.3环境心理学环境心理学 与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用质感与空间形象质感与空间形象质地质地是由于物体的三维结构产生的一是由于物体的三维结构产生的一种特殊品质。种特殊品质。空间空间是建筑的目的和内容，而结构、是建筑的目的和内容，而结构、材料、照明、色彩和装饰等则是建筑的手材料、照明、色彩和装饰等则是建筑的手段。建筑以空间容纳人、满足人的行为需段。建筑以空间容纳人、满足人的行为需要，以空间的特性来影响环境气氛，满足要，以空间的特性来影响环境气氛，满足人的生理和心理的需求

23、。人的生理和心理的需求。 2.3 2.3环境心理学环境心理学 与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用 A质地的视觉特性质地的视觉特性重量感、温度感、空间感、尺度感、重量感、温度感、空间感、尺度感、方向感和力度感等视觉特性。方向感和力度感等视觉特性。 B空间的视觉特性空间的视觉特性a空间的大小空间的大小b空间的形状空间的形状 C空间形象思维空间形象思维建筑空间是通过其形象给人以感受的建筑空间是通过其形象给人以感受的，也就是说，人对建筑的认识主要是通过，也就是说，人对建筑的认识主要是通过形象思维来实现的。形象思维来实现的。 2.3 2.3环境心理学环境心理学 与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用（1

24、）心理乐音学）心理乐音学能让听觉产生舒适感，能使人感到能让听觉产生舒适感，能使人感到愉悦的声音称为乐音。乐音有自然界的愉悦的声音称为乐音。乐音有自然界的，也有人工制作的。，也有人工制作的。 2 听觉心理学听觉心理学 2.3 2.3环境心理学环境心理学 与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用（2）心理噪声学）心理噪声学从物理学的角度说，声波频谱与强从物理学的角度说，声波频谱与强弱对比杂乱无章，强度过强或较强且持弱对比杂乱无章，强度过强或较强且持续时间过长的声音，称为噪声。续时间过长的声音，称为噪声。 从人的主观感受而言，凡是干扰人从人的主观感受而言，凡是干扰人们工作、学习、休息的声音，即不需要们工

25、作、学习、休息的声音，即不需要的声音，都属于噪声。的声音，都属于噪声。 2.3 2.3环境心理学环境心理学 与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用（1）人类的领域性）人类的领域性人的领域性人的领域性是指与领域有关的行为是指与领域有关的行为习惯，它是指个人或人群为了满足自身习惯，它是指个人或人群为了满足自身的某种合理合法的需要，占有或控制一的某种合理合法的需要，占有或控制一个特定的空间范围及空间中所有物的要个特定的空间范围及空间中所有物的要求与实施。求与实施。3 交际空间心理学交际空间心理学 2.3 2.3环境心理学环境心理学 与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用 霍尔在霍尔在隐匿的尺度隐匿的尺度

26、一书中提一书中提出了四种个人交际空间距离模式：出了四种个人交际空间距离模式： 2.3 2.3环境心理学环境心理学 与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用（2）个人对空间的需求）个人对空间的需求 公共性、私密性和领域性公共性、私密性和领域性 理想与现实的人际空间距离理想与现实的人际空间距离 心理交际空间学心理交际空间学 不同的环境行为有不同的行为方式和不同的环境行为有不同的行为方式和不同的行为规律，也表现出各自的空间流不同的行为规律，也表现出各自的空间流程和空间分布具有不同的心理需求。程和空间分布具有不同的心理需求。 2.3 2.3环境心理学环境心理学 与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用(1)

27、行为、心理与建筑、环境行为、心理与建筑、环境 4 行为环境心理学行为环境心理学 2.3 2.3环境心理学环境心理学 与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用行为与环境行为与环境行为必然发生在一定的环境脉络之行为必然发生在一定的环境脉络之中，并且在许多方面与外在的环境，有中，并且在许多方面与外在的环境，有着很好的对应关系而形成一定的行为模着很好的对应关系而形成一定的行为模式。式。 2.3 2.3环境心理学环境心理学 与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用环境与心理环境与心理环境的不定性环境的不定性是指环境被人感知的是指环境被人感知的过程中表现出来的不确定的特征。它包过程中表现出来的不确定的特征。它包含

28、两方面的含义含两方面的含义: 为人所感知的环境具有不明确性、为人所感知的环境具有不明确性、模糊性或复杂性；模糊性或复杂性； 环境各要素之间在意义上的多样性环境各要素之间在意义上的多样性或联想的丰富性。或联想的丰富性。 2.3 2.3环境心理学环境心理学 与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用欲望与建筑欲望与建筑欲望是指取得某种东西或达到某种欲望是指取得某种东西或达到某种目的的要求。有些潜意识的欲望是建筑目的的要求。有些潜意识的欲望是建筑师所未能体会到或认识到的，可有些建师所未能体会到或认识到的，可有些建筑本身却起到了建筑师所始料未及的功筑本身却起到了建筑师所始料未及的功能。能。 2.3 2.3环

29、境心理学环境心理学 与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用(2)特定环境下的行为模式特定环境下的行为模式 2.3 2.3环境心理学环境心理学 与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用 2.3 2.3环境心理学环境心理学 与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用 2.3 2.3环境心理学环境心理学 与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用 2.3 2.3环境心理学环境心理学 与建筑设计中的应用与建筑设计中的应用二、环境心理学对建筑设计的影响及在建二、环境心理学对建筑设计的影响及在建筑设计中的应用筑设计中的应用1.视觉心理学视觉心理学 印度泰姬陵头顶蓝天白云，脚踏碧 故宫太和殿:坐落于三层汉白玉石雕基水绿树，在阳光映衬下，更出落得玲 座,屋顶覆盖金黄色琉璃瓦,墙柱红色,细珑剔透，光彩夺目；在夕照下，白色 部用和玺彩画装饰,运用了绿,蓝,金,白等的泰姬陵