人体工程学与室内设计第二版.doc
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1、 人体工程学与室内设计知识要点 人体工程学(Ergonomice)是40年代后期发展起来的一门技术科学。按其来源说,其名称有应用实验心理学,应用心理物理学,工业心理技术学,心理工艺学,工程心理学,功量学,工力学,宜人学;按其研究目的来说,其名称有人类工效学,人机工程学,机械设备利用学,人机控制学等。目前世界上普遍采用的人类工效学。在我国应用的名称有人类工效学,工效学,人类工程学,人体工程学,人机工程学,工程心理学。国际工效学会的会章中把工效学定义为:“这门学科是研究人在工作环境中的解剖学、生理学、心理学等诸方面的因素,研究人、机器、环境系统中的相互作用着的各组成部分在工作条件下,在家庭中,在休
2、假的环境里,如何达到最优化的问题。”考虑室内设计的特点,本章习用人体工程学名称,并简称“人体工程学是研究人与工程系统及其环境相关的科学”。我国关于人类工效学的研究起步较晚,目前正处在发展阶段。 人体工程学发展历程? 人体工程学的发展主要可分为5个时期:1)人体工程学的萌芽期19世纪末至第一次世界大战;2)人体工程学的初兴期第一次世界大战至第二次世界大战;3)人体工程学的成熟期第二次世界大战至20世纪60年代;4)20世纪70年代以来的人体工程学;)人体工程学在中国的发展。 人体工程学的研究内容(1)生理学 研究人的感觉系统、血液循环系统、运动系统等基本知识。(2)心理学 研究感觉、知觉、注意、
3、警觉、拥挤、领域、私密性、向光性等概念。(3)环境心理学 研究人和环境的交互作用,刺激与效应,信息的传递与反馈,环境行为长期特征和规律等知识。(4)人体测量学 研究人体特征,人体结构尺寸和功能尺寸及其在工程设计中的应用等知识。人体工程学的应用凡是人迹所至,就存在人体工程学应用问题。凡是涉及与人有关的事和物,也就会涉及到人体工程学问题。随着人体工程学与有关学科的结合,也就出现了许多的相关的学科,如研究工业产品装潢设计,便产生了技术美学;研究机械产品设计,产生了人机工效学;研究医疗器械,产生了医学工效学;研究人事管理,产生人际关系学;研究交通管理,产生安全工效学;研究建筑设计,产生建筑工效学等等不
4、胜枚举。人体生理学知识运动系统人体的运动系统由骨骼、关节和肌肉组成。骨骼、关节和肌肉的共同作用,完成了人体活动的各种动作。如果室内局部设计不合理或不符合人体运动的科学规律,就会造成对人体的伤害。2人体力学:(1)人体骨骼力学模型(2)人体姿势(3)力的传第(4)运动和疲劳心理和行为心理和行为都是用来描述人的内外活动,但习惯上把“心理”的概念主要用来描述人的外部活动(但是心理活动都要涉及外部活动),而将“行为”概念主要用来描述人的外部活动(但人的任何行为都是发自内部的心理活动)所以人的行为是心理活动的外在表现,是活动空间的状态推移。 人的心理活动一般可以分为二大类型:一是人的认识活动,如感觉、知
5、觉、注意、记忆、联想、思维等心理活动;二是人的情绪活动基础上进行的行为、动作、反应的活动心理活动在心理学中常用二种维度来描述其活动的特征:一是心理活动的过程,如在进行的心理活动中,感觉到什么内容、什么程度,比如是高兴呢还是很高兴;二是个性心理特点,如不同的性格、气质、价值观、态度等特点。 注意和记忆 感觉的类型和作用 第一类是反映外界各种事物个别特性的感觉,称为外部感觉,如视觉、听觉、嗅觉、味觉、皮肤感觉。它们的感觉器官称为外在分析器,这就是前面介绍的眼、耳鼻、口、皮肤的生理基础。这与室内设计的关系最为密切。 第二类是反映我们自身各个部分内在现象的感觉,称为内部感觉,如运动感觉、平衡感觉。它们
6、的感觉器官,呼吸器,呼吸器、胃壁等内脏器是内脏感 觉器。这同室内热环境等设计有关,当室内环境不能满足内在分析器的生理和心理要求时,则会出现“建筑病综合症”。 2 感觉特性:第一是感觉适应。 第二是感觉疲劳。第三是感觉的对比 。第四是感觉的补偿 。 知觉特性:一是知觉的选择性,二是知觉的整体性, 三是知觉的理解性, 四是知觉的恒常性 4知觉的种类 知觉可分空间知觉、时间知觉和运动知觉三种,它们分别反映客观事物的空间特性、时间特性和运动特性。 注意和记忆 注意的特点和作用 注意分无意注意和有意注意两种类型。 无意注意是指没有预定的目的,也不需要作意志努力的注意,它是由于周围环境的变化而引起的。 有
7、意识注意是指有预定目的,必要时还需要做出一定意志努的注意。 记忆的特点和作用 记忆是过去的经验在人头脑中的反映,是人脑对外界刺激的信息储存。 按照记忆的内容,记忆还可以分为动作记忆、情绪记忆、形象记忆和语词记忆四种。与建筑设计密切相关的是形象记忆。依靠记忆,才能进行形象思维活动 记忆过程中有许多规律,如能全理地加以利用,就能加强记忆力。一是记忆活动要有明确的目标,二是对记忆的材料进行理解,三是注意记忆材料的特征,四是多种感官的并用,五是采用多种形式复习记忆材料。 思维和想象 思维过程:思维的基本过程是分析、综合、比较、抽象和概括。 2思维形式:思维形式主要包括概念、判断和推理三种。 3思维品质
8、:思维的品质是指人们在思维的过程中所表现出来的各自不同的特点,如敏捷性、灵活性、深刻性、独创性和批判性 4想象 认识事物的过程,除了感知觉、注意、记忆和思维外,还包括想象。 知觉暂留和错觉 视觉暂留是指当视觉的刺激物已停止发生作用的时候,人的视觉并不随之立即消失,还会延宕若干时间,在刺激停止后若干时间内所延宕的视油然,又叫做视觉后像,或称视觉余像、视觉残像、视残留。通常在中等照度下视觉暂留的时间约0.1s。 2错觉 错觉是指和客观事物不相符合的错误知觉。人们的外感官都会产生错误的知觉现象,如错视觉、错听觉、错嗅觉、错味觉,以及运动错觉、时间错觉。 在错觉现象中,以错视觉表现得最为明显,它同建筑
9、设计和室内设计关系也最为密切。错视觉中,有图形错觉、透视错觉、光影错觉、体积错觉、质感错觉、空间错觉等。人们研究最多的是几何图形错觉。 向光性和私密性向光性:向光性是人类的本能和视觉的特性。 2私密性:私密性指个人或群体控制自身与他人在什么时候,以什么方式,在什么程度上与他人交换信息的需要。 私密性有四种基本状态:独居、亲密、匿名、保留。 领域和个人空间 领域是指人为了某种需要而占据的一定空间范围。这种范围可以是个人座位,或是一间房子,甚至一片区域。它可以是有围墙等具体的过界,也可能是象征性的,容易为其他人识别的边界标志,或是使人感知的空间范围。关于领域的研究,对建筑设计和室内设计也具有指导意
10、义。 个人空间是指存在于个体周围的最小空间范围。 个人空间是个人活动和生存的基础,对这范围的侵犯和干扰,将会引起人的焦虑和不安,它随着个体活动而移动,它和领域概念的不同点就在于它是生理和心理上所需要的最小空间。 人体测量学由来和发展 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人体尺寸上的差别的一门学科 。 早在公元前一世纪罗马建筑师Vitruvian就已从建筑学的角度对人体尺度作了较全面的论述,他从人体各部位的关系中,发现人体基本上以肚脐为中心。 以往人体测量学研究的理论、方法和成果,为我们现在和将来的研究提供了借鉴。但由于人类个体和群体的差异,生活环境的变化,使用目的不同,
11、使得人体测量数据处于缓慢的变化之中,因此以往的和其他国家的人体测量数据不可能照抄照搬。 影响人体测量的个体和群体差异的主要因素有:种族 、地区 、性别 、年龄 、职业脑力劳动者和体力劳动者 、不同时期由于经济条件、文化生活水平,生活习惯等因素均会影响人体尺寸的变化。 人体测量学与室内设计的关系 人体测量是工业产品设计、工业场所设计、室内空间设计的基础,这些设计也正是室内设计的主要内容。1工业产品设计2工作场所设计3室内空间设计 人体测量的内容和方法 人体测量内容的主要有四个方面:人体构造尺寸、人体功能尺寸、人体重量和人体的推拉力。 人体测量方法主要有以下四种:丈量法、摄像法、问卷法、自控或摇感
12、测试法。 百分位、平均数、标准差和人体尺寸的相关定律 测量数据时要注意根椐设计内容和性质来选用合适的百分数据。以下几点原则可供参考: (1)够得着的距离,一般选用第5百分位的尺寸,如设计坐着或站着的功能高度,对于第5百分位的人够得着,则95%的人肯定够得着。如适合矮个子的椅面高度,对于第5百分位以上的人来说,只要将腿向前伸一点,也就可以了,而仅有5%的人脚可能够不着地。容得下的距离,一般选用第95百分位的尺寸,如设计通行间距,对于95%的人能够通过的走道,而只有5%的人通行有困难,即大个子的人能够通行,对于小个子的人一定能够通行。 (3)常用高度,一般选用第50百分位的尺寸。如门铃、把手、电灯
13、开关的高度,厨房设备高度等,这样既照顾矮个子的使用要求,也考虑高个子的需要。 (4)可调节尺寸,若确定百分位大小有一定困难,条件许可时,可增加一个调节尺寸。如采用升降椅子或可调节高度的搁板,用这此调节尺寸的措施来满足大多数人的使用要求。调节尺寸的大小是根据人体尺寸、工作性质和家具及设备的加工能力来决定的。 2平均数(M)与标准差(SD)在实际工作中常常会提到平均数的概念,就会将第50百分位的人体尺寸代表“平均人”的尺寸。实际上这是错误的,这里不存在“平均人”。第50百分位只说明某一项人体尺寸仅适合50%人的要求,而某一项尺寸的第50百分位的数值和该项尺寸的平均值相等。 人与自然环境:1大自然诞
14、生了人类 2人类利用和改造环境3环境保护和治理 环境构成 广义地说,环境是包括我们周围一切事物的总和,其内容和构成是复杂的。 1大小构成:如按构成空间大小来分,环境可以分为微观环境、中观环境和宏环境。2构成因素:,环境包括空气、阳光、水体、矿物、植物、动物、微生物和人类等,它进一步可分为物理环境、化学环境、生物环境和社会环境。这种分类可供自然科学工作者参考。3构成性质:环境包括自然环境、生物环境、人工环境和社会环境。 刺激与效应:1人体体外感官和环境交互作用2人体内感官和环境的交互作用3人的心理和环境的交互作用4刺激和效应 知觉传递与表达 知觉传递2知觉表现3心理量表 人体舒适性 舒适性概念:
15、这是一个复杂的动态概念。它因人、因时、因地而不同,正因为如此,同样的室内环境,会给人不同的感受。舒适性还要涉及到安全、卫生的概念。 2舒适性类型:总的来说,人体舒适性包含两个方面,一个行为舒适性,二是知觉舒适性。 环境行为 人类的环境行为是由于客观环境的刺激作用,或是由于自身的生理或心理的需要,或是由于社会因素作用所形成的。作用的结果则表现出适应、改造和创造新的环境。因此,人类的建筑活动是由于人和环境的交互作用的结果,这里的人则包含社会群体作用 环境行为有以下一些特征: 1客观环境2自我需要3环境制约 人的行为习性 人类在长期生活和社会发展中,由于人和环境的交互作用,逐步形成了许多适应环境的本
16、能,这就是人的行为习性。1抄近路2识途性3左侧通行4左转弯5从众习性 6聚集效应 人的行为模式1行为模式化依据2行为模式的分类(1)空间行为模式(2)计划模式(3)预测模式 行为与室内空间尺度 适应行为要求的室内空间尺度,是相对概念,其空间大小也是动态尺寸。室内空间尺度是一个整体概念。首先要满足人的生理要求(同时存在心理因素的影响),故其空间尺度则涉及到环境行为的活动范围(三维空间),和满足行为要求的家具、设备等所占的空间大小。另外满足人的心理要求同时存在生理要求的作用,如听觉、嗅觉等)。行为的空间和知觉的空间是相互关联、相互影响的。不同环境、场所有不同的要求。 行为与室内空间设计概念 确定行
17、为空间尺度:(1)大空间主要指公共行为的空间(2)中空间主要指事务行为的空间(3)小空间一般指具有较强个人行为的空间(4)局部空间主要指人体功能尺寸空间 2确定行为空间分布:(1)有规则的行为空间前后状态的行为空间。左右状态的行为空间。上下状态的行为空间。指向性状态的行为空间(2)无规则的行为空间视觉特性:1光知觉特性2颜色和知觉特性3形状和知觉性4质地知觉特性5空间知觉特性6时间知觉性7恒常特性光线与视觉:1人与光线:(1)光线的作用(2)光与健康(3)室内光的利用和遮挡 2视觉机能:(1)视力(2)适应(3)视敏度(4)视野(5)闪烁(6)眩光 (7)立体视觉光觉质量光觉质量(1)日照 (
18、2)天然采光 (3)人工照明 5室内光环境设计概念:(1)天然采光 (2)人工照明色彩与视觉 1色彩及其特性:(1)光与色 (2)光色与物体色 (3)色彩三属性 2色彩的视觉现象:(1)色觉(2)色彩对比(3)色彩常性(4)色彩知觉效应(5)色错觉 3室内色彩设计概念 (1)色彩与室内环境气氛(2)室内色调(3)室内配色(4)色彩调和(5)室内色彩设计举例形态与视觉1形态知觉2等字视野3图形与背景4图形的建立5 图形的视觉特征:(1)几何图形的相对概念2)稳定的图形一般都有客观的几何图形特征。(3)几何形体具有主观的视觉图形特征 质地与视觉:1质地的知觉2质地的视觉特性:1)重量感(2)温度感
19、(3)空间感(4)尺度感(5)方向感(6)力度感 3室内空间界面设计概念 (1)立意 (2)室内空间界面质地设计 空间视觉特性:(1)空间大小(2)空间形状(3)空间方向(4)空间深度(5)空间质地(6)空间明暗(7)空间冷暖(8)空间旷奥度 2空间旷奥度 声音与听觉 1。声源 (1)点声源或单声源(2)线声源(3)面声源或声辐射面(4)“立体”辐射声源或发声体 2可听声 3噪声对人的影响(1)噪声会影响听者的注意力,使人烦恼(2)噪声会降低人们的工作效率,尤其对脑力劳动的干扰3)噪声会使人们的工作效率,尤其对脑力劳动的干扰;(4)噪声影响睡眠。时间长了,则会影响人体的新陈代谢,消化衰退与血压
20、升高。(5)大于150dB 的噪声,会立即破坏人的听觉器官,或局部损失听觉,轻者则造成听力衰退。听觉特征:1听觉适应2听觉方向3音调与音色4响度级和响度5听觉与时差6双耳听闻效应7掩蔽效应8声音的记忆的联想 室内噪声控制与隔声:1控制声源(1)降低声源的发声强度(2)改变声源的频率特性及其方向性(3)避免声源与其相邻传递媒质的耦合 2控制声音的传递过程(1)增加传递途径(2)吸收或限制传递途径上的声能(3)利用不连续媒质表面的反射和阻挡,主要采用隔声处理。 隔声:(1)对声源的隔声,可采用隔声罩。(2)对接收者的隔声,采用隔声间(室)的结构形式。(3)对噪声传播途径,可采用隔声墙与隔屏,对防止
21、噪声的传播和迭加会收到很好的效果。 室内音质设计概念 1噪声控制:(1)确定厅堂内允许噪声值(2)确定环境背景噪声值(3)环境噪声处理(4)建筑内噪声源处理(5)隔声量计算和隔声构造的选择 音质设计:(1)选择合理的房间容积和形态(2)反射面及舞台反射罩的设计(3)选择合适的混响时间(4)混响时间计算(5)吸声材料的布置 触觉与环境:1刺激与触觉2触觉感受性3触觉和室内环境设计的的概念:(1)触觉的功能(2)触觉在室内环境中 温度觉与室内热环境 1人的热感觉2体温调节3人体与环境的热交换4最佳温度条件5人体与室内热环境(1)供暖(2)送冷(3)通风 皮肤痛觉 皮肤受到足够强的机械的、化学的、电
22、的种种刺激,就会产生痛觉。与其他感觉相比,痛觉没有专一的适宜刺激。皮肤痛觉长期以来被认为是触觉感受器受到过度刺激所产生的,而不是一个独立的肤觉。但某些实验又证明痛觉是独立存在的。近年来,对痛觉的认识是趋于痛觉是感觉的、情绪的和动机的因素的结合。 嗅觉刺激主要属于有机物而不是无机物。嗅觉是通过下列阶段而产生的: (1)有气味的物质不断向大气释放分子;(2)这些分子被吸入鼻腔,达到嗅觉感受器;(3)它们被吸附在嗅觉感受器的大小合适的位置上;(4)吸附伴随以能量变化,吸附是一个升温过程;(5)能量变化使电脉冲通过嗅神经达到大脑;(6)脑的加工导致嗅觉产生。 1嗅觉特性嗅觉阈限2体积流速3嗅觉适应4嗅
23、觉的相互作用5失嗅和错嗅6激素与嗅觉感受性 嗅觉与室内通风 嗅觉与环境的交互作用,实质上是嗅觉与空气的相互作用。空气品质的诸成分有对人体健康有益的东西,也有有害的东西。如何创造一个对人体健康有益的室内微气候,这是室内设计师的职责。通风不仅有利热环境的改善,而且能维持室内空气新鲜,经常将室外较洁净的新鲜空气引进室内,将室内有害气体排出一名词解释1.户内空间尺度:根据家庭生活各个功能空间尺度,考虑空间围合结构的特点以及建筑技术要求,综合各个功能空间尺度由三个部分组成:1)人体活动空间尺度;2)家具设备空间尺度;3)知觉空间尺度。2.带冰箱的厨房面积宜不小于4.5m2,带洗衣机的卫生间面积宜不小于3
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