人體工程學的應用

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人體工程學的含義和發(fā)展

　　人體工程學（HumanEngineering），也稱人類工程學、人間工學或工效學（Ergonomics）。工效學Ergonomis原出希臘文“Ergo”，即“工作、勞動”和“nomos”即“規(guī)律、效果”，也即探討人們勞動、工作效果、效能的規(guī)律性。

　　人體工程學起源于歐美，原先是在工業(yè)社會中，開始大量生產和使用機械設施的情況下，探求人與機械之間的協(xié)調關系，作為獨立學科有40多年的歷史。第二次世界大戰(zhàn)中的軍事科學技術，開始運用人體工程學的原理和方法，在坦克、飛機的內艙設計中，如何使人在艙內有效地操作和戰(zhàn)斗，并盡可能使人長時間地在小空間內減少疲勞，即處理好：人—機—環(huán)境的協(xié)調關系。及至第二次世界大戰(zhàn)后，各國把人體工程學的實踐和研究成果，迅速有效地運用到空間技術、工業(yè)生產、建筑及室內設計中去，1960年創(chuàng)建了國際人體工程學協(xié)會。

　　及至當今，社會發(fā)展向后工業(yè)社會、信息社會過渡，重視“以人為本”，為人服務，人體工程學強調從人自身出發(fā)，在以人為主體的前提下研究人們衣、食、住、行以及一切生活、生產活動中綜合分析的新思路。

　　日本千葉大學小原教授認為：人體工程學是探知人體的工作能力及其極限，從而使人們所從事的工作趨向適應人體解剖學、生理學、心理學的各種特征。

　　其實人—物—環(huán)境是密切地聯(lián)系在一起的一個系統(tǒng)，今后“可望運用人體工程學主動地、高效率地支配生活環(huán)境”。

　　人體工程學聯(lián)系到室內設計，其含義為：以人為主體，運用人體計測、生理、心理計測等手段和方法，研究人體結構功能、心理、力學等方面與室內環(huán)境之間的合理協(xié)調關系，以適合人的身心活動要求，取得最佳的使用效能，其目標應是安全、健康、高效能和舒適。人體工程學與有關學科以及人體工程學中人、室內環(huán)境和設施的相互關系。

　　人體工程學的基礎數據和計測手段

　　一、人體基礎數據人體基礎數據主要有下列三個方面，即有關人體構造、人體尺度以及人體的動作域等的有關數據。

　　1、人體構造與人體工程學關系最緊密的是運動系統(tǒng)中的骨骼、關節(jié)和肌肉，這三部分在神經系統(tǒng)支配下，使人體各部分完成一系列的運動。骨骼由顱骨、軀干骨、四肢骨三部分組成，脊柱可完成多種運動，是人體的支柱，關節(jié)起骨間連接且能活動的作用，肌肉中的骨骼肌受神經系統(tǒng)指揮收縮或舒張，使人體各部分協(xié)調動作。

　　2、人體尺度人體尺度是人體工程學研究的最基本的數據之一。

　　3、人體動作域人們在室內各種工作和生活活動范圍的大小，即動作域，它是確定室內空間尺度的重要依據因素之一。以各種計測方法測定的人體動作域，也是人體工程學研究的基礎數據。如果說人體尺度是靜態(tài)的、相對固定的數據，人體動作域的尺度則為動態(tài)的，其動態(tài)尺度與活動情景狀態(tài)有關。

　　室內設計時人體尺度具體數據尺寸的選用，應考慮在不同空間與圍護的狀態(tài)下，人們動作和活動的安全，以及對大多數人的適宜尺寸，并強調其中以安全為前提。

　　例如：對門洞高度、樓梯通行凈高、欄桿扶手高度等，應取男性人體高度的上限，并適當加以人體動態(tài)時的余量進行設計；對踏步高度、上擱板或掛構高度等，應按女性人體的平均高度進行設計。

　　二、人體生理計測根據人體在進行各種活動時，有關生理狀態(tài)變化的情況，通過計測手段，予以客觀的、科學的測定，以分析人在活動時的能量和負荷大小。

　　人體生理計測方法主要有：

　　1、肌電圖方法把人體活動時肌肉張縮的狀態(tài)以電流圖記錄，從而可以定量地確定人體該項活動強度和負荷。

　　2、能量代謝率方法由于人體活動消耗能量而相應引起的耗氧量值，與其平時耗氧量相比，以此測定活動狀態(tài)的強度，能量代謝率的計算式，以及不同活動的能量代謝率（RMR）。其計算式如下：

　　運動時氧耗量-安靜時氧耗量能量代謝率（RMR）

　　基礎代謝率耗量3、精神反射電流方法對人體因活動而排出的汗液量作電流測定，從而定量地了解外界精神因素的強度，據此確定人體活動時的負荷大小。

　　三、人體心理計測心理計測采用的有精神物理學測量法及尺度法等。

　　1、精神物理學測量法用物理學的方法，測定人體神經的最小刺激量，以及感覺刺激量的最小差異。

　　2、尺度法以順序在心理學中劃分量度，例如在一直線上劃分線段，依順序標定評語可由專家或一般人，相應地對美丑、新舊、優(yōu)劣進行評測。

　　人體工程學在室內設計中的應用

　　由于人體工程學是一門新興的學科，人體工程學在室內環(huán)境設計中應用的深度和廣度，有待于進一步認真開發(fā)，目前已有開展的應用方面如下：

　　一、確定人和人際在室內活動所需空間的主要依據根據人體工程學中的有關計測數據，從人的尺度、動作域、心理空間以及人際交往的空間等，以確定空間范圍。

　　二、確定家具、設施的形體、尺度及其使用范圍的主要依據家具設施為人所使用，因此它們的形體、尺度必須以人體尺度為主要依據；同時，人們?yōu)榱耸褂眠@些家具和設施，其周圍必須留有活動和使用的最小余地，這些要求都由人體工程科學地予以解決。室內空間越小，停留時間越長，對這方面內容測試的要求也越高，例如車廂、船艙、機艙等交通工具內部空間的設計。

　　三、提供適應人體的室內物理環(huán)境的最佳參數室內物理環(huán)境主要有室內熱環(huán)境、聲環(huán)境、光環(huán)境、重力環(huán)境、輻射環(huán)境等，室內設計時有了上述要求的科學的參數后，在設計時就有可能有正確的決策。

　　四、對視覺要素的計測為室內視覺環(huán)境設計提供科學依據人眼的視力、視野、光覺、色覺是視覺的要素，人體工程學通過計測得到的數據，對室內光照設計、室內色彩設計、視覺最佳區(qū)域等提供了科學的依據。

　　環(huán)境心理學與室內設計在闡述環(huán)境心理學之前，我們先對“環(huán)境”和“心理學”的概念簡要地了解一下。環(huán)境即為“周圍的境況”，相對于人而言，環(huán)境可以說是圍繞著人們，并對人們的行為產生一定影響的外界事物。環(huán)境本身具有一定的秩序、模式和結構，可以認為環(huán)境是一系列有關的多種元素和人的關系的綜合。人們既可以使外界事物產生變化，而這些變化了的事物，又會反過來對行為主體的人產生影響。例如人們設計創(chuàng)造了簡潔、明亮、高雅、有序的辦公室內環(huán)境，相應地環(huán)境也能使在這一氛圍中工作的人們有良好的心理感受，能誘導人們更為文明、更為有效地進行工作。心理學則是“研究認識、情感、意志等心理過程和能力、性格等心理特征”的學科。