高校公共照明设施开关研究

马广韬　郑世明

摘要：

目的：为了研究高校公共照明设施开关的人机尺寸、色彩、导视等方面，让用户更准确地找到照明设施所对应的开关并方便使用，从而减少误操作，节省用户的时间，找到保护产品和节约能源。方法：通过实地调研分析，人机工程学人体尺寸、色彩和导视系统的运用，计算出照明设施开关的尺寸，合理利用色彩，推算出合理的具有导视功能的照明设施开关。结果：设施开关尺寸大小与人体尺寸、视距有直接的关系，色彩亮度对比度影响用户的使用，给用户正确指引，避免操作失误。结论：为公共照明设施开关设计提供理论依据，让用户更加准确地使用照明设施开关，延长照明设施的使用寿命，减少能源耗损，提高用户的工作效率。

关键词：

照明设施开关 导视 人机工程 色彩

中图分类号：TB472

文献标识码：A

文章編号：1003-0069（2015）02-0112-02

1 提出问题

研究发现，当用户走进一间教室，一间陌生的房间，甚至是自己熟悉的房间，想准确打开或关闭其中一个照明设施是不容易的。不难发现，当自己想打开头顶那盏照明设施时，却错误地打开了其他的照明设施，而又不得不再将其重新关闭：当老师在讲课打开多媒体需要关闭前排照明设施时，却错误地关闭了后排的照明设施，以至于需要用户去依次验证哪一个开关是控制前排的照明设施。这样一来既耗损了照明设施的寿命，又消耗了能源，浪费了用户的时间，降低了用户的体验。

用户在使用公共照明设施开关时会出现操作失误。研究其中原因发现以下几点：

①开关安装分布与现实照明设施分布不对应。如图（1） -间教室照明设施分布情况。而开关则安装在垂直于照明设施平面的教室墙上如图（2），这样一来用户很难从垂直的墙面开关上找到对应控制的照明设施。所以用户在使用开关时会出现误操作，想要开启哪一个照明设施时，需将开关依次打开，直到触发所要开启的照明设施，再将其余开关关闭。同样的，想要关闭其中一个照明设施时，依次将开关关闭，在关闭后如果不是想要触发的照明设施，用户需将其开关重新开启，依次直到找到所想触发的照明设施。

②设施开关控制与所对应照明设施分布不符合人机工程学分布。如图（3）所示设施开关分布面与照明设施面处于平行时正确人机工程学的对应关系。如果设施开关随意排布而不遵循对应原则，用户在使用时就会出现操作失误。

③设施开关色彩与墙面对比不明显，使得用户寻找开关时不易发现开关的分布。当用户走进一间房间，首先应该看到明显的开关位置，在夜晚应该有夜光提示，在白天应该也是极其醒目的，而不是在需要找照明设施开关时才到处寻找。

④设施开关尺寸设计的不合理，使得用户进行操作时出现失误，或者造成使用不方便。有的照明设施开关过大或者过小，都不能使用户对其有一个整体的正确把握，从而造成用户的操作失误。

针对以上所发现的问题进行研究。

2 设施开关尺寸

2.1 对于设施开关高度的计算

对于人体的测量如表（1）所示。得出人体臂长和视高度。视高在此取其均值1642mm，臂长去其均值334mm。

对于设施开关系统整体尺寸的把握，从人的视觉功能进行研究，用户在使用照明设施开关时最远的距离就是用户的臂长，而用户的最佳视角则是在300以内，如图（4）用户视角、视距和被观察物体尺寸关系如下：

式中：为视角，用分（）表示；为被看物体上两端的直线距离；为眼睛到被看物体的距离。由上式可知，当角度（弧度值）比较小时，该角度的正切函数与角度（弧度）值近似相等，因此可以得出：

L取其用户平均臂长334mm，8取最佳视角300带入得D=175mm，

H=h+D/2，其中H为设施位置高度，h为用户平均视高，h取1642mm，将其带入，H为1729.5mm。

2.2 对按钮长度进行计算

对沈阳建筑大学学生进行抽样调查，调查对象500人，其中男性273人，女性227人，研究将压力计，对每名调查对象进行测试，将舒适度分为9个等级，即从-4到4。O为最佳舒适度，一4是因为指压力过小而带来的触感度差，4为因指压力过大而带来的触感度差。

查表得出按钮的最小阻力值，如表（2）

根据公式F=fL，将最小阻力F2.8N带入，将所测用户指压力f数值带入得出力距L，经计算得出表（3），由此得出指压力f为1.12N，力距L为25mm时，用户舒适度最佳。

由公式D=2L，D为按键尺寸长度，L为力距，得出最佳尺寸D为50mm。

2.3 对按键宽度进行计算

经查找GB/10000-1988给出的中国成年人手部尺寸5项，食指宽度为21mm经查表（4）得出控制器最佳间距为50mm。

单个开关宽度计算根据公式hi=l，计算，其中h，为开关宽度Il为食指宽度，得出h1=21mm，双开关宽度计算根据公式h2=211+12，计算，其中h：为双开关宽度l1为食指宽度，l2为控制器最佳间距，得出h2=92mm

3 设施开关色彩选择

色觉视野，人眼接收不同颜色所带来的刺激反应不同，所形成的视野也不同。视野由大到小依次为白、黄、蓝、红、绿。

合适的色彩组合是十分重要的，起到事半功倍的效果，如果辨认延时超过50%，用户就会增加35%的失误。设施开关起到的作用就是开启照明设施，所以无论是不是第一次进入这个房间，无论白天黑夜，都应该第一时间发现照明设施开关的存在，如表（2）所示。

得出结论，在白色墙面与白色开关的前提下，用绿色作为背景色，达到清晰和醒目效果，方便于夜晚使用，在其表层加入夜光效果。

4 导视设计

研究对于开关的导视研究分为两个方向：

①设施开关分布面与照明设施面处于平行状态。在该状态下，开关分布与照明设施——对应，当处于平行面时，将现实空间照明设施的排布与设施开关排布高度切合，符合用户的使用心理，避免误操作如图（3）所示。

②设施开关分布面与照明设施面处于非平行状态。因为处于非平行面，照明设施和照明设施开关对应就会出现错乱感，很难找到准确而又符合使用习惯的排布，在该状态下，对设施开关系统进行设计，采用平面图纸的形式，对设施开关进行设计，达到平面地图的效果，与现实照明设施排布契合。如图（5）所示。

5 结论

①照明设施开关设施整体尺寸高度D采用175mm，位置高度H为1729.5mm，长度尺寸为50mm，单开关宽度尺寸为21mm，双开关宽度尺寸为92mm。

②颜色选用绿色，和白色作对比色，提高开关的醒目程度。

⑧照明设施开关采用对应现实空间原则，让用户通过分布图，直观找到照明设施开关所对应的照明设施。

④通过研究提供照明设施开关设计的理论依据和保护照明设施的使用寿命，降低能耗，节约用户使用时间，增加工作效率，提高用户的用户体验。