浅谈人体工程学在室内设计中的运用

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(山西建筑职业技术学院，山西 太原 030006)

引言

随着科学技术突飞猛进的发展和人们对生活质量的要求不断提高，对于与人们生活息息相关的环境舒适度、安全性等各个方面都提出了更高的要求。过去人们所做的各类设计，总是把人和物(设施、工具、家具)与环境(空间形状、尺度、氛围)割裂开来，认为人就是人，物就是物，环境就是环境，或者是让人去适应环境。而人体工程学的出现彻底颠覆了这种观念，认为室内设计的主体是人而不是物，设计的初衷是更好地为人服务。通过运用一些测量手法进行人体计测，例如人体静态尺度的测量、动态尺度范围的确定，还有对生理、心理的感受等，然后把这些数据运用到设计中，以便更好地为人服务。

1 人体工程学的起源与发展

人体工程学最早应用于欧美国家，原先是在工业社会中探求人与机械操作的合理协调关系。最早的研究服务于二战，在飞机、坦克等军事装备的内舱设计中，如何做到使人们能在舱内长时间地操作和战斗，并尽可能在小空间内减少疲劳感，这里主要就是研究人(飞行员、坦克操作人员)-机械(操纵杆、仪表)-环境(内舱空间)的合理协调关系。二战结束后，人们逐渐把人体工程学的研究成果有效地运用到与生活息息相关的各个领域中。1960年创建了国际人体工程学协会。

我国在人体工程学方面起步较晚，我国人体工程学的产生与发展和李建军先生有很大的关系，他曾任联合国教科文组织特邀顾问(1998—2002)，现任美国南加州大学人体工程学学科主任和上海复旦大学客座教授。他于1989年率先在深圳大学创办了人体工程学这门新型学科，我国由此开始了对人体工程学的研究，同年成立了中国人类工效学协会，1991年成为国际人类功效学会正式成员。

当今社会更加注重“以人为本”，人体工程学强调从人自身出发，研究人们的衣、食、住、行以及对一切生产、生活活动综合分析的新思路。

2 人体工程学的研究对象

人体工程学就是要做到以人为主体，运用人体计测、生理计测、心理计测等手段和方法，研究人体结构功能、心理、力学等方面与室内环境之间的合理协调关系，以适合人的身心活动需要，取得最佳的使用效能，其目标是安全、健康、高效能和舒适。它的研究对象主要分为两个方向，一个是人体各部位尺度计测，包括静态尺度和动态尺度。所谓静态尺度是指人在站立、坐等静止状态下测量的基本数据，静态基本尺度(又叫结构尺寸)主要为家具设备尺度提供依据。动态尺度是指人在工作和生活中需要的活动范围。动态尺度无法计算，一般研究立、坐、卧三种姿态，立姿活动空间主要包括上身及手臂的可及范围，坐姿活动空间主要包括上身、手臂、腿的活动范围，而卧姿空间主要包含手臂和腿的活动范围。而动态尺度的测量主要是要控制一个活动范围，为空间尺度提供依据。由于人的基本尺度受种族、地区、性别、年龄、职业、环境、遗传因素的影响，在体格方面存在明显差异，它不可能是一个具体数值，而是得到一个数据范围。例如，经过测量得出亚洲人的身高范围是151～188 cm。而在实际使用过程中，只能用其中的某一具体数值，这就需要依靠百分位来解决遇到的实际问题。

百分位的概念是指具有某一人体尺度和小于该尺寸的人占统计对象总人数的百分比。把所测量的数据进行统计，可以分别得出较高人体尺度、中等人体尺度和较低人体尺度，也就是人体尺度中的第5百分位，第50百分位和第95百分位，一般可叫作5%、50%和95%。在实际运用中，正确地选择百分位显得尤为重要。例如，在人体工程学中测量静态基本尺度的基础数据，包括膝盖高度和膝眶高度。膝盖高度是指人挺直坐立，从地面到膝盖骨中点的垂直距离；膝眶高度是指人挺直坐立，从地面到膝盖后面腿弯的垂直距离。膝盖高度的测量主要可以应用于确定书桌、会议桌等的高度，使大腿与上方障碍物之间留有适当间隙，而这个间隙肯定是越大越好，越大越能使人们在长时间的工作和学习中不感到疲劳，所以这个尺度选择95%比较合适。而膝眶高度主要可以用于确定座椅椅面高度，这个高度同样还是保证人们在长时间的工作和学习中不感到疲劳为宜，但这里要选择的是5%。原因是如果椅子偏低一些，腿的活动空间可以往前伸，但如果椅子偏高，则大腿受力较多，如果不能很好地通过小腿支撑在地面，人们很快就会感到腿麻不舒适，这样也就不符合人体工程学研究的意义。

人体工程学研究的另一个方向是人们的生理计测和心理计测，人们对各种物理环境的感受以及人体能力的感受等方面的内容。现在人体工程学这门学科已经成为提供室内设计的科学数据来源和评判室内设计质量好坏的标准之一。

3 人体工程学在室内设计中的应用

3.1 为确定人在室内空间的活动范围提供了依据

为正确地找到人在室内空间的活动范围，包含以下三个方面：

(1)人在室内的静点位置，与个人、群体的生活习惯、生活方式、工作习惯有很大关系，常见的静点位置应进行细化设计，留足够舒适的空间并进行细化。例如，两个较高的家具之间(如书柜与书桌之间)，一般应有600～700 mm的间隔；两个较矮的家具之间(如茶几与沙发之间)，一般需要450 mm的距离；双人床的两侧，均应留400～600 mm的空间，以保证上下床和整理被褥方便等。

(2)人的三维活动范围，指人的上下左右的正常活动范围和极限，对此要选择正确的百分位。例如踏步高度要选择较低人体尺度，即选择5%比较合适。

(3)人的活动方向，如人们在睡眠时习惯背光，背向自然光和灯光，这要求在摆放床时应考虑与窗的距离和室内光强度。

3.2 为家具、设备的具体尺度提供依据

现在在设计中已经有了详细的家具尺度表可供参考，例如座椅高度为400 mm左右。这个尺度的获得，首先是经过人体膝眶高度的测量得出一系列数据，然后进行百分位的选择。对于这个尺度要选5%，也就是较低人体尺度。这些都是经过反复测量和实际应用得出的最合理数据。

3.3 为确定人的感觉器官的适应力提供依据

这里主要是指为室内物理环境的设计提供有效数据。室内物理环境是指人们在室内空间所感受到的视觉环境、热环境、声环境、嗅觉环境、触觉环境等。例如，对于室内视觉环境，人们发现人的最佳视域区是低于水平线0°～30°之间，所以在货架上摆放物品时应放在视频线稍靠下的位置才便于人们看到。再如，人们发现色彩能带给人以不同的视域感受，白色有扩大空间的作用，其次是黄蓝绿，因此可以合理地运用这些原理以带给人们更为舒适的感受。对于热环境，温度为20 ℃左右、湿度为30%～60%是人体感受最佳的温度和湿度范围。对于声环境，允许值为15～45 dB，最佳值宜≯35 dB，若达到60 dB以上就会对正常的工作和生活造成干扰，所以对于60 dB以上的声环境需要采取相应的手段来降低噪声。对于室内嗅觉环境，主要是解决通风的问题，其次在设计中还要考虑气味的影响，例如厨房的油烟味、客厅的香烟味等。最后是触觉环境，人体皮肤上有很多感觉神经，能带给人们以冷、热、痛等感觉。人们都喜欢温暖舒适的生活感受，所以在室内设计中要多采用质感柔和的材料，以获得温馨感。

4 结语

目前，借助人体工程学这门学科得出的数据已经广泛应用于人们工作和生活中的方方面面。可以相信，未来的设计方向必然是以人为本，以人体感受为出发点服务于人的设计。