二、 人體工程學的應用

1. 確定室內環(huán)境適應人體的最佳參數的依據

人體工程學將研究對象概括為各種人-機-環(huán)境系統，從整體出發(fā)研究系統內各要素間的交互作用，人是其中的關鍵因素。人體基礎數據主要有下列三個方面，即人體構造、人體尺度以及人體的動作域等的相關數據。

（1）人體構造

與人體工程學關系最緊密的是運動系統中的骨骼、關節(jié)和肌肉，這三部分在神經系統的支配下，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指揮收縮或舒張，使人體各部分協調動作。

達·芬奇根據維特魯威在《建筑十書》中的描述畫出了《維特魯威人》，展示了完美人體的肌肉構造和比例：一個站立的男人，雙手側向平伸的長度恰好是其高度，雙足和雙手的尖端恰好在以肚臍為中心的圓周上

（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。它主要以人體構造的基本尺寸（又稱為人體結構尺寸，主要是指人體的靜態(tài)尺寸，如：身高、坐高、肩寬、臀寬、手臂長度等）為依據，通過研究人體對環(huán)境中各種物理、化學因素的反應和適應力，分析環(huán)境因素對人的生理、心理以及工作效率的影響程序，確定人在生活、生產和活動中所處的各種環(huán)境的舒適范圍和安全限度，所進行的系統數據比較與分析結果的反映。人體尺度因國家、地域、民族、生活習慣等的不同而存在較大的差異。

立姿人體尺寸：

① 眼高

② 肩高

③ 肘高

④ 手功能高

垂直手握距離

側向手握距離

⑤ 會陰高

⑥ 脛骨點高

坐姿人體尺度：

① 坐高

② 坐姿頸椎點高

③ 坐姿眼高

④ 坐姿肩高

⑤ 坐姿肘高

⑥ 坐姿大腿厚

⑦ 坐姿膝高

⑧ 小腿加足高

⑨ 坐深

⑩ 臀膝距

? 坐姿下肢長

（3）人體動作域

人在室內各種工作和生活中活動范圍的大小，即動作域，它是確定室內空間尺度的重要依據之一。以各種測量方法測定的人體動作域，也是人體工程學研究的基礎數據。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。 

上方兩個圖中人體活動所占的空間尺度是以實測的平均數為準，特殊情況可按實際需要適當增減

上方兩個圖中人體活動所占的空間尺度是以實測的平均數為準，特殊情況可按實際需要適當增減

2. 確定室內用具形態(tài)尺度的主要依據

人類活動主要分為動態(tài)和靜態(tài)兩種，確定室內用具的尺寸適合人使用的依據就是人體的尺度，只有滿足使用者的生活行為、心理需要，才能設計出適合人使用的用具，從而提供舒適的環(huán)境，提高工作效率。

3. 提供室內環(huán)境設計的科學參數和依據

現代室內設計涉及的設計內容有很高的技術含量，與人體工程學等關系極為密切。人體工程學在室內環(huán)境設計中受到重視，使得人與物和環(huán)境間的設計方法更具有科學依據。

（1）室內光環(huán)境設計

光是人們認識世界的一種媒介，是視覺感知的基礎，有了光線才有了人類世界。就室內設計來說，光的作用也是不可小覷的，因而在設計之初就應該充分考慮到采光照明的方案，創(chuàng)造安全、實用、經濟、美觀的光環(huán)境。

光是能量的一種形式，是具有波狀運動的電磁輻射的巨大連續(xù)統一體中的很狹小的一部分。根據波長可以將電磁波分為宇宙射線、X射線、紫外線、可見光等。

一般的室內光環(huán)境設計中采用兩種方式：自然光和人工照明。

① 自然光

自然光源類型

我們在白天的時候才能感受到自然光，即晝光，晝光由直射地面的陽光（或稱日光）和天空光（或稱天光）組成。

自然光源采光部位

自然光源柔和，節(jié)省能源。通常采用窗戶來接收光源，有天窗、側窗，可根據不同的需求進行改變。不同的開窗方式會產生不同的室內效果，從而改變人對環(huán)境的感受。

開啟側窗，使得屋子開敞明亮，讓人感覺舒爽。不同的窗型給人的體驗也會有所差別，如橫向窗給人開闊、舒展的感覺，豎向的條窗則有條幅式掛軸之感。

800mm ≤窗臺高≤ 1000mm，通常選擇900mm，根據規(guī)范，住宅窗臺高度小于900mm，需要加欄桿

落地窗窗臺低矮，在視覺上沒有遮擋，使室內和室外緊密融合。人們可以更全面地看到室外的景色，視野開闊，極具震撼力。

200mm ≤窗臺高≤ 450mm，為了安全通常加欄桿

開設高側窗有利有弊：一方面它減少了眩光，取得了良好的私密性，給人安定感；另一方面進光量有限，一定程度上隔絕了外界信息，也會帶給人閉塞的感覺。

窗臺高≥ 1200mm，一般在衛(wèi)生間或者樓梯間使用，有的展覽建筑也會采用

天窗接受的日照時長較長，進光量均勻，讓人有新穎之感。透過天窗可以看到藍天白云，給人身處自然的天然感。

自然光采光質量的決定因素

光線充足：室內光線是否充足表現為室內照度的強弱，這取決于天空亮度的大小。不同的地區(qū)總照度和散射照度也不同，在設計時需要根據地域來確定室內照度標準。

光線均勻：室內采光的質量應考慮光線是否均勻、穩(wěn)定，是否會產生暗影和眩光等現象。

采光口形態(tài)：采光的質量主要取決于采光口的大小、形狀、離地高度以及采光口的分布和間距。對有特殊要求的室內環(huán)境，如多媒體室，為了防止眩光，通常采用提高背景的相對亮度或者提高窗口高度的方法。窗墻的高度增高后，會對眼睛產生一個保護角。

豎向保護角

水平保護角

② 人工照明

人工照明是采用各種發(fā)光設備來為房間提供光源的一種照明方式，不同燈具的組合方式也會帶來不同的光環(huán)境效果，能耗和自然采光比相對較大。

防止眩光

在設置照明系統時，要盡量避免眩目和眩光的情況出現，眩光取決于光源在視線方向的亮度，其炫目程度是由背景的亮度決定的。眩光的種類有三種。

直接眩光：眼睛直視光源（燈具）所產生，會有刺眼不舒服的情況。

反射眩光：反射眩光就是我們通常認為的反光，使得物體的呈現不清晰，會發(fā)生眼睛疲勞、閱讀吃力的情況。

背景眩光：一般是背景環(huán)境的光線進入眼部過多，影響到正常識別物體的能力。

發(fā)光體角度與眩光的關系

（2）室內色彩設計

色彩具有三種屬性，色相、明度、飽和度。人們在辨別色彩時，其顏色都是有由這三個屬性疊加而成的。

室內環(huán)境帶給人的影響很大程度上來源于整體呈現出的色彩，色彩對人引起的視覺效果在物理性質方面的反映有冷暖、遠近、大小、輕重等，其帶來的這些物理效應是設計師需要著重考慮的因素之一，因而在設計時，要結合人體工程學合理利用色彩。

① 溫度感

不同的色彩會產生不同的溫度感，可以粗略歸類為暖色、冷色、中性色。像紅色、黃色為暖色（1：pR~8：Y）；藍色、青色為冷色（13：bG~19：pB）；紫色、綠色這種無明顯冷暖感覺的為中性色，中性色的冷暖感需要依靠對比來呈現。

② 距離感

色彩可以讓人感覺進退、凹凸、遠近的不同，以色相和明度影響最大。一般情況下，高明度暖色系色彩具有凸出、接近的效果，而低明度冷色系色彩則會帶來凹陷、遠離之感。在室內設計中，如起居室，采用白色的背景、鮮亮的擺件，就會有接近的效果。

色彩的前進感。在走廊的深處使用暖色，可以獲得長走廊距離縮短之感

色彩的后退感。通過在走廊的深處采用冷色調，能讓走廊變得更寬或者更有縱深感

③ 尺度感

尺度感是指受到色彩各項特性的制約，從而給人帶來的物體膨脹或者收縮的效應。通常來說明度高、飽和度高的色彩容易產生色覺膨脹感。而為了達到色彩的平衡，通常的方式是改變色彩寬度。

圍棋的棋子是明度差最大的顏色：白色和黑色。由于白色的膨脹感，白色棋子的尺寸會小于黑色棋子的尺寸，從而達到看起來一樣大的視覺效果

④ 重量感

色彩的重量感主要受到明度的影響，一般是暗色感覺重，亮色感覺輕。在室內設計中，一般在底部、基座使用暗色，如踢腳線，獲得安定穩(wěn)重之感。而在頂棚的部位則選用較淺的顏色，如吊燈、風扇燈，可以達到輕盈、靈活的效果。

（3）聲環(huán)境設計

聲音是人感知世界的一種方式，也是室內設計的要素之一。為營造舒適宜人的環(huán)境，需要對聲環(huán)境進行設計，這其中的重點就是防噪聲。

① 聲音的傳播方式

聲音以波的形式在介質中傳播。在室內設計領域，介質主要是指空氣和固體。

聲音的傳導方式

② 噪聲

噪聲從廣義上來說是指除了能傳播信息或者有價值的聲音外的一切聲音。不同響度的聲音，會在不同程度上刺激人耳，從而使人產生不同的心理效應。

（4）熱環(huán)境設計

我們把影響人體冷熱感覺的各種因素所構成的環(huán)境稱為熱環(huán)境,在室內設計中研究熱環(huán)境的目的在于為人類的生活、工作、學習提供最佳的室內熱舒適條件。

室內熱環(huán)境由室內空氣溫度、空氣濕度、氣流速度和平均輻射溫度四要素綜合形成, 以人的熱舒適程度作為評價標準。室內熱環(huán)境質量的高低對人們的身體健康、生活水平、工作學習效率將產生重大影響。

① 室內空氣溫度

室內氣溫是表征室內熱環(huán)境的主要指標, 它是影響人體熱舒適的主要因素。空氣溫度在25℃左右時, 腦力勞動的工作效率最高，人感覺較為舒適。

② 室內空氣濕度

空氣濕度直接或間接影響人體的熱舒適, 它在人體能量平衡、熱感覺、皮膚潮濕度、人體健康以及室內空氣品質的可接受度方面是一項重要的影響因素。同時室內環(huán)境相對濕度較大會造成建筑潮濕, 有時甚至會出現結露現象。

③ 室內氣流流速

當室內空氣流動性較低時，室內環(huán)境中的空氣得不到有效的通風換氣。風速大有利于人體散熱、散濕,提高熱舒適度，但風速過大, 會有吹風感冒的危險。

④ 室內平均輻射溫度

平均輻射溫度是室內熱輻射指標, 它取決于空間周圍表面溫度。經過研究表明, 為保持工作者的熱舒適狀態(tài), 空氣溫度與周圍墻體溫度的差值不得超過7℃。