人體工程學(xué)的應(yīng)用

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人體工程學(xué)的含義和發(fā)展

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

　　人體工程學(xué)起源于歐美，原先是在工業(yè)社會(huì)中，開始大量生產(chǎn)和使用機(jī)械設(shè)施的情況下，探求人與機(jī)械之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，作為獨(dú)立學(xué)科有40多年的歷史。第二次世界大戰(zhàn)中的軍事科學(xué)技術(shù)，開始運(yùn)用人體工程學(xué)的原理和方法，在坦克、飛機(jī)的內(nèi)艙設(shè)計(jì)中，如何使人在艙內(nèi)有效地操作和戰(zhàn)斗，并盡可能使人長時(shí)間地在小空間內(nèi)減少疲勞，即處理好：人—機(jī)—環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系。及至第二次世界大戰(zhàn)后，各國把人體工程學(xué)的實(shí)踐和研究成果，迅速有效地運(yùn)用到空間技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、建筑及室內(nèi)設(shè)計(jì)中去，1960年創(chuàng)建了國際人體工程學(xué)協(xié)會(huì)。

　　及至當(dāng)今，社會(huì)發(fā)展向后工業(yè)社會(huì)、信息社會(huì)過渡，重視“以人為本”，為人服務(wù)，人體工程學(xué)強(qiáng)調(diào)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(chǎn)活動(dòng)中綜合分析的新思路。

　　日本千葉大學(xué)小原教授認(rèn)為：人體工程學(xué)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(yīng)人體解剖學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)的各種特征。

　　其實(shí)人—物—環(huán)境是密切地聯(lián)系在一起的一個(gè)系統(tǒng)，今后“可望運(yùn)用人體工程學(xué)主動(dòng)地、高效率地支配生活環(huán)境”。

　　人體工程學(xué)聯(lián)系到室內(nèi)設(shè)計(jì)，其含義為：以人為主體，運(yùn)用人體計(jì)測(cè)、生理、心理計(jì)測(cè)等手段和方法，研究人體結(jié)構(gòu)功能、心理、力學(xué)等方面與室內(nèi)環(huán)境之間的合理協(xié)調(diào)關(guān)系，以適合人的身心活動(dòng)要求，取得最佳的使用效能，其目標(biāo)應(yīng)是安全、健康、高效能和舒適。人體工程學(xué)與有關(guān)學(xué)科以及人體工程學(xué)中人、室內(nèi)環(huán)境和設(shè)施的相互關(guān)系。

　　人體工程學(xué)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和計(jì)測(cè)手段

　　一、人體基礎(chǔ)數(shù)據(jù)人體基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要有下列三個(gè)方面，即有關(guān)人體構(gòu)造、人體尺度以及人體的動(dòng)作域等的有關(guān)數(shù)據(jù)。

　　1、人體構(gòu)造與人體工程學(xué)關(guān)系最緊密的是運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中的骨骼、關(guān)節(jié)和肌肉，這三部分在神經(jīng)系統(tǒng)支配下，使人體各部分完成一系列的運(yùn)動(dòng)。骨骼由顱骨、軀干骨、四肢骨三部分組成，脊柱可完成多種運(yùn)動(dòng)，是人體的支柱，關(guān)節(jié)起骨間連接且能活動(dòng)的作用，肌肉中的骨骼肌受神經(jīng)系統(tǒng)指揮收縮或舒張，使人體各部分協(xié)調(diào)動(dòng)作。

　　2、人體尺度人體尺度是人體工程學(xué)研究的最基本的數(shù)據(jù)之一。

　　3、人體動(dòng)作域人們?cè)谑覂?nèi)各種工作和生活活動(dòng)范圍的大小，即動(dòng)作域，它是確定室內(nèi)空間尺度的重要依據(jù)因素之一。以各種計(jì)測(cè)方法測(cè)定的人體動(dòng)作域，也是人體工程學(xué)研究的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。如果說人體尺度是靜態(tài)的、相對(duì)固定的數(shù)據(jù)，人體動(dòng)作域的尺度則為動(dòng)態(tài)的，其動(dòng)態(tài)尺度與活動(dòng)情景狀態(tài)有關(guān)。

　　室內(nèi)設(shè)計(jì)時(shí)人體尺度具體數(shù)據(jù)尺寸的選用，應(yīng)考慮在不同空間與圍護(hù)的狀態(tài)下，人們動(dòng)作和活動(dòng)的安全，以及對(duì)大多數(shù)人的適宜尺寸，并強(qiáng)調(diào)其中以安全為前提。

　　例如：對(duì)門洞高度、樓梯通行凈高、欄桿扶手高度等，應(yīng)取男性人體高度的上限，并適當(dāng)加以人體動(dòng)態(tài)時(shí)的余量進(jìn)行設(shè)計(jì)；對(duì)踏步高度、上擱板或掛構(gòu)高度等，應(yīng)按女性人體的平均高度進(jìn)行設(shè)計(jì)。

　　二、人體生理計(jì)測(cè)根據(jù)人體在進(jìn)行各種活動(dòng)時(shí)，有關(guān)生理狀態(tài)變化的情況，通過計(jì)測(cè)手段，予以客觀的、科學(xué)的測(cè)定，以分析人在活動(dòng)時(shí)的能量和負(fù)荷大小。

　　人體生理計(jì)測(cè)方法主要有：

　　1、肌電圖方法把人體活動(dòng)時(shí)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(xiàng)活動(dòng)強(qiáng)度和負(fù)荷。

　　2、能量代謝率方法由于人體活動(dòng)消耗能量而相應(yīng)引起的耗氧量值，與其平時(shí)耗氧量相比，以此測(cè)定活動(dòng)狀態(tài)的強(qiáng)度，能量代謝率的計(jì)算式，以及不同活動(dòng)的能量代謝率（RMR）。其計(jì)算式如下：

　　運(yùn)動(dòng)時(shí)氧耗量-安靜時(shí)氧耗量能量代謝率（RMR）

　　基礎(chǔ)代謝率耗量3、精神反射電流方法對(duì)人體因活動(dòng)而排出的汗液量作電流測(cè)定，從而定量地了解外界精神因素的強(qiáng)度，據(jù)此確定人體活動(dòng)時(shí)的負(fù)荷大小。

　　三、人體心理計(jì)測(cè)心理計(jì)測(cè)采用的有精神物理學(xué)測(cè)量法及尺度法等。

　　1、精神物理學(xué)測(cè)量法用物理學(xué)的方法，測(cè)定人體神經(jīng)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(xué)中劃分量度，例如在一直線上劃分線段，依順序標(biāo)定評(píng)語可由專家或一般人，相應(yīng)地對(duì)美丑、新舊、優(yōu)劣進(jìn)行評(píng)測(cè)。

　　人體工程學(xué)在室內(nèi)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

　　由于人體工程學(xué)是一門新興的學(xué)科，人體工程學(xué)在室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)中應(yīng)用的深度和廣度，有待于進(jìn)一步認(rèn)真開發(fā)，目前已有開展的應(yīng)用方面如下：

　　一、確定人和人際在室內(nèi)活動(dòng)所需空間的主要依據(jù)根據(jù)人體工程學(xué)中的有關(guān)計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)，從人的尺度、動(dòng)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(shè)施的形體、尺度及其使用范圍的主要依據(jù)家具設(shè)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(jù)；同時(shí)，人們?yōu)榱耸褂眠@些家具和設(shè)施，其周圍必須留有活動(dòng)和使用的最小余地，這些要求都由人體工程科學(xué)地予以解決。室內(nèi)空間越小，停留時(shí)間越長，對(duì)這方面內(nèi)容測(cè)試的要求也越高，例如車廂、船艙、機(jī)艙等交通工具內(nèi)部空間的設(shè)計(jì)。

　　三、提供適應(yīng)人體的室內(nèi)物理環(huán)境的最佳參數(shù)室內(nèi)物理環(huán)境主要有室內(nèi)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(nèi)設(shè)計(jì)時(shí)有了上述要求的科學(xué)的參數(shù)后，在設(shè)計(jì)時(shí)就有可能有正確的決策。

　　四、對(duì)視覺要素的計(jì)測(cè)為室內(nèi)視覺環(huán)境設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)人眼的視力、視野、光覺、色覺是視覺的要素，人體工程學(xué)通過計(jì)測(cè)得到的數(shù)據(jù)，對(duì)室內(nèi)光照設(shè)計(jì)、室內(nèi)色彩設(shè)計(jì)、視覺最佳區(qū)域等提供了科學(xué)的依據(jù)。

　　環(huán)境心理學(xué)與室內(nèi)設(shè)計(jì)在闡述環(huán)境心理學(xué)之前，我們先對(duì)“環(huán)境”和“心理學(xué)”的概念簡(jiǎn)要地了解一下。環(huán)境即為“周圍的境況”，相對(duì)于人而言，環(huán)境可以說是圍繞著人們，并對(duì)人們的行為產(chǎn)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(jié)構(gòu)，可以認(rèn)為環(huán)境是一系列有關(guān)的多種元素和人的關(guān)系的綜合。人們既可以使外界事物產(chǎn)生變化，而這些變化了的事物，又會(huì)反過來對(duì)行為主體的人產(chǎn)生影響。例如人們?cè)O(shè)計(jì)創(chuàng)造了簡(jiǎn)潔、明亮、高雅、有序的辦公室內(nèi)環(huán)境，相應(yīng)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(dǎo)人們更為文明、更為有效地進(jìn)行工作。心理學(xué)則是“研究認(rèn)識(shí)、情感、意志等心理過程和能力、性格等心理特征”的學(xué)科。