基于人機(jī)工程學(xué)的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部環(huán)境設(shè)計(jì)

楊 靜

（咸陽(yáng)師范學(xué)院，陜西 咸陽(yáng) 712000）

近年來(lái),在“以人為本”理念的帶動(dòng)下，人機(jī)工程學(xué)的研究領(lǐng)域深入到各個(gè)行業(yè)，得到了空前的發(fā)展。人機(jī)工程學(xué)始終是以人-機(jī)-環(huán)境作為研究的對(duì)象,通過(guò)揭示人-機(jī)-環(huán)境之間相互關(guān)系的規(guī)律，達(dá)到系統(tǒng)總體性能的最優(yōu)化，改善工作和生活環(huán)境，讓使用者更健康、高效、愉快地工作和生活。在實(shí)驗(yàn)室中,做實(shí)驗(yàn)者、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)臺(tái)和實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部環(huán)境等因素組成了實(shí)驗(yàn)室特有的人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)。如何應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)原理，創(chuàng)造令做實(shí)驗(yàn)者身心愉悅的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部環(huán)境系統(tǒng)是本文探討的主要內(nèi)容,通過(guò)這些問(wèn)題的研究，使實(shí)驗(yàn)室人-機(jī)-環(huán)境達(dá)到最優(yōu)化。

1 人機(jī)工程學(xué)的含義

人機(jī)工程學(xué)起源于歐美，又稱“人類工效學(xué)”,最早是在工業(yè)社會(huì)中，開始大量使用和生產(chǎn)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。人機(jī)工程學(xué)是一門涉及諸多方面的綜合性邊緣學(xué)科。國(guó)際人機(jī)工程學(xué)學(xué)會(huì)對(duì)人機(jī)工程學(xué)的定義是:“研究人在工作環(huán)境中的解剖學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)等方面的因素,研究系統(tǒng)中各組成部分的交互作用(效率、健康、安全、舒適等),研究在工作和家庭中、在休假的環(huán)境里，如何實(shí)現(xiàn)人-機(jī)-環(huán)境最優(yōu)化的問(wèn)題的學(xué)科”。

2 人機(jī)工程學(xué)與實(shí)驗(yàn)室環(huán)境設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)室是科研和教學(xué)實(shí)踐開展的重要場(chǎng)所，其內(nèi)部環(huán)境設(shè)計(jì)的優(yōu)劣不僅影響著實(shí)驗(yàn)開展的準(zhǔn)確度和效率，還影響著實(shí)驗(yàn)者的心理感受和創(chuàng)造力的發(fā)揮。人機(jī)工程學(xué)應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境設(shè)計(jì)，本著健康、安全、高效和舒適的目標(biāo)，以人為主體，運(yùn)用人體測(cè)量、生理、心理測(cè)量等手段和方法，使人體結(jié)構(gòu)功能、心理、力學(xué)等與實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部環(huán)境設(shè)計(jì)之間協(xié)調(diào)統(tǒng)一，令人們感到工作生活在其中，感受到關(guān)懷和尊重，滿足人的身體和精神需求，最終出發(fā)點(diǎn)和目的都是為人服務(wù)，進(jìn)而提高使用效能。

實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)設(shè)計(jì)作為環(huán)境設(shè)計(jì)系列中的一環(huán)，首先必須對(duì)所在建筑物的功能特點(diǎn)、設(shè)計(jì)意圖、結(jié)構(gòu)框架、設(shè)施設(shè)備以及建筑物所在地區(qū)的室外環(huán)境充分了解，還應(yīng)了解現(xiàn)代室內(nèi)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)要求和發(fā)展趨勢(shì)。以人機(jī)工程學(xué)為依據(jù)進(jìn)行室內(nèi)設(shè)計(jì)，“夠得著的距離，容得下的空間”是最重要的原則，使人與空間形成良好舒適的相互關(guān)系。具體在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)為：為家具、設(shè)施的尺度及其使用范圍的確定提供主要依據(jù)，為人們?cè)谑覂?nèi)活動(dòng)所需的空間的確定提供主要依據(jù)，為人體在室內(nèi)環(huán)境中適應(yīng)的情況提供最佳參數(shù)，為室內(nèi)視覺(jué)環(huán)境設(shè)計(jì)提供合理的依據(jù)。

3 人機(jī)工程學(xué)在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

3.1 實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)

3.11 傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

實(shí)驗(yàn)臺(tái)是實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)的核心和重點(diǎn)，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)臺(tái)在最初設(shè)計(jì)時(shí)只考慮了工程功能的實(shí)現(xiàn)，忽略了人機(jī)界面的設(shè)計(jì)和操作者的感受，給實(shí)驗(yàn)操作帶來(lái)很多不便。例如：有些實(shí)驗(yàn)臺(tái)沒(méi)有統(tǒng)一的面板,儀器儀表隨意散亂放置,毫無(wú)條理，容易引起人的視覺(jué)疲勞,產(chǎn)生誤操作；有的實(shí)驗(yàn)臺(tái)顯示儀表的位置過(guò)高或過(guò)低,讀數(shù)不便，造成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差大；有的實(shí)驗(yàn)臺(tái)線路繁雜、反復(fù)交叉，造成實(shí)驗(yàn)觀察不便；有的實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)陳舊，與現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備不相配套,布局不合理等。

3.12 基于人機(jī)工程學(xué)的實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)

基于人機(jī)工程學(xué)的實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì),從工業(yè)設(shè)計(jì)角度出發(fā),結(jié)合人機(jī)工程學(xué)、色彩設(shè)計(jì)、產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)、操作界面設(shè)計(jì)等理論對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)改造，設(shè)計(jì)令使用者操作方便、坐著舒服、看得清楚的實(shí)驗(yàn)臺(tái)，提供舒適的操作空間、最佳的視覺(jué)效果以及最宜人的操作平臺(tái)。在確保實(shí)驗(yàn)要求的前提下，通過(guò)人機(jī)工程原理優(yōu)化設(shè)計(jì)出既能滿足實(shí)驗(yàn)功能又能滿足人性化需求的實(shí)驗(yàn)臺(tái)。

（1）實(shí)驗(yàn)臺(tái)活動(dòng)空間設(shè)計(jì)。使用者做實(shí)驗(yàn)的時(shí)間一般較長(zhǎng)，因此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)時(shí)必須為使用者留出足夠的活動(dòng)空間,從而避免使用者長(zhǎng)久保持一個(gè)姿態(tài)而感到疲勞。首先，操作員的座椅必須是前后位置可調(diào)以方便進(jìn)出；其次，實(shí)驗(yàn)臺(tái)面高度不應(yīng)低于使用者坐姿肘高，寬度不應(yīng)小于使用者兩肘間寬；最后,還應(yīng)該為使用者下肢留出足夠的活動(dòng)空間，避免使用者下肢長(zhǎng)時(shí)間處于彎曲狀態(tài),造成不適和疲勞。

（2）實(shí)驗(yàn)臺(tái)視野設(shè)計(jì)。視野是指頭部以正常姿態(tài)觀看對(duì)象時(shí)，頭和眼睛保持不動(dòng)或眼睛輕松轉(zhuǎn)動(dòng),觀看正前方所能感受到光刺激的空間范圍。實(shí)驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要在兼顧整體布局的情況下，保證實(shí)驗(yàn)主要操作對(duì)象處于最佳視野范圍內(nèi),視覺(jué)效果良好、易于操作。

（3）實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制面板的設(shè)計(jì)。對(duì)于帶有控制面板的實(shí)驗(yàn)臺(tái)，控制面板是操作者獲得有關(guān)實(shí)驗(yàn)運(yùn)行信息，發(fā)出控制指令的主要途徑，因此必須重視控制面板的設(shè)計(jì)?？刂泼姘逡话惆ㄖ甘緹?、儀表儀器、控制按鈕等，控制面板的設(shè)計(jì)要以使用者的操作速度和操作的準(zhǔn)確性為原則，按鈕要按壓舒適，布局合理易記憶，操作方便。

（4）實(shí)驗(yàn)臺(tái)坐椅設(shè)計(jì)。在實(shí)驗(yàn)室工作中，我們發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)室的坐椅通常樣式簡(jiǎn)單粗糙、椅面過(guò)硬、坐墊和靠背的設(shè)計(jì)不符合人機(jī)工程學(xué)原理，坐的時(shí)間稍長(zhǎng)就會(huì)有不舒服的感覺(jué)。以人機(jī)工程學(xué)為原理對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)用椅進(jìn)行設(shè)計(jì)，就必須從人體坐姿的生理形態(tài)、人體測(cè)量學(xué)以及人體體壓分布入手，依照我國(guó)成年人人體尺寸標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)確定椅子坐墊的舒適性和靠背的造型與結(jié)構(gòu)，根據(jù)坐墊和靠背舒適度調(diào)節(jié)尺寸范圍。一般來(lái)講，椅子靠背的傾斜角度對(duì)人體的舒適度影響很大，座墊和靠背的夾角越大，身體的負(fù)載就會(huì)向后背和大腿靠下的部位移動(dòng)，人體休息的效果就越好。因此，實(shí)驗(yàn)用椅的坐墊和靠背應(yīng)盡可能使操作者脊柱處于生理體位，保持正常的生理曲度，椅面要軟硬適中，高低恰當(dāng)，滿足做實(shí)驗(yàn)者對(duì)實(shí)驗(yàn)用椅舒適性的要求。

2.2 其他相關(guān)實(shí)驗(yàn)室家具設(shè)計(jì)

按照人機(jī)工程學(xué)的原理，實(shí)驗(yàn)室家具的設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮做實(shí)驗(yàn)者的需求，符合人體的生理特點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)仔細(xì)考慮人體所能觸及的活動(dòng)范圍；并根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的性質(zhì)特點(diǎn)確定家具的尺寸，以便于使用者拿放和歸類整理；還要根據(jù)使用者的生理、身體要求考慮“觸及”的舒適程度。基于安全的因素，家具的邊角應(yīng)盡量采用弧形設(shè)計(jì)以及保持良好的穩(wěn)定性。

2.3 實(shí)驗(yàn)室內(nèi)照明設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)室一般運(yùn)用全面性照明光源，避免強(qiáng)烈的眩光，光線性能要舒適柔和，照度均勻。電源插座要根據(jù)具體需求合理設(shè)計(jì)，安全方便。實(shí)驗(yàn)臺(tái)一般是做實(shí)驗(yàn)的焦點(diǎn)，因此要給予充足的光線照射，使實(shí)驗(yàn)臺(tái)醒目，富有活力，令操作者精神集中，視覺(jué)清晰，實(shí)驗(yàn)效率高。

2.5 實(shí)驗(yàn)室內(nèi)色彩設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)室內(nèi)色彩設(shè)計(jì)要以實(shí)驗(yàn)室的類別和基本特點(diǎn)為原則，必須滿足色彩使用功能和安全性的要求，例如實(shí)驗(yàn)臺(tái)的色彩與周圍環(huán)境對(duì)比鮮明，墻體使用淡綠色等，便于識(shí)別，增強(qiáng)安全系數(shù)。一般來(lái)說(shuō)，做實(shí)驗(yàn)的時(shí)間較長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)室的色調(diào)不宜太過(guò)單一，通常以冷色調(diào)為主，局部搭配暖色調(diào)，保持清醒嚴(yán)謹(jǐn)?shù)纳史諊耐瑫r(shí)還要滿足做實(shí)驗(yàn)者的心理機(jī)能和情感需要。

3 結(jié)論

在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部環(huán)境設(shè)計(jì)中應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)原理是人文關(guān)懷在室內(nèi)設(shè)計(jì)中的充分體現(xiàn)，能極大地改善和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)操作者的工作環(huán)境，促使實(shí)驗(yàn)操作科學(xué)、方便、舒適。同時(shí)令實(shí)驗(yàn)操作者擁有愉快的心理感受，提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確率，激發(fā)實(shí)驗(yàn)操作者的創(chuàng)造力，取得更好及更具有創(chuàng)新性的教學(xué)科研實(shí)驗(yàn)成果。

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