人體工程學(xué)在環(huán)境設(shè)計(jì)中的重要作用

馮俊

人體工程學(xué)，也稱人類工程學(xué)或人機(jī)工程學(xué)，最先在歐美等西方國家得到重視，開始于第一次世界大戰(zhàn)，是隨著軍事與航天技術(shù)的需要而發(fā)展起來的，二戰(zhàn)時(shí)期已經(jīng)運(yùn)用于飛機(jī)艙室的設(shè)計(jì)。后來隨著社會(huì)化大生產(chǎn)的發(fā)展，人們在批量制造產(chǎn)品和機(jī)械設(shè)備的同時(shí)，開始進(jìn)一步研究人與機(jī)械、環(huán)境之間的關(guān)系。我國出版的《辭?！分袑⑵涠x為：“人體工程學(xué)是一門綜合性學(xué)科，它運(yùn)用人體測量學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)以及生物力學(xué)等研究方法和手段，綜合地探索人體結(jié)構(gòu)、功能、勞動(dòng)效果、工作效能等問題?！?/p>

一、人體工程學(xué)中與環(huán)境設(shè)計(jì)密切相關(guān)的研究內(nèi)容

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展進(jìn)步，以人為本的思想已經(jīng)滲透到不同的學(xué)科中。環(huán)境設(shè)計(jì)和人體工程學(xué)的共同特點(diǎn)就是都要圍繞人們的行為活動(dòng)展開，涉及人體尺度、室內(nèi)外環(huán)境舒適度、勞動(dòng)操作與安全保護(hù)等一系列問題。人體工程學(xué)主要研究人體尺度差異、人體形態(tài)變化、人體生理特征等，這些都與環(huán)境設(shè)計(jì)的關(guān)系密不可分。

人與人之間存在著性別、年齡、高矮、胖瘦等諸多差異，要想得到有參考價(jià)值的數(shù)據(jù)，就要進(jìn)行大量的測量與數(shù)據(jù)分析工作。人體工程學(xué)主要研究工業(yè)設(shè)計(jì)中與人體數(shù)據(jù)相關(guān)的問題，解決工作及生活場所中各類設(shè)備、工具、操作臺(tái)面如何與人體構(gòu)造、比例關(guān)系相符合，從而為使用者提供一個(gè)安全、舒適、高效的工作或休閑環(huán)境，這與環(huán)境設(shè)計(jì)的原則相統(tǒng)一。

很多復(fù)雜的因素影響著人體數(shù)據(jù)的差異，個(gè)人與個(gè)人、群體與群體之間都會(huì)在具體尺寸上存在很多不同。如果不能合理地分析各類人體數(shù)據(jù)，有區(qū)別地進(jìn)行環(huán)境與器具的設(shè)計(jì)，現(xiàn)實(shí)生活就會(huì)遇到各種問題。比如奧運(yùn)會(huì)期間，為運(yùn)動(dòng)員設(shè)計(jì)的住房，如果用一般人群的常規(guī)數(shù)據(jù)來進(jìn)行設(shè)計(jì)，顯然是不合適的。運(yùn)動(dòng)員之間也會(huì)因?yàn)閺氖碌捻?xiàng)目不同，在人體尺寸上存在較大的差異，比如籃球或排球運(yùn)動(dòng)員的身高能夠達(dá)到兩米以上，那么對室內(nèi)樓層高、門的高度、床的長度都會(huì)有特殊要求;而體操或舉重運(yùn)到員則身高較矮，對衣柜、臺(tái)面的舒適度也都會(huì)有不同要求。

二、人體工程學(xué)為環(huán)境設(shè)計(jì)提供重要依據(jù)

人體工程學(xué)運(yùn)用人體計(jì)量、生理檢測、心理分析等周密的研究方法和手段，得出關(guān)于不同人體在結(jié)構(gòu)功能、生物力學(xué)以及心理檢測等詳細(xì)方面的數(shù)據(jù)，為創(chuàng)造符合人們生活與工作的舒適環(huán)境提供了重要的科學(xué)依據(jù)，最大限度地協(xié)調(diào)了人、機(jī)械設(shè)備、周圍環(huán)境之間的相互關(guān)系。

1. 為活動(dòng)空間劃分提供依據(jù)

環(huán)境設(shè)計(jì)中空間的劃分看似非常簡單，但空間安排是否合理，卻能給人帶來不同的感受與體驗(yàn)。空間尺度的大小，不僅和人體尺寸、動(dòng)作區(qū)域等數(shù)據(jù)產(chǎn)生關(guān)系，也和人們的心理空間距離密不可分。

比如，酒店中走廊的寬窄設(shè)計(jì)，按照低標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，寬度可輕松容納兩個(gè)成年人肩寬，再留有較多的活動(dòng)空隙，似乎1.2米的寬窄就可滿足來往行人走動(dòng)的基本需要，但這里只滿足了身體尺度的空間需求，心理舒適度不高，只有寬度大于1.5米，人們才會(huì)有相對放松的心理感受，但如果走廊長度比較大，那么1.5米寬的尺度，仍然會(huì)給人帶來狹窄、封閉的不安全感，這時(shí)候就需要再次增加走廊的寬度，墻壁上也可以點(diǎn)綴一些裝飾物品來調(diào)節(jié)人們的內(nèi)心感受。相反，過于開闊寬曠的空間不僅是環(huán)境設(shè)計(jì)中的浪費(fèi)，也會(huì)給人帶來糟糕的心理體驗(yàn)，同時(shí)造成經(jīng)濟(jì)方面的損失。

2. 為各類家具設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)

人們在生活、學(xué)習(xí)和工作中離不開各類家具設(shè)施，它們的形狀、大小、高矮必須符合各類使用人群的需要，并預(yù)留足夠的操作與活動(dòng)空間。這些數(shù)據(jù)由人體工程學(xué)反復(fù)測量、對比、論證后，得出的結(jié)論更具科學(xué)性。

比如，在居家環(huán)境中，廚房的操作臺(tái)面應(yīng)該比餐臺(tái)略高，因?yàn)槿藗冊趶N房忙碌時(shí)，基本是站立狀態(tài)，然而現(xiàn)在很多家庭在裝修的時(shí)候并不注意這個(gè)尺度變化，實(shí)際上長期低頭切菜做飯，造成了很多女性的頸椎問題。餐臺(tái)或?qū)懽峙_(tái)的高度通常在7 0-73厘米左右，椅子高度在40-45厘米之間;吧臺(tái)的高度有90-110之間多種選擇，吧椅的高度要相應(yīng)變化，一般低于吧臺(tái)30厘米即可;少年兒童的書桌和椅子一般根據(jù)身體生長的需要，采用可調(diào)節(jié)的加工制造方式。沙發(fā)的設(shè)計(jì)為了增加其舒適度，一般低于普通的椅子，高度常常在40厘米以下，深度、寬度和柔軟度都會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通椅子。

3. 為室內(nèi)物理環(huán)境提供依據(jù)

物理環(huán)境主要包括室內(nèi)溫濕度、聲光環(huán)境、輻射環(huán)境、磁場環(huán)境、重力環(huán)境等。人體工程學(xué)研究的數(shù)據(jù)，能夠幫助設(shè)計(jì)師做出正確、合理的方案，使環(huán)境更加有利于身心健康、提高生活質(zhì)量和工作效率。

比如，在圖書館的環(huán)境設(shè)計(jì)中，書籍存放空間如果足夠陰涼干燥，空氣流通順暢，就能有效防止書籍發(fā)霉，特別是在南方的梅雨季節(jié)里，需要利用專用設(shè)備進(jìn)行干濕度調(diào)控;在書房或閱覽室里，光線的強(qiáng)弱就尤為重要，合適的明亮度能夠幫助讀者快速閱讀，光線太強(qiáng)或者太弱，都會(huì)給眼睛帶來疲勞感，不僅會(huì)影響閱讀，還會(huì)給視覺帶來不可彌補(bǔ)的傷害。

再如，存放文物的博物館，對室內(nèi)溫度、濕度、氧化、輻射等環(huán)境指數(shù)要求就更加嚴(yán)格，有時(shí)甚至要精確到具體的數(shù)值。此類特殊的環(huán)境還有各類物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、化學(xué)品、藥品的存放空間等。

4. 為感官適應(yīng)能力提供依據(jù)

人體的感覺器官有眼、耳、鼻、舌、皮膚等，分別主宰著人的視覺、聽覺、嗅覺、味覺和觸覺。當(dāng)我們直視強(qiáng)烈的陽光，視覺會(huì)受損;噪音超過了一定限度，聽覺會(huì)受損;同樣觸摸到過熱或極冷的物品，我們的皮膚也會(huì)受到傷害。不少科學(xué)家的研究表明：環(huán)境溫度偏高，會(huì)加速體能消耗，讓人們的注意力分散，協(xié)調(diào)能力減弱，動(dòng)作的準(zhǔn)確性降低;而環(huán)境溫度偏低，會(huì)阻礙人體血液的流通，影響肢體的靈活度，會(huì)帶來身體的疼痛感。溫度過高或過低的環(huán)境都能引發(fā)疾病，或直接導(dǎo)致人體器官衰竭造成死亡。當(dāng)人長期處在持續(xù)噪音的環(huán)境中，成年人的生育能力會(huì)明顯下降，聽覺能力也會(huì)大幅度減弱;孕婦會(huì)增加流產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，出生的胎兒容易出現(xiàn)畸形和先天不足。

三、在環(huán)境設(shè)計(jì)中應(yīng)用人體工程學(xué)具有重要意義

人體工程學(xué)為環(huán)境設(shè)計(jì)中如何提高人體效能、創(chuàng)建合理空間等問題，提供科學(xué)的理論和正確的方法。研究領(lǐng)域涉及人體解剖學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)，研究人的工作規(guī)律、勞動(dòng)習(xí)慣和生活喜好;研究人和環(huán)境之間的相互作用和影響;研究在生活與工作環(huán)境中，人的健康、安全、舒適與勞動(dòng)效能、工作效率的協(xié)調(diào)問題;研究如何從環(huán)境設(shè)計(jì)中獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益、情感效益和審美效益。

人體工程學(xué)使環(huán)境設(shè)計(jì)得到了內(nèi)容與形式的統(tǒng)一，把理論研究與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來，深入分析人、機(jī)、環(huán)境三者之間的關(guān)系，為環(huán)境設(shè)計(jì)提出新的課題，有力地推動(dòng)環(huán)境設(shè)計(jì)向著更深更廣的領(lǐng)域發(fā)展。