人体工程学与建筑设计

人体工程学与建筑设计目录人体测量学及其在建筑设计中的应用1环境生理学及其在建筑设计中的应用2环境心理学及其在建筑设计中的应用33人体测量学是通过测量人体各部位尺寸来确定个人之间和群体之间在人体尺寸上的差别的一门科学。一、人体测量学的概念、由来和发展1概念公元前1世纪，罗马建筑师维特鲁威：人体基本上以肚脐为中心。一个站立的男人，双手侧向平伸的长度恰好就是其身高，双足趾和双手指尖恰好在以肚脐为中心的圆周上。2人体测量学的由来和发展图2.1人体比例图文艺复兴时期，艺术家达·芬奇：绘制了著名的人体比例图。19世纪，建筑师勒·柯布西耶：创立了模数制。图2.2柯布西耶创立的模数制目前，世界各先进国家：本国的人体尺寸国家标准（或数据资料），我国也于1988年发布了相应的国家标准GB/T10000－1988《中国成年人人体尺寸》人体静态尺寸主要指人体的构造尺寸(即人体结构尺寸)，它包括头、躯干、四肢等在标准状态下测得的尺寸。1人体静态尺寸二、人体测量的基础数据图2.3我国成年人体平均尺寸据统计，我国成年男子平均身高为1.67m，女子为1.56m，各地区人体高度有差异。人体动态尺寸是指人体的功能尺寸，这是人体活动时所测得的尺寸。

2人体动态尺寸图2.4人体活动的基本尺度由于行为目的不同，人体活动状态也不同，故测得的各功能尺寸也不同。图2.5人体动作尺度（比例法绘制）（1）在阶梯教室、影院、剧场的阶梯座位设计中的应用三、人体测量学对建筑设计的影响及在建筑设计中的应用图2.6阶梯座位（2）对房间平面尺寸与家具设备布置的影响和制约卧室的尺寸设计，首要考虑床的大小及灵卫生间面积小，而需满足的功能较多，活布置，故卧室开间不宜小于3600mm。设计中应保证人活动时所需的基本尺寸。（3）对门和走道等交通联系空间最小宽度确定的影响图2.11门的最小宽度图2.12走道的最小宽度图2.13楼梯梯段和休息平台的最小宽度（4）建筑中诸如栏杆、扶手、踏步等一些要素，为适应功能要求，基本上保持恒定不变的大小和高度，这些常数的确定往往也受人体测量学的直接影响。数据应用注意事项：

①设计中采用的身高应视具体情况在一定幅度内取值，并注意尺寸修正量（图2.14）。图2.14尺寸修正量的构成

②在使用原有资料数据时应与现状调查结合起来。

③针对特殊使用对象（运动员、残疾人等），人体尺度的选择也应作调整。环境因素的适宜性：不能忍受的不舒适的舒适的最舒适的一、环境生理学基础1室内环境要素参数图2.15环境因素舒适性分级的参考界限（1）视角、视距与视野、视区视角是人眼能够区别开来的两个最近的刺激物与人眼形成的夹角。具体设计可参考6′视角进行设计。视距是眼睛到被视对象之间的距离。实际上，两眼相距约60mm，可看清物体时，最佳距离在34.4m以内，这是歌剧院的最大视距。2视觉机能与环境视野：脑袋和眼睛固定时，人眼所能察觉的空间范围。双眼视野在水平方向重合120°，其中60°较为清晰，中心点1.5°左右最为清晰。视区：眼睛能觉察出的空间范围。通常按对物体的辨认效果，即辨认的清晰程度和辨认速度，分为以下四个视区：中心视区、最佳视区、有效视区和最大视区

。图2.16正常人的视野范围图2.17正常人的色视野（2）目光巡视特性（视觉运动特性）

①目光巡视的习惯方向：从左到右，从上到下；旋转巡视时习惯顺时针方向。②视线水平方向的运动快于铅垂方向，且不易感到疲劳；对水平方向上尺寸与比例的估测比对铅垂方向上的准确。

③目光巡视运动是点点跳跃。

④两眼总是协调地同时注视一处。（3）明暗适应眼睛向亮处的适应叫明适应、光适应，向暗处的适应叫暗适应。（4）眩光眼睛遇到过强的光，整个视野会感到刺激，使眼睛不能完全发挥机能，这种现象称为眩光。图2.18发光体角度与眩光的关系（1）听觉适应人对环境噪声的适应能力。3听觉机能与环境（2）听觉方向物体的振动产生了声音，声音的传播具有一定的方向性。（3）听觉与时差从听觉实验得出，如果两个声音的间隔时间（即时差）小于50ms，那就无法区别它们，而是重叠在一起了。（4）单耳听闻与双耳听闻效应人的双耳可以同时收听声音信号并判断声源的距离和方向。

单耳听闻是指用一只耳朵收听的情况。这时，方位感消失，“滤波效应”降低，噪声干扰增大。（5）掩蔽效应

声的掩蔽是指一个声音的存在而影响了人们对另一个声音的听闻。

声掩蔽的特点是：同频率的声音相互掩蔽性最强；低频声容易掩蔽高频声；高频声则很难完全掩蔽低频声；掩蔽声越强，对频率较高的声音的掩蔽作用就越大。

1.提高环境舒适度：•合理地选择建筑设备•确定房屋的构造做法二、环境生理学对建筑设计的影响及在建筑设计中的应用2.提高光环境的舒适性：

•减少大面积开窗•采用特殊的玻璃，或玻璃镀膜，或采用多层窗帘•减弱或消除眩光的危害•避免东晒或西晒，特别是夕阳直射室内的情况•限制光源亮度，合理分布光源，以取得合适的亮度和照度。

3.控制噪声：

•建筑设计时要求闹、静分区，需要安静环境的功能用房还要求远离室外噪声源。

•要避免有用信号声音的相互掩蔽；在大型商场里，用音响系统的声音来掩蔽场内顾客的喧闹嘈杂声；或将临街建筑转售给服务行业使用•通过合理规划、绿化，选择恰当的建筑造型和沿街墙体材料等。4.声学设计：

•将舞台上的扩声器放在台口上方•对于电影，扩声器放在屏幕的上方1/3处，以便使观众的视听方位感一致。

（1）心理环境色彩学①色彩对比在视野中对一块颜色的感觉由于受到与它临近的其他颜色的影响而发生变化的现象称为色彩对比。一、环境心理学的基础1视觉心理学②色彩的知觉效应温度感、距离感、重量感、疲劳感、注目感、空间感、面积感、混合感、明暗感和性格感等。（2）心理建筑形态学

①图形的视觉特征②错视形错视形是视觉图形中的一种特殊现象，是客观图形在特殊视觉环境中引起的视错觉反映。a数量错视形由于其他线形的影响，使原来等长、等高、等距的图形显得有大小、高低、远近的错误知觉现象。b方向错视形方向错视形的共同点都有斜线“干扰”平行线，形成锐角，使原有平行线看上去不平行。数量错视形

方向错视形③质感与空间形象

质地是由于物体的三维结构产生的一种特殊品质。

空间是建筑的目的和内容，而结构、材料、照明、色彩和装饰等则是建筑的手段。建筑以空间容纳人、满足人的行为需要，以空间的特性来影响环境气氛，满足人的生理和心理的需求。A质地的视觉特性重量感、温度感、空间感、尺度感、方向感和力度感等视觉特性。B空间的视觉特性

a空间的大小

b空间的形状C空间形象思维建筑空间是通过其形象给人以感受的，也就是说，人对建筑的认识主要是通过形象思维来实现的。（1）心理乐音学能让听觉产生舒适感，能使人感到愉悦的声音称为乐音。乐音有自然界的，也有人工制作的。

2听觉心理学（2）心理噪声学从物理学的角度说，声波频谱与强弱对比杂乱无章，强度过强或较强且持续时间过长的声音，称为噪声。

从人的主观感受而言，凡是干扰人们工作、学习、休息的声音，即不需要的声音，都属于噪声。（1）人类的领域性

人的领域性是指与领域有关的行为习惯，它是指个人或人群为了满足自身的某种合理合法的需要，占有或控制一个特定的空间范围及空间中所有物的要求与实施。

3交际空间心理学霍尔在《隐匿的尺度》一书中提出了四种个人交际空间距离模式：个人交际空间距离模式亲密距离个体距离社会距离公众距离近程距离0~15cm,远程距离15~45cm近程距离45~75cm,远程距离75~120cm近程距离120~210cm,远程距离210~360cm近程距离360~750cm,远程距离750cm以上（2）个人对空间的需求

①公共性、私密性和领域性

②理想与现实的人际空间距离

③心理交际空间学

不同的环境行为有不同的行为方式和不同的行为规律，也表现出各自的空间流程和空间分布具有不同的心理需求。

(1)行为、心理与建筑、环境4行为环境心理学①行为特点状态心理为了满足一定的目的和欲望而采取的逐步行动的过程正常行为,异常行为,非常行为主动性,动机性,目的性,因果性,持久性,可塑性正常行为,变态行为,病态行为②行为与环境行为必然发生在一定的环境脉络之中，并且在许多方面与外在的环境，有着很好的对应关系而形成一定的行为模式。

③环境与心理

环境的不定性是指环境被人感知的过程中表现出来的不确定的特征。它包含两方面的含义:

●为人所感知的环境具有不明确性、模糊性或复杂性；

●环境各要素之间在意义上的多样性或联想的丰富性。④欲望与建筑欲望是指取得某种东西或达到某种目的的要求。有些潜意识的欲望是建筑师所未能体会到或认识到的，可有些建筑本身却起到了建筑师所始料未及的功能。(2)特定环境下的行为模式

a.分布模式聚类分布随机分布均匀分布规则分布聚会，儿童游玩，接送旅客散步，郊游，休闲开会，上课，仪式排队，参观，疏散b.流动模式特点量化指标觅路行为靠右行走,识途性,走捷径,暂时停滞性控制人流的密度和数量的指标人们在环境中寻找重要地点的具体行为c.特殊环境中的非常行为集群行为避险行为人群灾害在特殊的情境中，产生的一些无指导的、自发的、无组织的、无结构的群体狂热和骚乱行为在特殊的环境中，人的求生本能，躲避本能，向光本能，追随本能在异常环境中，群体的恐慌，骚乱，和因危机造成的人生伤亡事故d.建筑环境的易识别性“建筑便于使用者在其中找路和寻址的容易程度”即“建筑的易识别性”作为判断建筑设计优劣的依据之一。二、环境心理学对建筑设计的影响及在建筑设计中的应用1.视觉心理学

印度泰姬陵头顶蓝天白云，脚踏碧故宫太和殿:坐落于三层汉白玉石雕基水绿树，在阳光映衬下，更出落得玲座,屋顶覆盖金黄色