人體工程學在環境設計中的重要作用

馮俊

人體工程學，也稱人類工程學或人機工程學，最先在歐美等西方國家得到重視，開始于第一次世界大戰，是隨著軍事與航天技術的需要而發展起來的，二戰時期已經運用于飛機艙室的設計。后來隨著社會化大生產的發展，人們在批量制造產品和機械設備的同時，開始進一步研究人與機械、環境之間的關系。我國出版的《辭海》中將其定義為：“人體工程學是一門綜合性學科，它運用人體測量學、心理學、生理學以及生物力學等研究方法和手段，綜合地探索人體結構、功能、勞動效果、工作效能等問題?！?/p>

一、人體工程學中與環境設計密切相關的研究內容

隨著社會的不斷發展進步，以人為本的思想已經滲透到不同的學科中。環境設計和人體工程學的共同特點就是都要圍繞人們的行為活動展開，涉及人體尺度、室內外環境舒適度、勞動操作與安全保護等一系列問題。人體工程學主要研究人體尺度差異、人體形態變化、人體生理特征等，這些都與環境設計的關系密不可分。

人與人之間存在著性別、年齡、高矮、胖瘦等諸多差異，要想得到有參考價值的數據，就要進行大量的測量與數據分析工作。人體工程學主要研究工業設計中與人體數據相關的問題，解決工作及生活場所中各類設備、工具、操作臺面如何與人體構造、比例關系相符合，從而為使用者提供一個安全、舒適、高效的工作或休閑環境，這與環境設計的原則相統一。

很多復雜的因素影響著人體數據的差異，個人與個人、群體與群體之間都會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據，有區別地進行環境與器具的設計，現實生活就會遇到各種問題。比如奧運會期間，為運動員設計的住房，如果用一般人群的常規數據來進行設計，顯然是不合適的。運動員之間也會因為從事的項目不同，在人體尺寸上存在較大的差異，比如籃球或排球運動員的身高能夠達到兩米以上，那么對室內樓層高、門的高度、床的長度都會有特殊要求;而體操或舉重運到員則身高較矮，對衣柜、臺面的舒適度也都會有不同要求。

二、人體工程學為環境設計提供重要依據

人體工程學運用人體計量、生理檢測、心理分析等周密的研究方法和手段，得出關于不同人體在結構功能、生物力學以及心理檢測等詳細方面的數據，為創造符合人們生活與工作的舒適環境提供了重要的科學依據，最大限度地協調了人、機械設備、周圍環境之間的相互關系。

1. 為活動空間劃分提供依據

環境設計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?？臻g尺度的大小，不僅和人體尺寸、動作區域等數據產生關系，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計，按照低標準設計，寬度可輕松容納兩個成年人肩寬，再留有較多的活動空隙，似乎1.2米的寬窄就可滿足來往行人走動的基本需要，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，仍然會給人帶來狹窄、封閉的不安全感，這時候就需要再次增加走廊的寬度，墻壁上也可以點綴一些裝飾物品來調節人們的內心感受。相反，過于開闊寬曠的空間不僅是環境設計中的浪費，也會給人帶來糟糕的心理體驗，同時造成經濟方面的損失。

2. 為各類家具設計提供數據

人們在生活、學習和工作中離不開各類家具設施，它們的形狀、大小、高矮必須符合各類使用人群的需要，并預留足夠的操作與活動空間。這些數據由人體工程學反復測量、對比、論證后，得出的結論更具科學性。

比如，在居家環境中，廚房的操作臺面應該比餐臺略高，因為人們在廚房忙碌時，基本是站立狀態，然而現在很多家庭在裝修的時候并不注意這個尺度變化，實際上長期低頭切菜做飯，造成了很多女性的頸椎問題。餐臺或寫字臺的高度通常在7 0-73厘米左右，椅子高度在40-45厘米之間;吧臺的高度有90-110之間多種選擇，吧椅的高度要相應變化，一般低于吧臺30厘米即可;少年兒童的書桌和椅子一般根據身體生長的需要，采用可調節的加工制造方式。沙發的設計為了增加其舒適度，一般低于普通的椅子，高度常常在40厘米以下，深度、寬度和柔軟度都會遠遠大于普通椅子。

3. 為室內物理環境提供依據

物理環境主要包括室內溫濕度、聲光環境、輻射環境、磁場環境、重力環境等。人體工程學研究的數據，能夠幫助設計師做出正確、合理的方案，使環境更加有利于身心健康、提高生活質量和工作效率。

比如，在圖書館的環境設計中，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霉，特別是在南方的梅雨季節里，需要利用專用設備進行干濕度調控;在書房或閱覽室里，光線的強弱就尤為重要，合適的明亮度能夠幫助讀者快速閱讀，光線太強或者太弱，都會給眼睛帶來疲勞感，不僅會影響閱讀，還會給視覺帶來不可彌補的傷害。

再如，存放文物的博物館，對室內溫度、濕度、氧化、輻射等環境指數要求就更加嚴格，有時甚至要精確到具體的數值。此類特殊的環境還有各類物理化學實驗室、化學品、藥品的存放空間等。

4. 為感官適應能力提供依據

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。當我們直視強烈的陽光，視覺會受損;噪音超過了一定限度，聽覺會受損;同樣觸摸到過熱或極冷的物品，我們的皮膚也會受到傷害。不少科學家的研究表明：環境溫度偏高，會加速體能消耗，讓人們的注意力分散，協調能力減弱，動作的準確性降低;而環境溫度偏低，會阻礙人體血液的流通，影響肢體的靈活度，會帶來身體的疼痛感。溫度過高或過低的環境都能引發疾病，或直接導致人體器官衰竭造成死亡。當人長期處在持續噪音的環境中，成年人的生育能力會明顯下降，聽覺能力也會大幅度減弱;孕婦會增加流產風險，出生的胎兒容易出現畸形和先天不足。

三、在環境設計中應用人體工程學具有重要意義

人體工程學為環境設計中如何提高人體效能、創建合理空間等問題，提供科學的理論和正確的方法。研究領域涉及人體解剖學、生理學、心理學，研究人的工作規律、勞動習慣和生活喜好;研究人和環境之間的相互作用和影響;研究在生活與工作環境中，人的健康、安全、舒適與勞動效能、工作效率的協調問題;研究如何從環境設計中獲得最大的經濟效益、情感效益和審美效益。

人體工程學使環境設計得到了內容與形式的統一，把理論研究與實際應用結合起來，深入分析人、機、環境三者之間的關系，為環境設計提出新的課題，有力地推動環境設計向著更深更廣的領域發展。