基于人機(jī)工程學(xué)的校園公共設(shè)施分析

劉一涵（南昌大學(xué) 藝術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院，江西 南昌 330031）

高校的校園建設(shè)是展現(xiàn)校園風(fēng)采的一張名片，它代表著一所學(xué)校獨(dú)特的文化歷史和氣質(zhì)特點(diǎn)。如今的高校建設(shè)不僅僅滿足于創(chuàng)造一個(gè)有利于老師和學(xué)生學(xué)習(xí)和溝通環(huán)境，也應(yīng)該打造一個(gè)具有獨(dú)特校園文化風(fēng)格、美麗舒適的居住和社交環(huán)境，從而更好地提高學(xué)生的文化修養(yǎng)和學(xué)習(xí)效率，增強(qiáng)歸屬感。

一、背景及研究意義

近年來(lái)，社會(huì)不斷發(fā)展和進(jìn)步，人們對(duì)公共設(shè)施的需求和理解早已不僅僅滿足于基本的功能要求。其中高校校園的各項(xiàng)公共設(shè)施的建設(shè)，不僅是為同學(xué)們的大學(xué)生活提供便利，更是在一定程度上體現(xiàn)了校園文化的內(nèi)涵。因此如何更好地對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)和規(guī)劃，成為了高校建設(shè)中的重要一環(huán)。

公共設(shè)施的設(shè)計(jì)要考慮其服務(wù)對(duì)象的感受，如何能夠讓使用校園公共設(shè)施的人感覺到舒適、便捷，身心愉悅，是設(shè)計(jì)師需要重點(diǎn)考慮的因素。通過(guò)研究人機(jī)工程學(xué)在公共設(shè)施設(shè)計(jì)中運(yùn)用的方法，目前存在的問題及改進(jìn)措施，如何讓使用者、公共設(shè)施和它們之間的環(huán)境三者較好的合作等，可以更加深刻地了解這門學(xué)科及其應(yīng)用。

二、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.國(guó)外研究現(xiàn)狀

歐美國(guó)家的高校對(duì)于校園設(shè)施的建設(shè)非常的重視，不僅滿足了大學(xué)生的日常學(xué)習(xí)和生活的需求，還注重很多細(xì)節(jié)方面的設(shè)計(jì)。如在廁所設(shè)置烘干機(jī)，防止水滴灑濺在地上影響整潔；公共座椅的設(shè)計(jì)也是融合了校園的文化特點(diǎn)，舒適而又美觀；為節(jié)省瓶子和環(huán)保飲水而設(shè)置的直飲水裝置，教學(xué)樓和宿舍隔幾米就有一個(gè)；殘疾人設(shè)施也很完善，各種建筑基本都設(shè)有殘疾人專用通道，殘疾人通過(guò)按自動(dòng)門的按鈕就可以方便通行。同時(shí)，公共設(shè)施管理嚴(yán)格，質(zhì)量良好，一旦出現(xiàn)損壞的情況就要賠償罰款。

圖1 歐美國(guó)家大學(xué)的直飲水裝置

圖2 歐美國(guó)家大學(xué)的公共座椅

2. 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)高校對(duì)于校園公共設(shè)施的建設(shè)似乎還有些許欠缺之處。通過(guò)對(duì)我國(guó)多所大學(xué)校園公共設(shè)施的調(diào)研與分析，有很多在設(shè)計(jì)上存在諸多弊端，甚至未能真正遵循以用戶為中心的原則。例如，未加考慮地照搬知名設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)作品，導(dǎo)致公共設(shè)施不能很好地融入校園環(huán)境；不重視校園特色文化的繼承和發(fā)展；校園公共設(shè)施設(shè)計(jì)的千篇一律；程式化過(guò)重，使人們產(chǎn)生視覺疲勞。

而一些比較注重校園建設(shè)的高等學(xué)府，將現(xiàn)代化的因素和傳統(tǒng)文化相結(jié)合進(jìn)行公共設(shè)施的建設(shè)，能夠讓整個(gè)校園具有現(xiàn)代化的氣息又暗藏著一種獨(dú)特的文化底蘊(yùn)。

圖3 重慶大學(xué)的公共設(shè)施

三、校園公共設(shè)施設(shè)計(jì)中的人機(jī)因素分析

公共設(shè)施的存在是為了給大家提供便利，并不是一個(gè)毫無(wú)意義的日常擺設(shè)。不合理的比例尺度、材料肌理，或是帶有誤導(dǎo)性的意符等諸多因素會(huì)導(dǎo)致一個(gè)產(chǎn)品不僅不能發(fā)揮自己應(yīng)有的價(jià)值，還可能降低使用者的效率，更有甚者具有極大的安全隱患。公共設(shè)施的設(shè)計(jì)涵蓋了諸多因素，包括功能與安全、視覺與識(shí)別、文化與情感等方面。

1. 安全與功能

公共設(shè)施首先要滿足的便是保證一定的安全性。安全性的實(shí)現(xiàn)和設(shè)施的所處位置，結(jié)構(gòu)加工的質(zhì)量，材料的質(zhì)量等都有一定的關(guān)聯(lián)；同時(shí)還要考慮人們心理的感受，這就要求在設(shè)計(jì)中對(duì)于各方面因素如形態(tài)結(jié)構(gòu)、材料質(zhì)地等綜合考量。

功能的滿足也是至關(guān)重要的一點(diǎn)。校園公共設(shè)施若是不能滿足人們?nèi)粘５男枨螅皇且粋€(gè)累贅的擺設(shè)，那就失去了它最初設(shè)計(jì)的意義。為了讓它更好地實(shí)現(xiàn)自己的功能，我們需要對(duì)于它的各方面進(jìn)行分析和研究，從而更好地服務(wù)于人。

2.視覺與識(shí)別

校園公共設(shè)施的視覺識(shí)別與統(tǒng)一是至關(guān)重要的，需充分考慮大學(xué)生的審美需求和大學(xué)的文化理念，設(shè)計(jì)時(shí)需要有總體觀念，使用統(tǒng)一的元素可以提高識(shí)別度。因此，無(wú)論是色彩的搭配還是材料的選擇都需考慮一些列人機(jī)因素，比如與校園環(huán)境的契合度以及學(xué)生的認(rèn)知習(xí)慣，這樣的公共設(shè)施設(shè)計(jì)才是具有可操作性和實(shí)際價(jià)值的。

3.文化與情感

每一所高校都有其不同的發(fā)展歷史和文化特色，將這些校園文化元素融入公共設(shè)施的設(shè)計(jì)中，不僅形成了典型的文化體系，更增加了校園公共空間的文化積淀。校園的公共設(shè)施就應(yīng)該是一個(gè)特別的存在，一個(gè)代表著校園特有韻味的媒介。它們?cè)谝欢ǔ潭壬夏軌蛱岣咄瑢W(xué)們的文化素養(yǎng)，并且還能提升歸屬感。

四、基于人機(jī)工程學(xué)的校園公共設(shè)施分析

在眾多的校園公共設(shè)施中，筆者選擇了以下幾種比較具有代表性的設(shè)施來(lái)進(jìn)行分析。

1.主教學(xué)樓開水機(jī)

主教學(xué)樓的每層幾乎都有一個(gè)開水機(jī)，通過(guò)實(shí)地考察、拍照、測(cè)量尺寸以及調(diào)查部分同學(xué)使用情況，得到以下分析。

（1）開水機(jī)尺寸分析

表1 立姿人體主要尺寸

為了實(shí)現(xiàn)人性化設(shè)計(jì)，開水機(jī)的尺寸選擇必須以人體測(cè)量學(xué)數(shù)據(jù)為依據(jù)。通過(guò)分析觀察，在使用開水機(jī)時(shí)人體和機(jī)身關(guān)系基本是固定不動(dòng)的，GB/T1000-1988《中國(guó)成年人人體尺寸》是我國(guó)重要的人機(jī)工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，這里參考其男女立姿人體尺寸數(shù)據(jù) 。 我們發(fā)現(xiàn)使用飲水機(jī)時(shí)下半身和肩部是相對(duì)靜止的，由上臂 、前臂運(yùn)動(dòng)進(jìn)行操作 ，所以確定了主要測(cè)量尺寸為：1—身高、2—上臂長(zhǎng)、3—前臂長(zhǎng)、4—站姿肘高。

由表1可知，人體站姿肘高P50在1024～960mm的范圍內(nèi)，開水機(jī)作為公共設(shè)施，不宜設(shè)計(jì)得過(guò)大或過(guò)小。男性P50 上臂長(zhǎng)＋P50 肘高 ＝313＋1024 ＝1337mm ，女性P50上臂長(zhǎng) ＋P50 肘高 ＝284＋960 ＝1244mm ，由于這些身體尺寸數(shù)據(jù)是在光腳情況下測(cè)量得出的，因此穿鞋和姿勢(shì)放松引起的身高變化也應(yīng)該加以考慮。 加上穿鞋后尺寸修正量為30mm ，姿勢(shì)修正量為-10mm，所以開水機(jī)出水口高度應(yīng)在1264～1357mm之間。

經(jīng)過(guò)測(cè)量得出，出水口高度大致在1300mm左右，基本符合人機(jī)工程學(xué)。

（2）開水機(jī)界面分析

校園開水機(jī)的人機(jī)界面較為簡(jiǎn)單。考慮到同時(shí)有幾個(gè)同學(xué)一起裝水，所以也非常人性化地設(shè)置了兩個(gè)顯示界面，屬于視覺舒適區(qū)。高度為 160cm，而人眼高度根據(jù)人體尺寸表可得為 142～154cm 之間，略低于顯示界面的高度，由于在近距離接水時(shí)人眼的可視范圍較大，因此可以看到溫度顯示的數(shù)字。下方用紅色底白色文字標(biāo)注開水，用藍(lán)色底白色文字標(biāo)注溫開水，整體上設(shè)計(jì)還比較清晰。

但是在界面設(shè)計(jì)上還存在問題：

①藍(lán)色一般代表的是冷水，使用藍(lán)色底白色文字標(biāo)注溫開水很有可能產(chǎn)生一種視覺誤導(dǎo)，而且溫開水的具體溫度界定非常的感性，每個(gè)人的理解也不大相同，所以對(duì)于其中水的溫度也不能讓人清楚的感知到。

②水位和溫度顯示并不準(zhǔn)確，有時(shí)候當(dāng)顯示100℃且水位也滿格的情況下，出水口并沒有水，這顯然是一種指示誤導(dǎo)；顯示屏右邊的控制鍵“溫度+/-”和“時(shí)間+/-”等其實(shí)并沒有特別高的使用率，同學(xué)們裝水的時(shí)候幾乎不會(huì)關(guān)注這些控制鍵，況且這是一個(gè)公共設(shè)施，在接水高峰期也不太可能根據(jù)個(gè)人的需求來(lái)調(diào)節(jié)溫度和時(shí)間。由此得出，開水機(jī)的人機(jī)界面還有一些值得修改的地方，提高它的實(shí)用性。

（3） 接水情況分析

接水時(shí)，大部分人一只手拿著水杯，一只手控制按鈕開關(guān)。由于大部分水杯都是實(shí)心的，所以當(dāng)同學(xué)們接水的時(shí)候幾乎都要彎著頭來(lái)看杯中水位的高度或者湊近聽水的聲音來(lái)判斷高度。如果稍不留神，在裝開水的時(shí)候就容易溢出燙手，所以在這種情況下歪頭看水位似乎是不可避免的一件事情。若適當(dāng)調(diào)整出水口的高度，讓人們稍稍低頭就能看見水杯中的水位高度，可能能夠更好地解決這個(gè)問題。

接水后，同學(xué)們會(huì)習(xí)慣性地把茶葉等廢料倒在接水臺(tái)上，雖然有一個(gè)塑料盒子用于裝殘?jiān)沁€是有人會(huì)倒在外面，因此應(yīng)該設(shè)置一個(gè)便于倒廢料的裝置。

2.校內(nèi)休閑座椅

在戶外休閑娛樂過(guò)程中，人們難免需要駐足休息，為了給高校師生提供自由休憩的空間，座椅的設(shè)計(jì)就顯得格外重要。筆者選取了藝術(shù)樓到商業(yè)街沿路的一些休閑座椅來(lái)進(jìn)行分析。

（1） 座椅尺度分析

人機(jī)工程學(xué)對(duì)戶外座椅的具體要求包括：人們正常就坐時(shí)，使用者將身體重量壓在臀部和坐骨之上，使脊椎可保持較好的彎曲度；使用者在就坐時(shí)，腳部應(yīng)剛好著地，同時(shí)椅面的前端與小腿保持一定距離，讓小腿有伸展空間。因此，座椅高度應(yīng)保持在 0.36m～0.48m 之間。座面高度固定在0.43m 左右的高度可以適應(yīng)大多數(shù)成年人，但少數(shù)個(gè)子過(guò)于矮小的女性則會(huì)碰不到地面，而座面高度低于 0.38m 則會(huì)使高個(gè)子男子感覺做起來(lái)不舒服，腿部血液流通不順暢。

藝術(shù)樓外的石椅的高度為0.4m，在舒適高度范圍內(nèi)，但是沒有扶手和靠背，不能讓人們?cè)谌胱鶗r(shí)保持舒適的生理彎曲度，因此應(yīng)適當(dāng)換成帶有扶手和靠背的座椅；

商業(yè)街的兩處石椅的高度為0.34m，低于座椅高度要求值，但是也都缺乏扶手，座椅的舒適度有待提高。

（2）座椅材質(zhì)分析

通過(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn)這幾個(gè)座椅都是采用石材為主要原料，不僅質(zhì)地堅(jiān)硬而且抗腐蝕性和抗沖擊力較強(qiáng)。但是由于加工造型方面有限制，石質(zhì)座椅在舒適度方面似乎不夠好，并且就使用場(chǎng)景而言，這幾個(gè)座椅的使用材質(zhì)過(guò)于單一，沒有就使用環(huán)境進(jìn)行材質(zhì)的區(qū)分。

圖4 校園休閑椅

（3）座椅外觀分析

校園座椅的外觀設(shè)計(jì)不僅要考慮高校學(xué)生的審美傾向、與校園環(huán)境的融合度，還要適當(dāng)加入校園風(fēng)格的獨(dú)特元素。但是就目前調(diào)研結(jié)果來(lái)看，校園內(nèi)部的座椅整體設(shè)計(jì)風(fēng)格單一，并無(wú)創(chuàng)意，不能很好地展示校園文化。因此，應(yīng)該從造型、尺寸、風(fēng)格等各方面重新改良校園的座椅設(shè)計(jì)。

（4）座椅維護(hù)與管理

校園內(nèi)有多處座椅座面上有如小廣告、落葉殘?jiān)⒒覊m等污漬，加上陰雨天露天座椅表面會(huì)有很多水漬，降低了戶外休閑座椅的美觀程度和使用率。因此戶外公共設(shè)施的維護(hù)和管理制度也需要進(jìn)一步完善。

3.學(xué)校浴室淋浴器

女生宿舍的衛(wèi)生間今年重新裝修之后，整體設(shè)施有極大改良，但在使用過(guò)程中仍然存在一些問題，我對(duì)此進(jìn)行了調(diào)研分析。

（1） 淋浴器尺寸分析

對(duì)于淋浴頭至地面的高度，查人體主要尺寸表可得，成年女性的身高P95值為1659mm，取1659mm。功能修正量為鞋底的厚度，一般為25mm。心理修正量應(yīng)相對(duì)大，過(guò)小的心理修正量會(huì)使人感覺有壓抑感，通常取300mm左右，最佳功能尺寸=人體尺寸百分位數(shù)+功能修正量+心理修正量，算得最合適的高度為1659+25+300=1984mm。

對(duì)于淋浴頭至墻面距離，查人體水平尺寸表可得，成年女性的人體最大厚度P95值為239mm。由于人體在淋浴時(shí)要有各種擦洗動(dòng)作，所以功能修正量取50mm。如果淋浴頭至墻面距離過(guò)大，會(huì)使人的安全感減弱，所以心理修正量不宜過(guò)大，取10mm。所以淋浴頭至墻面的最佳距離為239mm+50mm+10mm=299mm。

經(jīng)過(guò)測(cè)量與研究發(fā)現(xiàn)，女生浴室的淋浴頭距離地面的高度為2000mm左右，淋浴頭距墻面距離約300mm左右，尺寸均符合最佳尺寸。

（2） 淋浴器角度分析

由圖可知，學(xué)校的淋浴噴頭角度固定，且噴口垂直朝下，這樣的設(shè)計(jì)就非常不合理了。人們?cè)谙丛璧臅r(shí)候?yàn)榱吮苊忸^發(fā)被淋濕，不得不把頭往前伸，并且在整個(gè)洗澡的過(guò)程中都要保持這樣的姿勢(shì)，從而降低了洗澡的舒適度。

市場(chǎng)上大部分淋浴頭都是可以調(diào)節(jié)角度的，可以上下45°進(jìn)行調(diào)節(jié)。學(xué)校的淋浴噴頭雖然是固定的，但是也可以參考游泳館的公共浴室淋浴頭的角度進(jìn)行固定安裝，這樣更加符合人機(jī)工程學(xué)，使人們使用更舒適。

（3） 校園淋浴器設(shè)計(jì)的其他問題

女生在洗澡的時(shí)候會(huì)有些許毛發(fā)的掉落，校園浴室人流量大，無(wú)法保證每個(gè)人都能自覺地清理掉落的毛發(fā)，由此導(dǎo)致每一天洗澡高峰期時(shí)，都會(huì)出現(xiàn)地面積水現(xiàn)象。

若是參考游泳館公共浴室的設(shè)計(jì)，將排水結(jié)構(gòu)統(tǒng)一設(shè)置在每一個(gè)隔間的后半部分，形成一長(zhǎng)條的排水溝，并且為了防止頭發(fā)堵塞排水口，不再采用過(guò)濾網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，這樣大可避免積水過(guò)多的尷尬場(chǎng)景。

結(jié)語(yǔ)

本文基于人機(jī)工程學(xué)為校園部分公共設(shè)施進(jìn)行了實(shí)地調(diào)研與分析，并針對(duì)存在的一些問題提出了可行性建議。總的來(lái)說(shuō)，在大學(xué)校園公共設(shè)施的設(shè)計(jì)過(guò)程中，要從校園建設(shè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展角度進(jìn)行規(guī)劃，并且要與時(shí)俱進(jìn)。同時(shí)必須考慮學(xué)校的文化特色、地理位置等因素，將公共設(shè)施的造型色彩、結(jié)構(gòu)材料等和校園文化理念相結(jié)合，不僅注重實(shí)用功能和形式美感，還要注重精神需求，并確保與其所處的校園環(huán)境的融合程度。與此同時(shí)，還要適當(dāng)?shù)靥砑右恍┤诵曰療o(wú)障礙設(shè)施，以方便殘疾人正常生活和學(xué)習(xí)。對(duì)弱勢(shì)群體的關(guān)愛更能體現(xiàn)一個(gè)大學(xué)對(duì)于人性關(guān)懷的培養(yǎng)，讓同學(xué)們明白生而為人的基本素養(yǎng)。