室內物理環境因素在室內設計中的應用研究

梁鐸強 劉芳遠

（1.廣西大學，廣西 南寧 530004； 2.廣西工業職業技術學院，廣西 南寧 530001）

室內物理環境，按人體工程學特點來講，就是為了讓人們工作、學習、生活在一個舒適健康、環境優雅的空間，室內空間物理環境可以借助科技進行改變，從而達到人們需要的標準，確切地說室內空間物理環境主要是圍繞人體工程學進行，從人的視覺、聽覺、觸覺方面做深入研究，使得人類生活環境更加美好。

室內物理環境是指室內那些通過人體感覺器官對人的生理發生作用和影響的物理因素。物理環境又指的是室內空氣環境質量同人體健康和舒適程度有密切關系。改善住宅內部的空氣環境主要靠通風換氣，而通風不僅能為室內提供新鮮空氣，排除污染空氣，還能調節室內溫濕度。室內環境的舒適度與室內的空氣流通、室內光源、室內聲音等有直接的關系，在做室內設計施工時，需要結合人體工程學把涉及的室內物理環境因素統統考慮進去，小到一塊材料的色彩材質的選擇，大到對材料性能與室內空間物理環境的結合，以及相關設備的選擇和使用。下面我們將對室內物理環境因素對室內設計的影響做分析。[1]

1 室內設計與室內物理環境之間的關系

隨著社會的發展，室內裝飾材料和設備更新換代的速度非常快，我們可以通過人為設計改變室內物理環境，使其達到最佳使用效果。它們之間是一個相輔相成、相互作用的過程，通過現代科技手段改善室內物理環境，是一種行之有效的辦法，在原有的室內空間基礎上進行再創造、再改造，可從室內環境特點、結合溫度和濕度選擇室內裝飾材料，還可以根據空間區域，結合使用功能選擇裝飾材料和電器等。人類從原始的洞穴生活到現代高樓聳立的建筑，由簡單的室內居住環境到科技化的室內居住環境，共同的目標都是追求更美好的生活。

我們知道室內物理環境常見的是室內熱環境、室內光環境、室內聲環境及室內空氣質量等。室內物理環境品質跟人體工程學有直接影響和間接影響的關系。直接影響指室內空間環境因素直接作用于人，對人的身體健康和居住環境舒適度的產生直接影響的作用，這又分為對人的身體本質的影響和精神層面的影響。如室內材料是否環保，是否會影響其身體健康，是直接影響；室內裝飾色彩是人的視覺部分，屬于精神層面的影響，是間接影響；在休息的空間，盡量使用比較柔和的色彩，避免使用過于鮮艷又跳躍的色彩，人們疲勞工作之后，需要一個平和的空間緩解緊張的精神狀態，室內物理環境間接影響人的情緒，可以通過改變室內物理環境的色調調節人的心理情緒；對周圍環境噪音做一個評定，根據功能區域的需求，改造室內隔音效果，利用隔音板、隔音吊頂、中空隔音玻璃等室內裝飾材料對室內物理環境進行有效改善，從而達到人們需求的標準值。

室內環境設計會受到地理位置的影響，我們可以將我國地域特點分為南方和北方，南方地區以熱帶亞熱帶季風氣候為主，春天陰雨連綿，整個環境使人感到潮濕，夏季高溫多雨，雨季時間較長，冬季屬于濕冷；北方地區以溫帶大陸性氣候為主，一年四季氣候分明，全年下雨量比南方少，多為干燥氣候，冬天屬于干冷。那么，室內環境設計要適用于這些氣候特點，室內物理環境的應用也會根據地域性特別區別進行，例如南方多為潮濕天氣，在用木制材質的時候，要考慮防潮防腐的功能；北方冬天戶外氣候寒冷，室內環境考慮保溫功能，室內物理環境呈現地域性特點關系。

2 室內物理環境因素

2.1 聲學

在室內設計中，我們常常只注意到室內風格設計、裝飾材料、設計色彩等設計要素，往往忽略了室內物理環境的聲學要素，這也是影響室內居住環境的因素之一，環境中存在著各式各樣的聲音，在不同的環境中，這些聲音被劃分為兩大模塊：第一，耳朵和心理能夠承受的聲音，我們可以定義為動聽悅人的聲音。第二，當超出人們接受的聲音分貝時，比如在居住的商業環境下，超出50 分貝；在教育環境下，超出45 分貝；在工業環境下，超出55 分貝，即可定義為噪音。室內物理環境的聲學設計可以借助材料降低聲音音頻度，減弱對人的影響。

室內聲音傳播的特征是反射、吸收、散射，對于室內空間而言，是一個比較簡單的空間，根據功能區域劃分對應的室內空間面積，在室內增加擺設物品，會間接阻擋聲音的直接傳播，聲音通過空間傳播的速度降低、范圍減小，以致于有些聲音被忽略掉。聲音對于不同材料的反應也是不同的，聲音與光滑的表面碰撞時反射會強一些，而遇到柔軟織布類時，聲音會被吸收和散射掉，逐漸減弱。[2]

在室內空間設計中，根據室內功能區域使用的特點選擇控制聲音的分貝，把這些區域按照私密性和公共性劃分，私密性對室內物理環境的安靜程度要求較高，聲音需要控制在50 分貝以下，這時候需要減少聲音的量和聲音的速度，可以通過減少發出聲音的物體數量，使物體與面積的配比恰當，從而降低聲音的反射，有效控制私密性空間區域的聲量，例如臥室、書房、會議室等。另外，公共區域的特性是，在一個公開的場所，容納的人數較多但逗留在該空間的時間較短，由于聲音在短時間內對人的干擾程度較弱，大分貝的聲音短期內不會令人感到厭惡。因此，室內物理環境對聲音的定義是變化的，對人的影響也是隨著環境的變化而變化的，我們需要靈活設計。

根據空間使用功能的特點選擇接受聲音分貝值大小，不是一層不變的設計數值。室內空間設計是由三大界面構成的，三大界面分別是頂界面、底界面、側界面，室內裝修設計通常是根據使用功能對這三大界面進行改造。根據對聲音分貝的要求，首先，我們可以在頂界面設計中考慮使用隔音效果的裝修材料，使用隔音棉、隔音石膏板、玻璃、隔音模板等。其次，底界面可以加裝木地板或者隔音層材料，增加地面隔層高度，降低摩擦聲音帶來的影響。最后，側界面包括墻體、隔斷、門、窗戶等。墻體使用隔音板或者加裝隔音棉，空間面積過大時，可以適當增加一些靈活的隔斷，降低聲音的反射帶來的聲響。安裝門時，可以使用隔音門，窗戶使用中空隔音玻璃，這些都可以有效降低聲音帶來的干擾。因此，在改造室內物理環境聲學時，可以借助裝飾材料和現代科技手段降低噪音影響。

2.2 光學

除了室內物理環境因素的聲學對室內環境有影響外，還有另一個常見因素——室內光學環境，我們知道光源分為自然光源與人工照明光源。光學主要是與人的眼睛有關系，直接影響人的視覺感受，屬于精神層面的影響因素。自然光源是大自然產生的光源，會受到天氣氣候變化的影響，例如晴天上午的光源相對而言比較柔和，中午的光源會比較強烈，晚上的光源視線就比較模糊，這是不斷變化的，不是人為可以控制的。當我們需要根據環境選擇輔助光源時，可借助人工照明，人工照明的產生對人類發展進步影響非常大，不再受時間和地點的控制，使工作的時間和效率有效的得到了提高，使得人們在做事情的時候更加的從容。光學作為室內物理環境因素的一部分，發揮著巨大的作用，同一個室內空間，可以同時存在多種光源照射形式，根據照射面積大小劃分為局部照明和整體照明，局部照明是指光源集中照射在某個局部，從而形成一個局部特寫，起到強調和突出的作用。我們可以使用在室內的筒燈照射、燈帶照射來烘托環境氛圍，例如電視背景墻、酒柜照明等區域。整體照明相對局部照明而言，它照射的范圍相對而言比較寬，光源的亮度也比較均勻，常用在公共區域整體采光。

在一個室內空間中，光源設計是非常關鍵的，光源包括發光強度、照度、亮度、顏色等，他們之間的關系可以利用公式計算出來，可以得到一個準確值，由于我們在使用光源時已經形成了規律，常用光源的大小和數量在一個固定值范圍，只有在特殊場合時，設計的光源才需要重新計算。除了跟發光強度、照度、亮度、顏色等因素有關之外，還跟需要照射的空間面積大小有關系，以及照射的形式有關，例如直接照射、間接照射、反射等。在室內不同功能區域，根據需求選擇對應的照明方式。書房是一個工作場所，對光的亮度、顏色是有要求的，需要高效率的工作和學習，環境光源要做到明亮和清晰；臥室是休息的地方，光源可選擇明度較低，比較柔和的光。滿足照明需求的同時，考慮空間的美觀度，可以多種光源形式相結合，還可以加裝窗簾，適當調節光照的時間，光照的亮度。歌舞廳在使用光源上與日常生活需要的光源差別較大，日常生活是要求工作效率、看得清晰為主，而歌舞廳是娛樂場所，不需要太高的光照亮度，是給人一種舒緩、愉悅、放松的場所，光照的亮度較低，通過不同顏色光源制造環境氛圍，營造輕松娛樂的環境。因此，室內光學是需要綜合考慮的，它是一個變化的內容，不是一成不變的。

2.3 熱學

我們人類對室內環境的主要感觀除了視覺、聽覺外還有觸覺，人體的舒適度也會受到觸覺的影響，室內物理環境中的觸覺主要是跟人體感受的溫度有關系，溫度是熱學的一個構成內容，熱學研究的是物質處于熱狀態的性質和規律的物理學分支，最開始是人類對冷熱現象的研究。最初是生火，人類原始的洞穴生活可以簡單地躲避猛獸的攻擊，以及簡單的預防自然天氣帶來的災害，能夠防風防雨，減少自然災害對人類身體帶來的傷害，并通過鉆木取火來提高外界溫度；隨著科技水平的發展，人類進入到了機械化時代，可以利用機器代替火源改變溫度，產生的熱量既穩定又持久。對于室內設計而言，熱學中最直接的影響因素是溫度，室內的溫度主要受室內空間面積大小、物體數量多少、空氣流通等方面影響，人們可以利用現代科技，借助設備改善室內空間的溫度值，如加裝冷暖空調，根據天氣適當調節室內溫度，還可以加裝恒溫木地板，寒冷的冬天可以提高并保持室內溫度，室內的門窗數量以適當為主，不宜過多或過少，門窗的密封好壞也間接影響著室內保溫效果，恰當安裝門窗可以方便人們可以借助自然環境氣候特點，簡單有效地調節室內溫度。通過技術手段造就人們理想的室內空間環境，人的體感舒適時，工作的效率也會提升。因此，空間的溫度對于人體而言是起到直接作用的。

室內空間的溫度因受用對象而調整，同樣大小的面積，使用人數的多少都會對空間的溫度變化產生影響，而且人體自身是具有溫度的，它們會相互影響和作用，溫度的高低又影響了環境的干濕度，天氣的變化又作用于溫度，同一個空間的人數和外界的天氣都會間接作用于溫度，它們不是固定值，是變化的。例如，同樣面積大小的書房，在夏天和冬天兩個不同季節里辦公，人體的溫度會發生變化，夏天季節炎熱，這時書房空間流通的空氣也是帶有熱度的，人也會感覺到熱，這時候我們會使用風扇或者使用冷空調；反之，在寒冷的冬天，同樣一個空間，會受到氣候影響感到寒冷，人們這時候會使用取暖氣或者暖空調設置。人數的多少與空間面積大小也是相互關聯的，通過這些數據分析可以得到一些常規值，方便人們掌握規律，從而改善空間的溫度，使其達到人體舒適最佳值。

3 結語

總而言之，室內物理環境因素是室內設計組成的一個重要內容，物理環境與裝飾材料密切聯系，相互作用、相輔相成。隨著人們生活水平的不斷提高，對生活品質的追求也越來越高，再加上現代科技發展飛速，科技應用普遍化且更深入人心。簡單的室內裝修已經不能滿足人們的需求，室內物理環境因素與人的精神生活緊密聯系，改善室內空間物理環境是理性的設計，借助科技手段和數值研究分析，準確得到人們的需求值，并通過室內光學、室內聲學和室內熱學的研究分析，營造更好的室內生活空間，室內設計物理環境跟人體工程學設計有著密切聯系，設計來源于人本身，又服務于人，最終的受益者是人類。從人對聲音和視覺、觸覺方面的感受，結合功能區域需求設計，有選擇地進行設計，更科學地為人類服務。