建筑环境设计:思维、设计与制图
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1.3.1 人体工程学

1.3.1.1 人体工程学理论

人体工程学(human engineering),也称人机工程学,是以人类心理学、解剖学和生理学为基础,综合多种学科研究人与环境的各种关系,使得生产器具、生活器具、工作环境、生活环境等与人体功能相适应的一门综合性学科。人体工程学研究的是如何通过建立合理的尺度关系,来营建舒适、安全、健康、科学的生活环境。它也是应用人体测量学、人体力学、劳动生理学、劳动心理学等学科的研究方法,对人体结构特征和机能特征进行研究,提供人体各部分的尺寸、重量、体表面积、重心以及人体各部分在活动时的相互关系和可及范围等人体结构特征参数。它还提供人体各部分的出力范围、活动范围、动作速度、动作频率、重心变化以及活动时的习惯等人体机能特征参数,分析人的视觉、听觉、触觉以及肤觉等感觉器官的机能特性,分析人在各种动作时的生理变化、能量消耗、疲劳机理以及人对各种运动负荷的适应能力,探讨人在工作中影响心理状态的因素以及心理因素对工作效率的影响等。

人体工程学的显著特点是:在认真研究人、机、环境三个要素本身特性的基础上,不单纯着眼于个别要素的优良与否,而是将使用“物”的人和所设计的“物”以及人与“物”所共处的环境作为一个系统来研究。在人体工程学中,将这个系统称为“人—机—环境”系统(图1.4)。这个系统中,人、机、环境三个要素之间相互作用、相互依存的关系决定着系统总体的性能。室内设计中的人机系统设计理论,就是科学地利用三个要素间的有机联系来寻求建筑与室内围合界面的最佳参数(图1.5、图1.6)。

图1.4 “人—机—环境”系统

图1.5 普通办公区常用尺寸

图1.6 经理办公区常用尺寸

人体工程学给建筑设计提供了大量的科学依据,它有助于确定合理的家具尺寸,增强室内空间设计的科学性,有利于合理选择建筑设备和确定房屋的构造做法,对建筑艺术真、善、美的统一起到了不可或缺的作用。通过以下的案例,我们可以看到人体工程学对房屋构造做法、房间平面尺寸、人体通行宽度的影响。在建筑设计中人体工程学的主要作用表现在以下几个方面。

(1)对房间平面尺寸与家具设备布置的影响和制约 房间面积、平面形状和尺寸的确定在很大程度上受到家具尺寸、布置方式及数量的制约和影响,而家具的具体尺寸及布置又受到人体测量基础数据的制约和影响。以卧室为例,在确定平面尺寸时,应首先考虑最大的家具——床的布置,并使其具有灵活性,以适应不同住户的要求,而床的尺寸又受人体尺寸的直接影响,故布置床位时要考虑房间的进深和开间。如床长2m,宽1.5~1.8m,房间的开间和进深分别为3.7m和4.25m为宜(图1.7)。再如,卫生间的设计中应保证使用设备时人活动所需的基本尺寸,并据此确定设备的布置方式及间隔的尺寸(图1.8)。特别是供残疾人使用的专用卫生间,人体测量基础数据的参考应用显得尤为重要(图1.9)。

图1.7 主卧室的平面形状和尺寸

图1.8 卫生间人体活动的基本尺寸

图1.9 残疾人专用卫生间的基本尺寸

(2)对门和走道等交通联系空间最小宽度确定的影响 门的最小宽度受人体动态尺寸的制约和影响。一般单股人流最小宽度为0.55m,加上人行走时身体的摆幅0~0.15m,以及携带物品等因素,因此,门的最小宽度不小于0.7m。

走道、楼梯梯段和休息平台最小宽度的确定同样离不开人体的动态尺寸。单股人流宽度为0.55~0.7m,双股人流通行宽度为1.1~1.4m。根据可能产生的人流股数,便可推算出各自所需的最小净宽,而且还应符合单项建筑规范的规定(图1.10、图1.11)。

图1.10 走道的最小宽度

图1.11 楼梯梯段和休息平台的最小宽度

(3)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。

除了考虑上述因素以外,在运用人体基本尺度时,还应注意以下几点。

①设计中采用的身高并非都取平均数,应视具体情况在一定幅度内取值,并注意尺寸修正量。功能修正量主要考虑人穿衣及操作姿势等引起的人体尺寸变化;心理修正量主要考虑为了消除空间压抑感、恐惧感或为了美观等心理因素而引起的尺寸变化。

②近年来对我国部分城市青少年调查表明,其平均身高有增长的趋势,所以在使用原有

资料数据时应与现状调查结合起来。2002年一份文献指出,根据当时的教育部、卫生部联合调查显示,从1995~2002年的7年间,我国12~17岁的青少年男子身高增高69mm,女子身高增高55 mm。由此可见,设计中若用到青少年人体尺寸的数据,尤其要注意该数据产生的年代。

③针对特殊使用对象(运动员、残疾人等),人体尺度的选择应随时做出调整。

1.3.1.2 建筑空间常用尺寸

(1)家具设计的基本尺寸

①衣橱:深度600~650mm,宽度400~650mm,推拉门宽度700mm。

②矮柜:深度350~450mm,宽度300~600mm。

③电视柜:深度450~600mm,高度600~700mm。

④单人床:宽度900mm、1050mm、1200 mm,长度1800mm、1860mm、2000mm、2100mm。

⑤双人床:宽度1350mm、1500mm、1800mm,长度1800mm、1860mm、2000mm、2100mm。

⑥沙发:

a.单人式:长度800~950mm,深度850~900mm,坐垫高350~420mm,背高700~900mm;

b.双人式:长度1260~1500mm,深度800~900mm;

c.三人式:长度1750~1960mm,深度800~900mm;

d.四人式:长度2320~2520mm,深度800~900mm。

⑦小型茶几:长度600~750mm,宽度450~600mm,高度380~500mm。

⑧固定式书桌:深度450~700mm (600mm最佳),高度750mm。

⑨餐桌:高度750~780mm(西式餐桌高度680~720mm),一般方桌宽度1200mm、900mm、750mm;圆桌直径900mm、1200mm、1350mm、1500mm、1800mm。

(2)饭店客房

①标准面积:大房间约25m2,中房间16~18m2,小房间约16m2

②床:高度400~450mm,床靠高度850~950mm。

③床头柜:高度500~700mm,宽度500~800mm。

④写字台:长度1100~1500mm,宽度450~600mm,高度700~750mm。

⑤行李台:长度910~1070mm,宽度500mm,高度400mm。

⑥衣柜:宽度800~1200mm,高度1600~2000mm,深度500mm。

⑦沙发:宽度600~800mm,高度350~400mm,靠背高1000mm;

⑧衣架:高度1700~1900mm。

(3)办公家具

①办公桌:长度1200~1600mm,宽度500~650mm,高度700~800mm。

②办公椅:高度400~450mm,长度450mm,宽度450mm。

③沙发:宽度600~800mm,高度350~400mm,靠背面高度1000mm。

④茶几:前置型尺寸900mm×400mm×400mm(高);中心型尺寸900mm×900mm×400mm、700mm×700mm×400mm;左右型尺寸600mm×400mm×400mm。

⑤书柜:高度1800mm,宽度1200~1500mm,深度450~500mm。

⑥架:高度1800mm,宽度1000~1300mm,深度350~450mm。