二、 人体工程学的应用

1. 确定室内环境适应人体的最佳参数的依据

人体工程学将研究对象概括为各种人-机-环境系统，从整体出发研究系统内各要素间的交互作用，人是其中的关键因素。人体基础数据主要有下列三个方面，即人体构造、人体尺度以及人体的动作域等的相关数据。

（1）人体构造

与人体工程学关系最紧密的是运动系统中的骨骼、关节和肌肉，这三部分在神经系统的支配下，使人体各部分完成一系列的运动。骨骼由颅骨、躯干骨、四肢骨三部分组成，脊柱可完成多种运动，是人体的支柱，关节起骨间连接且能活动的作用，肌肉中的骨骼肌受神经系统指挥收缩或舒张，使人体各部分协调动作。

达·芬奇根据维特鲁威在《建筑十书》中的描述画出了《维特鲁威人》，展示了完美人体的肌肉构造和比例：一个站立的男人，双手侧向平伸的长度恰好是其高度，双足和双手的尖端恰好在以肚脐为中心的圆周上

（2）人体尺度

人体尺度是人体工程学研究的最基本的数据之一。它主要以人体构造的基本尺寸（又称为人体结构尺寸，主要是指人体的静态尺寸，如：身高、坐高、肩宽、臀宽、手臂长度等）为依据，通过研究人体对环境中各种物理、化学因素的反应和适应力，分析环境因素对人的生理、心理以及工作效率的影响程序，确定人在生活、生产和活动中所处的各种环境的舒适范围和安全限度，所进行的系统数据比较与分析结果的反映。人体尺度因国家、地域、民族、生活习惯等的不同而存在较大的差异。

立姿人体尺寸：

① 眼高

② 肩高

③ 肘高

④ 手功能高

垂直手握距离

侧向手握距离

⑤ 会阴高

⑥ 胫骨点高

坐姿人体尺度：

① 坐高

② 坐姿颈椎点高

③ 坐姿眼高

④ 坐姿肩高

⑤ 坐姿肘高

⑥ 坐姿大腿厚

⑦ 坐姿膝高

⑧ 小腿加足高

⑨ 坐深

⑩ 臀膝距

⑪ 坐姿下肢长

（3）人体动作域

人在室内各种工作和生活中活动范围的大小，即动作域，它是确定室内空间尺度的重要依据之一。以各种测量方法测定的人体动作域，也是人体工程学研究的基础数据。人体尺度是静态的、相对固定的数据，人体动作域的尺度则为动态的，其动态尺度与活动情景状态有关。 

上方两个图中人体活动所占的空间尺度是以实测的平均数为准，特殊情况可按实际需要适当增减

上方两个图中人体活动所占的空间尺度是以实测的平均数为准，特殊情况可按实际需要适当增减

2. 确定室内用具形态尺度的主要依据

人类活动主要分为动态和静态两种，确定室内用具的尺寸适合人使用的依据就是人体的尺度，只有满足使用者的生活行为、心理需要，才能设计出适合人使用的用具，从而提供舒适的环境，提高工作效率。

3. 提供室内环境设计的科学参数和依据

现代室内设计涉及的设计内容有很高的技术含量，与人体工程学等关系极为密切。人体工程学在室内环境设计中受到重视，使得人与物和环境间的设计方法更具有科学依据。

（1）室内光环境设计

光是人们认识世界的一种媒介，是视觉感知的基础，有了光线才有了人类世界。就室内设计来说，光的作用也是不可小觑的，因而在设计之初就应该充分考虑到采光照明的方案，创造安全、实用、经济、美观的光环境。

光是能量的一种形式，是具有波状运动的电磁辐射的巨大连续统一体中的很狭小的一部分。根据波长可以将电磁波分为宇宙射线、X射线、紫外线、可见光等。

一般的室内光环境设计中采用两种方式：自然光和人工照明。

① 自然光

自然光源类型

我们在白天的时候才能感受到自然光，即昼光，昼光由直射地面的阳光（或称日光）和天空光（或称天光）组成。

自然光源采光部位

自然光源柔和，节省能源。通常采用窗户来接收光源，有天窗、侧窗，可根据不同的需求进行改变。不同的开窗方式会产生不同的室内效果，从而改变人对环境的感受。

开启侧窗，使得屋子开敞明亮，让人感觉舒爽。不同的窗型给人的体验也会有所差别，如横向窗给人开阔、舒展的感觉，竖向的条窗则有条幅式挂轴之感。

800mm ≤窗台高≤ 1000mm，通常选择900mm，根据规范，住宅窗台高度小于900mm，需要加栏杆

落地窗窗台低矮，在视觉上没有遮挡，使室内和室外紧密融合。人们可以更全面地看到室外的景色，视野开阔，极具震撼力。

200mm ≤窗台高≤ 450mm，为了安全通常加栏杆

开设高侧窗有利有弊：一方面它减少了眩光，取得了良好的私密性，给人安定感；另一方面进光量有限，一定程度上隔绝了外界信息，也会带给人闭塞的感觉。

窗台高≥ 1200mm，一般在卫生间或者楼梯间使用，有的展览建筑也会采用

天窗接受的日照时长较长，进光量均匀，让人有新颖之感。透过天窗可以看到蓝天白云，给人身处自然的天然感。

自然光采光质量的决定因素

光线充足：室内光线是否充足表现为室内照度的强弱，这取决于天空亮度的大小。不同的地区总照度和散射照度也不同，在设计时需要根据地域来确定室内照度标准。

光线均匀：室内采光的质量应考虑光线是否均匀、稳定，是否会产生暗影和眩光等现象。

采光口形态：采光的质量主要取决于采光口的大小、形状、离地高度以及采光口的分布和间距。对有特殊要求的室内环境，如多媒体室，为了防止眩光，通常采用提高背景的相对亮度或者提高窗口高度的方法。窗墙的高度增高后，会对眼睛产生一个保护角。

竖向保护角

水平保护角

② 人工照明

人工照明是采用各种发光设备来为房间提供光源的一种照明方式，不同灯具的组合方式也会带来不同的光环境效果，能耗和自然采光比相对较大。

防止眩光

在设置照明系统时，要尽量避免眩目和眩光的情况出现，眩光取决于光源在视线方向的亮度，其炫目程度是由背景的亮度决定的。眩光的种类有三种。

直接眩光：眼睛直视光源（灯具）所产生，会有刺眼不舒服的情况。

反射眩光：反射眩光就是我们通常认为的反光，使得物体的呈现不清晰，会发生眼睛疲劳、阅读吃力的情况。

背景眩光：一般是背景环境的光线进入眼部过多，影响到正常识别物体的能力。

发光体角度与眩光的关系

（2）室内色彩设计

色彩具有三种属性，色相、明度、饱和度。人们在辨别色彩时，其颜色都是有由这三个属性叠加而成的。

室内环境带给人的影响很大程度上来源于整体呈现出的色彩，色彩对人引起的视觉效果在物理性质方面的反映有冷暖、远近、大小、轻重等，其带来的这些物理效应是设计师需要着重考虑的因素之一，因而在设计时，要结合人体工程学合理利用色彩。

① 温度感

不同的色彩会产生不同的温度感，可以粗略归类为暖色、冷色、中性色。像红色、黄色为暖色（1：pR~8：Y）；蓝色、青色为冷色（13：bG~19：pB）；紫色、绿色这种无明显冷暖感觉的为中性色，中性色的冷暖感需要依靠对比来呈现。

② 距离感

色彩可以让人感觉进退、凹凸、远近的不同，以色相和明度影响最大。一般情况下，高明度暖色系色彩具有凸出、接近的效果，而低明度冷色系色彩则会带来凹陷、远离之感。在室内设计中，如起居室，采用白色的背景、鲜亮的摆件，就会有接近的效果。

色彩的前进感。在走廊的深处使用暖色，可以获得长走廊距离缩短之感

色彩的后退感。通过在走廊的深处采用冷色调，能让走廊变得更宽或者更有纵深感

③ 尺度感

尺度感是指受到色彩各项特性的制约，从而给人带来的物体膨胀或者收缩的效应。通常来说明度高、饱和度高的色彩容易产生色觉膨胀感。而为了达到色彩的平衡，通常的方式是改变色彩宽度。

围棋的棋子是明度差最大的颜色：白色和黑色。由于白色的膨胀感，白色棋子的尺寸会小于黑色棋子的尺寸，从而达到看起来一样大的视觉效果

④ 重量感

色彩的重量感主要受到明度的影响，一般是暗色感觉重，亮色感觉轻。在室内设计中，一般在底部、基座使用暗色，如踢脚线，获得安定稳重之感。而在顶棚的部位则选用较浅的颜色，如吊灯、风扇灯，可以达到轻盈、灵活的效果。

（3）声环境设计

声音是人感知世界的一种方式，也是室内设计的要素之一。为营造舒适宜人的环境，需要对声环境进行设计，这其中的重点就是防噪声。

① 声音的传播方式

声音以波的形式在介质中传播。在室内设计领域，介质主要是指空气和固体。

声音的传导方式

② 噪声

噪声从广义上来说是指除了能传播信息或者有价值的声音外的一切声音。不同响度的声音，会在不同程度上刺激人耳，从而使人产生不同的心理效应。

（4）热环境设计

我们把影响人体冷热感觉的各种因素所构成的环境称为热环境,在室内设计中研究热环境的目的在于为人类的生活、工作、学习提供最佳的室内热舒适条件。

室内热环境由室内空气温度、空气湿度、气流速度和平均辐射温度四要素综合形成, 以人的热舒适程度作为评价标准。室内热环境质量的高低对人们的身体健康、生活水平、工作学习效率将产生重大影响。

① 室内空气温度

室内气温是表征室内热环境的主要指标, 它是影响人体热舒适的主要因素。空气温度在25℃左右时, 脑力劳动的工作效率最高，人感觉较为舒适。

② 室内空气湿度

空气湿度直接或间接影响人体的热舒适, 它在人体能量平衡、热感觉、皮肤潮湿度、人体健康以及室内空气品质的可接受度方面是一项重要的影响因素。同时室内环境相对湿度较大会造成建筑潮湿, 有时甚至会出现结露现象。

③ 室内气流流速

当室内空气流动性较低时，室内环境中的空气得不到有效的通风换气。风速大有利于人体散热、散湿,提高热舒适度，但风速过大, 会有吹风感冒的危险。

④ 室内平均辐射温度

平均辐射温度是室内热辐射指标, 它取决于空间周围表面温度。经过研究表明, 为保持工作者的热舒适状态, 空气温度与周围墙体温度的差值不得超过7℃。