第二章人与建筑设计.

第2章人与建筑设计谢承平福建农林大学艺术园林学院2015.032.1人体工程学与建筑设计2.1.1人体工程学的含义与发展2.1.2人体工程学的主要内容2.1.1人体工程学的含义人体工程学是一门研究在某工作环境中人同机器及环境的相互作用，研究在日常工作生活中怎样考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的科学，涉及解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素。人体工程学的发展公元前1世纪罗马建筑师维特鲁威从人体各部位的关系中发现，人体基本上以肚脐为中心，双手侧向平伸的长度恰好就是其身高。人体工程学始于二战，主要服务于军事武器设计，探求人与机械之间的协调关系。二战后，行为学家、心理学家、生理学家等组建了研究机构，对人类的心理学、生理学、工效学等学科进行了研究，建立了人体工程学这门学科。人体工程学的研究目的人体工程学的重心完全放在“人”上面，而后根据人的体能结构、活动需求、物理环境（包括光线、温度、声音等）综合地进行空间和设施家具的设计，使人在活动区域内达到活动安全和舒适、高效的使用目的。人体工程学人体测量学生物力学劳动生理学环境生理学工程心理学时间与工作研究2.1.2人体工程学的主要内容2.2人体测量学2.2.1人体静态测量2.2.2人体动态测量2.2.3人体测量学在建筑设计中的应用人体测量学是通过测量人体各部位尺寸来确定个人之间和群体之间在人体尺寸上的差别的一门科学。人体测量学的发展早在公元前1世纪罗马建筑师维特鲁威就已从建筑学的角度对人体尺度作了较全面的论述，他从人体各部位的关系中发现人体基本上以肚脐为中心。一个站立的男人，双手侧向平伸的长度恰好就是其身高，双足趾和双手指尖恰好在以肚脐为中心的圆周上。文艺复兴时期，艺术家达·芬奇根据维特鲁威的论述，绘制了著名的人体比例图。19世纪，建筑师勒·柯布西耶等人对人体尺度在建筑中的应用作出了巨大贡献，创立了模数制。目前，人体测量学已经成为相对独立的研究领域。为了设计的需要，现在世界各先进国家都有本国的人体尺寸国家标准（或数据资料），我国也于1988年发布了相应的国家标准GB/T10000－1988《中国成年人人体尺寸》。2.2.1人体静态测量人体静态测量测量在静止和正常体态时人体各部位的尺寸。人体静态尺寸主要指人体的构造尺寸(即人体结构尺寸)，它包括头、躯干、四肢等在标准状态下测得的尺寸。据统计，我国成年男子平均身高为1.67m，女子为1.56m，各地区人体高度有差异。尽管人体的各种尺寸差别很大，却有着一定的变化范围和相互联系。我国成年人体平均尺寸2.2.2人体动态测量人体动态测量测量人体各部位在活动时的位置关系。人体动态尺寸是指人体的功能尺寸，这是人体活动时所测得的尺寸。由于行为目的不同，人体活动状态也不同，故测得的各功能尺寸也不同。要精确地测量其尺寸是比较困难的，但根据人在室内活动的范围和基本规律，也可以测得其主要功能尺寸。人体活动的基本尺度人体动作尺度——比例法绘制2.2.3人体测量学在建筑设计中的应用观演建筑的阶梯座位设计要确定阶梯的高度D和前后排座位的间距I，就必须使后排就座者观看黑板（或荧幕、舞台表演）的视线不被前排就座者的头顶挡住。目标看起来简单，实际上存在几个互相影响的因素。对房间平面尺寸与家具设备布置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。对门和走道等交通空间最小宽度的确定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≥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。合理尺寸的家具有助于感觉建筑空间的尺度2.3环境生理学2.3.1室内环境要素参数2.3.2视觉、听觉机能与环境2.3.3环境生理学在建筑设计中的应用2.3.1室内环境要素参数环境条件对人的安全、健康、舒适感有着密切的关系，也在很大程度上影响了工效的高低。按照劳动条件中的生理要求，通常把环境因素的适宜性划分为四个等级，即不能忍受的、不舒适的、舒适的和最舒适的。环境因素舒适性分级的参考界限2.3.2视觉机能与环境建筑以“形”、“光”、“色”具体地反映着建筑的质感、色感、形象和空间感，视觉正常的人主要依靠视觉体验建筑和自然环境。人的视觉特性包括视野、视角、视距、目光巡视特性及明暗适应等几个方面。视角是人眼能够区别开来的两个最近的刺激物与人眼形成的夹角。具体设计可参考6′视角进行设计。视距是眼睛到被视对象之间的距离。实际上，两眼相距约60mm，可看清物体时，最佳距离在34.4m以内，这是歌剧院的最大视距（看清演员大致表情的视距要求）。视野指脑袋和眼睛固定时，人眼所能察觉的空间范围。正常人单眼视野竖直方向约130°，水平方向约150°。双眼视野在水平方向重合120°，其中60°较为清晰，中心点1.5°左右最为清晰。由于不同颜色对人眼的刺激有所不同，所以视野也不同。正常人的视野范围正常人的色视野目光巡视特性目光巡视的习惯方向：在水平方向上从左到右；在铅垂方向上从上到下；旋转巡视时习惯顺时针方向。视线水平方向的运动快于铅垂方向，且不易感到疲劳；对水平方向上尺寸与比例的估测比对铅垂方向上的准确。目光巡视运动是点点跳跃，而非连续运动的。两眼总是协调地同时注视一处，很难两眼分别看两处，所以设计中常取双眼视野为依据。明暗适应眼睛向亮处的适应叫明适应、光适应，向暗处的适应叫暗适应。当人们从暗处进入亮处，适应时间约1分钟就可完成，而从亮处突然进入暗处，适应时间长达10多分钟。眩光眼睛遇到过强的光，整个视野会感到刺激，使眼睛不能完全发挥机能，这种现象称为眩光。不恰当的阳光采光口、不合理的光亮度和不恰当的强光方向均会在室内形成眩光现象。发光体角度与眩光的关系听觉机能与环境听觉适应：尽管人对环境噪声的适应能力很强，但是人对噪声积累的适应对健康是不利的，特别是噪声很大的适应会造成职业性耳聋。听觉方向：物体的振动产生了声音，声音的传播具有一定的方向性，这是声源的重要特性。听觉与时差：经验证明，人耳感觉到声音的响度除了与声压和频率有关外，还与声音的延续时间有关。从听觉实验得出，如果两个声音的间隔时间（即时差）小于50ms，那就无法区别它们，而是重叠在一起了。双耳听闻效应：人的双耳可以同时收听声音信号并判断声源的距离和方向。其中判断方向的能力要强一些，而且对水平方位的声源的方位感较垂直方向要强一些。单耳听闻是指用一只耳朵收听的情况。这时，方位感消失，“滤波效应”降低，噪声干扰增大。人们可以利用单耳听闻来判别厅堂音质的优劣，还可以通过转动头部，利用耳壳效应来确定声音的方位。掩蔽效应是指一个声音的存在而影响了人们对另一个声音的听闻。声掩蔽的特点是：同频率的声音相互掩蔽性最强；低频声容易掩蔽高频声；高频声则很难完全掩蔽低频声；掩蔽声越强，对频率较高的声音的掩蔽作用就越大。2.3.3环境生理学在建筑设计中的应用光环境舒适性设计：适的光环境是保持人们正常、稳定的生理、心理和精神状态，提高工作效率，减少差错和事故的必要条件。天然采光开窗面积天然采光的调控人工照明光环境的舒适性建筑设计中应减少大面积开窗采用特殊的玻璃，或玻璃镀膜，或采用多层窗帘注意灯具的保护角，以减弱或消除眩光的危害避免东晒或西晒，特别是夕阳直射室内的情况注意限制光源亮度，合理分布光源，以取得合适的亮度和照度建筑舒适声环境设计设计时可利用双耳听闻效应的特性将舞台上的扩声器放在台口上方而不是舞台平面的左右两角；对于电影，扩声器放在屏幕的上方1/3处，以便使观众的视听方位感一致。人耳的掩蔽效应进一步说明控制噪声的重要性。在建筑声学设计时，要避免有用信号声音的相互掩蔽；在大型商场里，用音响系统的声音来掩蔽场内顾客的喧闹嘈杂声；或将临街建筑转售给服务行业使用；通过合理规划、合理绿化，选择恰当的建筑造型和沿街墙体材料等，采用综合处理的方法加以解决。展览建筑室内光、视环境设计一般照明、局部照明与混合照明相结合。展板、展品上混合照明的照度与一般照明照度之比≥3∶1。根据展览性质的不同，需要营造不同的展室光环境氛围。展室光环境氛围营造的一般手段：一是选择光色与照度二是利用光照构造虚拟空间重要的展板应布置在高度为1000～1600mm的范围内如果需要，则向上下延伸布置，在高度700～2000mm的范围之内还基本适宜于布展展板布置的适宜高度2.4人的行为、心理与空间环境设计2.4.1心理空间2.4.2行为、心理与空间环境设计2.4.1心理空间个人空间：每个人都生活在无形的空间范围内，这个空间范围就是自我感觉到的应该同他人保持的间距和距离，我们称这种伴随个人的空间范围圈为“个人空间”。领域空间：对实际环境中的某一部分产生具有领土的感觉，它对建筑场地设计有一定帮助。公用的半公用的私密的人际距离：霍尔将人际交往的尺寸分为四种亲昵距离0.15~0.6m个人距离0.6~1.2m社会距离1.2~3.6m公众距离3.6m以上霍尔的个人空间交际距离模式图2.4.2行为、心理与空间环境设计向心与背心设计层次空间设计个人停滞领域小集体领域公共空间领域人体比例图柯布西耶创立的模数制柯布什耶从人体尺度出发，选定下垂手臂、脐、头顶、上伸手臂四个部位为控制点，与地面距离分别为86、113、183、226cm。这些数值之间存在着两种关系：一是黄金比率关系；另一个是上伸手臂高恰为脐高的两倍，即226和113cm。利用这两个数值为基准，插入其他相应数值，形成两套级数，前者称“红尺”，后者称“蓝尺”。将红、蓝尺重合，作为横纵向坐标，其相交形成的许多大小不同的正方形和长方形称为模度。柯布西耶研究了人的各部分尺度，认为它符合黄金分割等数学规律，从人体绝对尺度出发制定了两列级数，从而建立了他的模数制，并应用于建筑设计中，进一步把比例与尺度、技术与美学统一起来考虑。