室内环境设计与人体工程学

为生活创造一个理想、舒适的内部环境人体工程学室内环境设计与人体工程学本章主要介绍人体工学、家具与室内环境设计的基本知识及其内涵。其中包括人体工学概述，家具的类型，家具在室内空间环境中的作用。本章提要本章内容1室内设计常用人体尺寸2人体动作空间3室内光环境设计4室内界面质地设计5室内空间设计（1）为室内外环境空间的布置提供了依据（2）为设计满足人的生理需要提供了参考（3）为满足人的心理特征、心理要求提供（4）为室内设计满足经济、适用、美观提供了依据。人体工学与环境设计1.人体工学在环境设计中的作用主要体现在以下几个方面：（1）为确定空间的活动范围提供依（2）（3）为确定人的感觉器官适应力提供依据。人体工学与室内环境的关系相对于周围物体而言，人的活动状态可分为两种，一是相对静止，二是相对运动。（1）相对静止时形态分析人相对静止状态的形态主要有站立、躺卧、静坐、蹲等。（2）相对运动时形态分析人相对运动状态的形态主要有行走、蹦跳及站、坐、卧等的身体与手、足的运动。4.1.4人体尺度1.人体不同形态分析人体静态尺度，是指静止的人体尺度，即一般来讲，人体的高度与种族、性别以及所处的地区有关。图4.2、图4.3分别是我国成年男、女中等人体地区的人体各部分平均尺寸。表4.1是我国具有代表性的一些地区成年男女身体各部分的平均尺寸。人体静态尺度图4.2我国成年男子中等人体地区的人体各部分平均尺寸返回链接图4.3我国成年女子中等人体地区的人体各部分平均尺寸返回链接表我国具有代表性的一些地区成年男女身体各部分的平均尺寸(mm)部位较高人体地区中等人体地区较低人体地区男女男女男女人体高度169015801670156016301530肩宽度420387415397414385肩峰至头顶高度293285291282285269正立时眼的高度151314741547144315121420正坐时眼的高度120311401181111011441078胸廓前后径200200201203205220返回链接部位较高人体地区中等人体地区较低人体地区男女男女男女上臂长度308291310293307289手长度196184192178190178肩峰高度1397129513791278134512611/2上骼展开全长869795843787848791上身高长600561586546565524臀部宽度307307309319311320肚脐高度992948983925980920部位较高人体地区中等人体地区较低人体地区男女男女男女指尖到地面高度633612616590606575大腿长度415395409379403378小腿长度397373392369391365脚高度686368676765坐高893846877825850793腓骨头的高度141390407328402382大腿水平长度450435445425443422肘下尺寸243240239230220216人体动态尺度，是指人在作业及动作在空人的活动大体上分为手足活动和身体移动两大类。手足活动，就是人在原姿势下只活动手足部分，身躯位置并没有变化，手动、足动各为一种。身体移动包括姿势改换、步行等，其中，姿势改换、步行等又集中在正立姿势与其他可能的姿势之间的改换，也是手足活动的过程。动态人体的基本尺寸如图4.4所示。人体动态尺度图4.4动态人体的基本尺寸返回链接（1）椅、沙发、凳子座面和靠背的角度，一般座面前高后低，其夹角为0°～5°，沙发则可以大一些，座椅的靠背要向后倾斜，汽车靠背斜度为111.7°，一般办公和学习用椅靠背斜度为95°～100°。（2）桌桌的尺寸中以高度最为重要，确定其高度的基本原则是人要端坐，肩要放松，身体稍向前倾，要有一个最佳的视距。人体不同形态与室内环境尺度1.从人体工学的角度来分析常用环境尺度椅凳类沙发类（3）床我国一般床的长度为2000mm左右，高度可以参照椅子的高度或者再低一点，宽度单人床以850～950mm、双人床以1350～1500mm为宜。（4）柜、橱、架柜、橱、架的高度、宽度尺寸取决于使用要求，以及贮放物件的方式。从人体工学的角度看，必须做到存取方便、稳定、安全。床塌类桌台类橱柜类屏风与隔断类室内环境设计与心理关系表现在以（1）室内设计应符合人的认识特点和规律。①两事物的差别越来越容易被感知。②活动的对象和新奇的对象容易被感知。③稀有的东西容易被感知。④人们感兴趣的东西容易被感知。从人的心理特征的角度来分析（2）室内环境设计中应体现人的情感和意志。室内设计的精神功能就是要体现人们的感情。（3）室内设计应体现人的个性与环境的关系。对于室内设计师来说，了解使用者的个性，并通过室内环境设计来体现其个性是很重要的。室内光环境设计目录采光与照明的基本概念1光源类型、灯具类型及配置233室内照明设计4室内照明的作用与照明方式【引例】照明设计是室内环境设计非常重要的环节。没有进行专业化照明设计的室内空间，不能给人舒适的感受，更不具备特有的气氛。如宾馆大堂空间主要有三部分的照明区域：前厅区域、服务总台以及客人休息区的照明。从照明方式分析，前厅区域是大堂的总体照明，服务总台和客人休息区照明是局部照明。三者应保持色温的一致性，并通过亮度对比，使之形成富有情趣的、连续且有起伏的明暗过渡，从整体上营造亲切的气氛。具体分析如下：（1）前厅区域。照度要求：在离地面1m的水平面上，设计照度要达到500lx；色温要求3000K左右；显色性要求Ra85。色温太低，空间感显得狭小;色温太高，空间缺乏亲切感，且易产生喧闹感。较高的显色性,能清晰地显现人们的肤色和表情。配光要求：若顶棚到地面的距离是6m，那么配光曲线的中心在离地面1m处应该不小于500cd；高度不超过6m，可以用带状或面状的发光顶棚，用光影对比塑型（图4.1、图4.2）。（2）服务总台。照度要求：一般取750～1000lx，以突显总服务台的重要性；色温要求3000K左右，与进门前厅保持一致，进一步强化亲切气氛。显色性要求：Ra85。一方面是因为客人和接待员在服务台发生近距离的接触的需要；另一方面，需要清楚地辨认所需的各种证件。（3）客房空间。一般照明取50～100lx，客房的照度低些，以体现静谧、休息甚至懒散的特点；但局部照明，比如梳妆镜前的照明，床头阅读照明等应该提供足够的照度，这些区域可取300lx的照度值（图4.3）；最被忽略的是办公桌的书写照明，目前还鲜有酒店提供书写台灯给客人，通常是用装饰性台灯代替。图4—1宾馆前厅图4—2宾馆的大堂图4.3客房的照明4.1采光与照明的基本概念光是一定种类和数量的、对视觉器官起作用的电磁波辐射能，具有微粒和波动两种属性。在室内设计中，光不仅是为满足人们视觉功能的需要，而且是一个重要的美学因素。光可以形成空间，改变空间或者破坏空间，它直接影响到人对物体大小、形状、质地和色彩的感知。因此，室内照明设计是室内设计的重要组成部分之一，在设计之初就应该重点加以考虑。4.1.1光的特性与视觉效应按光的形态分，有直射光、散射光、混合光等。（1）直射光（又称硬光）：是指光源与被照物之间没有中介遮挡，景物和物体表面有明显的受光面和背光面，并在被射体上产生清晰投影的光线。造型特点：①有明显的投射方向。②能在被照物体上面构成明亮的受光部分、背光的阴影部分以及投影，从而形成画面的明暗反差，也可增强物体的立体感。③能显示出被照物体的外部形状、轮廓形式、表面结构和质感。④能显示时间性。⑤光源投向集中。（2）散射光（又称软光）：是指光源与被照物之间有中介遮挡，光线间接地投射到被照物体上，并在被照物体上不产生明显投影的光线。造型特点：①光线柔和，照明均匀。②没有明确的投射方向，物体受光面、阴影面及投影的区分不明显。③物体表面受光均匀，亮暗反差较小，影调接近。④自然光中的散射光色温偏高，画面呈现的色调偏冷。4.1.2照度、光色、亮度1.照度照度是每单位面积所接收到的光通量，单位是勒克斯（lx）。我们平常所说的够不够亮，就是指照度。人眼对不同波长的电磁波，在相同的辐射量时，有不同的明暗感觉。人眼的这个视觉特性称为视觉度，并以光通量作为基准单位来衡量，其单位为流明(lm)，它是描述光源基本特性的参数之一。光源的发光效率的单位为流明/瓦特(lm/W)。不同的日光源和电光源，发光效率有所不同。光源在某一方向单位立体角内所发出的光通量叫做光源在该方向的发光强度，单位为坎德拉(cd)。光通量只说明了光源的发光能力，并没有表示出光源所发出光通量在空间的分布情况。因此，仅仅知道光源光通量是不够的，还必须了解表示光通量在空间分布状况的参数，即光通量的空间密度——发光强度。2.光色光色主要取决于光源的色温(K)，并影响室内的气氛。色温低，感觉温暖；色温高，感觉凉爽。一般色温3300K为暖色，3300K色温5300K为中间色，色温5300K为冷色。光源的色温应与照度相适应，即随着照度增加，色温也应相应提高。否则，在低色温、高照度下，会使人感到酷热(图4.4)；而在高色温，低照度下，会使人感到阴森(图4.5)。图4—4低色温高照度图4—5高色温低照度设计者应根据光、目的物和空间的彼此关系，判断相互影响的因素。光的强度能影响人对色彩的感觉，如红色的帘幕在强光下更鲜明，而弱光将使蓝色和绿色更突出。设计者应有意识地利用不同色光的灯具，使之创造出所希望的照明效果，如点光源的白炽灯与中间色高亮度的荧光灯相配合的效果。人工光源的光色，一般以显色指数(Ra)表示，Ra最大值为100，80以上显色性优良，79～50显色性一般，50以下显色性差（白炽灯Ra＝97；卤钨灯Ra＝95～99；白色荧光灯Ra＝55～85；日光灯Ra＝75～94；高压汞灯Ra＝20～30；高压钠灯Ra＝20～25；氙灯Ra＝90～94）。3.亮度亮度是将发射光线表面的明亮程度表示出来的定量。在光度单位中，它是唯一能引起眼睛视觉的量。虽然在光环境设计中经常用照度及照度分布(均匀度)来衡量光环境优劣，但就视觉过程来说，眼睛并不直接接受照射在物体上的照度作用，而是通过物体的反射或透射，将亮度作用于眼睛。亮度又分为物理亮度和主观亮度。（1）物理亮度发光体在视线方向上单位面积发出的发光强度就称为发光体在该方向上的物理亮度。视觉上的明暗知觉取决于进入眼睛的光通量在视网膜物像上的密度，即物像的照度。因此确定发光体(发光或反光的物体)的明暗应考虑两个因素：一是物体在视线方向上的投影面积，二是发光体在该方向上的发光强度。（2）主观亮度主观亮度是指主观上感觉到的物体明亮程度。例如，同一盏灯在夜晚或白昼时，眼睛感觉到的明暗程度会完全不同。它不仅与物体的物理亮度有关，还与物体所在处的背景亮度有关。亮度作为一种主观的评价和感觉，和照度的概念不同，它表示由被照面的单位面积所反射出来的光通量，也称发光度，是与被照面的反射值有关的。例如在同样的照度下，白纸看起来比黑纸要亮。有许多因素影响亮度的评价，诸如照度、表面特性、视觉、背景、注视的持续时间甚至包括人的个性差异。4.1.3照明的控制1.眩光的控制眩光就是一般人所称的刺眼光线，亦即原本已适应环境的人眼看到高亮度光源（直接眩光）或明亮的反射光（间接眩光）的不适感。眩光的存在使人眼看不清楚其周边物体，因而造成眼睛的负担，降低工作效率、工作品质甚至影响安全。眩光与光源的亮度、人的视觉有关。由强光直射入眼而引起的直射眩光，应采取遮挡的办法。对人工光源，避免的办法是降低光源的亮度、移动光源位置或隐蔽光源。当光源处于眩光区之外，即在视平线45°之外，眩光就不严重，遮光灯罩可以隐蔽光源，避免眩光。反射光引起的反射眩光，决定于光源位置和工作面或注视面的相互位置，避免的办法是，将其相互位置调整到反射光在人的视觉工作区域之外。当决定了人的视点和工作面的位置后，就可以找出引起反射眩光的区域，在此区域内不应布置光源；倾斜工作面，较之平面不宜布置光源的区域要小。此外，如注视工作面为粗糙面或