时间:2024-01-22 15:09:25
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摘要:
在生产线上实行员工岗位轮转是预防职业疾病和损伤的一种重要手段.针对生产线员工岗位轮转问题,采用在欧洲自动化工业中广泛使用的人体工程学风险测定方法EWAS,模糊测定相应岗位的人体工程学风险值;其次,以生产线所有员工最大风险值中的最小值为目标函数,构建了岗位轮转调度模型和求解方法,并运用启发式算法对模型求解进行优化,最终得出岗位轮转的最佳方案.
关键词:
岗位轮转;汽车生产线;人体工程学风险;EWAS
岗位轮转是在保证组织工作正常开展的情况下,让员工从一个岗位流动到另外一个岗位上工作,以改进人力资源管理的活动[1-2].岗位轮转是一个组织策略,有益于组织内管理工作的展开和生产线员工的工作,在生产制造系统中得到越来越广泛地应用.岗位轮转可避免因在某岗位上工作时间过长而出现个人资源垄断对企业发展造成的潜在风险;同时,工业装配线高灵活性的特点也要求每个操作者能够胜任任何一个岗位,即员工不能只满足于掌握单项专长,必须是多面手、全能复合人才[3];通过岗位轮转可以提高员工的全面操作能力、激活组织活力、促进人力资源的优化配置、提升企业业绩.
岗位轮转对生产线操作工也尤为重要.长期工作在同一岗位,易使得操作工面临较大的人体工程学风险.人体工程学风险是指不合理的工作环境、工作方式、工具和物料,使得作业者身体和心理出现不好结果(如压力、烦躁、职业疾病和损伤等)的可能性.在生产线上,较高的人体工程学风险不仅会伤害操作工的身体、降低其生活质量,还会使得其工作效率低下,不合格产品数量增加,进而损害企业和消费者的利益,因此,应尽可能降低操作工所面临的人体工程学风险.人体工程学风险不仅取决于工作岗位的设计和条件,还受到工作内容、特定任务的重复性和工作姿态的影响[1,4],而岗位轮转可以通过不断调整工作内容和工作姿态,减少工作重复次数,有效地减小或避免可能产生的风险,使得一线员工处于健康的工作状态[5].
国外企业实践岗位轮转起步较早,国内也逐渐意识到岗位轮转带来的改变.马勇[6]从岗位轮换目的出发,结合管理实践,将岗位轮换分为培训新人、晋升提拔、认识风险防范和工作丰富化4种类型.杨从杰[7]针对岗位轮换中出现的问题,引入工作岗位分享制,并分析了具体的实施模式与步骤.Viteles[8]通过工作设计研究提出了岗位轮换制度,即在不改变工作流程和工作岗位职责的情况下,让员工在性质类似、要求相近的不同岗位间相互轮换,以减少员工长期从事单一工作的厌烦与不满,抑制由工作专业化衍生出来的工作劳损率、疲倦感的上升和工作动力及生产效率的下降.Costa和Miralles[9]具体将岗位轮转计划集成于装配线平衡问题.Keir[10]通过大量的实验证明岗位轮转可以减少员工面临的风险,且提出目前观察到的岗位轮转效果取决于工作所涉及的肌肉群.
现有研究以岗位轮转方法为主,但却未从降低人机工程学风险的角度研究岗位轮转方法,且缺乏对生产线操作工岗位轮转的深入研究.运用欧洲议会工作表方法测定岗位的人体工程学风险,在体现生产线岗位轮转安排计划的基础上,构建了基于人体工程学风险的岗位轮转调度模型,并运用启发式算法求解模型以得出最佳方案.
1人体工程学风险测定方法
在欧洲,测量工作场所的人体工程学风险对于制造企业来说不仅是一种常规工作,也是法律要求.EAWS[9,11]是一种非常广泛的评估人体工程学风险的方法,该方法假设在一次转变中,同样的工人从事另一个工种的条件下该岗位的工效学分值.作为欧洲广泛应用的方法,EWAS是大众和菲亚特等汽车制造商以人体工程学为工具产生的一种有效的风险测定方法,且与其他制造业评估方法有相似的结构.EAWS的测量结果有两个总风险值:整个身体的风险点和上肢的风险点.风险点越高,操作者患上肌肉群疾病的风险也越高.EWAS方法建议使用3个风险区域来解释:0~25为低风险绿色区域;26~50为可行黄色区域;高于50则为高风险红色区域.整个身体风险点(RP)由4个部分组成:RP=PI+MMHI+FI+EP.式中,PI表示姿势指数、特殊姿势的风险点的总和;MMHI表示人工物料搬运指数;FI表示动作力量指数;EP表示其他未考虑的风险点.
2基于人体工程学风险的岗位轮转模型
岗位轮转方案为:生产线上的员工依据岗位设置以合适的时间间隔依次轮转,测定出员工在每个岗位可能面临的人体工程学风险值,综合某个工人在3次轮转中面临的人体工程学风险值所在的范围判定此时的岗位安排是否合适.同时,适宜的岗位轮转方案应使3次轮转中每个工人的综合人体工程学风险值在可行域内且较为平均.要得到可行且均衡的方案,需要不断调整每个工人所在的岗位,使得每个工人最终都处于身心最佳状态,减少员工患上各种生理、心理疾病的可能.如何在短时间内找出综合风险值最小、且使所有员工人体工程学风险均衡的轮转方案是所要讨论的问题.
3基于案例的模型求解及分析
对芜湖奇瑞汽车生产线安装尾灯和天窗的工作岗位轮转情况进行跟踪分析,采用EWAS方法对员工的实际人体工程学风险进行测定,构建岗位轮转调度模型并求解,以获得最佳岗位轮转方案.
3.1现有岗位安排方式及人体工程学风险测定
汽车生产线上有3个岗位可安排轮岗,分别为a1、a2、a3,将8小时的工作时间分为3个区间,在每个时间区间内,每个工人被安排从事一项工作,具体如表1所示.同时根据EWAS方法,测得各岗位的人体工程学风险及每次岗位轮转的总风险值如表2~表5所示.
3.2启发式解决方案程序
基于人体工程学的岗位轮转调度问题复杂,而启发式算法则可以很好地求解此类复杂的调度问题[12].启发式算法解决问题分为两个部分,即改进算法和平滑启发式,改进算法是平滑启发式的前提,其得到的方案作为平滑启发式的初始解.在改进算法的基础上对轮转方案进一步优化,直至达到最优解.
(1)改进算法.假设每个工人依据岗位依次轮转,即可得到最简单的轮转方案:如果某个工人在上个阶段内从事最高人体工程学风险的岗位,那么在接下来的期间内该工人就会被分配到人体工程学风险值最低的岗位.同时,如果在8h内岗位a1测得的人体工程学风险值为16,那么在第一个轮转阶段的2h内岗位a1的EP值为2.具体形式如下:在阶段1中,可以任意分配工人的工作,例如工人i分配到岗位i,即πt(i)=i,根据以上原则再次分配工人到各岗位.本例中,在阶段1时,将工人1分配到岗位1,工人2分配到岗位2,工人3分配到岗位3;在阶段2时,将最简单的工作1分配给目前人体工程学风险值最高的工人3,工作3分配给工人2,工作2则分配给工人1.目前的EP值分别为20、36、28,因此,在阶段3时,工作1分配给工人2,工作2分配给工人1,工作3则分配给工人3.工人的分配安排可表示为{a1,a2,a3},{a2,a3,a1},{a3,a1,a3},相应的人体工程学风险总值为40、40和53,初始优化方案如表7所示.由表7可知,工人在岗所面临的最大风险值为E=53,因此,轮转方案S1明显优于初始安排.
(2)平滑启发式.在改进算法中得到了初始可行解,将初始可行解作为当前解,循环运用改进算法中平衡风险的方法以寻求改进.如果目标函数值变小,则当前的轮转方案记为新的当前解.重复以上步骤直至满足停止的条件,最后的当前方案则为最佳方案,停止的条件为:①如果在改进操作时轮转方案没有任何的改变,则终止程序,因为接下来的优化改进也不会改变结果;②为了避免发生重复循环,设定在目标函数值没有改变时最多进行连续10次的改进步骤.在本例中,初始解即为在第一个程序中得到的方案S1.在不考虑阶段1的情况下,工人所面临的人体工程学风险总值分别为35、24、33.采用第一步中平衡的方法在阶段1分配工作,将工作1分配给工人1,工作2分配给工人3,工作3分配给工人2,这样即可得到新的轮转方案S2,具体工作分配为{a1,a2,a2},{a3,a3,a1},{a2,a1,a3},其优化方案如表8所示.由表8可知,此时的最大风险值E=49,因此,轮转方案S2可行且优于方案S1
4结论
以安装汽车尾灯和天窗的生产线为对象,详细分析了汽车生产线员工在各自岗位上不断重复操作时可能面临的人体工程学风险.利用EWAS对人体工程风险进行测定;依据所有员工人体工程学风险最大值最小的目标,构建了员工岗位轮转调度模型,并采用平滑启发式算法优化了员工的人体工程学风险最大值,以解决不同阶段员工与岗位的组合优化问题.研究表明,岗位轮转可以作为一种有效的工具来降低操作工的人体工程学风险,减缓员工的职业损失;岗位轮转问题的求解难度随员工数量的增多而大幅增加,启发式算法能够有效解决该问题.
参考文献:
[1]肖鸣政,萧志颖.当前管理人员岗位轮换的问题与改进[J].中国行政管理,2009(4):16-20.
[2]魏争光.以岗位轮换的方式培养具有多种能力的图书馆员[J].农业图书情报学刊,2005(1):89-91.
[3]张军,王佳佳.如何成功实施岗位轮换[J].中国人力资源开发,2010(8):42-44.
[5]高小洁.岗位轮转的“人挪活效应”[J].企业改革与管理,2005(9):56-57.
[6]马勇.岗位轮换的分类与成功实施———基于目的的岗位轮换管理技术[J].中国人力资源开发,2006(4):85-88.
工程机械驾驶室的发展趋势
工程机械驾驶室轿车化、人性化、信息化是体现当今工程机械发展的必然趋势。驾驶室作为工程机械的一个重要组成部分,人体操作和机械的交互载体,其设计的合理性,舒适性直接影响的操作人员的安全与工作效率。改善操作人员的舒适度,降低疲劳感,是现在工程机械设计的重要课题。人机工程学的原理在国际工程机械驶室设计中得到了广泛的应用,更舒适、更安全、更可靠且外形更美观、操作更方便、更灵活、结构更加合理早已成为工程机械的趋势发展。在国际上已涌现了一批高水平专业化的为国际工程机械主机配套生产各种驾驶室的生产厂商,例如为Caterpiller、LiebHerr等世界著名工程机械企业提供工程机械驾驶室的配套厂。这些工厂为国际先进的工程机械驾驶,国际化标准化生产配套的工程机械驾驶室总成已经形成了,包括:电器仪表系统、操纵系统总成、驾驶室的结构件、座椅、仪表盘支架总成及舒适软化的驾驶室内部装饰等。高端工程机械驾驶室形成了一个符合人机工程学的有机整体。国外先进厂家已经对工程机械的驾驶室提出了一些细致的要求:
a.驾驶室的内部布置充分考虑人机工程学,例如仪表的摆放位置,操作方式等,最大限度地降低驾驶员的疲劳程度,从而使驾驶员的工作效率和安全性得到最大程度的提高;
b.内部装备安全舒适豪华,全封闭内室,配置空气悬浮座椅、半自动或全自动空调、电控门锁车窗、安全气囊、环绕式仪表板、碰撞吸能转向柱、电动天窗、高级音响娱乐系统等;
c.驾驶室悬置系统采用空气弹簧,可以有效地隔绝振动和噪声,提高整车的舒适性和平顺性。这些技术要求也为国内工程机械驾驶室设计发展提供了方向。还有很多先进的技术也被大量引用到工程机械驾驶室设计上来,例如:计算机辅助设计、虚拟现实技术、空气动力学模拟、电子样车技术、三维人体模型、模块化设计等,这些先进的技术将有效的提高工程机械驾驶室设计的水平。
人机工程学实验的应用,也将是为了工程机械驾驶室设计发展的必然趋势,目前国内的研究绝大部分停留在经验人机工程学、人体尺度和操作范围上,很少进行有效的人机工程学实验。先进的人机工程学研究应该基于准确的实验,利用数据说明问题。国际上很多实验室,在研究人机工程学时都使用生理多导仪,通过采集人体的生理信号,将其数字化并加以分析得出有效结论。生理多导仪可以采集人体心电、脑电、肌电、眼电、血压、肌张力、呼吸波、神经电位、皮肤电阻等,这些人体参数,对工程机械驾驶人机工程学研究有着重要作用,利用这些人体参数,研究人员可以有效的检验设计是否满足人机工程学要求。
关键词:室内装修;人体工程学;环境心理学
第一节人体工程学的含义和发展
人体工程学(HumanEngineering),也称人类工程学、人间工学或工效学(Ergonomics)。工效学Ergonomis原出希腊文“Ergo”,即“工作、劳动”和“nomos”即“规律、效果”,也即探讨人们劳动、工作效果、效能的规律性。
人体工程学起源于欧美,原先是在工业社会中,开始大量生产和使用机械设施的情况下,探求人与机械之间的协调关系,作为独立学科有40多年的历史。第二次世界大战中的军事科学技术,开始运用人体工程学的原理和方法,在坦克、飞机的内舱设计中,如何使人在舱内有效地操作和战斗,并尽可能使人长时间地在小空间内减少疲劳,即处理好:人—机—环境的协调关系。及至第二次世界大战后,各国把人体工程学的实践和研究成果,迅速有效地运用到空间技术、工业生产、建筑及室内设计中去,1960年创建了国际人体工程学协会。
及至当今,社会发展向后工业社会、信息社会过渡,重视“以人为本”,为人服务,人体工程学强调从人自身出发,在以人为主体的前提下研究人们衣、食、住、行以及一切生活、生产活动中综合分析的新思路。
日本千叶大学小原教授认为:人体工程学是探知人体的工作能力及其极限,从而使人们所从事的工作趋向适应人体解剖学、生理学、心理学的各种特征。“
其实人—物—环境是密切地联系在一起的一个系统,今后“可望运用人体工程学主动地、高效率地支配生活环境”。
人体工程学联系到室内设计,其含义为:以人为主体,运用人体计测、生理、心理计测等手段和方法,研究人体结构功能、心理、力学等方面与室内环境之间的合理协调关系,以适合人的身心活动要求,取得最佳的使用效能,其目标应是安全、健康、高效能和舒适。人体工程学与有关学科以及人体工程学中人、室内环境和设施的相互关系。
第二节人体工程学的基础数据和计测手段
一、人体基础数据
人体基础数据主要有下列三个方面,即有关人体构造、人体尺度以及人体的动作域等的有关数据。
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。
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。
3、人体动作域
人们在室内各种工作和生活活动范围的大小,即动作域,它是确定室内空间尺度的重要依据因素之一。以各种计测方法测定的人体动作域,也是人体工程学研究的基础数据。如果说人体尺度是静态的、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。
室内设计时人体尺度具体数据尺寸的选用,应考虑在不同空间与围护的状态下,人们动作和活动的安全,以及对大多数人的适宜尺寸,并强调其中以安全为前提。
例如:对门洞高度、楼梯通行净高、栏杆扶手高度等,应取男性人体高度的上限,并适当加以人体动态时的余量进行设计;对踏步高度、上搁板或挂钩高度等,应按女性人体的平均高度进行设计。
二、人体生理计测
根据人体在进行各种活动时,有关生理状态变化的情况,通过计测手段,予以客观的、科学的测定,以分析人在活动时的能量和负荷大小。
人体生理计测方法主要有:
1、肌电图方法
把人体活动时肌肉张缩的状态以电流图记录,从而可以定量地确定人体该项活动强度和负荷。
2、能量代谢率方法
由于人体活动消耗能量而相应引起的耗氧量值,与其平时耗氧量相比,以此测定活动状态的强度,能量代谢率的计算式,以及不同活动的能量代谢率(RMR)。其计算式如下:
运动时氧耗量-安静时氧耗量
能量代谢率(RMR)
基础代谢率耗量
3、精神反射电流方法
对人体因活动而排出的汗液量作电流测定,从而定量地了解外界精神因素的强度,据此确定人体活动时的负荷大小。
三、人体心理计测
心理计测采用的有精神物理学测量法及尺度法等。
1、精神物理学测量法
用物理学的方法,测定人体神经的最小刺激量,以及感觉刺激量的最小差异。
2、尺度法
以顺序在心理学中划分量度,例如在一直线上划分线段,依顺序标定评语
可由专家或一般人,相应地对美丑、新旧、优劣进行评测。
第三节人体工程学在室内设计中的应用
由于人体工程学是一门新兴的学科,人体工程学在室内环境设计中应用的深度和广度,有待于进一步认真开发,目前已有开展的应用方面如下:
一、确定人和人际在室内活动所需空间的主要依据
根据人体工程学中的有关计测数据,从人的尺度、动作域、心理空间以及人际交往的空间等,以确定空间范围。
二、确定家具、设施的形体、尺度及其使用范围的主要依据
家具设施为人所使用,因此它们的形体、尺度必须以人体尺度为主要依据;同时,人们为了使用这些家具和设施,其周围必须留有活动和使用的最小余地,这些要求都由人体工程科学地予以解决。室内空间越小,停留时间越长,对这方面内容测试的要求也越高,例如车厢、船舱、机舱等交通工具内部空间的设计。
三、提供适应人体的室内物理环境的最佳参数
室内物理环境主要有室内热环境、声环境、光环境、重力环境、辐射环境等,室内设计时有了上述要求的科学的参数后,在设计时就有可能有正确的决策。
四、对视觉要素的计测为室内视觉环境设计提供科学依据
人眼的视力、视野、光觉、色觉是视觉的要素,人体工程学通过计测得到的数据,对室内光照设计、室内色彩设计、视觉最佳区域等提供了科学的依据。
第四节环境心理学与室内设计
在阐述环境心理学之前,我们先对“环境”和“心理学”的概念简要地了解一下。环境即为“周围的境况”,相对于人而言,环境可以说是围绕着人们,并对人们的行为产生一定影响的外界事物。环境本身具有一定的秩序、模式和结构,可以认为环境是一系列有关的多种元素和人的关系的综合。人们既可以使外界事物产生变化,而这些变化了的事物,又会反过来对行为主体的人产生影响。例如人们设计创造了简洁、明亮、高雅、有序的办公室内环境,相应地环境也能使在这一氛围中工作的人们有良好的心理感受,能诱导人们更为文明、更为有效地进行工作。心理学则是“研究认识、情感、意志等心理过程和能力、性格等心理特征”的学科。
关于环境心理学与室内设计的关系,《环境心理学》一书中译文前言内的话很能说明一些问题:“不少建筑师很自信,以为建筑将决定人的行为”,但他们“往往忽视人工环境会给人们带来什么样的损害,也很少考虑到什么样的环境适合于人类的生存与活动”。以往的心理学“其注意力仅仅放在解释人类的行为
上,对于环境与人类的关系未加重视。环境心理学则是以心理学的方法对环境进行探讨”,即是在人与环境之间是“以人为本”,从人的心理特征来考虑研究问题,从而使我们对人与环境的关系、对怎样创造室内人工环境,都应具有新的更为深刻的认识。
一、含义
环境心理学是研究环境与人的行为之间相互关系的学科,它着重从心理学和行为的角度,探讨人与环境的最优化,即怎样的环境是最符合人们心愿的。
环境心理学是一门新兴的综合性学科,环境心理学与多门学科,如医学、心理学、环境保护学、社会学、人体工程学、人类学、生态学以及城市规划学、建筑学、室内环境学等学科关系密切。
环境心理学非常重视生活于人工环境中人们的心理倾向,把选择环境与创建环境相结合,着重研究下列问题:
1、环境和行为的关系;
2、怎样进行环境的认知;
3、环境和空间的利用;
4、怎样感知和评价环境;
5、在已有环境中人的行为和感觉。
对室内设计来说,上述各项问题的基本点即是如何组织空间,设计好界面、色彩和光照,处理好室内环境,使之符合人们的心愿。
二、室内环境中人的心理与行为
人在室内环境中,其心理与行为尽管有个体之间的差异,但从总体上分析仍然具有共性,仍然具有以相同或类似的方式做出反应的特点,这也正是我们进行设计的基础。
下面我们列举几项室内环境中人们的心理与行为方面的情况:
1、领域性与人际距离
领域性原是动物在环境中为取得食物、繁衍生息等的一种适应生存的行为方式。人与动物毕竟在语言表达、理性思考、意志决策与社会性等方面有本质的区别,但人在室内环境中的生活、生产活动,也总是力求其活动不被外界干扰或妨碍。不同的活动有其必须的生理和心理范围与领域,人们不希望轻易地被外来的人与物所打破。
室内环境中个人空间常需与人际交流、接触时所需的距离统盘考虑。人际接触实际上根据不同的接触对象和在不同的场合,在距离上各有差异。赫尔以动物的环境和行为的研究经验为基础,提出了人际距离的概念,根据人际关系的密切程度、行为特征确定人际距离,即分为:密切距离;人体距离;社会距离;公众距离。
每类距离中,根据不同的行为性质再分为接近相与远方相。例如在密切距离中,亲密、对对方有可嗅觉和辐射热感觉为接近相;可与对方接触握手为远方相。当然对于不同民族、、性别、职业和文化程度等因素,人际距离也会有所不同。
2、私密性与尽端趋向
如果说领域性主要在于空间范围,则私密性更涉及在相应空间范围内包括视线、声音等方面的隔绝要求。私密性在居住类室内空间中要求更为突出。
日常生活中人们还会非常明显地观察到,集体宿舍里先进入宿舍的人,如果允许自己挑选床位,他们总愿意挑选在房间尽端的床铺,可能是由于生活、就寝时相对地较少受干扰。同样情况也见之于就餐人对餐厅中餐桌座位的挑选,相对地人们最不愿意选择近门处及人流频繁通过处的座位,餐厅中靠墙卡座的设置,由于在室内空间中形成更多的“尽端”,也就更符合散客就餐时“尽端趋向”的心理要求。
3、依托的安全感
生活活动在室内空间的人们,从心理感受来说,并不是越开阔、越宽广越好,人们通常在大型室内空间中更愿意有所“依托”物体。
在火车站和地铁车站的候车厅或站台上,人们并不较多地停留在最容易上车的地方,而是愿意待在柱子边,人群相对散落地汇集在厅内、站台上的柱子附近,适当地与人流通道保持距离。在柱边人们感到有了“依托”,更具安全感。
4、从众与趋光心理
从一些公共场所内发生的非常事故中观察到,紧急情况时人们往往会盲目跟从人群中领头几个急速跑动的人的去向,不管其去向是否是安全疏散口。当火警或烟雾开始弥漫时,人们无心注视标志及文字的内容,甚至对此缺乏信赖,往往是更为直觉地跟着领头的几个人跑动,以致成为整个人群的流向。上述情况即属从众心理。同时,人们在室内空间中流动时,具有从暗处往较明亮处流动的趋向,紧急情况时语言诉引导会优于文字的引导。
上述心理和行为现象提示设计者在创造公共场所室内环境时,首先应注意空间与照明等的导向,标志与文字的引导固然也很重要,但从紧急情况时的心理与行为来看,对空间、照明、音响等需予以高度重视。
5、空间形状的心理感受
由各个界面围合而成的室内空间,其形状特征常会使活动于其中的人们产生不同的心理感受。著名建筑师贝聿铭先生曾对他的作品——具有三角形斜向空间的华盛顿艺术馆新馆——有很好的论述,他认为三角形、多灭点的斜向空间常给人以动态和富有变化的心理感受。新晨
三、环境心理学在室内设计中的应用
运用环境心理学的原理,在室内设计中的应用面极广,暂且列举下述几点:
1、室内环境设计应符合人们的行为模式和心理特征
例如现代大型商场的室内设计,顾客的购物行为已从单一的购物,发展为购物——游览——休闲——信息——服务等行为。购物要求尽可能接近商品,亲手挑选比较,由此自选及开架布局的商场结合茶座、游乐、托儿等应运而生。
2、认知环境和心理行为模式对组织室内空间的提示
从环境中接受初始的刺激的是感觉器官,评价环境或作出相应行为反应的判断是大脑,因此,“可以说对环境的认知是由感觉器官和大脑一起进行工作的”。认知环境结合上述心理行为模式的种种表现,设计者能够比通常单纯从使用功能、人体尺度等起始的设计依据,有了组织空间、确定其尺度范围和形状、选择其光照和色调等更为深刻的提示。
从课程设置来看,人体工程学是环境艺术设计专业的必修课程,通常安排在大学二年级的下半学期,是进入专业课程学习前的专业基础课,有8周的课程安排,共32个学时。在此之前,学生已学习的课程主要为基础必修课,如素描、色彩、设计构成、图案、计算机辅助设计等。从课程内容来看,人体工程学作为一门综合性的边缘学科,研究的内容和范围极其广泛。因此,许多专业都开设了此门课程,只是针对不同专业的特点,在授课内容的重点、难点及时间安排上略有不同。以环境艺术设计专业为例,课程的内容包括人体工程学及其应用、人体工程学基础(包括人体生理学知识、心理学知识、人体测量学知识)、人与环境(包括人与环境的交互作用、行为与环境、视觉与环境、听觉与环境、肤觉与环境、嗅觉与环境、人和环境质量评价)、环境行为与室内设计(包括居住行为与户内设计、商业行为与店堂设计、餐饮行为与餐厅设计、观展行为与展厅设计、人际行为与室内交往空间设计)。从教师授课情况来看,环境艺术设计专业的人体工程学涵盖的理论知识多、涉及范围广,若要在短短8周的时间内既对每个章节进行细致的分析讲解,还对每个知识要点进行扩展和延伸,时间明显不够。因此,教师通常以理论课的方式讲述人体工程学,主要讲授人体工程学的基本原理、概念、方法,课程结束后以传统的理论考式进行考核。从学生学习情况来看,相比专业课程而言,人体工程学在整个课程体系中所占学分分值较少。大部分学生认为此课程属基础理论课,以理论课的心态对待,对人体工程学课程重要性的认识不足,课堂出勤率不高,常出现迟到、旷课现象。
二、教学中存在的问题
(一)教学模式单一,教学方法陈旧
教师围绕教材内容,固守传统教学模式和思维模式,采取单一的教学方法,是导致人体工程学教学效果差的直接原因。在传统的教学理念中,教师是课堂的主导者,常常采取“填鸭式”的教学模式;学生是信息的被动接收者,习惯性采用机械的、死记硬背的方式记住知识要点,完成对课程内容的学习,很难将知识内化成与实际经验相符的内容。加之受课时的限制,教师忽视了与学生的互动和交流。这种授课方式既限制了学生的思维能力,也使教师很难收到学生反馈的信息,更无法全面了解学生的情况,进而不能针对学生的学习情况进行及时的教学调整。
(二)同质化教学,缺少与专业课程的联系
作为一门交叉学科,人体工程学常以基础课的形式引入不同学科专业,如工程制造专业、工业设计专业等。教师常以讲述的方式对课程内容进行陈述式的讲解,往往忽略人体工程学针对不同学科、不同专业具有不同的重点与难点,若均采用同样的教学方法讲授相同的内容,必然导致学生对该课程在本专业的作用理解不足,做不到有的放矢的学习,影响学习效果。
(三)缺乏实践环节,理论与实际脱节
人体工程学属应用型学科,需要在理论框架上辅以实践教学。但是,目前教学中教师讲授理论知识的时间占据了全部课时,实践部分流于形式,导致这种情况出现的原因主要有三点:一是授课教师将本门课程定性为理论课,仅按照理论课的步骤和方法,围绕书本内容完成讲解部分;二是课堂缺少实验环境,无法进行有效的实践教学环节;三是课程学时少,除理论讲授之外没有更多的时间进行实践教学,导致本门课程终究无法与专业相结合,最终沦为一门讲授纯理论的课程。
三、课程教学改革与实践
(一)明确课程定位
人体工程学包含对人的生理和心理特征、人的行为模式、人体基本数据、人与环境关系的分析,其内容是环境艺术设计顺利实施的基础。教师应围绕教学大纲的要求,明确人体工程学在专业中的基础作用,制定具有针对性的教学方案和课程设计。同时,在上课之初就应该向学生指出人体工程学课程的重要性及其与本专业其他课程的关系,充分调动学生的学习积极性,促进教学工作更好的开展。
(二)转变教学理念
“以学生为导向”的教学模式,强调学生作为教学主体在教学中的地位,改变学生以往作为教学附属者而导致学习目标不明确、产生学习惰性的现象。学生由被动接受者转变为知识体系的构建者、信息加工者,提高了学习的能动性,强化了学习效果。教学模式的转变,首先要求教师改变教学理念,由知识的传输者转变成学习的引导者,加强师生互动,及时对学生的学习情况进行评估,通过案例分析、课题讨论、现场教学等环节加强学生对知识的应用,使理论与专业有机结合起来。
(三)采用多样化的教学方法
由于受到教学条件、学时的限制,人体工程学的实践课题很难在既定的教学时间开展,但这并不意味着人体工程学只能作为理论课的形式出现。若仅注重理论框架的完整性而忽视与实践课题的结合,势必会限制其与专业课的联系,也必然会使其成为无关紧要的理论课。在有限的教学时间里,教师可采用多样的教学方式,如案例分析、实地调研、小组讨论等,将理论与实践结合。在提高学生学习能力、问题分析能力的同时,强化学生对人体工程学的认识,使人体工程学真正成为环境艺术设计专业不可或缺的基础课。具体做法如下:
第一,在教学中以实践为导向,以理论为指导。人体工程学和环境艺术设计都属于应用型学科,理论和实践相结合,才能使理论更好的指导实践。教师讲授理论时,可将文字讲解与视觉图片相结合,用图片展示空间形态,用文字做阐述,如在讲到人的行为与环境的关系时,可联系学生熟悉的校园环境,以某一行动路径为导向,分析学生的行为方式及由此形成的空间形态,并对行为模式与空间形态之间的相互制约的关系做进一步的解释。
第二,引入调研课题,开展实践教学。在学生已基本掌握概念、原理的基础上,教师可以设计实践课题,如指导学生综合运用自然观察法、实测法、资料研究法、调查分析法等,对人体、家具进行测量,制作人体模型或空间模型;或是对校园空间进行实地考察与测量,分析人的行为模式与空间形态的关系等。课题实施的方式可以是自主研究,也可以是团队合作。通过对个案的调查、测量、分析、总结,将教师口中抽象的理论与学生切身体验结合起来,转化成形象、生动、可感知的内容,以加深学生对知识的理解。
第三,设计课堂讨论环节,鼓励学生提出自己的观点。通过前期实地调研课题的开展,学生对空洞的概念、数据、原理有了更多的理性认识。教师设计课堂讨论环节,鼓励学生以汇报演讲的方式,对前期调研的成果进行总结并提出自己的观点。通过理论——实践——总结的过程,使学生完成课程的学习,提高学习能力,逐步完善知识体系。
第四,考核内容既要涵盖基础知识,又要体现专业特色。人体工程学涵盖的知识点多,教师常采用问答的模式进行考核,虽然能够考察到学生对知识的掌握情况,却不能考察到学生的实践能力,也无法了解学生综合运用知识的能力。因此,考核形式应多样化,内容应当从理论与专业结合的角度设计,如针对室内设计方向的学生,考核内容可以是“完成一套居室空间的平面布置图”。由教师提供原始建筑图,学生假定空间性质、人群使用情况等,完成对空间的分析与布局。如此,学生将人体工程学课程学到的知识综合运用于实际案例中,既得到了实践的机会,又提高了学习兴趣,同时帮助学生建立起学科专业间的联系。
关键词:人机工程学 课堂教学 教学成果
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2011)005-163-02
工业设计是以工学、美学、经济学为基础对工业产品进行的设计,其理念是在符合各方面需求的基础上兼具特色。工业设计是一门综合性、应用性很强的交叉性学科,它旨在形成和谐的实物环境,最充分的满足人的物质需要和精神需要。工业设计在企业中有着广阔的应用空间。
1. 人机工程学教学的重要性
人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素;研究人和机器及环境的相互关系;研究在工作中、家庭生活中及休闲时怎样统一考虑工作效率,人的健康,安全和舒适等问题的学科。本课程是工业设计专业的重要组成部分,它为设计安全可靠、便于使用的产品提供了人机关系方面的理论依据和方法指导。
我国的工业设计专业教学,形成了两种基本知识体系:一种是工程技术体系;另一种艺术美学体系。根据工业设计专业办学基本要求,无论哪种知识体系,都必须学习人机工程学、工业设计工程基础等课程。从人机工程学教学方面来说,传统的理论知识灌输过程所涉的工科知识较大,面对大量的原理和数据公式,艺术类学生听起来费解,也容易产生疲劳和厌学情绪。课程的教学成效关系到后续课程教学是否能顺利展开,而死记硬背、不加理解的学习方法和模式起不到应有的效果。
通过人机工程学的课程学习,应该让学生理解设计是什么,怎样设计,设计达到的效果。具体来说,转变成人机工程学课程中要解决的3个目标,就是“寻找产品问题、正确分析原因、重新改良设计”,再简化一下可表达为设计上常用的述语:发现问题、分析问题、解决问题。这3个教学目标实际上就是设计的三个阶段。本文将从教学实际出发,探讨人机工程学教学改革中的实践与体会。
2. 人机工程学课程的教学目的
工业设计教育不应该试图把学生教成每一方面都精通,能在事先熟知的所要设计的产品的各个方面的专家,事实上也不可能做到这一点;而应该把设计教育的重点放在让学生学会这门学科的基本理论和基本研究方法以及培养他们对知识的应用和与再生能力上,使学生能够举一反三,在面对新问题时能够迅速把握实质,灵活运用所学的知识并以创造性的方法解决这些问题。
由于工作对象的多样性和复杂性,设计师必须经常面对各式各样的人机问题,这种情况给人机工程学的教学工作带来了一定的困难。人机工程学研究内容的涉及面广,涉猎的学科繁多,再加之信息技术的不断发展,甚至可以延展出界面设计这样独立的设计课程,因此作为工业设计专业的学生不可能真正全面地掌握人机工程学各个领域的所有内容。人机工程学的教学目的也绝非是让学生认真背诵书本的概念与数字,而是教会学生具有基本的人机工程学观念,提高其人机意识,了解基本概念、内容和方法,在以后的设计实践中能够自觉查阅相关资料,深入学习,使其设计更科学和全面。
3. 人机工程学教学改革的探索
人机工程学教学方法的得失和教学内容的安排,往往直接影响到教学效果的成败。因此,实际的课堂教学中,科学的教学方法、先进的教学手段和合理的教学安排,能够激发学生的学习兴趣,培养学生积极思考和解决问题的能力,牢固地掌握并灵活运用知识。
3.1 联系实际生活,引导学生自主学习
传统的人机工程学教学,为了引起学生对课程的重视,在课程之初会用很多时间来探讨课程的重要性。人机工程学兴起的直接原因是二战中大量因人机设计失误而导致的飞机失事。军事领域的人机设计问题让学生觉得很新奇,但毕竟离我们的现实生活太远了。
那么到底在我们的日常生活中,需不需要人机工程学,有没有值得我们去改进的设计方面呢。教学中,我把这个问题作为第一次课后作业留给同学完成,并给了两个学时的课堂讨论时间。通过讨论,同学们发现了很多在生活中运用人机工程学的例子,有正面的,也有反面的。正面的例子有:阶梯教室的座位高低错落,保证了各个位置同学的视野;电脑腕垫设计有效缓解了手腕疲劳;椅子的腰靠设计有效缓解了腰部不适;高低可调的课桌椅适应了不同身高的客户需求等等。反面的例子有:公寓床的长度不适合于身高过高者;固定式课桌椅不能满足所有同学的身高尺寸;公用卫生间门后不设挂钩,给入厕者带来不便等等。
通过设置思考题并结合课堂讨论的形式,引导学生思考本门课程的重要性和实用性,既避免了传统教学反复说道的枯燥乏力,又调动了学生的积极性,真实地感受到了课程的重要性感和实用性,从而提高学习的自主性。
3.2 通过课程实践,理解科学数据的由来
人体尺寸的测量,是人机工程学中人体尺寸获得的基础,更是产品尺寸确定的重要参考。传统教学中,对于该部分内容,教师们会对照人体尺寸表格和图示一一讲解,以帮助学生理解。这种教学模式可能出现的问题就是:一旦离开书本,学生很快就忘记了测量项目的名称和具体测量的人体部位,更难以在产品尺寸的设计中,快速、有效地找出人体尺寸的参考值。
为了提高教学效果,在教学中我们在此部分设定了实践环节:在同学配合下,测量自身的人体主要尺寸、立姿和坐姿尺寸,画出尺寸图,并进行1:2的人体模板制作。同学们对实践课题表现得非常兴奋,测量自身的人体尺寸让他们觉得很亲切。很多同学测量中发现出现各部分尺寸相加高于或低于身高,而十分不解。最后在老师的协助下,通过测点标记和辅助测量基准面都得到了解决。实践环节进行的尽然有序,充满欢声笑语。
在完成人体尺寸图和人体模板时,同学们都掌握了这部分的知识,很有成就感,并兴奋地表示记忆深刻,十分难忘。由此可见,合理的实践环节设置,对学生深入理解和灵活掌握知识,起到了巨大的推动作用。
3.3 分析设计案例,提高分析问题的能力
显示与控制设计在产品设计的应用极为广泛,教材中设置了大量图例来讲解该部分的重要性与应用。在传统理论教学的基础上,为了进一步提高同学的分析问题能力,实际教学中引入了橱柜设计的案例,让大家学会客观地评价设计的优劣。
案例中,新橱柜设计的主题是“生活如此简单”,产品的使用方式非常方便。当我们用身体的任何部位轻轻触碰柜门时,相应的抽屉就能迅速弹出,所有的餐具快速展现于眼前。在轻松惬意的背景音乐配合下,主人游刃有余地穿梭在厨房中,宠物狗也舔开了其中一个抽屉,享受属于自己的美食。看完案例,同学们都很兴奋,纷纷夸奖设计太棒了,操作方便,技术先进,十分完美。讨论的最后,我肯定了大家的正面评价,并提醒大家分析一下设计有没有什么问题呢?同学们顿时安静了,在积极地引导下,同学们静下心来,开始思考设计方案华丽外表之下存在的问题,并得到了正确的结论。
面对新的设计,大家已经习惯了给予高度的评价和赞许,而设计中还有没有可改进之处,很多人都会忽略。而作为设计人员的我们,对产品的评价不应该限于此,我们还要看到比常人更深刻的方面,为后续的设计研究找到方向。因此,教学中除了教会学生现成的理论知识以外,要引导学生学会分析实际问题,任何问题都存在两面性,我们要学会科学、客观地对设计方案进行评价。
4. 结束语
人机工程学是一门技术性学科,其相关理论知识在生活中随处可见,在教学中应该突出其科学性和实用性,通过各种方式方法,引导学生积极思考和实践,杜绝死记硬背和填鸭式的教学模式。在工业设计专业的人机工程学的教学过程中,应该突出基本原理、工程程序和研究方法,这样既能确保设计师具有较扎实的理论基础,又能使设计师在解决问题时具备正确的思路和开展工作的手段。
注释:
①汪惠芬,刘婷婷,《人机工程学》课程教学模式探索与实践[J],应用研究,2007,36(9):71-75.
②丁玉兰,人机工程学[M],北京理工大学出版社,2005年8月:2.
关键词:人体工程学 室内设计
1在设计创新中寻找人的精神需求
由于现代生活节奏快,价值观念更新快,风格时尚体现得更为强烈。西班牙画家毕加索曾经说过:“艺术不是进化,而是不断变化。”现代的室内设计个性化的构思往往会使设计以新奇制胜,所以在创新上要充分运用联想、象征、借景等手法寄情于环境中。现代消费观念的改变,使人们对居住环境的观念也不断地发生改变,一方面重视高质量高技术,另一方面越来越重视人的情感和生存价值的需要,因此室内设计的高质量高技术与高情感的结合就形成了新的价值观。对设计师而言,要熟悉室内装饰材料的组合风格,力求从造型、色彩、质感方面满足现代人的不同要求,给以精神上的平衡,从而使价值观得以体现。
2现代室内设计已作为系统工程服务于人
针对不同的人,不同的使用对象,相应地应该考虑有不同的要求。例如:一些设计合理的公共卫生间,其洗手盆并不像我们在许多公共卫生间所见到的那样,都是一个高度,而是分成高的低两种。低的只有半米多高,即使是幼儿园的小朋友,洗手也很方便。一些公共建筑顾及残疾人的通行和活动,在室内外高差、垂直交通、卫生间盥洗等许多方面应作无障碍设计。这就要求设计师熟知人体工程学的知识。在室内空间的组织、色彩和照明的选用方面,以及对相应使用性质室内环境氛围的烘托等方面,更需要研究人们的行为心理、视觉感受方面的要求。例如:教堂高耸的室内空间具有神秘感,会议厅规正的室内空间具有庄严感,而娱乐场所绚丽的色彩和缤纷闪烁的照明给人以兴奋、愉悦的心理感受。室内环境的内容,涉及到由界面围成的空间形状、空间尺度的室内空间环境,室内声、光、热环境,室内空气环境(空气质量、有害气体和粉尘含量、放射剂量……)等室内客观环境因素。可以认为现代室内设计是一项综合性极强的系统工程,但是它的出发点和归宿只能是为人和人际活动服务。现代室内设计不仅需要满足人们的生理、心理等要求,还需要综合地处理人与环境、人际交往等多项关系,需要在为人服务的前提下,综合解决使用功能、经济效益、舒适美观、环境氛围等种种要求。
3人体工程学在室内设计中的意义
3.1体积
所谓体积,就是人体活动的三维范围。这个范围将根据研究对象的国籍、生活的区域、以及个人的民族、生活习惯的不同而各异。所以,人体工程学在设计实践中经常采用的数据都是平均值,此外还向设计人员提供相关的偏差值,以供余量的设计参考。
3.2位置
所谓位置,是指人体在室内空间中的相对“静点”。个体与群体在不同的空间的活动中,总会趋向一个相对的空间“静点”,以此来表示人与人之间的空间位置和心理距离等,它主要取决于视觉定位。人体工程学在室内环境设计中应用的深度和广度,有待于进一步认真开发,目前已有开展的应用方面如下:(1)确定人和人际在室内活动所需空间的主要依据。根据人体工程学中的有关计测数据,从人的尺度、动作域、心理空间以及人际交往的空间等,确定各种不同的功能空间的划分和尺寸,使空间更有利于人们的活动。(2)确定家具,设施的形体,尺度及其使用范围的主要依据。家具设施为人所使用,是室内空间的主体,也是与人接触最密切的,因此它们的形体,尺度必须以人体尺度为主要依据;同时,人们为了使用这些家具和设施,其周围必须留有活动和使用的最小余地,这些要求都由人体工程科学地予以解决.室内空间越小,停留时间越长,对这方面内容测试的要求也越高,例如车厢,船舱,机舱等交通工具内部空间的设计。(3)提供适应人体的室内物理环境的最佳参数。室内物理环境主要有室内热环境,声环境,光环境,重力环境、辐射环境等,室内设计时有了上述要求的科学的参数后,在设计时就有可能有正确的决策。
4人体工程学在室内设计中的应用
4.1办公空间设计
早期办公空间还没考虑那么多人体工程学的因素,附着社会的发展和进步,现在的办公空间发生了很大的变化。办公空间的功能要素:一般规模的办公室最起码应该满足的功能要素是:前台或文员、工作区、经理室、会计出纳室、厕所、会议室、文印室、休息室。大型的办公空间功能会更加复杂,如专门的接待室,资料室,展示室等。所以在平面规划时应根据不同的功能的要求,有目的有意识的进行设计。
4.2家居空间设计
我觉得营造一个品位高雅、格调不俗的家居氛围,不是简单的把自己喜欢的沙发、茶几、电视柜、餐桌椅摆进家里,而是要从科学与艺术的角度,在空间的规划、色彩、光线、个性等方面巧妙构思,才能使你进入家的环境时,得到身心的放松和满足。现在提倡的“人性化”家居、“健康家居”等是人体工程学设计。
5总结
以上我主要讲的是人体程工程学在室内设计当中的办公空间和家居空间的应用。其实人体工程学在室内设计当中的很多方面都还有应用。比如说(在商业空间中的设计和应用;在餐饮空间中的应用和在展示空间中的设计与应用)。在这里我就不一一说明了。我们在室内设计当中要绐终坚持以人为中心,“为人而设计”的原则,运用人体测量、生理、心理计测等方法,研究人体的结构功能、心理等方面与室内空间环境的合理协调关系,创造出适合人活动需求的室内空间。在室内设计中,要营造出各种有利于人的身心健康的舒适环境,主要采用科学的手段,包括“关于人体尺度和人类的生理及心理需求”这两方面。除此之外,人体自身的空间构成的相关问题的重要性也显现出来。只有在室内设计当中处处考虑到了人体工程学的话,那样所设计出来的室内空间肯定是非常人性化的。符合人们生理和心理各个方面的需求。真正意义上的做到了人—机—环境三者的和谐统一。
参考文献:
[1]张月.室内人体工程学.中国建筑工业出版社.2005.9.
引言
人体工程学研究的主要内容是人、人和物品、人和环境之间的关联,为了能够更好更高效的实现各种订立目标,为其提供科学的理论依据与定量依据。室内设计主要是通过对室内家具的陈设、组织的摆放、视觉环境的处理与物理环境的融合,以最大程度的满足人们对生产生活的要求,单从室内设计的角度来说,人体工程学主要研究的是人、人和物品、人和环境彼此之间的内在关联,但是室内设计是把这种内在联系外在化呈现,彼此间的关系是灵魂和外表的关系。但是实际情况不是这样子的,出现这种误解的原因主要是因为人们对人体工程学与室内设计的认识不足,另外一个则是人们对二者间的关联性理解不足。
人体工程学的基本参数
人体基础参数具体包含以下几个方面的内容,也就是人体组成结构、人体参照数据、人体工作范围和人的心理因素等。
1.人体尺度大小与不同地区人种间的差异
人体尺度大小所指的是某一个部分或者某一个整体的尺寸大小,其中有身高、臂长、肩宽和腿长等等多个部分的内容。全球各个范围内不同人种之间的生理尺寸之间有较大的差异。依照相关报道资料显示,荷兰人不仅男人个高,平均身高为182.5厘米,且女性身高也达170厘米,东方人到荷兰常常因为无法够到汽车的扶手手环而闹笑话。这些因素直接决定了各个不同地区的实用工具与用品尺寸之间的差异。
2.人体动作范围
室内设计过程中需要对尺寸大小有精准的把握,需要建立在不同空间与使用模式之下,从安全、高效、舒适的基准出发。人们在室内活动区域大小就是动作范围,使用各种测量计算方式测定的人体动作范围属于人体工程学研究的一项基础数据,而动作范围指的是人在运动状态下需要的活动空间,动态尺度与活动情景等与人体尺度有密切关联。
3.人们心理范围
人们对空间的满意程度,绝大程度上来源于心理空间。空间对人的心理影响程度很大,人的心理空间会随着人移动,同时还具有伸缩性。环境自身对人的心理会造成巨大影响,人长期在低矮、狭小、昏暗的空间中生活,会使得人心理产生负面情绪,外在表现便是压抑、燥虑、精神难以集中等等。
人体工程学应用在室内设计
1.室内光环境设计
人们从外部环境中所接受的信息中,超过80%来自光引发的视觉体验。所以打造一个舒适的光环境,是室内设计中的一项重要研究课题。室内采光主要分成了自然光与人造灯光。自然光不但对人们的视觉健康有更多的有利因素,而且人们可以从窗户向外看到室外的风光,而且自然光的采集有助于能源的节约。自然光采集的主要部件是窗户,窗户分成了天窗和侧窗,一般人们多见的天窗包括矩形天窗、水平天窗、锯齿形天窗和下沉式天窗集中。侧窗的窗型外形越宽,所获视野越广阔,越高光照的深度越大。一般在室内设计建设过程中出现较多的侧窗类型为落地窗和高台窗。落地窗可获得广阔的视野,能够和室外建立密切的联系,高台窗能够减少眩光的出现概率,同时可以给人带来一定安定感与私密感。具体的窗型设计需依照室内环境的具体表现特点确定。
人造灯光的设计就是使用各种人造光源特点,使用灯具造型设计与分布设计,营造一种特定的人工光环境。照明程度是判定室内光环境的一项重要标准。室内照明设计过程中的照度分布需要和人体工程学标准相适应,例如工作范围内,照明的均匀度需要保证在0.7lx以上;非工作区的照度相比工作区的照度要低一些。与此同时,室内的光照环境还需要确保有合适的亮度分布,一般被观察物体的亮度如果是邻近环境的三倍,会获得较好的视觉程度。
2.室内色彩设计
室内色彩的利用需要有助于让人们保持稳定的生活与工作情绪,同时满足空间内的各项使用功能要求,此项要求属于室内色彩设计的一般人机学要求。例如办公空间与居室色彩的利用会对人们的生活造成直接影响,例如使用纯度较低的灰色系能够给人舒适、安静的感觉。但是快餐店需要给人一种欢快、活泼的室内感觉,因此多用亮黄和红色,例如肯德基、麦当劳等。
使用不一样的色彩给人的心理感受都是不一样的,同时也会对人的身体健康产生不同影响。像是粉红色会给人一种舒适温柔的感觉,可是长时间在粉红色的环境中生活的话,会降低人的视力、听力,加快脉搏的跳动,所以居室设计过程中不宜大范围的使用粉红色。小空间使用白色会让人产生一种视觉宽敞感,可是孤独症患者与抑郁症患者不适宜长期在白色环境中生活。
3.室内声音环境设计
室内声音环境的设计,最主要的一项内容便是避免噪声的干扰,避免噪声的方法有很多,例如可以使用有隔音消声作用的楼板、门窗等,或者使用吸声板当成室内的墙面设计,除了这些常规方法,不一样的室内环境,对声音环境的要求也大不相同,例如在教室和演讲厅等室内,需要保证各个方位都有较好的语音清晰度;而在歌剧院、音乐厅等室内则要求能够得到优美动听的音质。这就需要声环境将室内空间的容积、室内房间的形体与室内席位数目等一同纳入考虑范围,依照他不同的室内空间功能要求,选择合适的处理方法,并且尽可能的将回声、声影与声聚焦的声音缺陷避免。
4人体工程学为家具设计提供的科学标准
人体的结构大小、人体的功能大小属于室内设计中的一项基础化参数与参照,也是满足使用功能的本质性要求。其直接决定了家具原始的表现形态、组合方式与室内空间大小等。同样的,在生理学方面的各项研究也为确保使用者的身心健康提供了必要的参数与制度指导。
人体工程学直接从家具和人、家具和物品之间的关系程度做衡量,但是把家具分成人体系类、准人体系类、建筑系类、能量系数类和装饰系类等等。这种区分标准不但在于重视家具和人、家具和物品的紧密程度,而且对设计程度也有较高的重视。
人体工程学将人们的工作、生活与学习行为分解成了各种不同的生活表现状态,而分列出了单独的一类生活系类,再比如对生活系类细化,可以得出生活系类中的各种表现形式,举个例子,依照人的各种姿势的不同表现性质、空间大小、眼高位置等,将人的各种姿势分别表示成立位姿势、坐位姿势、蹲靠位姿势和卧位姿势四种类型,依照姿势的各种不同形式可以为家具设计提供不同的科学参照标准。
1.家具设计基准点的确定
对基准点与基准面做正确选择属于家具设计中的前提与基础。人体工程学认为家具设计需要将坐位、立位等各种不同的基准点加入考虑范围,像是坐位使用的家具和桌椅等等需要使用坐位当成基准点。这主要是因为人们处于坐位时,眼高的位置、肘部的位置等都必须从坐骨结节位置开始计算才可以将其当成是设计的零点标高,但是不可以用无关的脚底位置当成参照标准。在桌面高度确定的过程中,也只可以把桌面到座骨结节点的距离当成衡量标准,而不能够是桌面到地面的整个高度。
2.明确家居设计的优化执行性能
例如人体工程学专家在对人睡眼状态做肌电图、脑电波、体压分布、出汗、睡姿等各个躯体状态做测量后,表示人们在睡眠的状态下,体感的舒适程度受制于人体压力分布,但是合理的压力分布又必须是人体感觉敏感程度承受压力小,人体感觉迟钝部位承受压力大。由此可以得出,软床垫的各个部位需要分配不同的弹力要求,这样也就改正了过去软床垫各个部位弹力一致的误区,确定了最优化床功能设计。
3.确定家具的最佳设计尺寸
人体工程学测量了各种有关人体各部位的尺寸,人体的肢体活动范围和人在接触某些家具的时候,体压的分布,肌肉、神经、血液与呼吸的反映情况等都不一样,从各个层面确定科学数据,以确定家具设计的最优尺寸。像是单人床宽度确定的时候,有研究报道显示窗宽50厘米时因为床窄,因此翻身次数减少,减少次数大约比90厘米宽的床少30%,降低睡眠质量,但是窗宽在70厘米至130厘米间时,差别不大。由此可知,单人床宽度的最低标准应该是70厘米,最好的宽度大小应该是90厘米。