董佳

摘 要：論述了人機工程學、環(huán)境心理學的概念與意義，其對于室內(nèi)設計的重要性、講解了其在我國的發(fā)展情況以及與室內(nèi)環(huán)境設計研究的關系、發(fā)展。探討了人機工程學、環(huán)境心理學與室內(nèi)設計、室內(nèi)環(huán)境中人的心理與行為對室內(nèi)設計的影響及其應用注意點?？偨Y了人機工程學對室內(nèi)設計發(fā)展的作用。指出人—機—環(huán)境結合及人機功能分配的主要研究內(nèi)容，對人體感覺功能與設計關系的協(xié)調(diào)提出了具體建議。

關鍵詞：人機系統(tǒng)；環(huán)境條件；人因工學

0 概述

人機工程學和環(huán)境心理學都是近數(shù)十年發(fā)展起來的新興綜合性學科。過去人們研究探討問題，經(jīng)常會把人和物、人和環(huán)境割裂開來，孤立地對待，認為人就是人，物就是物，環(huán)境也就是環(huán)境，或者是單純地以人去適應物和環(huán)境對人們提出要求。而現(xiàn)代室內(nèi)環(huán)境設計日益重視人與物和環(huán)境間以人為主體的具有科學依據(jù)的協(xié)調(diào)。因此，室內(nèi)環(huán)境設計除了依然十分重視視覺環(huán)境的設計外，對物理環(huán)境、生理環(huán)境以及心理環(huán)境的研究和設計也已予以高度重視，并開始運用到設計實踐中去。

人機工程學是研究人的特性及工作環(huán)境與機器相匹配的科學。在室內(nèi)環(huán)境中，它把人和室內(nèi)視為一個有機結合的系統(tǒng)，指出室內(nèi)環(huán)境應該具有什么樣的條件才能使人付出適宜的代價后可獲得整個系統(tǒng)的最佳效益。人機工程學不僅涉及室內(nèi)工程技術理論，還涉及人體解剖學、生理學、心理學以及勞動衛(wèi)生學等。認真研究這門科學，可以創(chuàng)造出最佳設計和最適宜的條件，使人機實現(xiàn)高度協(xié)調(diào)統(tǒng)一，形成高效、經(jīng)濟、安全的有機系統(tǒng)。

如何讓機器及室內(nèi)工作環(huán)境的設計，能更適合人的生理、心理特點，讓人在作業(yè)當中，能夠感受到舒適和便捷，以至融洽和滿足？這些問題，由于會讓您覺得新奇而又全無頭緒，或者說天真而又脫離實際，或者過于簡單和平易近人，因而覺得是無須專門來研究和思考的問題。但是就這個問題在發(fā)達國家已發(fā)展出了一個影響巨大的現(xiàn)代學科——人機工程學，我國也已在近20年取得了長足的進展。

1 什么是人機工程學

人體工程學（Human Engineering），也稱人類工程學、人因工學或工效學（Ergonomics）。其為一門多學科的交叉學科，研究的核心問題是不同的作業(yè)中人、機器及環(huán)境三者間的協(xié)調(diào)，研究方法和評價手段涉及心理學、生理學、醫(yī)學、人體測量學、美學和工程技術的多個領域，研究的目的則是通過各學科知識的應用，來指導工作器具、工作方式和工作環(huán)境的設計和改造，使得作業(yè)在效率、安全、健康、舒適等幾個方面的特性得以提高。

人機工程學從不同的學科、不同的領域發(fā)源，又面向更廣泛領域的研究和應用，是因為人機環(huán)境問題是人類生產(chǎn)和生活中普遍性的問題。聯(lián)系到室內(nèi)設計，其含義是：以人為主體，運用人體計測、生理、心理計測等手段和方法，研究人體結構功能、心理、力學等方面與室內(nèi)環(huán)境之間的合理協(xié)調(diào)關系，以適合人的身心活動要求，取得最佳的使用效能，其目標應是安全、健康、高效能和舒適。人體工程學與有關學科以及人體工程學中人、室內(nèi)環(huán)境和設施的相互關系。

2 人機工程學與室內(nèi)環(huán)境研究的迅速發(fā)展

人機工程學的各個分支學科的研究，都在一定程度上具有人機工程學研究的性質。所有這些思想和方法經(jīng)過長期和零散的醞釀，在二戰(zhàn)時期獲得了突破性的進展，從此也奠定了人機工程學被視為成熟的現(xiàn)代學科的地位，在世界范圍受到重視并被視為工業(yè)的推動力之一。這種情形的發(fā)生，是因為戰(zhàn)爭中復雜武器的發(fā)展，使得人機協(xié)調(diào)問題的突然激化。例如，空戰(zhàn)和殲擊機提出對飛行員的體能和智能要求，使得人員的選拔和培訓難度不斷增大，促使在飛機的儀表顯示、操縱工具和飛行員座椅及周圍環(huán)境等部件的設計中，不得不加大對人的因素的考慮，進而帶動了有關的技術和方法的迅速發(fā)展。

人機工程學作為一個工程學科，其研究常常是圍繞具體的現(xiàn)實問題而展開。例如，由于航空航天活動對人類生理適應性和工作能力的挑戰(zhàn)，促進了航空航天醫(yī)學的發(fā)展，在北京航空航天大學飛行器設計與應用力學系，也較早設立了人機環(huán)境專業(yè)的教學和科研；由于工業(yè)生產(chǎn)中職業(yè)病的廣泛危害，在北京醫(yī)科大學公共衛(wèi)生學院也開展了包括坐姿作業(yè)導致的肌肉骨骼勞損、粉塵污染致癌等職業(yè)病學的研究，同時也就涉及作業(yè)姿勢、作業(yè)環(huán)境評價等方面的人機工程學的研究。

人體工程學在室內(nèi)環(huán)境設計中的應用目前已開展有如下方面的應用：

（1）確定人和人際交往在室內(nèi)活動中所需空間的主要依據(jù)根據(jù)人體工程學中的有關計測數(shù)據(jù)，從人的尺度、動作域、心理空間以及人際交往的空間等，以確定空間范圍。

（2）確定家具、設施的形體、尺度及其使用范圍的主要依據(jù)家具設施為人所使用，因而它們的形體、尺度必須以人體尺度為主要依據(jù)；同時，人們?yōu)榱耸褂眠@些家具和設施，其周圍必須留有活動和使用的最小余地，這些要求都由人體工程科學地予以解決。室內(nèi)空間大小，停留時間長短，對這方面內(nèi)容測試的要求也越高，如車廂、船艙、機艙等交通工具內(nèi)部空間的設計。

（3）提供適應人體的室內(nèi)物理環(huán)境的最佳參數(shù)室內(nèi)物理環(huán)境主要有室內(nèi)熱環(huán)境、聲環(huán)境、光環(huán)境、重力環(huán)境、輻射環(huán)境等，室內(nèi)設計時有了上述要求的科學參數(shù)后，在設計時就有可能有正確的決策。

（4）對視覺要素的計測為室內(nèi)視覺環(huán)境設計提供科學依據(jù)人眼的視力、視野、光覺、色覺是視覺的要素，人體工程學通過計測得到的數(shù)據(jù)，對室內(nèi)光照設計、室內(nèi)色彩設計、視覺最佳區(qū)域等提供了科學的依據(jù)。

3 人機工程學與室內(nèi)設計的情感和審美體驗——環(huán)境心理學①與室內(nèi)設計

在闡述環(huán)境心理學之前，我們先對“環(huán)境”和“心理學”的概念簡要地了解一下。環(huán)境即為“周圍的境況”，相對于人而言，環(huán)境可以說是圍繞著人們，并對人們的行為產(chǎn)生一定影響的外界事物。環(huán)境本身具有一定的秩序、模式和結構，可以認為環(huán)境是一系列有關的多種元素和人的關系的綜合。人們既可以使外界事物產(chǎn)生變化，而這些變化了的事物，又會反過來對行為主體的人產(chǎn)生影響。

關于環(huán)境心理學與室內(nèi)設計的關系，《環(huán)境心理學》一書中譯文前言內(nèi)的話很能說明一些問題：“不少建筑師很自信，以為建筑將決定人的行為”，但他們“往往忽視人工環(huán)境會給人們帶來什么樣的損害，也很少考慮到什么樣的環(huán)境適合于人類的生存與活動”。以往的心理學“其注意力僅僅放在解釋人類的行為上，對于環(huán)境與人類的關系未加重視。環(huán)境心理學則是以心理學的方法對環(huán)境進行探討”，即是在人與環(huán)境之間是“以人為本”，從人的心理特征來考慮研究問題，從而使我們對人與環(huán)境的關系、對怎樣創(chuàng)造室內(nèi)人工環(huán)境，都應具有新的更為深刻的認識。

環(huán)境心理學是研究環(huán)境與人的行為之間相互關系的學科，它著重從心理學和行為的角度，探討人與環(huán)境的最優(yōu)化，即怎樣的環(huán)境是最符合人們心愿的。環(huán)境心理學是一門新興的綜合性學科，環(huán)境心理學與多門學科，如醫(yī)學、心理學、環(huán)境保護學、社會學、人體工程學、人類學、生態(tài)學以及城市規(guī)劃學、建筑學、室內(nèi)環(huán)境學等學科關系密不可分。環(huán)境心理學非常重視生活于人工環(huán)境中人們的心理傾向，把選擇環(huán)境與創(chuàng)建環(huán)境相結合，著重研究下列問題：第一，環(huán)境和行為的關系。第二，怎樣進行環(huán)境的認知。第三，環(huán)境和空間的利用。第四，怎樣感知和評價環(huán)境。第五，在已有環(huán)境中人的行為和感覺。

對室內(nèi)設計來說，上述各項問題的基本點即是如何組織空間，設計好界面、色彩和光照，處理好室內(nèi)環(huán)境，使之符合人們的心愿。

設計必須是服務于人的，否則它便不能被稱作設計。人機工程學以人為本、從人的特點出發(fā)展開研究，這正符合了設計的訴求?，F(xiàn)在設計師呼吁“人情味”的設計，其實這便是在產(chǎn)品的功能之外尋求最舒適宜人的產(chǎn)品表現(xiàn)方法，人機工程學為此提供了必要而日益充分的條件。我們可以從椅子靠背形狀的變化上看到人機工程學在設計“人情化”中的作用。椅背一度是筆直垂直于凳面的，無論靠背是高還是矮，人稍坐久了便會感到腰背部疲勞酸痛，常坐這種椅子還會影響骨骼的生長。隨后出現(xiàn)了斜背椅，椅背由外向內(nèi)收，坐者可有依后而靠的動作，疲勞不適有所減輕，但坐久了仍會有不舒服的感覺。今天的設計師們依照人機工程學提供的人體數(shù)據(jù)和生理力學數(shù)據(jù)將靠背設計成適合大多數(shù)人背部形狀和無能無力態(tài)勢的曲線形，使人的背部有了充裕的活動空間而不乏承靠感，而椅背下半截的斜直線又對腰部起了隨托作用，可避免坐者久坐駝背的現(xiàn)象。在滿足椅子的結構與功能巧妙結合的前提下，設計師們又依據(jù)人機工程學中對審美的適應部分的內(nèi)容，發(fā)揮聰明才智，用不同材質為椅子創(chuàng)造了千姿百態(tài)的美妙外觀，使椅子更大程度地滿足大眾的“幸福”要求。

再看看設計者們通過對人機工程學的掌握而作的色彩設計的成功范例。民用客機多因載客量大而體積龐大，巨型的客機雖然隨著科學技術的發(fā)展而有較高的安全系數(shù)，但其外觀上的笨重總給人不夠輕巧、安全的感覺。設計師們用巧妙的色彩搭配很好地解決了這個問題，白色和銀白色是看起來最輕的顏色，人們由它們可以聯(lián)想矯捷的海鷗、輕盈的云朵等，而且白色和銀白色都能很好地反向陽光，抵御強光的侵蝕。依據(jù)這樣的色彩特征，設計師們把客機設計成白色或銀白色，使巨大的機體瞬間輕盈起來。而飛機的起落架相對于巨大的機體顯得過于弱小，設計師們用厚重的黑色包裹它，讓它顯得堅硬而富支撐力。通過這樣的色彩設置，再大機型的飛機都如靈巧的鳥兒，讓人能夠放心乘坐。

3.1 室內(nèi)環(huán)境中人的心理與行為

人在室內(nèi)環(huán)境中，其心理與行為盡管有個體之間的差異，但從總體上分析仍然具有共性，仍然具有以相同或類似的方式做出反應的特點，這也正是我們進行設計的基礎。下面我們列舉幾項室內(nèi)環(huán)境中人們的心理與行為方面的情況：

（1）領域性與人際距離。領域性原是動物在環(huán)境中為取得食物、繁衍生息等的一種適應生存的行為方式。人與動物畢竟在語言表達、理性思考、意志決策與社會性等方面有本質的區(qū)別，但人在室內(nèi)環(huán)境中的生活、生產(chǎn)活動，也總是力求其活動不被外界干擾或妨礙。不同的活動有其必需的生理和心理范圍與領域，人們不希望輕易地被外來的人與物所打破。室內(nèi)環(huán)境中個人空間常需與人際交流、接觸時所需的距離通盤考慮。人際接觸實際上根據(jù)不同的接觸對象和在不同的場合，在距離上各有差異。赫爾以動物的環(huán)境和行為的研究經(jīng)驗為基礎，提出了人際距離的概念，根據(jù)人際關系的密切程度、行為特征確定人際距離，即分為密切距離、人體距離、社會距離、公眾距離。

（2）私密性與盡端趨向。如果說領域性主要在于空間范圍，則私密性更涉及在相應空間范圍內(nèi)包括視線、聲音等方面的隔絕要求。私密性在居住類室內(nèi)空間中要求更為突出。日常生活中人們還會非常明顯地觀察到，集體宿舍里先進入宿舍的人，如果允許自己挑選床位，他們總愿意挑選在房間盡端的床鋪，可能是由于生活、就寢時相對地較少受干擾。同樣情況也見之于就餐人對餐廳中餐桌座位的挑選，相對地人們最不愿意選擇近門處及人流頻繁通過處的座位，餐廳中靠墻卡座的設置，由于在室內(nèi)空間中形成更多的“盡端”，也就更符合散客就餐時“盡端趨向”的心理要求。

（3）依托的安全感。生活活動在室內(nèi)空間的人們，從心理感受來說，并不是越開闊、越寬廣越好，人們通常在大型室內(nèi)空間中更愿意有所“依托”物體。在火車站和地鐵車站的候車廳或站臺上，人們并不較多地停留在最容易上車的地方，而是愿意待在柱子邊，人群相對散落地匯集在廳內(nèi)、站臺上的柱子附近，適當?shù)嘏c人流通道保持距離。在柱邊人們感到有了“依托”，更具安全感。

（4）從眾與趨光心理。從一些公共場所內(nèi)發(fā)生的非常事故中觀察到，緊急情況時人們往往會盲目跟從人群中領頭幾個急速跑動的人的去向，不管其去向是否是安全疏散口。當火警或煙霧開始彌漫時，人們無心注視標志及文字的內(nèi)容，甚至對此缺乏信賴，往往是更為直覺地跟著領頭的幾個人跑動，以致成為整個人群的流向。上述情況即屬從眾心理。同時，人們在室內(nèi)空間中流動時，具有從暗處往較明亮處流動的趨向，緊急情況時語言引導會優(yōu)于文字的引導。上述心理和行為現(xiàn)象提示設計者在創(chuàng)造公共場所室內(nèi)環(huán)境時，首先應注意空間與照明等的導向，標志與文字的引導固然也很重要，但從緊急情況時的心理與行為來看，對空間、照明、音響等，須予以高度重視。

（5）空間形狀的心理感受。由各個界面圍合而成的室內(nèi)空間，其形狀特征常會使活動于其中的人們產(chǎn)生不同的心理感受。著名建筑師貝聿銘先生曾對他的作品——具有三角形斜向空間的華盛頓藝術館新館有很好的論述，他認為三角形、多滅點的斜向空間常給人以動態(tài)和富有變化的心理感受。

3.2 環(huán)境心理學在室內(nèi)中的應用

環(huán)境心理學在室內(nèi)設計中的應用面極廣，其應用應注意：室內(nèi)環(huán)境設計應符合人們的行為模式和心理特征；認知環(huán)境和心理行為模式對組織室內(nèi)空間的提示；室內(nèi)環(huán)境設計應考慮使用者的個性與環(huán)境的相互關系。

4 人機工程學對室內(nèi)設計發(fā)展的作用

人機工程學使設計更多地獲得經(jīng)濟效益。人機工程學步入興盛階段的標志之一是環(huán)境（包括當下環(huán)境和未來動作環(huán)境）被納入了“人—機”系統(tǒng)。與此相適應，設計把環(huán)境也納入了自己的內(nèi)容。人機工程學提出了適宜于人的種種環(huán)境參數(shù)，包括溫度的、濕度的、噪聲的、色彩的、光線的等，為宜人環(huán)境的設計提供了科學依據(jù)。生產(chǎn)操作者處于宜人環(huán)境中的生產(chǎn)效率比往有大幅度提高，這直接指向經(jīng)濟效益。根據(jù)有關資料，工廠車間在其他條件不變的情況下，僅對原來不適宜的門窗做些改進，使自然光線照明比較合適并加以變化，涂上悅目而適當?shù)纳?，就能提高生產(chǎn)效率2%～4%，同時工作者的疲勞程度相應降低。另外，人機工程學在人體測量學和人的生理、心理學適應方面為藝術設計者對工業(yè)產(chǎn)品結構外形的合理設計提供了科學依據(jù)，生產(chǎn)者和使用者在操縱機器時不會遇到太多的困難，這也在一定程度上提高了生產(chǎn)效率。

人機工程學致力于人與室內(nèi)環(huán)境之間的協(xié)調(diào)，分開來講，則有室內(nèi)設計的人性化和人的技術化兩個方面。

隨著工業(yè)生產(chǎn)智能化的發(fā)展，人機工程學在這基本意義上有了更貼近人的要求的變化?，F(xiàn)在的人機工程學的目標是建立最安全適宜的外部條件，使人在工作過程中達到高效的同時，獲得舒適和精神上的愉悅。簡言之，就是做到舒適+有效+美。

最近，國際上工藝先進國家的室內(nèi)設計正在向高技術、高情感方向發(fā)展，這兩者相結合，既重視科技，又強調(diào)人情味。在藝術風格上追求頻繁變化，新手法、新理論層出不窮，呈現(xiàn)五彩繽紛，不斷探索創(chuàng)新的局面。

歸根結底，人機工程學的在室內(nèi)設計最終目的是“一切以人為本”，使“物”的功能與形式更好地實現(xiàn)統(tǒng)一，從而獲得最大的經(jīng)濟效益、最大的情感效益和審美效益，強調(diào)“人”這個主體，讓消費者滿意，方便為目的。

注釋：①環(huán)境心理學現(xiàn)為一門相對獨立的學科，但由于與“人”相關，本人覺得其也應納入人機工學研究范疇。

參考文獻：

[1] 丁玉蘭.人機工程學[M].北京理工大學出版社，2004：282.

[2] 朱鐘炎，等.室內(nèi)環(huán)境設計原理[M].同濟大學出版社，2004：409.