第四节  人的感知与室内环境

       在我们的各种生活环境中,除了人的形态与空间有关,人的知觉与感觉因素也是一个非常重要的因素。知觉和感觉是指人对外界环境的一切刺激信息的接收和反应能力。它是人的生理活动的一个重要的方面。了解知觉和感觉,不但有助于对人类心理的了解,而且为在环境中人的知觉和感觉器官的适应能力的确定提供了科+学依据。人的感觉器官在什么情况下可以感觉到刺激物、什么样的环境是人可以接受的、什么是不能接受的,是人体工程学需要研究的课题。它为室内环境设计确定适应于人的标准,有助于我们根据人的特点去创造适应于人的生活环境。

        一、人与环境的关系

        人类总是生活在具体的环境中的。良好的生活环境可以促进人的身心健康,提高工作效率,改善生活质量。环境与人类是息息相关的。影响人类的环境因素可分为以下四种：

        1)物理环境。声、光、热的因素。

        2)化学坏境。各种化学物质对人的影响。

        3)生物环境。各种动植物及微生物对人的影响。

        4)其他环境。

        这其中,物理环境与环境设计的关系又最密切。知觉与环境是相互对应的:视觉——光环境,听觉—声学环境,触觉——温度和湿度环境。

        人类对环境进行各种工作的最重要的目的,就是研究环境与人体的相互关系。把这种关系仅单纯解释成为来自环境的作用(刺激)和对之产生反应或适应(影响)的结构模式是不够的。作为基础本能,其他生物也有生来就具备的适应能力。忽略了人的适应能力或者超过了人的适应限度,就会出现在环境建设过程中导致公害和产生某些职业病等问题。

        1．体内环境稳定

        针对体外环境条件的变化,身心要进行种种的调整和适应,以便使包括大脑在内的体内各机能保持平衡。事实上,尽管外部环境经常在变化,但体内机能却表现出惊人的稳定。外部环境变化时,体内环境稳定不变是生物的特征。所谓稳定状态,不仅是指血液和组织液的化学成分是稳定的,而且是指,只要处于安静状态,人体的生理机能也是稳定的,虽然有个人差别,但差别范围也是很小的。血压、脉搏、呼吸数等,虽然也因为姿势、运动、劳动而变化,但也仍然保持接近安静状态时的正常值。

        生理机能尽管由于环境变化以及因劳动、饮食、睡眠等的生活活动会在狭小的范围内波动,但仍然保持稳定,这种现象称为体内环境稳定( Homeostasis,恒常性)。体内机能的稳定性是由自律神经系统与激素系统的控制而保持的。维持体内的环境稳定是身体健康的标志。医生进行健康诊断时,测量体温、脉搏、血压,采血、取尿进行化学分析,与正常值做比较,当发现偏离正常值时,则说明体内环境稳定遭到破坏,表明患病或者健康不良。

         2．身体对环境的适应

        身体对环境变化的调整适应能力是有限度的,所以并不是任何变化都能够适应。不过,环境变化在多数情况下是反复的,长期持续不断的,而身体的调整是很快的,所以调整的范围也在不断扩大。身体与环境之间相互的变化过程就是适应的过程,也可以称为调整的熟练、练习、习惯。譬如,人在夏天和冬天穿着同样厚度的服装进入10℃的房间,对寒冷作出反应的代谢量,冬天比夏天增加得更迅速,增加率也大。相反,人对炎热的调整,在夏天比较快。若在30℃的房间里放一盆浴水,使盆内水温在40℃左右,人站在浴盆里,夏天比冬天出汗快,汗量也多得多。从这种对寒暑的调整反应当中,不仅可以看出明显的季节变化,也可以很好地了解人对季节的适应。

        3．调整与适应的条件

        身心对环境条件变动的调整与适应是有条件的,这取决于环境方面的作用力和身心方面的调整与适应能力的平衡。当环境过度的严酷时,调整与适应失败,便会影响健康。例如,因炎热而中暑,因严寒而冻伤、冻死,因高山低气压缺氧而患高山病、神经痛、脑出血发作,因有害物污染而中毒,各种传染病,因精神环境引起的精神病等等,都是因作用力一方与适应能力一方失去平衡而导致的恶果。身心的调整能力和适应能力除因人而异外,还因人种、性别、年龄而有差别。一般来说,幼儿与老人调整的幅度比较狭窄;同健康人相比,病人和孕产妇的调整能力要低一些;在个人差别当中会有性格、体力和体质上的差别。人对环境的调整能力与适应能力的培养,同锻炼与营养有很大关系。

        为了达到对于环境的调整与适应的目的,改造环境使之成为易于被调整与适应的对象,是很重要的。改善环境就是首先从这个意义开始的。人类同其他动物相比,改善环境的能力特别突出。很久以前,人们就利用衣服和房屋来缓和严酷的自然条件,以发展交通手段来扩大行动的范围,这些都是人工改造自然环境,以使调整与适应比较容易实现的手段。然而,人工环境并不总是优于自然环境的,环境污染及公害等就是人们创造的不健康的环境。只着眼于优先考虑生活方便和生产效益,而不顾及人们自身本来的调整能力和适应能力,其结果就必然会破坏环境。迅速改变环境所引起的不健康状态过去就有,那是在产业革命时期,由于开始了大工厂化,同自然环境相协调的农村人口大量集中到大工厂参加劳动,并在大工厂周围逐渐形成了城市,与此同时,产生了前所未有的职业病和传染病等。在追求便利和舒适的现代化过程中,虽然没有达到直接破坏环境的程度,但是,却产生了不健康的后果。如大厦和公寓里的空调给人们带来的障碍,闭塞恐怖与高层恐惧带来的精神病态,由于乘飞机旅行使身体节奏生物钟失调等等。这些均可以看成是对新环境、新生活条件的调整与适应的失败。

         二、视觉与视觉环境设计

         1.视觉的特征

         这里我们不准备细述人眼复杂的生理构造,尽管它与视觉的特征有密切的关系。我们只对视觉特征本身与环境的关系感兴趣。视觉是光进入眼睛而产生的。由于有了视觉,我们才能知道各种物体的形状、色彩、明度。一般来说,人类所获得的信息有80%是来自于视觉的。

         2．视觉的要素

         (1)视野

         视野是指眼睛固定于一点时所能看到的范围,若眼睛平视,主观感觉大约向上能看到眉毛,向下能看到鼻子及唇部,向上约55°,向下约70°,左右各约94°(图1-4-62、图1-4-63)。

 
图1-4-62
 
图1-4-63

        我们可将视野分为主视野、余视野。主视野位于视野的中心,分辨率较高。余视野位于视野的边缘,分辨率较低。不同色彩的视野是不同的,人眼中绿、红、黄色的视野较小,而白、青色的视野较大(图1-4-64、图1-4-65)。

        视野的研究对于操作控制及视觉空间的设计非常重要。例如,在飞机座舱、汽车驾驶室和各种控制室里,人们往往需要注视某一方向,并兼顾控制仪表。这时,显示器的位置就要在不影响观察的情况下尽量安排在视野内,并且,使用频率高的、需要辨认的放在主视野內,不常用的或提示与警告性的放在余视野内。相关规则如下。

        重要的:3°以内;一般的:20°~40°以内;次要的:40°~60°。一般不在80°视野之外设置,因其视觉效率太低。对于视觉观察不利的因素应尽量安排在视野之外,如强烈的眩光。

 
图1-4-64

 
图1-4-65

         (2)光感

         1)绝对亮度。眼睛能感觉到的光的强度。人眼是非常敏感的,其绝对值是0.3烛光/平方英尺的亿分之一。完全暗适应的人能看见80km(50英里)远的火光。

         2)相对亮度。对于一般的使用来说,绝对亮度意义不大,而相对亮度更有意义。相对亮度是指光强度与背景的对比关系,称为相对值。在一个暗背景中,亮度很低的光线也可以看得很清楚;然而在个亮背景中,同样的光线就可能看不出来。这种现象可以用白天看不见星星的例子来说明。

        3)光亮范围。光感不仅与光的强度有关,还与光的范围大小有关,并与其成正比。

        4)辨别值。光的辨别难易与光和背景之间的差别有关,即明度差。

        根据光感的特性,在视觉设计中,如果我们希望光或由光构成的某种信息容易被人们感觉到,就应提高它与背景的差别,增大光的面积;反之,如果不希望如此,则应相反处理。问题的关键不在于光的绝对亮度,而在于它与背景的差别和面积的大小。

        (3)视力

        视力是眼睛观测小物体和分辨细节的能力,它随着被观察物体的大小、光谱、相对亮度和观察时间的不同而变化。视力在眼球上的分布是不均匀的,中心部分视力最佳,只有1°的视角内看得最清楚。超过这个范围,则只能看到运动和对比明显的物体,这与人的主主观感觉不同,是因为眼球运动的关系。影响视力最主要的因素是光的亮度。视力与亮度成正比,正常人在良好的情况下可以看清800m外的一根电线,因此需要细致观察的场所应提高亮度。

        (4)色彩

        1)色彩的知觉范围。视野内的色彩感觉并不完全相同,视野的边缘部分虽然能够察觉物体,但感觉不到色彩。在离开视觉中心点90°的地方,除非是在光线很亮的情况下,否则,任何的物体看起来都是灰色的。人眼对波长555m的光最敏感,介于黄色和绿色之间。

        2)色彩与亮度。人的眼睛能分辨出10万种不同的颜色,但当光线很暗时,则一切都成为灰色。

        (5)眼的调节

        眼调节主要有三方面:眼球的运动,远近调节,双眼的聚焦。眼球的运动是水平比垂直快,所以显示应以水平方向为好。

        (6)残像

        眼睛在经过强光刺激后,会有影像残留于视网膜上,这是由于视网膜的化学残留作用引起的。残像的问题主要是影响观察,因此应尽量避免强光和眩光的出现。

        (7)暗适应

        去过电影院的人都有下面的体会,进入黑暗环境时不能立即看清物体。原因是:人眼中有两种感觉细胞—锥体和杆体,锥体在明亮时起作用,而杆体对弱光敏感。人在突然进入黑暗环境时,锥体失去了感觉功能,而杆体还不能立即工作,因而需要一定的适应时间(图1-4-66)。在眼睛已经习惯于户外亮光的时候,突然进入很暗的门厅,在刚刚进屋的一刹那,不只是有一种阴暗的感觉,而且由于眼睛瞬时还不适应,往往要绊倒在门槛上或碰到伞架上,甚至有时在楼梯上一脚踏空,很可能会造成重伤。

 
图1-4-66

         3．视觉环境

         视觉环境主要指人们生活工作中带有视觉因素的环境问题,视觉环境的问题又主要分为两个问题,一是视觉陈示问题,二是光环境问题。

         (1)视觉陈示

        陈示是指各种视觉信息通过一定的形式陈列显示出来。陈示有多种多样,视觉陈示顾名思义,即是以视觉为感觉方式的形式来传递各种信息。视觉是人们与周围环境接触的主要方式,生活中大量的信息都通过眼睛传递给我们的大脑。然而这大量的信息并不是都对人有用,如何根据眼睛的特征,使需要的信息更容易被视觉接收,而且接收得更准确,这就是视觉陈示研究的问题。如交通标忐采用何种形式为好、哪种光适合作夜间标志、标志的大小尺寸如何等(图1-4-67)。

 
图1-4-67

        (2)视觉陈示的原理

        良好的视觉陈示比起只是可以看,更需要进行选择和设计,要表现出易于使人了解和解释的形式,良好的视觉陈示应注意以下几个因素:

         1)视距。陈示的视距对细节的设计、位置及色彩和照明等的处理都非常重要。如一般的书和地图都是设计成不超过正常的观看距离,而有些陈示如(控制台等)通常为不超过手臂的长度,还有些标志(如路标)则设计成很远。

        专家对观察行为的研究表明,博物馆成年观众的,平均视距为7.3~8.5m(据我在博物馆中所做的现场观察,观众的视距与陈列物品的尺寸有关,美术馆观众的视距远小于上述数字。当画幅在:0.6m×0.6m左右时,观众的平均视距为0.8~1.2m,当画幅在1.2m×1.2m左右时,观众的平均视距则为2.5~3.0m)。陈列室的空间形状和放置展品的位置都要考虑这个有效范围,否则会造成眼睛的疲劳,甚至造成错觉。减少可能加速眼睛疲劳的一个有效方法是改变放置展品的水平面,使眼睛在观看时可以不断调节焦距而不是固定在某一点上。

        2)视角。一般来说,视觉陈示在水平方向上为最佳,但有时因条件的限制无法做到,此时应注意因视角造成的视差和暖昧不明(电视等)。

        3)照明。有些陈示本身是光亮的,有些则要靠其他光源的照明;有些要在较暗的环境,有些则要求较佳的照明;有时需要强烈的色彩,有时则要接近自然光。

        4)环境状况。视觉陈示总是在一定的环境气氛中,如坐在汽车或火车中。良好的设计应避免不利的情况,使视觉陈示在其环境中设计适当。

        5)整体效果。有时视觉陈示不是孤立的,这时应能保证表现方式因内容而异,人们应能迅速地找到所需的陈示内容。

        (3)视觉陈示的方式

        视觉陈示的方式多种多样,如光线、显像管、仪表、图形、印刷等。通常大致可分为两种:动态和静态。随时间变化的为动态的;固定不变的为静态的。动态的多数是仪表和显像管等;静态的大多数是各种标识,如标志、图片、图形等。

        (4)视听空间中的电视、幻灯陈示

        1)周围照明。周围照明是指屏幕外的照明。长期以来,人们亻总以为問围的照度最好是黑暗的,其实并非如此。试验表明:屏幕黑暗部分的明度与周围的明度相一致时观察效果最优,周围过暗易造成视觉疲劳。

        2)暗适应。在显示器前工作的场所应注意的问题是:一是人眼要适应显示器的亮度;二是周围环境不宜过暗,以免需要观察周围时出现暗适应问题。

        3)屏幕的大小和位置。因为人的视野是一定的,在较少移动目光的情况下,人观察的范围的大小是一定的,它与屏幕的大小有一定的关系。过大只能观察到中心的信息,而过小则会造成视觉疲劳且只注意边缘的信息。因此,屏幕的面积与视距是成正比的,屏幕的位置最好与人的视线垂直,视点在屏幕的中心(图1-4-67)

        (5)灯光陈示

        灯光陈示主要有灯箱、信号灯和由灯组成的图形等。灯光陈示最主要的是亮度因素,亮度的大小取决于环境背景的要求,而不是越大越好。灯光若要引起人们的注意,则其亮度至少要两倍于背景的亮度。灯光陈示还应避免分散注意力和眩光,因此,与环境相适应时还要控制光强的变化。同样的亮度,闪光更易引起人们的注意。是否采用灯光应根据环境而定,如果照明很好,则无必要。

        1)灯光陈示的色彩。应尽量避免含混不清的色彩同时使用,色彩也不应太多,为了使人能分辨,不应超过22色,最好是在10种以内。

        2)安全色。各国均有规定,一般情况下:红—警告;黄——危险;绿—正常。

        3)与周围环境的关系。就个别信号的清晰度而言,蓝绿色最好(同样的亮度),受背景影响也小,但不易混淆的程度不如黄紫色。就同一色彩来说,色彩饱和度高的受背景的影响也小。红光的波长长,射程远,可保证大视距,但从功率耗损而言,越纯的红光功率损失越大。而蓝绿光的功率消耗小,而且人的主观感觉亮度高,所以实际上在同等的功率下,蓝绿光的射程较远。强光、弱光最好不要太近,以免相互影响。单个光的陈示往往最明显,光陈示过多会冲淡对重要信号的注意,应当有主次。

        4．光环境设计

        我们生活和工作中的大量活动,都需要良好的光线,而光线的来源有两种—自然采光和人工照明。自然采光与人工照明不同,且主要是建筑上的问题。由于现代建筑的内部空间越来越复杂,完全采用自然采光已不可能,因此光环境的设计更显重要,照明设计的好坏对工作和生活的影响很大。

        (1)照明设计的一般要点

        1)适当的亮度。视力是随着照度的变化而变化的,对于为保持足够的观察能力而必须提供的照度,不同的活动、不同的人,有不同的要求。照度与视觉观察之间的对应关系是:细微的工作照度高粗放的工作照度低;观察运动物体照度高,静止物体照度低;用视觉工作照度高,不用视觉工作低：儿童要求低,老人要求高。

        照度低会看不清,那是不是越高越好呢?也不是。当超过一定的临界时,视力并不随照度的提高而提高,而且会造成眩光,影响视力。还有,过亮的环境会使眼睛感到不适,增大视觉的疲劳(因虹膜的高度紧张)。因此,照度应保持在一个舒适的范围之内。

        2)工位与背景的亮度对比。局部的照明与环境背景的亮度差别不宜过大,太大容易造成视觉疲劳。这是因为,光线变化太大,眼睛需不断地调节以适应。

        3)眩光和阴影。眩光是在视野范围内亮度差异悬殊时产生的。如夜间行车时对面的灯光,夏季的太阳下眺望水面等。产生眩光的因素主要有直接的发光体和间接的反射面两种。浅色的眼睛比黑眼睛更易受到眩光的干扰。眩光的主要危害在于,产生残像,破坏视力,破坏暗适应,降低视力,分散注意力,降低工作效率,产生视觉疲劳。消除眩光的方法主要有两种是将光源移出视野。人的活动尽管是复杂多样的,但视线的活动还是有一定的规律的,大部分集中于视平线以下,因而可将灯光安装在正常视野以上,即水平线上25°,45°°以上更好。二是间接照明。反射光和漫射光都是良好的间接照明,可消除眩光。阴影也会影响视线的观察,间接照明可消除阴影(图1-4-68~图1-4-70)。

 
图1-4-68
 
图1-4-69
 
图1-4-70

        4)暗适应问题。某些活动往往要在比较黑暗的环境中进行,如电影院、舞厅、机场塔台、声光控制室等在这里,既要有一定亮度的局部照明,以便能看清需要的东西,又要保持较好的对黑暗环境的暗适应,以便观察其他的较暗的环境,因此只能采用少量的光源进行照明。在上述坏境下,我们采用弱光照明。然而,采用普通的灯光其暗适应性较差,红色光是对暗适应影响最小的,因此在暗环境下多用较暗的红光照明。

        5)光色。光是有不同的颜色的,对照明而言,光和色是不可分的。在光色的协调和处理上必须注意的问题是:①色彩的计划必须注意光色的影响。其一是光色会对整个的环境色调产生影响,可以利用它去营造气氛色调。其二是光亮对色彩的影响,眼睛的色彩分辨能力是与光亮度有关的,与亮度成止比。因对黑暗敏感的杆休是色盲,所以,在黑暗环境下眼睛几乎是色盲,色彩失去意义。因此,在一般环境下色彩可正常处理,在黑暗环境中应提高色彩的纯度或不采用色彩处理,而代之以用明暗对比的手法进行处理。②色彩的还原。光色会影响人对物体本来色彩的观察,造成失真,影响人对物体的印象。日光色是色彩还原的最佳光源,食物用暖色光、蔬菜用黄色光比较好。

        三、听觉与声环境

        1．听觉

        听觉是除视觉以外人类的第二大感觉系统,它由耳和有关神经系统组成。听觉要素主要包括:音调(频率)、响度、声强。人类可听到的声音频率范围是20~2000Hz,但随着响度、强度会有变化,这三者互相影响。

        听觉有两个基本的机能:

        1)传递声音信息。

        2)引起警觉,即警报作用。

        室内听觉环境设计主要包括了两大方面,一类是要使人爱听的声音能够被人听得更清晰,效果更好,这主要是音响、声学设计的问题。第二类是对于人不爱听的声音,如何去消除,即噪声控制。下面我们主要介绍噪声控制问题。

        2.噪声控制

        (1)噪声的定义

        最简单的定义是:噪声是干扰声音。凡是十扰人的活动(包括心理活动)的声音都是噪声,这是从噪声的作用角度来对噪声下定义的。噪声能引起人强烈的心理反应,如果一个声音引起了人的烦恼即使是音乐的声音,也会被人称为噪声。例如,某人在专心读书,任何声音对他而言都叮能是噪声。因此,也可以从人对声音的反应这个角度来定义噪声,即噪声是引起烦恼的声音。

        (2)噪声的心理和生理作用

         1)噪声的心理影响。噪声对人心理的影响主要反映在警觉干扰、睡眠干扰、心理应激三个方面。

        同时,噪声通过网状激活系统刺激脑的自律神经中枢,可以引起内脏器官的自律反应,如心率加快。此外,噪声还可干扰人们相互之间的语言交流。当噪声增大时,我们听觉某特定声音的能力使会逐渐下降。例如,在嘈杂的大厅内,想听懂別人说的话就很困难。从许多声音中听觉一种声音,取决于对该声音的听觉阀限。当噪声在:80dB以下时,此听觉阀限与噪声程度呈线性关系,作业区的语言交流质量取决于说话的声音强度和背景噪声的强度。说话声强高于噪声10dB时,音节的听懂率达到40%~56%,这就是说可以听懂93%~97%的句子含义。试验证明,这种语言交流质量能够满足大部分工厂和办公室的要求。所以,只要背景噪声比说话声音小就可认为语言交流能够正常进行。街道两旁的建筑内,尤其在夏季当窗子打开后,受交通噪声的影响,室内噪声可达70~75dB,故对语言交流有极大干扰。图1-4-71及表1-4-2、表1-4-3列出了办公室内的噪声和不同地方允许的极限值。

图1-4-71说话者应有的声音大小
 
 

        2)噪声与作业效能。噪声的有害作用更多地是损害人的作业效能。噪声对体力作业的影响很小,但对人的思维活动和需要集中精力的活动干扰极大。例如,噪声对于一些要求高技能和处理许多息的复杂的脑力活动都起着干扰作用。噪声妨碍人学习精细灵活的动作,体育教练都知道噪声能降低运动员做高难度动作的成绩。间断性或无法预料的强噪声(90B以上),可使脑力活动迟钝。事实上,人们从日常生活的经验中都会知道噪声会降低人的作业效能和生产量。对一些工厂进行的研究还发现:加工车间的噪声降低25dB,废晶率下降50%;装配车间的噪声降低20dB,生产率提高30%;打字室的噪声降低25dB,打字错误率下降50%。这些研究说明了控制噪声的重要意义。当然,在这些研究里,作用效能的提高,除了噪声降低这个原因外,也许还有其他原因。

        噪声对脑力活动的影响可纳如下:间断的,尤其是无法预料的噪声比连续噪声千扰大;高频噪声比低频噪声干扰大;正在学习某项事物比已经熟练的情况下更容易受噪声干扰。

        把噪声直接作为作业效能下降的原因时,必须仔细研究。分析噪声对作业的影响必须考虑以下因素:噪声的强度;噪声的性质,是连续的还是间断的,是预料之内的还是预料之外的;噪声中也可能包含着有用的信息,如纯机器噪声(监视发电机工作就需要分辨噪声信息);作业性质,例如是单调工作还是充满刺激的活动。

        噪声的有利作用是:如果作业是单调的或者有许多分散注意力的刺激因素,则适当的噪声对作业是有利的。在单调作业时,噪声可提高人的觉醒程度,从而提高作业效能。噪声还能遮掩其他声音刺激,防止人们]分散注意力,因而也有利于脑力作业。

        3)噪声的生理作用。许多生理学研究都发现,当人受噪声影响时会有如下生理反应:血压升高心率加快、皮下血管收缩、代谢加快、消化减慢、肌肉紧张。所有这些现象都与觉醒程度是否进入了警觉状态有密切的关系。在动物世界内,听觉是基本的报警系统。人的听觉系统的两个机能之一,仍是引起警觉。这些生理反应的生物意义是噪声的心理作用,噪声对人的情绪影响很大,这种情绪引起强烈的心理作用。自然界的声音,如树叶的沙沙声、流水的淙淙声听起来使人心旷神怡,而噪声和噪声环境使人感到讨厌,这种讨厌的情绪取决于主观和客观的各种因素。人能否逐渐适应噪声仍不清楚,但从目前噪声问题日趋严重和噪声引起的讨厌心理来看,只能说人是无法适应噪声的,即使存在一定的适应能力,也远远小于噪声的有害作用。

        体力恢复是身体健康的基本保证,夜间睡眠、工间休息和午休都有利于体力恢复。如果噪声对自律神经系统的刺激作用不限于工作时间,而是延续到休息和睡眠时间,则人在应激和恢复之间的平衡就被破坏,噪声就成了造成慢性劳损、作业效能下降以及各种慢性疾痛的原因之一。

        (3)听力与噪声

        次强噪声只引起短时的听力丧失,但经常发生短时的听力丧失,就会导致永久性的听觉丧失,成为噪声聋。内耳的感声细胞受噪声影响逐步退化是出现永久听力丧失的原因。

        年龄与听力丧失有关。随着年龄的增加,人的听力会有所下降,听力下降是从高颊部分开始的,以3000Hz纯音的听觉阀限为例,不同年龄的人,其听力丧失情况如下:50岁:10dB;60岁:25dB。

        对于噪声负荷和听力丧失规律的研究,使我们能够预测噪声对听力的损害,国际标准局也有相关数据可查。预测的听力丧失称为可能听力丧失,它与噪声强度及受噪声影响时间有密切的关系,见表1-4-4所列。表中的百分数表示出现听力丧失的人数占总人数的百分比。显然,90dB以上的噪声对听力有损坏作用,而且噪声强度和受噪声影响时间都直接决定了听力丧失的危险性的大小。图14-72显示了听力下降与噪声的关系。

        (4)噪声防护

        实行噪声防护,可以从以下几个方面入手：

        1)噪声防护设计。

        2)减少噪声源。

        3)组织噪声传播。

        4)个人防护措施。

        噪声防护设计的重要技术性步骤是选用消声的建筑材料和在建筑内合理地进行房间布局。所以,噪声防护工作在绘图时就已开始了,离噪声源越远,噪声强度衰减就越大。所以,办公室、绘图室和任何进行脑力作业的房间应尽量远离交通噪声。在进行设计时,应使噪声大的房间尽量远离要求集中精力和高技能的房间,中间用其他房间隔开,作为噪声的缓冲区。

 
图1-4-72

        设计两个房间的隔层时,应考虑墙、门、窗以及天窗等对噪声的隔声作用。

        对于产生噪声的振动体,可以通过加固、加重、弯曲变形或者改用不共振材料等措施来使振动体降低噪声。运转着的机械和交通工具,不仅会产生噪声,而且能引起周围物体的振动,甚至引起整个建筑物的振动。因此,重型机械必须牢固地固定在水泥和铸铁地基上,根据机器的类型,可使用弹簧、橡胶、毛毡等消声材料。

        封闭噪声源是一个有效降低噪声的方法。选用合适的材料建造的噪声源隔声罩和隔声间可使噪声降低20~30dB。一般情况下,隔声墙内应安装吸声材料,墙的自重要大,以保证隔声效果。为了便于电源引线的安装和维修,可在隔声墙上开口,但一般而言,开口的面积不得超过整个隔声间面积的10%。各种建筑面的隔声效果见表1-4-5所列。

        在采取了诸如声源消声、声源隔声等措施以后,还可在房间的墙和顶棚上安装吸声材料,进一步消除噪声。吸卢板的作用是吸收部分声能,可以减少声音的反射和回声的影响(表1-4-6)。在以下情况下应考虑安装吸声板:

        1)安装吸声板后可使厂房内回声时间下降1/4,办公室回声时间下降1/3。

        2)房间高度低于3

        3)房间高于3m,但体积小于500m3？

        3．音乐与工作

        从物理学的角度来看,音乐只是一种声音。然而多少年来,音乐一直在帮助人们减轻劳累。例如,《劳动号子》、《战士进行曲》、《伏尔加河船夫曲》,音调悦耳,节奏感强,能鼓舞人们更加努力地工作。

        (1)声音的生理作用

        我们已经讨论过,听觉刺激经过内耳转变为神经冲动,沿听觉神经进入中脑,也传入网状激活系统、使整个大脑皮层进入准备反应的兴奋状态。所以,声音也有兴奋大脑的作用,尤其是在工作单调的情况下。音乐有鲜明的节奏,有规律的声强变化,其效果更加显著。音乐使整个人体处于兴奋状态,而刺激性和节奏性很强的音乐,也能分散人的注意力,影响脑力作业和持续警觉的作业。所以音乐只适合于重复单调的工作。音乐分散注意力和干扰作业的情况,取决于音乐的选择,适当的音乐可以大大减轻其分散注意力的作用。工业界近几十年来为了改善工作条件,多次试验在单调的工作环境中运用音乐。英国的一项研究曾发现,音乐可以提高服装厂女工的生产速度。他们]还发现,从上午10时至1时15分,放音乐的效果更好。对美国人的一项调查发现,绝大多数人希望在每天的工作时间内,放10-16次音乐。上午10时左右和下午3时左右,是最受欢迎的放音乐的时间。青年人和女工对音乐的要求求则则更为强烈。例如,在某装配车间放轻音乐后,日班产量提高了17%。放古典音乐似乎不如放轻音乐的效果好。

        (2)背景音乐

        上述劳动音乐有明快的节奏和曲调。近代起源于美国的所谓背景音乐,是一种在政府机关、商店、候车室、饭馆甚至宿舍内播放的音乐。这种音乐是持续不断的,声音极轻,不引|人注意,几乎不容易意识到。它的作用是把人包围在一个愉快和谐的气氛里,而不分散人的注意力,因此也适合于脑力作业。音乐可为工作创造一个愉快的气氛,唤起人的热情,对于单调重复的工作尤为有效。音乐对噪声大的厂房和脑力作业的有利作用不多。

        四、触觉与触觉环境

        皮肤的感觉即为触觉,皮肤能反应机械刺激、化学刺激、电击、温度和压力等。

        1．触觉

        痛觉、压力感、温感、冷感,它们是由皮肤上遍布的感觉点来感受的。感觉点的分布是不均匀的。压点约50万个,广泛分布于全身,疏密不同,舌尖、指尖、口唇最密,头部、背部最少。痛点约有200万~400万个,其中角膜最多。冷点12~15个/cm2,温点2~3个/cm2,在面部较多。由于感觉点的分布疏密不同,所以,人体触觉的敏感程度在身体的各个部分是不同的。舌尖和指尖最敏感,背部和后脚跟最迟钝。指尖的敏感是由于细小的指纹,细小的纹理对细小的物体敏感,汗毛也是同样的道理。人体感觉敏感度的分布如图1-4-73。痛觉是最普遍分布于全身的感觉,各种刺激都可以造成痛觉。温度觉:一般10~30℃刺激冷点,10℃以下刺激冷点和痛点，35~45℃刺激温点，46~50℃刺激冷温点,50℃以上刺激冷点、温点和痛点而产生痛感。

 
图1-4-73

         2.触觉环境

         综上所述,触觉的问题主要是痛觉、压力觉和温度感觉等问题的处理。痛觉实际上是各种刺激的极限,压力太大、太冷或太热都可产生。因此,触觉问题也就主要表现为解决温度和压力的问题。

        （1）选择体感好的材料

         很多人都有下面这样的体验,在冷天，皮肤接触溶室里冰的瓷砖时,身体觉得发冷,会产生一种畏缩的感觉。我们之所以会感到发冷,或者感到温暖,是因为在人的皮肤上分布有称做冷点和热点的组织,它们对周围的温度敏感,使人产生了冷或热的感觉。很显然,这些冷点或热点都是为接受感觉而准备的,这就是通常所说的鲁菲尼小体和克劳斯氏小体。由于皮肤上分布有感觉接收器,人对冷热的感觉,在很大程度上被皮肤的温度所左右。从而作为恒温动物的体温调节机构,也是为了控制皮肤表面温度而设置的。例如,热的时候可以出汗散热,冷的时候皮肤收缩(俗语称起鸡皮疙瘩),抑制皮肤的散热反应。此外,人虽然穿衣服,但露着的部分皮肤接触各种东西的机会还是相当多的。以光脚为例,如果冬天地板是凉的,当然会感到不舒服。但夏天就不同了,本来是使人感到不舒服的冰凉,却变成了说不出的凉爽。在住宅里,皮肤经常直接接触的地方很多,这些地方使用什么材料,才不至于在冷的时候使人感到不适?关于这个问题,有个很有趣的答案。当皮肤接触物质的时候,之所以产生不愉快的感觉,应当认为是由于接触的瞬间,皮肤温度迅速下降所致。其下降的程度,因材料+而异(图1-4-74)。于是就会产生舒服或不舒服的不同感觉。他还实际测量了脚掌和地面装修材料之间温度下降的情况,发表了一幅曲线图。纵轴表示接触瞬间的脚掌温度下降程度,横轴表示接触瞬间的地面温度。例如,当地面温度为20℃时,如果是木地板,则脚掌温度下降1℃。从这个图可以明显地看出,由于材料不同,温度下降的程度也不同。

 
图1-4-74

         (2)地面材料的防滑

        石材或者像水磨石一类的人造石材,是容易打滑的。在行进中跌倒时。可能会发生骨折、脑震荡等重伤,是很危险的。关于地板打滑问题,要更多考虑的还是对腿和脚引起的疲劳问题。地板发滑会使人极度疲劳,这是因为人会把注意力始终集中在防止摔跤上,腿的肌肉相当紧张,很容易引「起疲劳。用一肌肉电测仪的医疗仪器,可以测定走路时究竞有哪些部位的肌肉在活动。在人的肌肉收缩过程中,能够发出很微弱的电流。把这个微弱的电流加以放大,当人活动的时候,就能够读到肌肉产生的电流。这种电流的大小与肌肉的活动成正比,肌肉电测仪的指针摆动越大,说明肌肉的活动越激烈。用肌肉电测仪检査人走步时的肌肉活动情况发现,腰部下面的臀大肌,迎面骨下的前胫骨肌,还有小腿上的腓肠肌等部位的肌肉连同其附近的肌肉,活动非常激烈,但是一旦地面打滑,就打乱了这些肌肉的活动状态和活动顺序,使之不再按一般的状态进行活动。这种情况对身体有什么影响,现在还不清楚。但在地面上打滑,很可能不仅使腿部感到疲劳,而且也会引起心情的紧张。特别是从侧面进行观察发现,在这种情况下步距要比正常时小10cm。可以这样来比喻,就像不会溜冰的人,穿着冰鞋在冰上站着一样,不仅姿势十分难看,而且绝不敢迈大步,只好一点点地小步挪动。迈小步是为了保持脚掌同时着地。因打滑而跌倒的原因如图1-4-75所示,当脚跟接触地面的一瞬间,在地面和脚跟之间,作用着一个水平方向的力,是否打滑,要看这个力和阻止打滑的阻力两者之间是否平衡。如果水平方向的力大,则打滑。如果阻力大,则偏于安全。能防止打滑的阻力中包含了两个力,一个是一般熟知的脚跟和地面装修材料之间的摩擦力,另一个是由身体重量引起的地板和脚跟两者都有的微小变形,并由这种变形而产生的一种“卡”力。为了保持较大的摩擦力,在地板上不要多打蜡,也不要洒上水或油。为了增加“卡”住的力量,地板采用软的材料较好。迈小步走路,当然水平方向的力就小些,人就不容易滑倒。

 
图1-4-75

         (3)静电

        我们经常听到静电这个词,夏天打雷是云雾的放电现象,脱内衣时衣服粘着身体也是静电的作用。静电一般在物体相互摩擦时产生。它和磁铁·样有吸引东西的能力,像灰尘这样的物质就可以被吸附上。静电还会带来危害,当它积累到一定数量时,就会放出火花。问题是停留在人身上的静电,一旦找到出路就会亳不留情地放电。人体之所以有静电,在走路时鞋底和地板的摩擦是一个很重要的原因。在这种情况下,人体上产生的电压虽然因材料而异,但据说有时甚至可达10000V以上。若是一般情况下,这样高的电压,将会是很危险的,但是由于电流很小,所以还是安全的。当人体电压达到3000V以上时,就会和门的金属把手之间产生放电现象。当我们想要开门时,“啪”的一声,于指尖感到有些刺痛,有时会看到电火花,这就是被静电打了。在一、二月份空气干燥的时候,这种令人不愉快的现象发生较多(图1-4-76)。

 
图1-4-76

          为了防止这种现象发生,可以采用很多方法。首先需要研究地面的装修材料。某地毯生产公司发表了人在各种地毯上行走时可能带上的静电量的实验数值。由图1-4-77可知,羊毛和尼龙地毯在空气干燥时产生的静电量大,而且容易放电;与此相反,近来开始常用的聚丙烯或过去一直用的乙烯树脂地毯等在这个问题上可以大体使人放心。不论哪一种地毯,在冬季使用时都需要注意。防止产生静电的另一种方法,是控制湿度。如果室内湿度高,就不易产生静电。例如,当室内温度为20℃,湿度大于60%时,就不会发生静电打人的现象。

 
图1-4-77

         (4)动作用力与受力面大小

        人身体皮肤的各个部分承受力的大小不同,食指受力16kg,中指21kg,小指10kg。超过人体承受的极限会产生不舒适、疼痛的感觉,甚至引|起肌体损伤。受力的大小与力的绝对大小有关,但更重要的而且多数情况下与人的身体受力接触面的大小有关。日常生活中经常有这样的例子:拉紧的纤细的绳索、承受重物的细细的提手等都会使人有不快的感觉。建筑和家具设计中经常会遇到这个问题,这个问题常发生在各种门窗扶手和家具拉手上(图1-4-78)。为了造型的美观,很多的拉手和受力部件被设计成纤细、细薄的形状,一旦遇到紧急情况,由于受力面积很小,很容易造成无法使用或意外伤害等情况的出现。问题的核心就是,在设计这些产品时,没有考虑到受力部位与人体接触面积的大小会产生不同的受力状况。因此,很多像这样看起来美观的产品在关键时刻很可能潜伏着危险。

 
图1-4-78

免责声明：本网站部分内容来自互联网，如媒体、公司、企业或个人对该部分主张知识产权，请来电或致函告之，本网站将迅速采取适当措施，否则，与之有关的知识产权纠纷本网站不承担任何责任。   江西十大装饰公司排行   江西十大装修公司  南昌十大装修公司  江西十大设计公司  江西十大设计师