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1、人体工程学,生理知识,人体感觉系统,。,一、神经系统 神经系统是人体生命活动的调节中枢。人类生活在错综复杂的社会里，千变万化的自然环境中，对于外界的刺激都能作出相应的反应。如手碰到火马上会缩回来，这种现象称为应激性。它是通过反射，在一系列的基本神经单位，即神经元所形成的反射弧中完成的。当刺激为感受器所接受，传入神经元和中枢神经元，把刺激信号变为指令信号，通过传出神经元到达效应器官而发生作用。,一般的反射活动，是在脊髓上发生的，而大脑皮层则能发生高级的反射，具有思维和意识的功能。神经系统可分为中枢神经系统和周围神经系统。前者包括脑和脊髓，是神经系统的高级部分，其中脑又分为大脑、小脑、间脑和脑干四
2、个部分。后者是由脑干发出的对脑神经和脊髓发出的对脊神经组成。它们广泛分布于全身各处，能感受体内外的各种变化。在周围神经系统中，又把管理内脏活动的神经称为植物性神经。根据它的功能，又分为交感、副交感神经两种，它们能调整内脏平滑肌收缩，使体内外保持相对平衡，提高人体适应自然界的能力。,大脑对人体的管理是一种交叉倒置关系。即左半大脑支配右半身运动，右半大脑控制左半身运动；大脑上部管理人体下半身，而下半个大脑正好相反。人的大脑，左半球偏重于语言功能，右半球则偏重于有关空间概念的功能。建筑设计主要是空间形象思维。由此看来，从小加强左手（右脑）功能的锻炼，对学习增强空间思维能力是十分有益的。,二、视觉系统
3、 （一）视觉的生理基础眼睛是人体最精密、最灵敏的感觉器.外部环境的80%的信息是通过眼睛来感知的，眼睛是由眼球、眼眶、结膜、泪器、眼外肌等构成的。见图1-2每只眼球直径约是25mm，其余部分包以粗糙而多纤维的巩膜，籍以保护眼睛不受损伤并维持其形状不变。中间层是黑色物质的脉络膜，富有血管。视网膜是薄而纤细的内膜，它含由光感受器和一种精致而相互连接的神经组 织网络。,作为一个光学器官的眼睛，类似一架照相机。来自视野的光线由眼睛聚焦，从而在眼睛后面的视网膜上形成一个相当准确的视野的倒像。这种光学效应，绝大部分来源于角膜的曲度，但是，对远处和近处物体的焦点还能作细微的调整，这是借助改变水晶体形状来实现
4、的。在水晶体两侧的前房和后房里充满着透明物质。虹膜是色素沉着的结构，它的中心开孔就是瞳孔，能以 类似照相机改变光圈的方式缩小或扩,外界物体发出或反射的光线，从眼睛的角膜、瞳孔进入眼球，穿过如放大镜的晶状体，使光线聚集在眼底的视网膜上，形成物体的像。图象刺激视网膜上的感光细胞，产生神经冲动，沿着视神经传到大脑的视觉中枢，在那里进行分析和整理，产生具有形态、大小、明暗、色彩和运动的视觉。,（二）视觉特性 光知觉特性 光是人们认识世界一切物体的媒介，是视觉的物质基础。 颜色知觉特性 颜色的本质同光一样，是不同频率的电磁波，各种颜色的波长也在可见光的光谱范围内。人对颜色的反应，表现在颜色的基本特性的知
5、觉，即对色调、明度和饱和度的知觉及其心理表现。 形状知觉特性 由于光对物体各部分的作用不同，而产生了人对物体形状的图形知觉，故形状知觉特性表现为人对图形和背景，良好形态和空间形象的认识。 质地知觉特性,由于光对物体表现作用的差异，物体表面的质地也就呈现出来。人对物体表面质地的感觉，即质感，表现为光洁程度、柔软度。 空间知觉特性 人在空间视觉中依靠多种客观条件和机体内部条件来判断物体的空间位置，从而产生空间知觉。空间知觉也就是包括形状知觉、大小知觉、距离知觉、立体知觉和方位知觉等.空间知觉特性表现为人对空间的认识，空间的开放性和封闭性。 时间知觉特性 由于光对物体和环境作用的强度和时间长短的不同
6、，人们在进行时间知觉时，总是要以某种客观现象作为参照标准的。比如，人们可以依据太阳的东升西落、月亮的盈亏、星座的移动、四季的交替等，来感知和判断时间。人对环境的适应和辨别率也不一样，这就是视觉的时间特性。,恒常特性 人对固定物体的形状、大小、质地、颜色、空间等特性的认识，不因时间和空间的变化而改变，这就是视觉的恒常性。一般情况下，中国人人的头发看起来总是黑的。但如果某人的头一边朝向亮光，另一边则背着亮光，此时从刺激的物理属性分析来看，给予我们的刺激肯定是半白半黑。但事实上我们的心理知觉却又不是半白半黑，为什么我们感觉的刺激有变动时，我们的知觉却不发生变化呢？为什么我们怎么看也看不出这个人头发是
7、一半白一半黑，而总是看出全黑的效果呢？这就是亮度的恒常性在发挥着作用。 日常生活中，只有经过专门训练的画家，才能摆脱主观的影响，画出半白半黑的头发，而没经过特殊训练的人，是摆脱不了这种自己的主观影响的。,光线与视觉,光线的作用 众所周知，太阳光线不仅具有生物学及化学作用，同时对于人类生活和健康也具有重要意义。 光能照亮一切物体，有了光线，人们才能看清世界。 直射的阳光对人们居留的房间具有杀菌作用。利用阳光可以治疗某些疾病。（提高室内温度 艺术效果） 光与健康 光线也有许多不利的地方。长期在阳光下工作会容易疲劳，过多的紫外线照射，容易使皮肤发生病变。过多的直射阳光在夏季会使室内产生过热现象。不合
8、理的光照，会使工作面产生眩目反应，甚至伤害视力。,室内光的利用和遮挡 利用直射阳光照亮室内环境、制造室内环境气氛，提高卫生水平，故要保证建筑合理间距，选择好采口。利用直射阳光进行日光浴、治疗疾病，也要选择采光方向和采光口位置及建筑保温。采用人工照明，照亮室内环境、制造室内环境气氛，故要选择合理的光源、正确的照明设计。防止夏季过多的直射阳光进入室内，需要进行建筑遮阳，建筑隔热。,（三）视觉机能 根据视觉系统和视觉刺激的特点，视觉机能表现在以下几个方面： 视力 视力是眼睛对物体形态的分辨能力。视力与人的视觉生理有着密切关系，并随年龄的增长而改变。眼球左右，这个不动能看到最鲜明的映像范围约为2度左右
9、。这个范围的视觉称为中心视觉。它的外侧模糊视角，称为周边视觉。见图215.稍偏中性，视力就下降。而暗处偏离中心5度左右为最高。这对人的夜里活动十分重要。 视力与亮度的关系也很密切。视网膜上的感光细胞对不同亮度的敏感度是不一样的，只有到达一定亮度时才能发挥作用。同时由于眼的调节机能，具有收缩和放大作用，故其变化也有一定的范围。,适应 人的感觉器官在外界条件刺激下，由于生理机制，会使感受性发生变化。它既能免受过强刺激的损害，又能对弱刺激具有敏感的反应能力，同时对几个不同刺激进行比较。这种感觉器官感受性变化的过程及其变化达到的状态，叫适应。眼睛向暗处的适应叫暗适应，向亮处的适应叫亮适应或叫明适应、光
10、适应。另外有的研究者认为，在暗视和明视之间，还存在间视，即间适应。 人类的视网膜包含两种光感受器，即同明视有关的锥体细胞和同暗视有关的棒体细胞。间视则是这两种细胞的共同作用。人眼的明暗视觉见表2-2,人的明适应和暗适应的视觉特性对室内设计影响较大。如地道的出入口，经常采取在近入口的亮处设置日光灯照明系统，在地道暗处采用白炽灯照明，使人适应环境的变化。在大型商场、电影院和大展厅的入口处，同样会出现这样的情况，同样需要采用混合照明系统。 对照明系统应采用分路开关、调光装置或多级镇流器来控制照明水平，以便适应在白昼和夜晚人对照明系统的适应要求，提高视觉环境的质量。,视野视野就是视线固定时，眼睛所看到
11、的范围。图2-19 为右眼视野。图中显示，在中心视野就是视线固定时，眼睛所看到的范围。图部位，红、黄、绿、蓝等各色都能看清，而稍偏离中心，先是看不到红绿色，再偏一点，色彩就分不清。这种现象表明了视网膜上各种感受体的分布情况。对明视起主要作用的锥状体构成了“彩色片”，对暗视起主要作用的棒状体构成了“黑白片”。,图2-20是头部固定时的视野状况。静视野是两眼静视时的合成视野。动视是让眼球自由运动，注视的范围大约停留在的界限内。 视野概念对研究室内空间设计十分重要。经验表明，人在室内，如果室内各围合空间的界面在视野范围以内，一般情况下，室内空间感就显得太小，或太压抑。反之，则显得较宽广。另外对研究视
12、觉分布和设计区的划分，也很重要，这将在下面介绍。,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。在眩光下，瞳孔会缩小，以提高视野的适应亮度，也就降低了眼睛的视敏度。或使眼球内流动的液体形成散射，就像帷幕遮住眼界，这就妨碍了视觉，这种眩光称为视力降低眩光。 如白天眼睛正视阳光，夜间眼睛正视迎面而来的汽车灯光，都会出现这种情况。,另一种情况，一个很大的高亮度光源，悬吊在接近视线的高度上，会感到很刺眼，这就是不舒适眩光。 它虽然不会降低视力，但感觉很不舒适。如看阳光下的积雪，或透过窗户看室外明亮的积雪，都会出现这种现象。 对不舒适眩光的感觉程度，黄种人与白种人
13、是不同的。就光源的辉度来说，黄种人是白种人的两倍，故日本人，中国人更加讨厌眩光，这是由于黄种人眼睛里的黑色素较多，它吸收到眼球内的散射光。 不恰当的阳光采光口，不合理的光亮度，不恰当强光方向，均会在室内形成眩光现象。,视错觉 观察注意对象所得到的印象与实际注意对象出现差异的现象，叫视错觉。,在室内设计中利用视错觉拓展空间 降低家具高度使空间变大 重复的竖线能增高空间的感觉 众多的横线条能使墙面有增宽感 用装饰画或照片扩展空间 利用镜子调节空间 制造虚拟空间 局部吊顶衬托高低 界面的延伸,室内光环境设计概念,天然采光对人的视觉和健康有利，而且由于它和室外自然景色联系在天然光线，不仅因为它的照度和
14、光谱性质一起，它还可以提供人们所关心的气候状态，提供三维形体的空间定时、定向和其他动态变化的信息，因此，它对创造室内环境气氛十分重要。 天然光的采光设计，就是利用日光的直射、反射和透射等性质，通光各种采光口设计，给人以良好的视觉和舒适的光环境。,不同窗形有不同的作用，给人以不同的感受。水平窗可以使人舒展、开阔、垂直窗可以取得条屏挂幅式构图景观和大面积实墙。落地窗可取得同室外环境紧密联系感。高窗台可以减少眩光，取得良好的安定感和私密性。而各种漏窗、花格窗，由于光影的交织，似透非透，虚实对比，使自然光投射到粉墙上，而产生变化多端、生动活泼的景色。 各种洞口、柱廊、隔断、矮墙以及建筑构部件，同窗子一
15、样大多数室内环境都是利用光的透射特性，使天然光透过窗玻璃照亮室内空间。因此窗玻璃就成了滤光器。人们利用各种玻璃的特性，又在室内造成不同感受的采光效果，无色的白玻璃给人以真实感，磨砂白玻璃使人产生朦胧感，玻璃砖给人以安定感，彩色玻璃给人产生变幻神秘感.,人工照明 人工照明设计就是利用各种人造光源的特性，通过灯具造型设计和分布设计，造成特定的人工光环境。由于光源的革新、装饰材料的发展，人工照明已不只是满足室内一般照明，工作照明的需要，而进一步向环境照明、艺术照明发展。它在商业、居住、以及大型公共建筑室内环境中，已成为不可缺少的环境设计要素。 利用灯光指示方向，利用灯光造景，利用灯光扩大室内空间等。
16、,三、听觉系统 （一）听觉的生理基础了解耳朵的构造及其生理机制，才能知道听觉刺激的特性。 明白大的声音对听觉的干扰，使人烦躁，噪声对健康的危害以及如何利用听觉特性，设计一个好的室内听觉环境。 耳朵包括外耳、中耳和内耳三部分。 外耳由耳廓和外耳道组成。耳廓有收集声波的作用，外耳道是声音传入中耳的通道。中耳包括鼓膜、鼓室和听小骨。,鼓膜在外耳道的末端，是一片椭圆形的薄膜，厚约0.1mm.当外面的声音传入时即产生振动，把声音变成多种振动的“密码”传向后面鼓室。 鼓室是一个能使声音变得柔和而动听的小腔，腔内有三块听小骨，即锤骨、镫骨和砧骨。听小鼓能把鼓膜的振动波传给内耳，在传导过程中，能将声音信号放大
17、十多倍，使人能听到轻微的声音。鼓室下部有一咽鼓管，通到鼻咽部，当吞咽或打哈欠时管口被打开，使鼓膜两侧气压保持平衡。,内耳由耳蜗、前庭和半规管组成，结构复杂而精细，管道弯曲盘旋，可以又叫“迷路”。其中耳蜗主管听觉，前庭和半规管则掌握位置和平衡。耳蜗是一条盘成蜗牛状的螺旋管道，内部有产生听觉的“基底膜”。基底膜上有2.4万根听神 经纤维，其上附着许多听觉细胞。,（二）噪声级大小与主观感觉 广义地说，除了能传播信息或有价值的声音外的一切声音，均称为噪声。耳的可听声音的频率和声压的强弱，即声强的大小，对人耳的刺激会产生不同的感觉。太弱的声音听不见， 图的中央虚线所围范围是人类声音所使用的范围过强的声音使人耳痛，太强的声则会造成人耳的损伤，以至耳聋。不同噪声级所产生的主观感觉.,
