室内人机工程学13 - 图文(2)

2019-04-08 17:29

5.4.3 压力

人的身体与承托面接触面的大小会产生受力问题是家具设计中经常会遇到。这个问题常发生在各种拉手上。人体的皮肤与肢体的受力是有限度的,如食指受力16kz,中指21ks,小指10kg。超过限度会造成疼痛的感觉,甚至造成肢体的损伤。问题的重要性还不仅仅在于此,因为受力的问题会间接影响到其他功能的实现,比如在建筑与家具的设计中,因为受到审美风格的影响,存在着大量的尖锐、纤细的造型设计,比如栏杆、拉手。一旦出现意外情况,如结构的故障、安全的问题,很难说这些部件能够达到使用要求,见图5—32。

5.4.4 质地环境

材料的运用直接与人们的生活相关。如一些公共建筑采用石材做地面和墙面的材料,虽然感官的效果不错,但是有些石材会有放射性,经常超过允许的标准,对人体健康造成危害。光滑的地面会使人行走时提心吊胆,甚至滑到跌伤。在近人的墙面装饰是为了美观,采用粗糙而坚硬的表面材料,易使人挫伤、碰伤。还应强调的一个问题时,防火安全的因素应成为装修材料设计的必须考虑的问题,对于容易引起火灾的或在火灾中可引起有毒物质产生的材料应该禁止使用。这些设计忽略了健康安全的因素,违背了设计本来的最终目的。因此,质地、材质的选择是一个科学严谨的工作,见图5—33。

1.应当选择体感好的材料

在冷天,我们的皮肤接触浴室里冰冷的瓷砖时,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作冷点和热点的组织,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,冷的时候要起鸡皮疙瘩使皮肤收缩,按道理当汗毛一竖起来,会立即抑制皮肤的散热反应。此外,人虽然穿衣服,但露着的部分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,自然会感到不舒服。但夏天就不同了,本来是使人感到不舒服的冰凉,却变成了说不清的凉爽。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,才不致于在

冷的时候使人感到不适。关于这个问题万德尔海德(Vandlrh)提出了个很有趣的答案。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。于是就会产生舒服或不舒服的不同感觉。他还实际测量了在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,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,见图5—34。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5—34明显地看出,由于材料不同,温度下降的程度不同,由此我们可以做出以下的推论。从实验结果和日常生

活经验得知,当地面为木地板,表面具有17~18℃的温度时,才能使人感到舒适。因此,脚掌的瞬时下降温度如能在1℃以内则对人才是适宜的。由此可知,由于夏季和冬季地板的表面温度不同,夏季本来感到很舒服的地板,到了冬季,由于温度显著下降,就会使人感到发凉。从这幅曲线可以看出、对地板的接触感觉与地板表面温度有关。例如当冬季室内的温度为18~22℃时,假设地面的温度是18℃,自然就可以决定地面用什么材料合适。但是如果不适当地提高室内温度,或者地面保温不好,热量就容易散失。因此在冬季要保持地面温度为18℃也很困难。何况皮肤的触感,并不单纯由表面温度条件来决定。材料表面的凸凹也有影响。例如在湿的浴室入口,地面上用粗糙的草垫子,比起光滑的材料,触感要好些。反之汗津津地在潮湿地方去接触表面光滑的材料,也会使人感到不舒适。触感问题是不容易解决的。希望能够有一些不但对幼儿和儿童,就是对成年人也能够在地板上心情愉快地休息和娱乐的装修材料出现。

2.地板发滑会使人极度疲劳 以前在马路上滑倒,多半是因为踩了香蕉皮一类的东西。这大概是因为那个时候香蕉皮比较多,而有些自以为时髦的年青人又都仰起头来走路,假装潇洒,却不知踩上香蕉皮就要出洋相。在社会道德已经提高了的

今天,在马路上不必担心这种令人难堪的事了。当前的问题已不是时髦的青年如何,而是在时髦的大楼里又在重现这种场面了。曾经风行一时的塑料方砖,就是一种容易打滑的材料。如果走路不加小心,就和香蕉皮一样,有当众栽一个跟斗的危险。石材或者像水磨石一类的人造石材,也都是容易打滑的。在行进中跌倒时,容易摔着头部。因而可能发生骨折、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。正因为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。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,尽管姿势十分难看,但决不敢迈大步,只好一点点地小步挪动。迈小步是为了保持脚掌同时着地。下面研究一下因打滑而跌倒的原因。如图5—35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,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,—·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,结果就不容易滑倒。可见人的自卫本能确实是很强的。当前这种地面打滑现象,在住宅里已经是个人问题了。因为本来住房很狭小,加上到处摆家具和用具,万一滑倒,势必碰到这些东西上而受伤。和一般大楼不同的是,在家里几乎都光着脚走动,在地板上都铺有不易打滑的榻榻米或地毯。不论光脚或穿鞋,脚跟和地板之间的作用力是一样的,但是脚掌和榻榻米之间的摩擦力却要大很多,因此在这里是不易滑倒的。但是在家中不一定永远光脚。有的时候穿袜子、布袜子或拖鞋。这时候稍不注意,就可能因打滑跌倒而受伤。例如在日本式住宅里,历来都是用硬木铺走廊的地板。而且把这种装修材料擦得像镜子?·样,甚至能够照人,以此作为一种美。现在这种习惯仍然没有改,还是用打蜡的办法,使它闪闪发光。像这样的走廊,即令是光脚走路也不打滑,对穿袜子的人来说也可能是危险的。何况万一袜子上挂上了蜡就更严重了。所以说在家庭里滑倒也是最危险的。

走步虽然很简单,但却是一种很好的全身运动。用一种叫做肌肉电测仪的医疗仪器,可以测定走路时究竟有哪些部位的肌肉在活动。测定结果表明,参加活动的肌肉,比我们原来预想的要多。肌肉电测仪本来是为了诊断因病而不能活动的肌肉用的,工作原理和常用的心电计相同。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,就可以画出曲线。在技术发达的今天,这一点是很容易实现的。利用这个原理,为了测出这种微弱的电流,可以把直径大约为5mm的金属电极,用胶粘在身上。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,说明肌肉的活动愈激烈。用肌肉电测仪检查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,但是当大腿一旦在地面打滑,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,而改变了活动方式。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,而且也引起心情的紧张。现在谈一下在住宅内防止打滑的措施。在住宅内打滑,除了走路感到疲劳之外,主要担心摔倒会受伤、光着脚走在榻榻米上,当然不必担心打滑。但当榻榻米上有报纸或料理袋时就另当别论了。因为报纸、塑料袋和榻榻米之间的摩擦力,远远小于脚掌和榻榻米之间的摩擦力。脚跟踩上纸和塑料袋就容易滑动,所以比较危险。平时要注意及时清除这类物品。其次,尽管在光脚的情况下,进入有水的浴室也会打滑。例如,浴室里的木制格子踏板,稍有腐烂会“滑溜”而发生危险。塑料布和瓷砖湿了之后,打滑的程度也会倍增。更严重的是,如果泼上肥皂水或香水,打滑的情况会不堪设想。此外,手持重物时,也要特别注意。由于重量增加,影响身体的稳定而容易跌倒。所以在浴室里手持很重的洗过的衣物时要特别小心。不但在浴室,就是在房间里也要注意,尤其是怀抱幼儿的时候。提到幼儿,最近有一种幼儿用的防滑袜子,在袜底上粘上小的橡皮粒,幼儿很容易打滑跌倒,粘上这种橡皮粒效果很好,现已投入市场。即便是成年人如果穿着袜子或布袜子走在打蜡或油漆的木地板或塑料地板上也要注意,不论任何家庭,在家中都要穿拖鞋,有趣的是这种鞋不在地板上滑动就不能走,因为拖鞋要拖曳着才能前进。但当地板过滑时也有危险。由于拖鞋底用的材料不同,有的沾上水也会突然滑动,时时需要注意。

3.擦伤

前述的地板发滑的问题是由于摩擦力太小造成的问题,那是不是摩擦力大一些就好了呢?实际问题是摩擦力的大小要看人的使用方式,要看使用的部位。在有些室内空间的部位反而会希望不要摩擦力太大,很多人可能有过这样的经历,尤其是在夏天穿衣比较少的季节,当身体的裸露部位快速的与墙面、栏杆扶手或其他的接触部位摩擦时,如果这些材料是摩擦力比较大的橡胶、塑料的材料,就会出现皮肤表面的擦伤,甚至会由于这些材料的导热性不好,摩擦时产生的热量引起高热而使皮肤表面造成类似烫伤的伤害。因此,在楼梯间、走廊、电梯等空间窄小、人员多、流动性大的室内环境中,墙面、扶手等经常与人接触的部位应该注意在采用材料时的摩擦力问题,尽量选择摩擦力小的材料。尤其是室内设计师有时为了装饰效果的考虑,在很多的立面墙上采用粗糙质感的材料,仅仅考虑到了美观而忽略了人使用中的问题。当然不是说一概不能这样设计,而是针对具体情况应该考虑到这样的问题。如果确有可能,当然还是应该以人的使用方便、安全为前提。

4.冬天经常出现的静电恶作剧

我们经常看到大油槽车拖着一条短铁链子在马路上哗啦哗啦地飞跑。铁链子的端部,时而接地,时而离开,据说能够通过接地放掉车体上的静电。因槽车上满载着容易起火汽油,哪怕有一点火花,也会引起爆作。因此,这条铁链子起着非常重要的作用。我们经常听到静电这个词,夏天打雷是云雾的放电现象,脱内衣时粘着身体的也是静电的作用。静电一般在物体相互摩擦时产生。在日常生活中,擦镜子或擦玻璃时,都能够亲自看到这种现象。不是都经历过越擦会吸附灰尘越多的例子吗?如果使用旧尼龙袜子一类的东西,这种现象就更严重。这是因为摩擦引起了静电,由于无处可逃,停留在玻璃上。静电和磁铁一样有吸引东西的能力,像灰尘这样的物质就可以被吸附上,近来使用一种化学抹布,这是一种涂在布上的药液,用化学方法使之能带上静电的方法,它可以吸附很微小的灰尘。这种方法巧妙地利用了物质的性质,是一种被动的方法。

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,一旦找到出路就毫不留情地放电。人体之所以有静电,在走路时鞋底和地板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。若是一般的,电加到这样高的电压,那将是很不得了的,但是由于电流很小,还是安全的。关于电火花,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。当我们想要开门时,“巴厂的一声,手指尖感到有些刺痛,很可怕,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。为了防止这种现象,可以采用很多方法,首先需要研究地面的装修材料。生产地毯的M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5—37上可知,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,在冬季使用时不需要注意。最近有一种特制的,不易发生静电的地毯问世,收到了一定效果。 防止产生静电的另一种方法,是控制温度。如果室内温度高,就不易产生静电。例如当室由温度为20°C,湿度大于60%时,就不能发生静电打人现象,据说美国有人用皮子包上门把手以防止静电打人。也可能是文化越发达,这种静电打人现象就越多,总之不是值得庆幸的。


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