人机工程学在高校图书馆书架中的应用摘要本文从人机工程学的角度分析书架设计的各个要素:即人体尺寸、功能、材质、色彩、光照明五个要素,探讨高校图书馆书架与人机工程学的关系,力求寻找能够满足读者需要的书架设计方法同时也为高校图书馆书架的设计提出相应的设计原则, 遵循人机工程学原理, 在设计环节就综合考虑设计中的各个影响因素,使书架的造型、风格、色彩等与建筑及室内装饰协调统一, 也要重视绿色环保的理念, 为读者和馆员提供一个美观、舒适、高效、安全的学习及工作环境, 努力达到人一机一环境系统的完美结合关键词:人机工程;图书馆书架;设计原则;绿色一、引言“人机工程学”又称“人类工效学”，它是一门涉及多学科的新兴边缘学科国际人机工程学学会对人机工程学的定义是：“研究人在工作环境中的解剖学、生理学、心理学等方面的因素，研究系统中各组 成部分的交互作用(效率、健康、安全、舒适等)，研究在工作和家庭中、在休假的环境里，如何实现人一机一环境最优化的问题的学科”近年来，随着“以人为本”、“人性化空间”等理念的推出，使人机工程学得到了空前的发展，人机工程学的研究深入人类工作和生活的各个领域不同的行业领域所研究的侧重点不尽相同，但它始终是以人一机一环境作为研究的对象，通过揭示人一机一环境之间相互关系的规律，以达到系统总体性能的最优化，提高工作和学习效率。
人机工程学理论在图书馆的应用研究在我国目前还很少在图书馆中，读者、计算机和图书馆外环境、馆内空间(包括光照、通风、色彩、温度、湿度、噪 音、书架、桌椅和信息服务)等因素组成了图书馆特有的人一机一环境系统在这个系统中，每个元素都决定着读者获取信息的效率和准确性、学习的舒适性如何应用人机学原理，在图书馆中创造舒适的环境、设置适宜人体测量尺寸的书架、符合人体工程学要求的座椅和适合人体视觉的阅览桌等是本文探讨的主要内容，通过这些问题的研究，使图书馆人一机一环境达到最优化在我国大力发展经济、发展生产力的今天,信息资源越来越受到人们的重视因而,图书馆作为信息资源传播和交流的中心,发挥着巨大的作用而作为大量新技术、新知识的信息中心的高校,其图书馆,是为师生甚至市民提供最新学术信息的情报中心随着由传统图书馆向现代图书馆的过度与转变,作为图书馆最主要的家具--书架,已由传统的收藏保存功能转化为藏阅合一即开架借阅功能,而其使用频率和使用者的数量随着其使用功能的转化而显著增加因此,书架的设计目的应该从原先着重节省图书的存放空间、让单位空间最大限度的存放书籍,转化为着重提高读者检索书籍的便利程度、最大程度地减少查找书籍的障碍以及馆员管理书架的便利,充分应用人机工程学,设计出适合读者和馆员使用、便捷、舒适的书架,营造出高效、安全、方便的借阅环境。
二、人机工程学与图书馆环境图书馆的馆外环境包括周边地势地理形态、绿 化、环境噪声等；馆内环境包括馆舍建筑结构、馆内空间的合理划分、照明、通风、温湿度和空间装饰色彩等人机系统要考虑图书馆内外环境因素对读者的活动、学习和健康的影响，并探索控制改善环境的措施和手段，以便为读者提供舒适、安全、高效的学习环境一）馆外环境馆外环境包括自然环境和社会环境以及种种具体的大环境、小环境社会大环境提供社会人才需求趋向、社会对知识的需求，以及信息获取方式、管 理、秩序等这些社会大环境无时无刻不在影响着图书馆的发展方向和读者知识的获取趋向与方式自然环境向人们提供阳光、空气、绿树、鲜花草坪，让读者一进入图书馆周边就能体会到安静、舒适的氛围二）馆内环境馆内环境主要由馆内照明、通风、温湿度和空间装饰色彩等诸多元素构成，这些都关系到读者在图书馆对各功能区的识别利用，直接影响读者的活动、心情、健康和学习效率1光环境照明对读者的学习质量、效率、安全以及情绪、视力和身体健康都有影响良好的照明不仅可以减少视觉疲劳，提高识别速度，而且使人能准确、迅速地接受外界信息和处理外界信息，提高工作效率和准确度所以，图书馆的照明设计，应遵循人机工程学原则，最大限度地利用人们已经习惯的自然光。
自然光明亮柔和，是任何人工光源所不能比拟的 但自然光受白天和黑夜以及建筑结构的影响，需要用人工照明来补充，这就需要考虑照度的稳定性和分布的均匀性、协调性，低功率多光源布置光照不能太暗或太强，太暗使读者看书分辨不清，造成视觉 疲劳；光照太强或光源位置不适当，容易造成眩光，眩光使人感到刺眼，视觉不舒服和分散注意力，人长 时间在眩光下看书也容易造成视觉疲劳为避免眩光，可采用把光源布置在视线450以上，或对灯壳内进行磨砂或涂以白色无机粉末，以提高光的漫射性能，使灯光柔和，并采用不同光源色混合提高光谱质量，营造温和宁静的学习环境2色彩环境在文化氛围浓重的图书馆，色彩作为视觉空间和情感传达的载体，成为空间形成不可缺少的要素色彩具有物理性、化学性、生理性和心理性，人们对周围的环境和自然界色彩，会产生不同的心理以及生理反应等色彩使人的感受发生变化，如色彩令人产生兴奋或沉静，使人感觉温暖或寒冷，而且会引起人们的诸多联想 为保证良好的学习和视觉环境，图书馆室内装饰色彩的选择，要从视觉生理和心理的角度考虑，同时还要考虑书库、阅览室、视听室等不同组成和用途书库中书架高大拥挤，读者在其中会有压抑感，所以宜采用淡色背景，书架也应采用淡色为宜，浅色 有扩大视觉空间的作用；阅览室以静态色彩为宜，这样能体现出端庄、典雅的气质，使读者在优雅恬静的环境中能全身心的投入学习；图书馆人口宜使用明亮的色彩，如浅蓝、浅绿或近乎白的浅色调，这些色彩象征欢迎与希望，要使空荡荡的大厅充满生机，可选择或局部选用一些暖色调或跳跃的色彩，营造充实的空间感受。
3湿热环境图书馆的湿热环境包括温度、湿度和气流等，也叫微气候工作和休闲的质量与效率与环境温度关系密切，一般以人的主观舒适温度作为最佳温度进行评判从事不同活动者对温度的要求有所差异，在图书馆以坐姿脑力劳动为主，静坐时主观舒适温度为2l±3℃如果温度过高，读者对信息的接收、思维、判断、推理等方面都受到影响图书馆对空气湿度的要求是很严格的，室内水蒸气过多，即相对湿度高，会使读者感觉闷热，同时容易造成图书发霉变色，影响图书使用寿命日本国立国会图书馆的藏书库的常年温度控制在20℃、湿度控制在8％左右相反相对湿度太低，又会使湿润的鼻、喉粘膜变干而感到不舒服，尤其是气温较高的时候更是这样适当的气流流动将有利于改善馆内空气质量，带走热量，产生凉爽感现在中央空调的大量应用，虽然把人们从酷暑中解脱了出来，但随之而来的“空调病” 使读者健康受到损害，这也是现代图书馆改善微气 候需要探讨的新问题三、书架设计中人机因素的分析人机工程学是研究人—机—环境三者之间相互关系的学科,就是按照人的特性设计和改进人—机—环境系统的科学本文将从以下几个要素分析人机工程学在高校图书馆的书架设计中的应用一)人体尺寸高校图书馆书架的各个操作位置都必须满足人的肢体活动范围, 其位置的高低必须与人体相应部位的高低相适应,其布置也须设在人反应灵活、操作方便的范围之内。
因此,必须通过人体测量,弄清人体的形态尺寸和肢体可及的范围在高校图书馆书架设计时,首先涉及的问题是如何适合于人的形态和功能范围的限度为了使书架能符合人的生理特点,让人在使用时处于舒适、适宜的状态, 就必须在设计中充分考虑人体的各种尺度人体大小各不相同,所以设计的产品一般不可能满足所有的使用者因此,为使设计能适合于较多的使用者,则需要根据产品的用途及使用情况来合理利用人体尺寸数据如在书架的使用中, 通常会采用立姿和蹲姿,根据这两种姿势的人体尺寸进行测量分析(见图1),得出书架与人体各部分尺寸的最佳比例关系根据需要设计了一套测量项目及说明,如表1所示:图1 人体立姿和蹲姿尺寸表,表格 1测量项目及说明编号测量项目测量说明1身高指人身体直立、眼睛向前平视时从地面到头顶的垂直距离2上臂长曲肘90°从肩峰到肘尖的距离3前臂长从挠骨点至挠骨茎突点的直线距离4眼高指人身体直立、眼睛向前平视时从地面到内眼角的垂直距离5中指指尖点上举高垂直举起手臂时,从举起手的中指指尖点到地面的铅垂距离6双臂功能上举高垂直举起手臂时,从手握轴至地面的铅垂距离7最大臂宽在三角肌部位上,上臂向外最突出部位间的横向水平直线距离8蹲高上身自然挺直,眼睛向前平视时从头顶到地面的垂直距离9蹲姿眼高上身自然挺直,眼睛向前平视时从地面到内眼角的垂直距离10蹲姿足间距垂直地面的脚的足趾尖到另一脚足后跟的直接距离垂直地面的脚的足趾尖到另一脚足后跟的直接距离人体测量的数据常以百分位数Pk作为一种位置指标、 一个界值。
在设计中最常用的是P5、P50、P95只种百分位数根据设计要求选用相应尺寸的百分位数据例如,在确定书架高度的时候,因为要本着适合大多数群体的原则,在采用数据的时候应使用第50百分位数值为依据,达到通用的结果但是,人体是一个复杂的生理结构体系影响人体尺寸特征的因素很多因为不同年龄、不同性别、不同年代、不同地区与种族、不同职业等因素的影响,人体尺寸数据存在着一定的差异所以,在进行高校书架设计的时候,应根据学校所在地区、在校学生的情况,使用最新人体数据为依据二 ) 功能产品的功能是产品存在的前提现代图书馆以用为主,从功能出发进行设计,最大限度地适应读者的需求,作为图书馆最主要的家具—书架,其功能设计也应该满 足读者的需求书架的功能性首先要具有安全性,保证书架的坚固耐用,方便保洁和排列,同时,还要具有实用性,使每层的书籍都便于读者检索,使最高层和最底层的使用也轻松方便此外,应该有艺术性,在使用的同时又具有观赏价值,根据不同的图书、读者选用不同的风格,营造出不同的文化氛围书籍按类型可划分 为:图书、期刊、报纸、特藏书和古籍线装书、视听资料库等书架根据其藏书类型的不同,其造型及功能都应该有所不同三)材质随着时代的进步、科技的发展,材料多种多样。
不同的材料给人带来不同的质感例如:木材纹理别致、自然淳朴,给人以轻松舒适感;钢铁给人深沉、坚硬、挺拔刚劲、冷凉感等现代高校图书馆中的书架多以木材和金属为主要材料木材作为传统家具的主要材料,现在仍是家具材料的首选不同树种的木材有不同的纹理效果,而且木材的质感使得木材成为人类最容易亲近的材料,同时它也具有一定的强度金属材料使书架家具的风格表现为简练、挺拔、理性但是,在选择材料时,也要注重环保如纤维板、胶合板等人造板材,如果选择不当,就会释放甲醛、苯等有毒气体,造成馆内空气污染因此,在选择书架材料时,应兼顾实用性、经济性和环保性,使使用者在生理和心理上得到最大满足四)色彩色彩在知觉的不同水平上具有各种心理语义,如色彩的温度感、轻重感、硬度干、胀缩感、远近感以及色彩表现的开朗与阴郁、活泼与呆滞、松弛与紧张等同时还与温度因素、空间因素、时间因素、光因素等多种环境因素相联系体现在高校图书馆的色彩主要是指馆内墙面、家具、装饰等的色彩搭配色彩可以营造不同的氛围因图书馆是供人安静学习工作的地方,需要给人安静、踏实的感觉为了显示其稳重宁静的感觉,可以选择色彩明度较低、柔和的冷色,冷色系颜色给人以沉静感,可以抑制人的情感和情绪,使人沉着冷静和宁静二而色彩也可以调节馆内的空间感。
如果图书馆面积较小,书架应选用浅色系,给人感觉明亮,增加空间感;如果图书馆面积较大,书架的用色应选择深色系,产生收缩感,避免因空间过大给使用者和馆员带来的心理孤独感因此,在进行书架时,不仅可以要从功能、材质上来表现书架的特点,也要充分利用色彩来对书架、环境进行调节书架的色彩选择,应该本着以一色为主,附以其他颜色衬托主色调,从而使色彩具有整体感也可以是用材料的固有色,如木质材料,其色彩、纹理等,亦能给人以轻松舒适感五)采光照明虽然书架本身没有照明的作用,但要结合图书馆内的光环境,使其与室内的大环境相融洽高校图书馆内的光源多为天然采光和人工照明 在使用天然采光时,应使书架不论在高度或是深度上都能有均匀的光照在采用人工照 明时,也要照度充足、均匀,避免在照射到书架时使人眼产生眩光眩光按其产生原因可分为直射眩光、反射眩光和对比眩光因此,在设计书架时,要避免过于光亮的表面造成反射眩光,在摆放书架时,要考虑光源的位置和环境背景,避免直射眩光和对比眩光应合理的设计和摆放书架,使人的视觉能够舒适的检索书架上 的书籍四、高校图书馆书架设计时应遵循的设计原则通过从人机工程学的角度分析书架设计中人体尺寸、功能、材质、色彩、采光照明五个要素,在充分了解书架与人机工程学的关系之后,为高校图书馆书架的设计提供一些设计原则。
一）遵循人机工程学原理的原则人是一切产品形式存在的依据,产品应该适应于人在设计高校图书馆书架时应遵循人机工程学的原理人性化设计的理念,体现在高校图书馆书架上,就是书架尺度的科学性,书架造型、功能、材料、色彩等对人的生理和心理的积极影响,以及与其环境的融洽度、摆放的合理化等比如,书架的高度应该是大部分使用者的手臂所能达到的范围,以及使用者视角范围的应用,使得读者方便、适宜的使用书架的同时,又使书架的功能发挥最大效用通过建立和谐的人机关系,在读者和馆员使用书架的过程中,减少对产品、环境的被动适应,降低劳动强度而在色彩上,图书馆是学习工作的空间,因此书架应当采用浅淡而安静的色彩,以使人有安静感和效率感,形成一种安静、利于学习和工作 的情感环境、提高学习与工作效率二)书架与建筑及装饰风格和谐统一原则设计书架的时候,要全面考虑建筑风格、室内装饰等因素,从而使书架的造型、风格、色彩等与建筑及装饰协调统一,共同营造一个和谐、宜人、舒适的学习环境高校图书馆主要面向的充满活力、年轻活泼的大学生,因此,多数高校图书馆多为简洁、大方风格,同时结合不同学校的不同文化底蕴,又有着各自独特的特点因此,设计书架时,就要结合各高校图书馆的风格特点来设计,从而能够与其风格融为一体。
三)绿色环保原则在高校图书馆书架设计时,要遵循绿色环保的原则在工业化过程中,环境污染和生态破坏问题日趋严重,世人对地球生态危机的广泛承认,促进了生态运动的发展保护环境就成为人们日益重视的课题现在人们逐渐认识到设计对环保所起的重要作用,“绿色设计”成为关注的焦点在提倡以人为本的设计理念的同时,更要重视产品生产及使用过程中的资源消耗以及对环境的影响在进行书架设计的时候,要综合考虑环境影响和资源效益,使书架从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中,对环境的负作用影响最小,资源利用率最高,并使企业经济效益和社会效益协调优化其中,材料的选择尤为重要五、结语通过对高校图书馆书架设计中的人机工程学的了解,分别对高校图书馆书架的人体尺寸、功能、材质、色彩、采光照明五个人机因素进行了分析,为高校图书馆的书架设计提出了三项设计原则作为设计师,在设计书架时,要以人为中心,合理利用人体尺寸,充分考虑人的生理和心理需求、物质和精神需要,同时也要综合考虑文化、社会、经济、技术、材料等因素灵活运用人机工程学的知识进行书架设计,建立合理而又可行的方案,以便有效地发挥人的作用,并为高校图书馆中的读者和管员提供舒适和安全的环境,最终得到一个舒适、健康、美观的完美设计,构建和谐校园。
参考文献[1]郭伏,钱省三共主编.人因工程学[M].北京:机械工业出版社,2007.3[2]丁玉兰编著.人机工程学(第三版 )[M].北京理工大学出版社,2005.1[3]鲍家声主编.图书馆建筑设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2004[4]刘文金,唐立华著.当代家具设计理论研究[M],北京:中国林业出版社,2007.9[5]张宪荣,张营著.设计色彩学[M].北京:化学工业出版社,2003[6]周美玉编著.工业设计应用人类工程学仁[M].中国轻工业出版社, 2001.2[7][美]伯纳德著;杨磊主译.柯达实用工效学设计(原著第二版)[M].北京:化学工业出版社,2006.10[8]刘飞,曹华军著,绿色制造的理论与技术[M].北京:科学出版社,[9]李文彬．建筑室内与家具设计人体工程学[M]．北京：中国林业出版社，2002．[10]王熙元，吴静芳．实用设计人机工程学[M]．上海：中国纺织大学出版社，2001．。