鲁达 《幕墙教学材料》建筑人机工程学简介
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人机工程学
如果人力来了，就有人体工程学应用问题，建筑设计应用人体工程学知识的例子更多，如果想更好地使用建筑物，就需要了解人的心理和行为要求。
要使环境很舒适,就要懂得人的知觉特性。
由此可见,凡是涉及与人有关的事和物,也就会涉及到人体工程学。
因此建筑师需要更多地从人体工程学的角度出发，设计创造一个既具科学性,又有艺术性、既能满足功能要求,又有文化内涵,以人为本,亦情亦理的现代建筑环境。
1 人与环境
环境是环绕着人们对其生存有很大影响的物质的、生物的和社会条件的综合。
人们受到的物理环境的刺激，主要是感觉的刺激（视觉、听觉、触觉），以及动力学的刺激（冲动、振动）等。
环境条件的绝对域值是在没有感觉和引起感觉之间的临界点，而一定的域值差则可以判断出环境条件的区别。
人们正常的生理，心理功能以及能够有效地从事各种工作的能力，取决于所处的环境条件。我们要控制环境刺激使之处于最佳。
在建筑设计和城市规划中，尽可能使物理环境条件的影响不致危害人。
2 热环境
外围护结构的保温设计必须计算整个外围护结构的平均传热系数和外墙面的平均传热系数来校核。任何单一构件的热阻都不得低于最低热阻值。
a. 构件的热绝缘性能：热阻表示幕墙的阻止损失能力。
b. 通过幕墙结构的热损失。
c. 幕墙表面温度的重要性；人体发散的热量有90%是通过辐射。
幕墙内表面温度对于人体来说，热平衡显得十分重要。对于冷表面，当人体温度和周围表面湿度相差很大时，人很快感到冷而不舒服。这时只有通过加热幕墙内表面。
a. 所有的幕墙构件热阻值大于1.5m·K/W。
b. 把绝热层放在幕墙外侧。
c. 幕墙窗传热系数：V≤3.5W/㎡·K。
d. 幕墙窗面积以足够采光为主要标准。
e. 复杂幕墙使热损失增加，要注意。
保温幕墙应保证室内不低于19℃热损失的控制。
a. 幕墙的平均传热系数1.24、1.44R值。
b. 应尽可能的保证幕墙内表面温度，不得低于房间温度3℃。要求幕墙的热阻应高于规定的低限热阻，应是高于几倍的关系。按最低限标准来校核幕墙的保温性能。
3 光环境
光是人体视觉体现的基础，并对人的心理和生理节奏有很大影响，昼夜和季节变化的日光通过人眼和植物神经系统来影响。
3.1 照明的基本概念:
a、照度Ix为1流明均匀地在1㎡表面上。
b、均匀度。
c、眩光：由强光和高对比产生。
d、阴影分强度亚眩光。
e、最大照度，气象因数。
f．采光系数。
g、玻璃的能量控制。
各种不同的房间因使用功能的差异，需要不同的照明设计。一般规定：窗上≥2m，檐下≥1m考虑坐时能看到外面。如窗外有遮挡物，可通过增大房间窗面积来解决。
采光系数值，根据房间的用途和视觉工作要求而有所不同，生活房间低于专业房间，设有侧窗离地0.85m，在房间进渠1/2处，离侧墙1m的采光系数为1%。
3.2 照度的应用等级：
1级-3级(标准照度)：暂时停下调整方向自动作业。
4级-5级（120-250）：容易的视觉作用，较大细节高对比。
6级-7级〈500－750〉：一般作业，中等尺寸细节，中等对比。
8级-9级：困难的作业，小细节，低对比。
10级-11级：很困难的作业，很小细节，很小对比。
12级：特殊情况，如手术台。可通过玻璃完成对阳光的控制。
4 声环境
幕墙方面的声要求，要考虑隔声包括：建筑的内部隔声和外部隔声。从幕墙的设计阶段应考虑建筑所在地的外部声音条件而选择恰当的外饰材料配置。声音由于机械振动而发生。空气的密度变化，声间是能量的传递者，声能包括声速和声压。声场指听者所处的位置环境。声级按分贝来划分，并符合生理和心理的共同要求。
外部噪声对建筑的影响及来源：
a) 来源：交通噪声；环境噪声；工业噪声。
b) 影响：建筑的方位；路堤围栏构造；综合效果；屏障间距；出入口方向编排；规划布局窗的构造；阳台的构造。
第一类房间：对声音要求较高，并要求幕墙达到良好的隔音效果。
第二类房间：对声音传播要求不高。
空气隔声：在幕墙上，把窗户从低到高依次划分：内墙加单层玻璃；多层隔热玻璃；双多层隔声玻璃；及卷帘隔声。建筑构件的振动在垂直于表面的方向质点间距不会产生变化。
人在噪音环境中的舒适度：
1. 50-60 dB分贝人开始感觉到不舒服；
2. 80 dB分贝人开始感觉到烦恼；
3. 90 dB分贝人开始导致听觉失常；
4. 120 dB分贝开始超过人的感觉界线；
5. 单玻璃可降噪20-22 dB；
6. 中空玻璃可降噪29-31 dB。
5 气候与建筑环境
根据房间用途有相应的气候条件，规定如下：
1、药品仓库：工作间温度：20-27℃；湿度：30-35；50-70。
2、档案室：工作间温度：15℃；湿度：50-60。
3、展览厅：工作间温度：10-20℃；湿度：50。
4、食品车间：工作间温度：23-27℃；湿度：65。
5、车站大厅：工作间温度：10-20℃；湿度：50。
6、电影院：工作间温度：18℃；湿度：75-85。
7、事务所：工作间温度：20℃；湿度：50-60。
8、体育馆：工作间温度：15℃；湿度：50-80。
9、医院：工作间温度：24-35℃；湿度：40-60。
10、学校：工作间温度：18-20℃；湿度：50-60。
11、集会大厅：工作间温度：18℃；湿度：50-60。
12、住宅：工作间温度：18-25℃；湿度：50-60。
城市气候对建筑的影响：
（一）、气温高，散射强。
（二）、空气干燥。
（三）、通风不良。
（四）、云雾雨较多。
空气流动产生风，风速随地面高度而增加，因为高处的摩擦力逐渐弱，这种现象称为“风速梯度”，而“风速梯度”又取决于地面上的粗糙度，定为四种典型状态。
幕墙的设计要根据所在地面粗糙度的不同，“风速梯度”的状况来决定幕墙的强度设计和相关数值的选取和确定。
6 人的生存空间与排烟防火
建筑的排烟设备主要布置在幕墙上，排烟方式有:
（1）自然排烟。
（2）机械排烟。
在幕墙设计初期应予以全面的考虑，一般形式为百叶或开启窗。排烟的开口面积不得小于法定要求面积。自然排烟利用火灾时温度上升产生的空气浮力，从窗口和其它开口直接向外排烟的方法。开启面积按规定；开闭方法要充分考虑其优劣程度之后再作决定。
各种自然排烟方式的比较：
1） 开启面积大于房间面积1/50。
2） 开启设在天花板下800范围之内。
3） 平面位置间距不得大于30m。
4） 有隔离时，距隔离墙不得小于250。
5） 空气流速0.25米/秒。
7 人与安全
幕墙埋脚、栏杆、警示符号。人的基本尺寸：站高1.75m，坐高1.2m，臂展1.7m。
8 人与工作环境
人体工程学是研究人对工作范围和环境适应能力的科学。
人的基本尺寸：站高：1700mm；站宽：570nm；站厚：420mm；
坐高：1100㎜；臂展前方：400㎜；臂展两侧：1600mm;
人手最佳操作位置：站立高500-600nm；双手加压400-700mm；
手柄中心高：800-900㎜；工作力：150N；
人水平推拉位置：850-950mm；
人手上拉高度：高1700-1200㎜,工作力：260N;
工作地的舒适度：a.工作性质：大部分是轻手工。
空气温度：冷季：20-23℃，热季：22-25℃。
相对湿度：40-60%。
空气速度〈m/s〉：冷季＜0.2，热季＜0.2。
b.工作性质：坐时持久,轻手工或有时重手工。
空气温度：冷季：18-20℃，热季：21-23℃
相对湿度：40-60%。
空气速度(m/s)：冷季＜0.2，热季＜0.3;
c.工作性质：大部分是站立或行走，轻负荷，操作坐时持久，中等强度,
空气温度：冷季：17-19℃，热季：20-22℃。
相对湿度： 40-60%。
空气速度〈m/s〉：冷季＜0.3，热季＜0.4
d.工作性质：大部分是站立或行走，重负荷操作。
空气温度：冷季：20-23℃，热季：22～25℃。
相对湿度：40～60%。
空气速度〈m/s〉：冷季＜0.3，热季＜0.5。
在幕墙设计方案过程中“人”应作为设计的中心，去做每一对象考虑，“人”是否在该环境中感觉舒适，应作为评价设计水平的重要方面：
1) 对开启的设计要求：a、开启力应在100牛以下。b、开启下框高度在800～1000之间。c、开启角度应以人的臂长极限为设计依据。d、横梁不宜在1400~1800高度。e、外侧斜幕墙，执手应设两个以上。f、窗台宽300㎜。
2) 对于开启方式应按上表要求针对不同房间用途，设计不同种类开启。
3) 幕墙立柱应严格按房间划分，确保建筑内隔声要求。
4) 单件设计尺寸重量应考虑人搬抬的可行性。
5) 幕墙设计时应考虑内外部清洗的方便性。
6) 注意幕墙设计的色彩构成与环境搭配。
7) 横竖框内视在50～120宽为舒适。
8) 采光应符合自然采光要求。
9) 阳台门锁在室内，宽不小于700，高不少于1900，并符合消防要求。
10) 执手应考虑触沉和手感的舒适度。
11) 开启部位应考虑室内门的位置。
12) 卫生间、洗澡间湿密处应重点考虑结露及遮挡，加中空百叶。
13) 雨蓬宽大于5m时，高应大于5m，不会显得压抑。
9 幕墙与听觉环境
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