基于人体工程学的建筑结构设计研究

基于人体工程学的建筑结构设计研究

路伟华 

陕西中博建工设计有限公司

摘要：随着社会的发展，人们对建筑环境的需求也越来越高。建筑结构设计应该注重人的需求，以提供舒适、安全和健康的居住和工作环境。人体工程学作为一种科学和工程学的交叉学科，可以帮助我们理解人体与工作环境之间的相互关系，并指导建筑结构设计的优化。基于此，本文章对基于人体工程学的建筑结构设计进行探讨，以供相关从业人员参考。

关键词：人体工程学；建筑结构；设计

引言

人体工程学是一门综合性学科，研究人类与环境之间相互作用的关系。在建筑设计中，人体工程学的应用可以使建筑物更加符合人体的需求和舒适度，提高建筑物的可使用性和效率。人体工程学在建筑结构设计中的应用越来越受到重视，已经成为建筑设计的重要组成部分。

一、人体工程学的定义

人体工程学是研究人类和他们与工作环境之间关系的科学领域。它涉及人类生理、心理和行为特征与工作环境之间的相互作用。人体工程学旨在通过改善工作环境和设计，提高人类的工作效率、舒适度和安全性。它考虑到人的身体尺寸、力量、柔韧性、感官感受和认知能力等因素，以确保设计符合人类的需求和限制。人体工程学的应用领域广泛，包括工业设计、交通工程、医疗设备、办公环境、建筑设计等。通过将人类因素纳入设计过程，人体工程学可以提供更人性化和可持续的解决方案。

二、建筑结构设计中存在的不足

（一）设计理念有待更新

建筑结构设计是一个高度技术化的领域，需要不断引入新技术、新材料和新工艺，以满足人们对于建筑质量、安全性和环保性的不断提高。在实际设计过程中，往往存在着传统思维的束缚，对新技术、新材料和新工艺的应用不够积极，设计理念不够先进。这是一个需要我们关注和解决的问题。很多设计师还停留在传统的设计理念和方法上，缺乏对于新技术、新材料和新工艺的了解和掌握。为了降低成本和缩短工期，很多建筑商会选择传统的设计方案，而不是更加先进的方案。这也导致了一些有潜力的设计方案无法得到应有的关注和认可。

（二）设计信息不够完整的问题

建筑结构设计需要考虑很多因素，包括建筑物的用途、地理位置、风、雨、雪、地震等自然因素以及人为因素等。设计师需要收集相关信息并进行分析，以确保设计方案的合理性和可行性。在实际操作中，设计师往往缺乏对于信息的全面了解，或者信息不够准确和完整，导致设计方案出现漏洞和偏差。计师需要收集的信息涉及到很多方面，但是有时候信息来源不够可靠，或者信息不够全面。设计师的工作压力也很大，会忽略一些重要的信息，导致设计方案的不完善。

三、基于人体工程学的建筑结构设计要点分析

（一）空间布局设计

空间布局直接影响着人们在建筑物内部的行动路径、活动方式以及工作流程。考虑到人的行为特征和活动习惯，一个合理的空间布局可以提供便利和高效的使用体验。空间布局应根据建筑物的功能和用途合理划分不同的区域，确保不同活动能够在独立的空间内进行。将办公区、会议室、休息区等明确分离，既满足了各个活动的需求，又减少了活动间的干扰，提高了工作效率。考虑到人们在空间中的行动路径，主要通道和交通流线应被合理规划，避免拥堵和人群聚集，保证人们的流动性和舒适度。在大型商场设计中，合理的门户设置和购物导引系统可以引导人流，缓解拥挤，提供便利的购物体验。

（二）功能分区设计

合理的功能分区能够满足不同活动的需求，提高使用效率，并为人们提供优质的使用体验。办公大楼中应明确划分工作区、会议区、休息区等不同的功能区域，确保各个区域可以独立、有效地发挥其功能，并且相互之间有明确的界限。餐厅和厨房之间的功能关系密切，因此它们应该被合理规划在一起，以提高用餐效率。在商场设计中，将不同类型的店铺进行区域整合，例如将服装店与配饰店放在相邻位置，方便消费者进行购买和搭配。将不同功能区域安排在人们更容易达到的区域，可以提高人们的使用便利性和效率。在图书馆设计中，将藏书区和阅读区布局在靠近入口的区域，使读者能够快速找到所需书籍，并提供舒适的阅读环境。

（三）噪音和声学设计

通过减少噪音干扰并创造良好的声学环境，可以帮助人们提高专注力和集中力，从而增强工作和学习效率。合理的噪音控制和声学设计可以帮助降低这些噪音对人们的干扰。在建筑物外墙使用吸音材料和隔音设计，可以有效减少外界噪音的传入；在内部空间使用隔音墙体和吸音天花板，可以降低内部活动产生的噪音对其他区域的干扰。无论是在办公室还是教室，一个适当的声学环境可以减少噪音的反射和共鸣，降低回声和混响，提高语音的准确传递。通过使用吸音材料、声学屏风和隔音设备，可以有效控制声音的传播和反射，创造出宁静和清晰的工作和学习环境。

（四）可持续性和环保性设计

随着对环境保护和可持续发展的关注不断增加，建筑设计需要采用节能和环保的方案，以实现资源的有效利用和环境的质量提升。在设计过程中考虑节能和环境友好的方案，以实现可持续发展和建筑环境的质量提升。在设计过程中，可以运用绿色建筑原则和技术，如可再生能源利用、高效隔热材料应用、自然通风和采光系统的设计等，以降低建筑物的能耗和碳足迹。还可以采用可再生材料、水资源回收和循环利用等技术，减少对自然资源的消耗和环境的污染。

（五）照明和视觉需求设计

人们在室内活动时，需要充足的自然光和良好的人工照明，以保障他们的视觉舒适度和视觉工作的效率。自然光不仅可以提供足够的照明亮度，还可以帮助调节人体的生物钟，维持正常的睡眠和觉醒周期。自然光还可以提高人的情绪和注意力，增强工作效率和生产力。因此，在建筑结构设计中，应该尽量利用自然光，通过合理的窗户设计和采光系统，将室外的自然光引入室内，使室内的照明更加自然和舒适。在建筑结构设计中，应该合理布置照明设备，确保照明亮度均匀分布，避免出现阴影和照明不足的情况。还应该考虑照明设备的色温和色彩还原指数，选择适合的照明效果，使人们感受到舒适和自然的光线。

（六）温度和空气质量设计

建筑物的温度、湿度和通风需要与人体舒适度要求相匹配，提供良好的室内空气质量。建筑物的温度需要适宜，既不过热也不过冷。过高的温度会导致人体出汗过多，感到不适和疲劳，影响工作和学习效率；而过低的温度则会使人感到寒冷，容易患感冒和其他健康问题。因此，在建筑结构设计中，应该考虑到不同季节和气候条件下的温度调节，采取合适的制冷和供暖系统，确保室内温度的舒适度。在建筑结构设计中，应该考虑到湿度的调节，采取合适的通风和湿度控制系统，保持室内湿度的适宜。

结束语

综上所述，人体工程学在建筑结构设计中的应用可以使建筑物更加符合人体的需求和舒适度，提高建筑物的可使用性和效率。通过合理考虑人体工程学的原理和方法，可以改善建筑物的空间布局、通风和采光等方面，提高人们的工作效率和生活质量。人体工程学在建筑结构设计中仍然存在一些挑战和限制，需要进一步的研究和探索。

参考文献

[1]黎子晖.建筑结构设计中概念设计与结构分析相关思考[J].居舍,2022,(36):106-109.

[2]武耀祖.建筑结构设计安全度的影响因素及优化策略分析[J].居舍,2022,(36):120-123.

[3]黎子晖.建筑结构设计工作中绿色发展理念的融入与运用[J].居舍,2022,(35):98-101.

[4]杨岗.分析如何在建筑结构设计中提高建筑的安全性[J].建材发展导向,2022,20(24):26-28.

[5]刘晓峰.建筑信息模型技术在建筑结构设计中的应用探究[J].工程与建设,2022,36(05):1277-1279.