Bài giảng Ergonomics trong thiết kế nội thất - Nguyễn Thị Thuận

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:74

Thêm vào BST

Báo xấu

39
lượt xem 14
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Ergonomics trong thiết kế nội thất" được biên soạn bởi tác giả Nguyễn Thị Thuận có nội dung gồm 4 chương. Chương 1: giới thiệu chung về Ergonomics; Chương 2: đặc tính cơ bản của người; Chương 3: mối quan hệ tương hỗ giữa người và môi trường; Chương 4: ergonomics trong thiết kế không gian nội thất và đồ mộc. Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết bài giảng tại đây.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Ergonomics trong thiết kế nội thất - Nguyễn Thị Thuận

lOMoARcPSD|16911414 PHÂN HIỆU TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOA CÔNG NGHIỆP & KIẾN TRÚC BÀI GIẢNG ERGONOMICS TRONG THIẾT KẾ NỘI THẤT BIÊN SOẠN: NGUYỄN THỊ THUẬN ĐỒNG NAI, 2021 1 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
lOMoARcPSD|16911414 MỤC LỤC Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ERGONOMICS ................................. 1 1.1. Khái niệm về ergonomics, lịch sử phát triển ............................................... 1 1.1.1. Khái niệm .............................................................................................. 1 1.1.2. Lịch sử phát triển ................................................................................... 1 1.2. Đối tượng, nhiệm vụ và mục đích nghiên cứu của ergonomics .................. 2 1.3. Những nội dung nghiên cứu ergonomics trong thiết kế đồ mộc và nội thất 3 Chương 2: ĐẶC TÍNH CƠ BẢN CỦA NGƯỜI ............................................... 5 2.1. Đặc tính về sinh lý học của người ............................................................... 5 2.1.1. Hệ thống truyền tin tức .......................................................................... 5 2.1.2. Hệ hô hấp, hệ tuần hoàn ...................................................................... 16 2.2. Đặc tính về tâm lý học ............................................................................... 19 2.2.1 Cảm giác ............................................................................................... 19 2.2.2. Tri giác ................................................................................................ 20 2.2.3. Tư duy và tưởng tượng ........................................................................ 22 2.3. Đặc tính về nhân trắc học .......................................................................... 23 2.3.1. Số đo nhân trắc .................................................................................... 23 2.3.2 Giới thiệu số đo nhân trắc cơ bản ......................................................... 24 2.3.3. Nguyên tắc vận dụng số liệu cơ thể người .......................................... 30 2.3.4. Ý nghĩa của một số kích thước nhân trắc cơ bản trong thiết kế .......... 31 2.4 Đặc tính về sự vận động của người ............................................................ 32 2.4.1 Cấu tạo hệ vận động ............................................................................. 32 2.4.2. Hệ vận động với lực học của cơ thể .................................................... 35 2.4.3. Hệ vận động với góc quay của cơ thể ................................................. 39 2.4.4. Ứng dụng của hệ vận động, lực và góc quay ...................................... 41 Chương3: MỐI QUAN HỆ TƯƠNG HỖ GIỮA NGƯỜI VÀ MÔI TRƯỜNG ............................................................................................................ 43 3.1. Môi trường và không gian nội thất tác động đến tri giác tâm lý người ..... 43 3.1.1. Phân loại không gian nội thất .............................................................. 43 3.1.2. Tri giác tâm lý đối với chiều dài ......................................................... 43 3.1.3. Tri giác tâm lý đối với diện tích .......................................................... 43 3.2 Màu sắc tác động đến tâm lý người ............................................................ 44 3.2.1. Màu sắc và hiệu ứng tâm lý tri giác .................................................... 44 i Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
lOMoARcPSD|16911414 3.2.2. Ứng dụng màu sắc trong nội thất ........................................................ 45 3.3. Hình khối tác động đến tâm lý người ........................................................ 45 3.3.1. Điểm .................................................................................................... 45 3.3.2. Đường .................................................................................................. 45 3.3.3. Mặt ....................................................................................................... 46 3.4. Chất liệu tác động tới tâm lý của người ..................................................... 46 3.5. Một số tập tính hành vi của người trong môi trường sống ........................ 46 3.5.1. Tập tính đi tắt đường gần .................................................................... 46 3.5.2. Tính nhận biết đường đi ...................................................................... 47 3.5.3. Tập tính đi bên trái .............................................................................. 47 3.5.4. Tập tính rẽ trái ..................................................................................... 47 3.5.5. Tập tính theo số đông .......................................................................... 48 3.5.6. Hiệu ứng tụ tập .................................................................................... 48 3.6. Hành vi và cự ly giao tiếp giữa người - người trong môi trường .............. 48 3.6.1. Hành vi giao tiếp người - người .......................................................... 48 3.6.2. Cự ly giao tiếp giữa người với người .................................................. 48 Chương 4: ERGONOMICS TRONG THIẾT KẾ KHÔNG GIAN NỘI THẤT VÀ ĐỒ MỘC .......................................................................................... 51 4.1. Ergonomics trong thiết kế sản phẩm mộc ................................................. 51 4.1.1. Ergonomics trong thiết kế sản phẩm ngồi ........................................... 51 4.1.2. Ergonomics trong thiết kế sản phẩm nằm ........................................... 52 4.1.3. Ergonomics trong thiết kế sản phẩm cất giữ đồ vật ............................ 53 4.1.4. Ergonomics trong thiết kế sản phẩm tựa, tì ......................................... 53 4.2 Ergonomics trong thiết kế nội thất nhà ở.................................................... 54 4.2.1. Nhiệm vụ thiết kế ................................................................................ 54 4.2.2. Một số không gian nội thất cơ bản ...................................................... 56 4.3. Ergonomics trong thiết kế môi trường thương nghiệp .............................. 66 4.3.1. Hành vi tiêu dùng và môi trường hàng hoá ......................................... 66 4.3.2. Hình thức và đặc điểm không gian cửa hàng ...................................... 66 4.3.3. Tổ hợp không gian cửa hàng và xây dựng bầu không khí trong môi trường thương nghiệp .................................................................................... 67 4.4. Ergonomics trong thiết kế cửa hàng ăn uống ............................................ 70 ii Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
lOMoARcPSD|16911414 Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ERGONOMICS 1.1. Khái niệm về ergonomics, lịch sử phát triển 1.1.1. Khái niệm Ergonomics là môn khoa học liên ngành nghiên cứu con người và vật liên quan đến con người (máy, đồ mộc, công cụ...), hệ thống môi trường của nó, làm cho nó phù hợp với đặc tính sinh lý học, tâm lý học và giải phẫu học, từ đó cải thiện môi trường làm việc và nghỉ ngơi, nâng cao tính dễ chịu và hiệu quả. 1.1.2. Lịch sử phát triển Ergonomics phát triển theo các giai đoạn chính sau : - Ergonomics thời kỳ sơ khai của loài người : mang tính chất thích nghi cá nhân để phục vụ cuọc sống trèo leo hái lượm… - Ergonomics thời kỳ thế chiến I : Ergonomics quân sự chủ yếu phục vụ cho sự hoàn thiện vũ khí tương đối thô sơ ban đầu - Ergonomics thời kỳ thế chiến II : Ergonomics quân sự, hoàn thiện và đa dạng hóa vũ khí , công cụ chiến tranh hiện đại - Ergonomics ở những năm 1960 : Ergonomics công nghiệp gắn liền với sự phát triển sản xuất nhanh chóng, phục vụ cho công nghiệp hóa, hiện đại hóa - Ergonomics ở những năm 1970 : Ergonomics hàng tiêu dùng đây chính là giai đoạn các nước tự khẳng định mình bằng các thành tựu khoa học phát triển đất nước, nâng cao mức sống cho nguời dân thông qua các chỉ số hàng hóa hóa bình quân trên đầu ngưới. - Ergonomics ở những năm 1980 : Ergonomics máy vi tính : máy VT bắt đầu được sdụng phục vụ cho KH và đời sống. Yếu tố con người đã được tính toán cũng như n/c mô phỏng trong thiết kế và chế tạo máy VT. - Ergonomics ở những năm 1990 : Ergonomics tin học. Trong g/đ này có bùng nổ công nghệ thông tin, tin học trở thành không thể thiếu trong các ngành kinh tế quốc dân. Ergonomics đóng góp phần trọng trong việc hoàn thiện các phương tiện thông tin nhanh chóng chính xác, và có hiệu quả kinh tế cao - Ergonomics ở những năm 2000 : Ergonomics vui chơi giải trí. - Ergonomics ở sau những năm 2010 : Ergonomics vũ trụ Ergonomi ở Việt Nam 1 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
lOMoARcPSD|16911414 Người đặt nền tảng cho ngành ergonomic ở Việt nam là PGS. BS. Bùi Thụ vào năm 1964. Năm 1977 cuốn ergonomic của giáo sư W.T. Singleton được BS. Bùi Thụ dịch ra tiếng Việt. Năm 1983 cuốn Atlas nhân trắc học đầu tiên của việt nam với 95 kích thước khác nhau của 2132 nam và 1972 nữ lứa tuổi lao động. Năm 1986 cuốn Atlas nhân trắc học người Việt nam phần đầu được xuất bản và phần 2 được xuất bản năn 2003. Từ 1985 phòng thí nghiệm ergonomic thuộc viện Y học lao động được thành lập. Trong lĩnh vực đào tạo ergonomic được đưa vào dạy tại các trường đại học. 1.2. Đối tượng, nhiệm vụ và mục đích nghiên cứu của ergonomics 1.2.1. Đối tượng: - Con người: mọi người trong xã hội đều có thể trở thành các đối tượng nghiên cứu - Công cụ, thiết bị: tất cả các công cụ, phương tiện máy móc phục vụ cho con người trong cuộc sống lao động học tập - Công việc: bất cứ loại công việc nào trong xã hội - Vị trí lao động: tại bất cứ vị trí lao động nào có người lao động - Môi trường lao động: tất cả các yếu tố của MTLÐ như các yếu tố vật lý, yếu tố hóa học - bụi, yếu tố sinh học, tổ chức lao động 1.2.2. Nhiệm vụ: có 4 nhiệm vụ chính sau - Nghiên cứu để giải quyết một cách tối ưu mối quan hệ giữa con người với các công cụ và đối tượng lao động - Nghiên cứu để giải quyết 1 cách tối ưu mối quan hệ giữa các bộ phận trong một máy, một dây truyền sản xuất - Nghiên cứu để giải quyết một cách tối ưu mối quan hệ giữa con người và các ĐKLĐ - Nghiên cứu để giải quyết một cách tối ưu mối quan hệ giữa người với người 1.2.3. Mục đích: Ergonomics góp phần tạo ra - Sức khỏe: Ergonomics góp phần bảo vệ và giữ gìn sức khỏe lâu dài cho người lao động, giảm thiểu được các tác hại nghề nghiệp, phòng chống các bệnh nghề nghiệp và bệnh liên quan tới nghề nghiệp 2 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
lOMoARcPSD|16911414 - Tiện lợi: Ergonomics góp phần tạo ra sự tiện lợi trong cuộc sống nói chung và trong lao động học tập nói riêng - Hiệu quả: Ergonomics làm cho mọi hoạt động trong lao động và cuộc sống trở lên hiệu quả hơn, năng suất lao động cao hơn, chất lượng cuộc sống tốt hơn 1.3. Những nội dung nghiên cứu ergonomics trong thiết kế đồ mộc và nội thất Thiết kế nội thất và đồ mộc ở nước ta tuy hiện nay là một chuyên môn sôi động, nhưng nghiên cứu và ứng dụng của Ergonomics hầu như bằng không, tuy có một số trường đại học và đơn vị nghiên cứu theo đuổi nghiên cứu mặt này, cũng chỉ làm bước đầu, muốn cho mọi người thiết kế nắm vững còn rất xa, chỉ có nắm vững đặc tính của người, và mối quan hệ giữa người và môi trường, mới có thể thiết kế không gian nội thất, môi trường và đồ mộc thích hợp với đặc điểm sinh lý và tâm lý của người. Đặc điểm của môi trường ảnh hưởng đến hành vi và tâm lý của người. Quan hệ giữa người - đồ mộc - môi trường, trong thiết kế nội thất và đồ mộc bao gồm 4 mặt sau đây: - Thị giác và môi trường: Chủ yếu bao gồm tổ hợp không gian, chất lượng bề mặt gỗ, tạo hình, màu sắc, chiếu sáng, sắc quang… - Thính giác và môi trường: Chủ yếu bao gồm cách âm, phản xạ, thu âm, hiệu quả âm hưởng… - Khứu giác và môi trường: Chủ yếu bao gồm thông gió nội thất, kiến trúc và chọn vật liệu trang sức… - Xúc giác và môi trường: Chủ yếu bao gồm bề mặt vật liệu, cảm giác nóng lạnh của vật liệu (tính dẫn nhiệt), nhiệt ẩm, cơ học cơ thể người, phân bố áp suất của người… 1.4. Các môn khoa học kỹ thuật liên quan Ergonomics ❖ Nhân trắc học: Nghiên cứu kích thước con người và mối liên quan giữa các đoạn của cơ ở cả hai tư thế động và tư thế tĩnh. Tư thế động đánh giá khoảng cách mà con người có thể với tới khi vận động, choán chỗ => Nhân trắc học ergonomics: vận dụng các quy luật về sự phát triển hình thái người vào giải quyết những yêu cầu thực tiễn của khoa học, kỹ thuật, 3 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
lOMoARcPSD|16911414 sản xuất và đời sống nhằm làm cho LĐ được an toàn, thoải mái, đạt năng suất cao hơn. ❖ Sinh lý học: Nghiên cứu sự đáp ứng của con người với gánh nặng thể lực, thần kinh tâm lý và môi trường lao động, các quy định giảm khả năng của con người với các stress đó ❖ Cơ sinh học: Liên quan sức mạnh cơ bắp ❖ Tâm lý học: nghiên cứu về tâm trí và hành vi, cảm xúc và tư duy 1.5. Lĩnh vực chuyên môn của Ergonomics Ergonomic – Công thái học gồm 3 lĩnh vực nghiên cứu chính: công thái học vật lí, công thái học nhận thức và công thái học tổ chức ❖ Công thái học vật lí - Physical ergonomics quan tâm đến cơ thể con người, dữ liệu nhân trắc học, đặc tính cơ học và sinh lí sinh học có liên quan đến hoạt động thể chất của con người. Nguyên tắc của công thái học vật lí được sử dụng rộng rãi trong thiết kế sản phẩm tiêu dùng và công nghiệp. ❖ Công thái học tâm lý - Cognitive ergonomics nghiên cứu tâm thần học con người như nhận thức, phản ứng vận động hay các ức chế thần kinh. Ví dụ như ý nghĩa của màu sắc trong thiết kế, tác động của màu sắc tới thần kinh con người trong thời gian làm việc lâu dài (đồ dùng văn phòng thường tránh các tông màu sặc sỡ sẽ gây nhức mỏi mắt, đau đầu nếu làm việc lâu…) hay khoảng cách an toàn cho mắt khi sử dụng máy vi tính, ti vi…. ❖ Công thái học tổ chức - Organizational ergonomics liên quan đến việc tối ưu hóa các hệ thống kỹ thuật xã hội, bao gồm cả cấu trúc tổ chức, chính sách, qui trình: thông tin liên lạc, thiết kế dự án, hệ thống dự án, làm việc tương tác, quản lí, công thái học cộng đồng….. 4 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
lOMoARcPSD|16911414 Chương 2: ĐẶC TÍNH CƠ BẢN CỦA NGƯỜI 2.1. Đặc tính về sinh lý học của người 2.1.1. Hệ thống truyền tin tức a. Hệ thần kinh * Hệ thống thần kinh đầu mút - Hệ thống thần kinh đầu mút và tuỷ sống: Truyền thông tin giữa thần kinh trung khu và các bộ phận của cơ thể là hệ thống thần kinh đầu mút. Theo phân loại hình thái có thần kinh não và thần kinh tuỷ sống; từ công năng phân thành hệ thống thần kinh tính động vật và hệ thống thần kinh tính tự luật. Tuỷ sống là chất trạng thái cột trong cột sống, cột sống do 32-35 đốt xương sống tạo thành. Từ hai phía của tuỷ sống tách ra 31 đôi thần kinh tuỷ, đầu 8 đôi, ngực 12 đôi, cạnh sườn 15 đôi, xương cụt 1 đôi… thần kinh não có 12 đôi, chủ yếu phân bố ở đầu. - Đặc tính của hệ thống thần kinh tự luật. hệ thống thần kinh tự luật còn gọi là hệ thống thần kinh tự chủ hoặc hệ thống thần kinh tính thực vật. Nó được tạo thành do thần kinh giao cảm và thứ giao cảm, chi phối các tổ chức và khí quan nội tạng, mạch máu, thận…. Chi phối và tác dụng của thần kinh tự luật xem bảng 2-1. Bảng 2-1: Chi phối và tác dụng của thần kinh tự luật Khí quan chi phối Hệ thống thần kinh Hệ thống thần kinh giao cảm thứ giao cảm Tim Tim đập nhanh Tim đập chậm lại Mạch máu Mạch máu co lại Mạch máu giãn ra Huyết áp Tăng lên Giảm xuống Nhiệt độ cơ thể Tăng lên Giảm xuống Vận động của ruột ức chế Tăng cường Thải nước tiểu giảm xuống Tăng lên Thải phân giảm xuống Tăng lên Thải của tuyến giáp trạng tăng cường Khống chế Tổng thể Hoạt động Nghỉ Một tổ chức hoặc một khí quan thường chịu song trùng chi phối của thần kinh giao cảm và thứ giao cảm. thần kinh giao cảm có tác dụng gây cơ năng, thần kinh 5 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
lOMoARcPSD|16911414 thứ giao cảm gây tác dụng khống chế. Như vậy, tổ chức khí quan đạt được trạng thái ổn định. Nếu một loại nào đó không điều chỉnh được, con người ở trạng thái bị bệnh. Thường thì thần kinh giao cảm là loại hình hoạt động, nó nâng cao khả năng hoạt động của thân thể, nâng cao khả năng phòng vệ sự cố; hệ thống thần kinh thứ giao cảm là loại hình nghỉ, nó khống chế hoạt động của hệ thần kinh giao cảm. * Hệ thống thần kinh trung khu Hệ thống thần kinh trung khu do thần kinh não và thần kinh tủy sống tạo thành. Trên hình thức não người chủ yếu do đại não, não giữa, trung não, não cầu và tiểu não tổ thành (Hình 2.1). Hình 2-1. Cấu tạo cơ bản của não người Não giữa nằm giữa hai bán cầu đại não, chủ yếu bao gồm khâu não và hạ khâu não. Não là trung khu của hệ thống thần kinh của toàn bộ cơ thể người, lớp vỏ đại não là bộ tư lệnh cao nhất. Lớp vỏ đại não có các vùng gia công chuyên dùng các thông tin của các khí quan thu nhận cảm giác. Trong vùng này tiến hành tổng hợp, phân tích, đưa ra các quyết sách khống chế điều tiết người. hệ thống thần kinh trung khu do ba hệ thống điều tiết tổ thành: (1) Phản xạ cần thiết để tiến hành duy trì sự sống, cơ năng điều tiết hệ thống não – tuỷ sống; (2) Hệ thống biên của đại não tiến hành bản năng, hành vi tình cảm; (3) Lớp vỏ mới của đại não tiến hành các hành động phán đoán tư duy cao cấp. - Hệ thống não – tuỷ sống: Công năng của hệ thống não tuỷ sống là hoạt động phản xạ của thần kinh động vật và tác dụng điều tiết của thần kinh tự luật. Hoạt 6 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
lOMoARcPSD|16911414 động phản xạ chia thành phản xạ tư thế và hoạt động phòng ngự, hoạt động có tác dụng chủ yếu thứ nhất là các tổ chức sâu (cơ, gân…) và cơ giãn nở; phản xạ phòng ngự là cảm giác đau và co cơ. Thí dụ, khi tay chạm vào vật nóng, tự nhiên co lại do cảm giác phòng vệ, cảm giác đau và co cơ tạo ra. Khi khí quản có vật lạ, tạo ra hoạt đọng ho, đó cũng là một loại phản xạ phòng ngự. - Hệ thống biên của đại não: Hệ thống biên của đại não bao gồm lớp vỏ cũ, và hạ khâu não, có liên quan mật thiết đến cơ năng gọi là hệ thống biên đại não. Hệ thống biên đại não có quan hệ mật thiết với xung động tính bản năng, như thực dục, tình dục, quần thể dục… đều do hệ thống này khống chế. Những xung động bản năng này sau khi được hạ khâu não cảm nhận truyền đến hệ thống biên đại não, phán đoán, quyết định bắt đầu và kết thúc xung động. Cáu gắt tính xung động, thường sản sinh trong hạ cân não, nhưng những hành động công kích và chạy trốn ở mức cao hơn là kết quả tác dụng tổng hợp của toàn bộ hệ thống biên. - Lớp vỏ mới đại não. Bề mặt bán cầu đại não do rãnh trung tâm và nếp nhăn ngoài chia đại não thành 4 bộ phận: lá đỉnh, lá chán, lá thái dương và lá chẩm như hình 2-2. Hình 2-2. Cấu tạo cơ bản của bán cầu đại não người. Bộ phận phía trước của rãnh trung tâm và nếp nhăn ngoài là khu tư duy, phán đoán và quyết sách, nó thuộc bộ phận đưa ra; bộ phận sau là bộ phận thông tin 7 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
lOMoARcPSD|16911414 đưa vào. Theo công năng, bán cầu đại não chia ra khu cảm giác, khu vận động và khu liên hợp. Khu ký ức ở lá thái dương. Tin tức của khu cảm giác thấu xạ khu ký ức sau khi đối chiếu nhận thức với ký ức đã qua, lại đến lá chán. ở lá chán tiến hành quyết định ý chí, sau đó đến khu vận động tiến hành sắp xếp thứ tự hành động và chấp hành. Trong khu ký ức, chủ yếu ở khu hải mã và lá chán của lớp vỏ bên trái phân thành ký ức ngắn hạn và ký ức dài hạn. Cơ chế của hai loại này có khác nhau đôi chút, ký ức ngắn hạn là phản ánh của đường về thần kinh, còn ký ức dài hạn liên quan đến tính dẻo của đơn nguyên thần kinh và RNA phương diện sinh hoá, tuy nhiên tình huống chi tiết về cơ chế của ký ức vẫn chưa hoàn toàn biết rõ. Bán cầu trái, phải của não người khác nhau, khu ngôn ngữ phần lớn ở bán cầu trái. Bán cầu trái có năng lực phân tích tư duy đặc biệt, năng lực nhận biết kích thích của bán cầu phải đối với thị giác, thính giác hơn bán cầu trái. Bán cầu phải nhạy cảm hơn đối với âm nhạc, hội hoạ. b. Hệ thống thị giác Mắt là một bộ máy quang học quan trọng, có cấu tạo phức tạp. Ở người, mắt hình thành rất sớm vào khoảng 5 tuần sau khi thụ thai. Mắt chỉ là bộ phận thu hình giống như một chiếc máy ảnh. Còn não mới làm chức năng phân tích, tổng hợp những thông tin của hàng triệu tế bào cảm quang từ võng mạc gửi về để tạo nên cảm giác về hình ảnh. Giác mạc là cửa sổ trong suốt ở phần trước của mắt, có chức năng ngăn không cho bụi và vi trùng bay vào mắt. Giác mạc cũng kiểm soát và hội tụ ánh sáng vào thủy tinh thể. Mống mắt: là bộ phận tạo nên màu mắt, nằm ở phần trước của mắt. Đồng tử màu đen ở vị trí trung tâm hoạt động như ống kính của máy ảnh và điều chỉnh lượng ánh sáng vào trong mắt. 8 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
lOMoARcPSD|16911414 Hình 2.3. Cấu tạo mắt người Thủy tinh thể: Có tác dụng giống như vật kính của máy ảnh, đó là một khối chất đặc trong suốt (giống như thạch) có dạng một thấu kính hội tụ có độ cong thay đổi được. Thủy tinh thể tập trung hình ảnh vào trong võng mạc. Võng mạc: lót mặt trong của mắt, có chức năng giống như phim trong máy ảnh. Mô thụ cảm ánh sáng sẽ thu lấy hình ảnh. Võng mạc là một lớp phức hợp bao gồm hàng triệu tế bào thụ cảm ánh sáng (tiếp nhận hình ảnh) được gọi là tế bào nón và tế bào que. Dây thần kinh thị giác: Hình ảnh được tiếp nhận sau đó sẽ được chuyển đến não qua dây thần kinh thị giác. Hoàng điểm: Đây là một vùng rất nhỏ nằm ở trung tâm của võng mạc. Hoàng điểm là nơi tập trung hầu hết các tế bào nón (là những tế bào tiếp nhận hình ảnh để giúp chúng ta nhìn rõ các chi tiết và màu sắc).Hoàng điểm giúp chúng ta đọc, nhìn rõ nét từng chi tiết. Phần còn lại của võng mạc được gọi là võng mạc ngoại vi, giúp cho chúng ta nhìn bao quát sự vật xung quanh, chẳng hạn như phong cảnh và các hình dạng tổng thể Phạm vi nhìn Khoảng không gian có thể nhìn được khi 2 mắt không di động trông vào 1 điểm gọi là phạm vi nhìn. Trường thị giác là các giới hạn trên, giới hạn dưới, giới hạn bên mà con mắt có thể nhìn thấy 9 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
lOMoARcPSD|16911414 Hình 2-4. Phạm vi nhìn màu của người Sự điều tiết của mắt Là sự thay đổi độ cong của thuỷ tinh thể để làm cho ảnh của vật cần quan sát hiện rõ trên võng mạc. • Khi nhìn những vật ở gần thì thuỷ tinh thể phồng to làm tiêu cự giảm. • Khi nhìn những vật ở xa thì thuỷ tinh thể dẹt lại làm tiêu cự tăng. • Khi mắt nhìn thấy vật nào thì ảnh của vật đó hiện rõ trên võng mạc: ảnh thật, ngược chiều và rất nhỏ hơn so với vật. Mắt có thể điều tiết thích ứng sáng tối, thích ứng sáng khoảng 1 phút, thích ứng tối có thể kéo dài hơn. Thích ứng sáng và thích ứng tối Là hai loại hình thích ứng của người với kích thích từ bên ngoài. Phần trên cũng đã đề cập đến, tốc độ thích ứng sáng nhanh hơn tốc độ thích ứng tối. Thích ứng sáng khoảng 1 phút có thể hoàn thành, còn thích ứng tối có thể kéo dài tới 30 phút. Khi tiến hành thiết kế môi trường thị giác, cần xem xét tính đồng nhất của môi trường quanh khu thị giác, đặc biệt là khu vực tác nghiệp thị giác cần tránh lệch sáng tối quá mức, để giảm mệt mỏi của thị giác, đảm bảo an toàn tác nghiệp. Phân biệt màu sắc Võng mạc có 2 loại tế bào: Tế bào hình nón: Hoạt động trong điều kiện có ánh sáng, thông thường có 3 loại, mỗi loại chuyên tiếp thu 1 trong 3 loại màu đỏ, xanh lá cây và xanh da trời. 10 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
lOMoARcPSD|16911414 Hiện tượng mù màu trong võng mạc một số người không có đủ tế bào hình nón nên không phân biệt được một số màu, thường là 2 màu đỏ và xanh. Khoảng 7- 8 % nam giới và 1 % nữ giới. Tế bào hình que: Giúp ta nhìn thấy trong đêm tối nhưng không có khả năng phân biệt màu sắc. Mọi vật trong đêm đều có màu sẫm. Sự lóa mắt: Gây mệt mỏi cho mắt, độ nhìn rõ giảm Trong phạm vi trường nhìn xuất hiện nguồn sáng có độ sáng quá lớn so với xung quanh thì xảy ra hiện tượng chói lóa mắt. Lóa mắt trực tiếp - Lóa mắt do sự phản xạ ánh sáng Lóa mắt tương phản: do sự chênh lệch cường độ sáng quá lớn giữa chỗ sáng và chỗ tối Tính hướng quang Tính hướng quang cũng là một loại đặc tính thị giác của người. Đối với cửa ra vào có độ sáng khác nhau, người ta luôn có xu thế chọn cửa ra vào có độ sáng hơn. Loại tính hướng quang này vô cùng quan trọng trong thiết kế kiến trúc và nội thất. Thí dụ, khi thiết kế nội thất, lợi dụng tính hướng quang, tiến hành chiếu sáng cục bộ để nâng cao độ sáng cục bộ của sản phẩm và không gian để làm thay đổi sự chú ý của con người, tạo ra tác dụng dẫn dắt, trình bày hoặc che lấp. Nâng cao độ chiếu sáng mặt tường nội thất và đồ mộc còn có thể làm giảm cảm giác đè nén do trần tương đối thấp gây nên. c. Hệ thống thính giác - Kích thích của âm thanh. Tần số âm thanh mà tai người có thể nghe được từ 20 đến 20.000 Hz, âm thanh do vật thể chấn động gây nên, chấn động truyền trong môi trường tính đàn hồi (không khí, chất lỏng, chất rắn) tạo ra sóng tính đàn hồi gọi là sóng âm thanh. - Hệ thống thính giác. Nói nghiêm túc, trong tai người chỉ có nhĩ ốc có tác dụng nghe, các bộ phận khác của tai ngoài, tai giữa và tai trong là bộ phận bổ trợ của thính giác. Cấu tạo chủ yếu của tai người như hình 2-5 11 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
lOMoARcPSD|16911414 Hình 2-5. Cấu tạo chủ yếu của tai người Sóng âm thanh từ bên ngoài qua tai ngoài truyền đến màng nhĩ gây nên chấn động, sau đó thông qua hệ thống cánh tay đòn (xương búa, xương khoan, xương nhỏ nghe, cơ nhỏ nghe) chấn động dịch và màng của nó trong nhĩ tai… làm cho tế bào lông trong màng đáy hưng phấn. Năng lượng cơ học của sóng âm thanh ở đây bị chuyển thành xung động của các sợi thần kinh, sau đó lại truyền đến trung khu thính giác lớp vỏ đại não tạo nên thính giác. - Thính lực. Cường độ của âm thanh thường biểu thị bằng cấp áp suất âm thanh, đơn vị là dB, cấp áp suất được tính bằng công thức dưới đây: S = 20lg(P/P0) Trong đó: S – cấp áp suất (dB) P - áp suất âm thanh (Pa) P0- áp suất chuẩn gốc , 2*10-5Pa. P0 là áp suất âm thanh bình quân nhỏ nhất mà người tương đối trẻ (khoảng 20 tuổi) có thể nghe được đối với âm tần đơn 1000Hz. Thính lực giảm dần theo tuổi tăng lên. - Độ mẫn cảm của phương hướng và hiệu ứng. Tai người có hiệu ứng âm thanh lập thể hoặc là hiệu ứng 2 tai, khi cấp áp suất âm thanh từ 50 đến 70 dB, loại hiệu ứng này phụ thuộc vào các nhân tố sau đây: 12 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
lOMoARcPSD|16911414 + Chênh lệch thời gian t = t2 – t1, t2,t1 là thời gian âm thanh truyền từ nguồn âm đến hai tai, căn cứ vào t và chênh lệch, tai người có thể phân biệt được chính xác phương hướng của nguồn âm. + Che lấp của đầu và hiệu ứng phản xạ. Do cản trở và che lấp của đầu tạo nên sự sai khác tần số âm thanh của hai tai. Che lấp của âm thanh là hiện tượng một âm thanh bị một âm thanh khác che phủ, hiện tượng phạm vi nghe của một âm thanh do tác dụng che lấp của một âm thanh khác được nâng cao gọi là hiệu ứng che lấp. Ứng dụng vào thiết kế âm thanh phù hợp với đặc tính sinh lý cơ thể người d. Vị giác và khứu giác Khí quan vị giác chủ yếu là các hạt trên đầu lưỡi, các chất bị dịch nước bọt hoà tan kích thích các hạt này tạo nên vị giác. Vị giác có ngọt, chua, đắng, mặn, các loại vị khác do 4 loại vị trên hợp thành. Đó là học thuyết của Henning đưa ra. Tuy rất đơn giản trừ vị cay và vị chát, các vị khác có thể sử dụng học thuyết này để giải thích. Hình 2.6. Cấu tạo của lưỡi Khí quan khứu giác là các tế bào khứu giác trong mũi. Con người có thể phân biệt hàng nghìn loại khí vị, vì số lượng quá nhiều, đến nay vẫn chưa có phương pháp phân loại lý tưởng. 13 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
lOMoARcPSD|16911414 Hình 2.7. Cấu tạo của mũi Ngửi liên tục thời gian dài một loại khí vị, người ta sẽ dần dần ngửi không thấy loại khí vị này, đó là hiện tượng thích ứng của khí quan cảm giác, cũng còn gọi đó là mệt mỏi trung khu khứu giác. Vì thế muốn người ngửi được mùi thơm dài, phải tiếp xúc mùi thời gian gián đoạn hoặc thay đổi nồng độ. Ứng dụng trong trang trí nội thất, dùng hương thơm kích thích khứu giác tạo cảm giác thoải mái cho con người e. Cảm giác da Cảm giác của da cũng là cảm giác rất quan trọng của người. Ba loại cảm giác của da là xúc giác, cảm giác nhiệt độ và cảm giác đau. Xúc giác được tạo nên do các kích thích cơ học rất yếu tác dụng lên các cơ quan xúc giác ở lớp da mỏng; còn áp giác (cảm giác bị ép) thì do các kích thích cơ học tương đối mạnh làm biến dạng các tế bào ở lớp da sâu tạo nên. Chúng được gọi chung là xúc giác. Người ta lợi dụng xúc giác để phán đoán hình dạng vật thể, kích thước và độ cứng… độ nhạy cảm của con người phụ thuộc vào vị trí. 14 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
lOMoARcPSD|16911414 Hình 2.8. Cấu trúc của da Cảm giác nhiệt độ chia thành hai loại: cảm giác lạnh (lãnh cảm) và cảm giác nóng (nhiệt cảm). Hai loại cảm giác nhiệt độ do bộ phận cảm giác nhiệt độ khác nhau tạo nên. Khí quan cảm nhận nhiệt (nóng) ở dưới da khi nhiệt độ lớn hơn 30 0C bắt đầu các xung động hưng phấn, ở 470C cao nhất. Khí quan cảm nhận nhiệt độ phân bố ở các vị trí khác nhau ở da. Hình thành điểm nóng và điểm lạnh, điểm lạnh nhiều hơn điểm nóng. Số lượng điểm lạnh và điểm nóng trong mỗi cm2 thay đổi theo vị trí, thường khoảng 0 - 3 điểm nóng /cm2, điểm lạnh 6 – 23 điểm /cm2. Khi liên tục bị nóng, lạnh kích thích, cảm giác nhiệt độ sẽ xuất hiện hiện tượng thích ứng. Khi lựa chọn vật liệu trong thiết kế trang sức nội thất, đồ mộc và tiếp xúc với người, phải xem xét hiện tượng sinh lý cảm giác nhiệt độ của cơ thể người, chọn vật liệu có hệ số dẫn nhiệt nhỏ, như thế sẽ nâng cao cảm giác dễ chịu khi tiếp xúc. Cảm giác đau (thống giác) cũng là một loại cảm giác của da. Trong các tổ chức khí quan có một số đầu dây thần kinh tự do đặc biệt, dưới kích thích nhất định sẽ tạo ra cảm giác đau. Vị trí những đầu dây thần kinh này phân bố ở da gọi là điểm đau. Trong mỗi cm2 có khoảng 100 – 200 điểm đau, toàn bộ bề mặt da của người có khoảng 1 triệu điểm đau. Cảm giác đau có ý nghĩa sinh vật học vô cùng quan trọng, vì nó có thể báo động để con người có thể tránh được vật kích thích, đó là thể hiện bản năng phòng vệ của con người. Ứng dụng trong thiết kế nhằm lựa chọn vật liệu hợp lý 15 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
lOMoARcPSD|16911414 Cảm giác bản năng Khi con người tiến hành các hoạt động thao tác, không dựa vào thị giác, xúc giác, có thể đồng thời thu được tín hiệu vị trí của 4 chi, đặc tính này gọi là cảm giác bản năng. Hệ thống cảm giác bản năng có thể chia thành 2 mặt: một là hệ thống tiền đình, tác dụng của nó là giữ cho tư thế người cân bằng; thứ hai là hệ thống cảm giác vận động, thông qua hệ thống này thu được vị trí tương đối giữa 4 chi và các vị trí khác nhau trên cơ thể. Bộ phận cảm giác vận động có ba loại: một là loại tổ chức hình thoi dệt của cơ bắp, hai là loại hình thoi dệt trung gian; ba là những miếng nhỏ trong khớp rất nhạy cảm với áp lực. Các bộ phận cảm nhận này cho cơ, gây nên độ giãn nở, từ đó không cần dùng mắt có thể cảm giác được vị trí tương đối của tứ chi. Khi nghiên cứu về hệ thống thao tác, loại cảm giác bản năng này rất quan trọng, cách đánh số theo thứ tự vị trí là lợi dụng dụng đặc tính này của người. Thí dụ, bộ phận côn, phanh ô tô có quan hệ rất chặt chẽ. Khi lái xe tiến hành thao tác, chân thao tác chuyển dịch giữa bàn đạp phanh và ga, không cần thị giác, chỉ thông qua cảm giác bản năng để thực hiện. Nếu mất cảm giác bản năng, không thể hoàn thành thao tác chính xác. 2.1.2. Hệ hô hấp, hệ tuần hoàn a. Hệ hô hấp Hình 2.9. Cấu tạo hệ hô hấp - Hệ hô hấp và vận động hô hấp. Hô hấp chỉ O2 hít vào và CO2 thải ra, tức là không khí. Hô hấp giữa không khí và dung dịch máu tiến hành ở phổi gọi là hô hấp phổi; 16 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
lOMoARcPSD|16911414 hô hấp tiến hành giữa dung dịch máu và các tế bào của các tổ chức gọi là hô hấp tổ chức. Nhưng hô hấp thường gọi là hô hấp phổi. Vận động hô hấp chỉ vận động có tiết tấu khi không khí vào phổi. Nó được tạo ra do vận động của ngực và co rút dãn nở của màng phổi. Hô hấp vận động của các cơ hô hấp dẫn đến màng phổi mở rộng hoặc thu nhỏ gọi là hô hấp kiểu màng phổi; hô hấp cho vận động lên xuống của màng phổi tạo ra gọi là hô hấp kiểu bụng. Khi yên tĩnh, hô hấp kiểu bụng là chủ yếu. - Lượng sống của phổi và năng lực thông khí. Lượng hô hấp khi bình tĩnh thường khoảng 500ml, gọi là lượng khí ướt. Khi lượng khí hít lớn nhất toàn bộ dung lượng trong phổi gọi là dung lượng tổng, nó là tổng lượng hít vào (lượng sống của phổi) và lượng dư trong phổi khi lượng hít vào lớn nhất. Lượng ôxy cần trong mỗi phút gọi là lượng ôxy cần thiết, lượng ôxy tiêu hao trong mỗi đơn vị thời gian gọi là lượng ôxy tiêu hao (Vo2); lượng ôxy hít vào qua hệ thống hô hấp trong một đơn vị thời gian gọi là lượng ôxy hít. Lượng ôxy hít vào và lượng ôxy tiêu hao trong tình huống bình thường có thể coi như bằng nhau, đều dùng Vo2 biểu thị. Ergonomics thường dùng nó để đánh giá cường độ tác nghiệp. Môi trường và tư thế ngồi khác nhau lượng ôxy tiêu hao cũng khác nhau. - Trao đổi không khí (lượng khí phổi thay đổi). O2 và CO2 thông qua màng của của các nang phổi và mạch máu nhỏ bao quanh nó tiến hành trao đổi khí, quá trình này gọi là quá trình toả khắp. Lượng khí thông quan trong 1 phút, một đơn vị chênh áp gọi là năng lực toả khắp của phổi. Trong phổi thực tế, chênh áp của O2 khoảng 8KPa; CO2 khoảng 0.8KPa (Bảng 2-12), năng lực toả khắp phổi của O2 khoảng 150 – 230 ml/KPa-min. CO2 là 26 lần O2. Bảng 2-2. Tình hình khí áp của các tổ chức khi hô hấp. Phân áp Hít khí Bình quân hít Khí ngang Máu truyền (KPa) khí phổi tĩnh O2 21 15 14 5 CO2 0 4 5 6 N 79.2 77 76 76 H2O 0.8 5 6 6 Tổng cộng 101 101 101 93 17 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)