图书馆采光及桌椅布局研究

摘要：

大部分学生每天在图书馆都要度过大量的时间。如何创造一个宜人的图书馆环境，是关系到教学和学生学习效果以及学生丰富课外知识的一个重要因素。舒适的照明条件和合理的座椅布局，能让学生心情愉悦，提高学习效率。本文首先对现实中我们感受到的图书馆自习室的不足进行深入分析，然后针对这些不足查寻解决方案，并对已有的解决方法进一步提出改进建议。

关键词：

图书馆采光 图书馆布局 图书馆桌椅 图书馆环境

第1章 课程设计研究的背景与意义

1.1问题背景：

图书馆是我们学习生活的好地方。也许图书馆的每一个角落都会有我们很深的感情。但是，这并不能掩盖图书馆设计的不足，大部分的图书馆设计循规蹈矩，缺乏个性化及人性化的设计。事实上，图书馆环境是关系到教学和学生学习效果以及学生丰富课外知识的一个重要因素，图书馆设施的错误设计或不合适的配置，会对学生的身心健康带来不可忽视的影响。因而，可以以我们平时感受到的图书馆功能的不足之处为出发点，查找一些改进图书馆个性化及人性化设计方案进行分析。这里采用人机工程学的研究方法针对我们日常用的普通图书馆和阅览室进行分析探讨。

1.2概述：

(一)图书馆最重要的就是采光了。采光效果不仅影响学习效果，长期影响我们的眼睛。

(二)本文重点是对图书馆布局优化的讨论。我们用的图书馆布局形式太单一化。这虽然有利于节约建房成本，但是大大限制了图书馆的功能。

(三)图书馆的座椅和课桌是我们最直接接触的地方，它们的舒适度直接影响到我们学习时的效率和效果。

(四)图书馆的环境与绿化效果与我们的学习有着密切的联系。环境的舒适与否直接影响学生的学习积极性及学习效率。

(五)阅览室的采光与桌椅的布局也有待改善。

第2章 图书馆照明环境的人机工程学评价与改善

2.1图书馆采光及照明

舒适的光环境，不但可以减少视觉疲劳，而且能提高人的兴奋性和积极性，达到提高工作效率的目的。

一、自然光的采集

自然光是最理想的光源，利用自然采光，不仅可以节约能源，并且在感

觉上更为习惯和舒适，在心理上能和自然接近、协调，可以看到室外景色，更能满足精神上的要求，如果按照精确的采光标准，日光完全可以在全年提供足够的室内照明。室内采光效果，主要取决于采光部位和采光口的面积大小和布置形式，一般分为侧光、高侧光和顶光三种形式。

整个自习室长19.60m，宽5.80m，两边都开有窗户

窗户尺寸：长2.87m，宽1.45m，两边分别有9个，比较宽大，给人感觉舒展、开阔，减少了沉闷的气氛。读者没有面向窗户，有效地避免了眩光。

二、存在的问题：

1窗帘的颜色为淡蓝色，深度不够，不能挡住强光。

2铁质的窗户易生锈，开启和关闭都很费力。

2.2

一、灯具与照明

要求：均匀而稳定，一般照明

照明标准：100~300lx Ra值为80 （参考标准：高度为0.75m的水平面上）

设色要求：使天花板、四壁与地板有合适的反射率 （参考标准：天花板 80% 四壁 50%~70% 地板 30%）

灯具现状：分两排，每排12个灯具。一个灯具内有2支灯管。灯具前后距离1.60m，左右相距1.70m。灯具距地面高3.80m，不出现在读者视野内。

二、存在的问题：

1灯罩边沿至灯丝连线和水平线构成的角度不符合合理分布光源标准。

2损坏的灯管没有得到及时的修理和更换。

3总体灯光照度不够，有点暗。

三、优化建议：

（一）自然采光一般采取遮阳措施，以避免阳光直射室内所产生的眩光和过热的不适感觉。窗子的方位也影响室内的采光，当面向太阳时，室内所接收的光线要比其他方向的要多。窗子采用的玻璃材料的透射系数不同，则室内的采光效果也不同。

（二）直接照明比间接照射节省能源，但会产生眩光、阴影与明显的亮度对比，因此图书馆多采用直、间接结合的方式。眩光与光源的亮度、人的视觉有关。由强光直射人眼而引起的直射眩光，应采取遮阳的办法；对人工光源，避免的办法是降低光源的亮度、移动光源位置和隐蔽光源。当光源处于眩光区之外，即在视平线45°之外，眩光就不严重，遮光灯罩可以隐蔽光源，避免眩光。遮挡角与保护角之和为90°，遮挡角的标准各国规定不一，一般为60°-70°，这样保护角为30°-20°

（三）把窗户换成铝合金的推拉式窗，开启和关闭时方便省力。窗帘换成深色的，避免强光的直接照射。

（四）及时修理和更换已损坏的灯光。为进一步提高照明质量，可以考虑把灯换成荧光灯。

第三章 图书馆的桌椅布局人机工程学分析与改善

3.1桌椅布局的人机工程学分析

对大多数高校，图书馆桌椅的布局大多都是排列整齐；从某一个角度来看，平齐排列的桌椅布局，无疑节省了大量的场地、设计成本、建设成本。但从另一个角度来看，却大大限制了图书馆的功能。图书馆的桌椅必须在一个具有多功能的范围内考虑其设计，也就是说，在设计桌椅的同时必须着重考虑图书馆的布局。这种设计理论必须以满足广大读者的需要为前提。

3.2桌椅的布局

个人空间的大小和形状的影响因素很多，在现代物质条件下难以得到完全的满足，经常由于人员堵塞，使人们工作时难以处于良好的心理状态，影响了工作效率。给人体布置作业场所一定的自由，使其能按自己的意愿安排工作空间，建立自己的心理地域，避免与他人相互干扰。我们在图书馆自习室也就自然而然地需要属于自己的良好个人空间。

自习室的课桌均是普遍的矩形，长2.00m，宽1.00m，高0.79m。左右之间的课桌相距1~2m不等，前后相距不到1m。一个课桌供4人共同使用，个人空间的独立性就被大大地约束了。从心理空间角度来看很容易引起不舒适感，影响工作的心情和效率。所以我们应该多采用隔离式桌椅设计，既方便了工作，又满足了工作者的心理空间需求。

3.3桌椅的设计

坐着工作尽管能减少人体体力消耗，但也使人一天的运动量大大地减少，从而带来许多问题，如长期坐着会使人的腹肌松弛，行动变得迟缓，也影响到人的消化和呼吸功能。但最常见的问题是由于长时间坐着不动带来的肌骨伤痛。

课桌椅是我们最直接接触到得设施，它们的舒适程度直接影响着我们学习的效率，我们应该充分领用人机工程学原理使桌椅的设计更标准和人性化。

一、工作学习座椅设计的原则：

1必须能提供坐者有足够的支撑与稳定作用

2必须能使坐者改变其姿势，但其椅垫必须足以防止坐姿行为中的滑脱现象

3坐椅座高：正确的座高应使坐者的大腿保持水平，小腿垂直，双腿平放在地面上。对工作用椅而言，人体通常需以较直立式姿势且双脚平放于地面，其座高宜比休息用椅稍高。座椅宜设定为可调整式的，以适应多数人使用，工作用椅座高为35~50cm

4坐椅宽度：宽度的设定必须适合于身材高大者，其相对应得人体测量值是臀宽。座椅宜采用较高百分位的女性测量值为设计依据。座椅的宽宜为38~48cm。

5坐椅座深：学习工作用椅使用者分布很广，其座深可取身材较矮小者人体测量值作为设计依据。椅座深建议为30~40cm。

6坐椅座垫：椅垫具有两种重要的功能，首先它有助于将坐骨结节和臀部的体重所产生的压力予以分散，若以此种压力无法排除则会引起不舒适甚至疲劳感等;其次它使身体采取一种稳定的姿势，将身体凹陷入座椅并予以支持。

坐垫必须有充分的衬垫和适当的硬度，使之有助于将人体的压力分布于坐骨结节附近。建议座椅前端应比人体膝窝感受不出压迫感，座垫前端宜有半径2.5~5cm的弧度。

7坐椅靠背：靠背，特别是在腰部的支撑，可降低脊柱所产生的紧张压力。座椅的设计必须提供正确的腰部曲度，使脊柱处于自然均衡状态。成年人腰部前弯曲率厚度约为1.5~2.5cm，纵向弧度约为2.5cm半径，中心位置约在座面上方23~26cm处，而腰椎的支撑点位置则应稍高一些，以达到支撑人体背部重量的目的。

8座椅靠背角度：为了防止人体坐姿向前滑动和引导腰弯部位依靠在靠背上，设计时必须考虑靠背与座椅之间的角度。从人体脊柱形状而言，靠背角度在115度较为合适，接近自然地腰部形状。

二、优化建议

1在设计中既要保证课桌椅单体色彩的美观，还要保证各种色彩在图书馆环境内协调性。总体来说课桌椅的设计要求色彩明朗、精神饱满、丰富多彩。

2图书馆应能满足好动、动作幅度大的同学自由的宽敞空间。利用课桌椅的色彩课相应减少环境的拥挤感。一是利用课桌椅色彩的距离感，暖色属前进色，冷色属后退色;高明度色彩有前进感，低明度色彩有收缩感；前进性的暖色，有膨胀感，后退性的冷色，有收缩感；明度高的色彩有膨胀感，明度低的色彩有收缩感。

3综上所述，图书馆桌椅宜使用“中性色”为主调，并使用“兴奋色”再提高色彩的明度，降低色彩的饱和度以达到既可以创造愉悦的氛围，又不至于使学生过于兴奋地效果。

4桌椅的边缘及支撑建议用圆弧等形状，避免采用比较尖锐的菱角，这样不但有较为美观的视觉效果，还有效减少了伤及人体的可能性。虽然建议采用圆弧形状，但是在实际中从节省空间的角度考虑，座椅面等相关位置可采用方形，更加有效的利用空间。

5可以将椅子高度、靠背高度角度等都设置成可调节的，这样不同的人会根据自己的舒适程度进行调节。但是，由使用者自由调节出的各种参数可能并不是最利于人体健康的数值，这也需要权衡一下。

图 1

从图书馆的桌椅来看，改进设计后的椅子（如图1）更符合人因工程的原理，软垫的增加减少人体在使用时与椅子的硬性接触，适合人体的生理需求和舒适修要。椅子靠背的改善更有利于减轻背部与脊柱的疲劳与变形，很好的减轻了身体的疲劳。

3.4图书馆阅览室的桌椅布局及改进：

图书馆自习室也是我们一个重要的学习场所，经常有人在那里查找资料和长时间阅读，所以书籍的摆放和阅读桌椅的设计布局对人的学习效率有着重要的影响。

由照片可知，现在的阅览室由于书架靠窗户的放置使得室外的自然光不能很好的利用，导致阅览室整体光线较昏暗，另外，书架上的书籍放置较高，拿放书籍都比较吃力，而且这种紧凑的桌椅在长时间阅读后使人不仅眼睛疲劳，脖子也很容易酸痛，这样的阅读环境使人很容易困倦。

优化设计:

为改善阅览室的空间利用及光线采集，可以将其桌椅的结构和布局改进图2：

1.将阅读的桌子设计成如图的梯形，上面可放置书籍

2.将原来的书架撤销，书籍分类摆放在所设计的桌面上

3.桌椅靠窗摆放，由书包围人改进为人包围书，最大限度的引进自然光，而且便于空气流通

4.改用以上符合人因工程学设计的椅子，与桌子适当高度的结合可以减少人与人面对面的相互干扰

图 2

第4章 改善后的效果与评价

改进后的图书馆不管自习室还是阅览室，整体上都给人一种更舒适而充满活力的感觉。其具体优化可从以下方面得到体现：

一、从图书馆的桌椅来看，改进设计后的椅子更符合人因工程的原理，软垫的增加减少人体在使用时与椅子的硬性接触，适合人体的生理需求和舒适修要。椅子靠背的改善更有利于减轻背部与脊柱的疲劳与变形，很好的减轻了身体的疲劳。改进设计后的桌子很大程度上节约了空间,从而缓解了同学们找桌椅自习的压力。隔书板的设计更是消除了桌面上书本杂物乱放的情况，给人一种整洁舒适之感，而且还大大改善了自习时的光线，有利于保护眼睛。

二、对阅览室桌椅布局的改善后，不仅可以取消原来高大的书架，而且可以更大程度上引进自然光，保护眼睛的同时，节约了能源。而改进后的桌椅及布局更适应人因工程的需要，节约了书架的空间，倾斜的桌面使眼睛看书更加舒适，而梯形书桌的高度可以挡住人的视线，减少了人与人之间的相互干扰，符合人的心理特点，而且节约了空间能容纳更多的人看书，可谓一举多得

三、另外，为了缓解学习疲劳，还可改进自习室与阅览室单一的色调，使用比较鲜艳的色调能使人精神振奋。

四、改进后的桌椅布局与相应的灯光设计相配套使用，大大优化了图书馆自习阅读的环境，减缓了学习的疲劳，而且还可以节约资源。

课程设计小结

文中主要对图书馆的采光及桌椅布局进行了分析，并讨论了适应这种桌椅的参数优化，这些优化设计都是停留在理论层面的，具体实施时还应有实际情况的分析。整体设计应该随其功能的不同而不同，如自习室主要分类可以有安静型自习室和讨论型自习室，等等。

改进后的桌椅布局与相应的灯光设计相配套使用，大大优化了图书馆自习阅读的环境，减缓了学习的疲劳，而且还可以节约资源。

通过这次课程设计，收获最大的一点是，我不仅仅停留在知识的学习上，更是将所学习的知识应用到设计当中；通过这次课程设计，理论与实践的一次结合我们发现问题、调查问题，探索可能的解决、改进方案，却有不少收获甚丰。深感人机工程学确实既实用又有趣味。

参考文献

1.郭伏等.人因工程学.北京：机械工业出版社，2008

2.周美玉.工业设计应用人类工程学.北京：中国轻工业出版社，2001

3.阮宝湘.人机工程学课程设计论文选编.北京：机械工业出版社，2005

4.宋组祥.工程心理学.上海：华东师范大学出版社，1990

5.曹琦.人机工程.成都：四川科技出版社，1991

附调查问卷：