书城建筑人体工程学与建筑环境设计
43644600000022

第22章 触觉与触觉环境

皮肤的感觉即为触觉(或叫肤觉)。它能感知室内外热环境的质量:空气的湿度和温度的大小分布及其流动情况;感知室内外空间、家具、设备等各个界面给人体的刺激程度:振动大小、冷暖程度、质感强度等;除了视觉器官外,触觉也能感知物体的形状和大小。

4.6.1 皮肤感觉

1.肤觉的生理基础

皮肤是人体面积最大的结构之一,具有各式各样的机能和较高的再生能力。人的皮肤由表皮、真皮、皮下组织等三个主要的层和皮肤衍生物(汗腺、毛发、皮脂腺、指甲)组成。

皮肤对人体有防卫功能。成年人的皮肤面积约有1.5-2m2,其重量约占体重的16%。它使人体表面有了一层具有弹性的脂肪组织,缓冲人体受到的碰撞,可防止内脏和骨骼受到外界的直接侵害。

皮肤有散热和保温的作用,具有“呼吸”功能。当外界温度升高时,皮肤的血管就扩张、充血,血液所带的体热就通过皮肤向空气发散;同时汗腺也大量分泌汗液,通过排汗带走体内多余的热量。当外界寒冷时,皮肤的血管就收缩,血量减少,皮肤温度降低,散热就减慢,从而使体温保持恒定。

皮肤内有丰富的神经末梢,它是人体最大的一个感觉器官,对人的情绪发展也有重要作用。皮肤广泛分布的神经末梢是自由神经末梢,构成真皮神经网络,形成了位于真皮中的感受器,可产生触、温、冷、痛等感觉。除自由神经末梢外,皮肤中还存在有特殊结构的神经终端。真皮乳头层内,一些神经纤维绕成圈、互相重叠,形成线团状的结构,叫做克劳斯(Krause)末梢球,被视为冷感受器。在真皮内还有罗夫尼(Ruffini)小体,它是神经末梢圈成柱状结构,带有长的末梢,被视为热感受器,也被视为机械感受器。

毛发感受器存在于有毛的皮肤内,感觉神经纤维在皮脂腺下方缠绕于毛发的颈部,这种结构对毛发的运动极其敏感,故毛发感受器是压力感受器。

触盘位于表皮的深部,是神经纤维终端形成的薄的扁圆形结构,其功能与触觉有关。麦斯尼(Meissner)触觉小球仅存在于无毛皮肤的真皮乳头层内,一般被认为是机械感受器,对皮肤表面的变形起反应。

巴西尼(Pacini)环层小体是最发达的皮肤感受器,也是最大的神经终端,位于真皮的下层以及关节、神经干和许多血管的近旁。它对皮肤变形很敏感,是振动信号的重要感受器。对皮肤感受器的结构和功能还存在许多不同的看法。人体的皮肤,除面部和额部受三叉神经的支配外,其余都受31对脊神经的支配,构成完整的神经通络,传达皮肤的各种感觉。

2.肤觉的分界

人的感觉最初被分作视觉、听觉、嗅觉、味觉和“触觉”。“触觉”后来扩大到包括肌肉,关节甚至内脏的感觉,称为总觉,又称躯体觉。肤觉的基本性质经过科学家的长期研究,特别是瑞典的Blix,德国的Goldscheider和美国的Donaldson的研究,他们指出皮肤的不同小点感受不同的刺激,在皮肤的同一个小点上不能引起不同性质的感受,从而确定了皮肤的不同感受点和基本的肤觉性质,即痛觉、压力感(触感)、温感、冷感是皮肤上遍布的感觉点来感受的。后经Von Skramlik(1937)年的整理,得出身体有关部位每cm2的皮肤感觉点。

由此可知,触点、温点、冷点和痛点的数目在同一皮肤上的分布是不同的,其中痛点、触点较多,冷点、温点较少;同一感觉点的数目在皮肤不同部位也不同。实验证明,刺激强度的增加可导致相应的感觉点的增加,说明感觉点有一定的稳定性,并且是独立的。

皮肤感觉的特征对设计师来说,这些概念为我们从事环境设计、产品设计,特别是为残疾人和盲人的无障碍设计提供了理论依据。

3.血液循环系统

家具尺度是否科学,室内界面材料是否合理,室内气流组织好坏,都会影响人体血液循环,影响健康。

人的血液循环系统由心脏和血管组成,整个血液循环系统可以分为三个部分。左心室里含有大量氧气的血液,经过主动脉、中动脉、小动脉,不断分支流到全身的毛细血管中,将氧气和养料供给各个组织并收回二氧化碳和废物,后又经过小静脉、中静脉和大静脉返回右心房和右心室。这种循环要经过全身,故称“体循环”,又叫“大循环”。血液大循环流一圈只要20-25s的时间。返回右心室的充满二氧化碳的血液经过肺动脉在肺部的毛细血管里放出二氧化碳,吸收新鲜氧气,然后又经过肺静脉返回左心房和左心室,这种循环称为“肺循环”,又叫“小循环”。血液在小循环里流一圈只要4-5s。血液在毛细血管里的流动循环称作“微循环”。因为毛细血管是完成运输任务的所在地,所也又叫“末梢循环”。人体中的毛细血管有1000亿到1600亿根,它们对人的健康有着极其重要的作用。

血液循环系统还将各种激素运送到全身各处,激素是各种信号分子,各种细胞从血液中接收到不同的信号,使全身活动配合成一个完整的整体。因此,血液循环系统不仅是人体生命系统的“运输线”,也是生命活动的“通讯网”。

当我们使用的家具尺度不合理,比如椅面太高脚够不着地,人坐久了则会影响下肢的血液循环,从而造成腿脚麻木。

人体的血液循环还是抗重力循环,头和脚是“散热器”,如果室内地面材料的蓄热系数太小,如水泥和石材,生活久了对人下肢的血液循环非常不利。如果设置采暖或空调系统,其设备布置和空调方式也要考虑人体血液循环的特点,以保证人体健康。

4.6.2 触觉与环境

1.刺激与触觉

触觉是皮肤受到机械刺激而引起的感觉。根据刺激强度,触觉可分为接触觉和压觉。轻轻地刺激皮肤就会使人有接触觉,当刺激强度增加到一定程度就会产生压觉。实际上这两者是结合在一起的,统称为触压觉或触觉。除触压觉以外,还有触摸觉,这是皮肤感觉和肌肉运动觉的联合,故称皮肤——运动觉或触觉——运动觉。这种触摸觉主要是手指的运动觉与肤觉的结合。它又称为主动触觉。触压觉如果没有人手的主动参与则被称为被动触觉。主动触觉在许多方面优于被动触觉。利用主动触觉来感知物体的大小、形状等属性。

因而人手不仅是劳动器官,而且是认识器官,这对盲人来说尤为重要。

2.触觉感受性

皮肤的感受性分绝对感受性和差别感受性。利用毛发触觉计可以测得皮肤不同部位的触压觉和刺激阈限。通过测量得知,身体不同部位的触觉感受性由高到低的位次如下:鼻部、上唇、前额、腹部、肩部、小指、无名指、上臂、中指、前臂、拇指、胸部、食指、大腿、手掌、小腿、脚底、足趾。身体两侧的感受性没有明显的差别,但从性别上来说,女性的触觉感受性略高于男性。

总体上说,头面部和手指的感受性较高,躯干和四肢的感受性较低,这是由于头面部和手在日常生活和劳动中较多地受到环境刺激的影响。

触觉和视觉一样都是人们感知客观世界空间特性的重要感觉通道。但触觉对空间特性的感知主要表现在它能区分出刺激作用在身体的有关部位,故此特性称为触觉定位。通过主试的刺激和被试的定位反应的实验,发现头面部和手指的定位精确度比较高;同时发现,视觉表象在触觉定位中起着重要的作用,并随着视觉参与的愈多而愈精确。

皮肤的触觉不仅能感知刺激的部位,而且能辨别出两个刺激点的距离。能够感觉到两个点的最小距离又叫做两点阈。两点阈同触觉定位一样,都是触觉的空间感受性,它很像视觉敏锐度,所以也叫触觉锐敏度。通过试验,发现手指和头面部的两点阈最小,肩背部和大腿小腿的两点阈最大。离关节越远,两点阈减少得越多,身体部位的运动能力越高,两点阈越低。这种身体部位触觉空间感随着其运动能力的增高而增高的现象被称为Vierordt运动律。

触觉和其他感觉一样,在刺激的持续作用下感受性会发生变化。穿上衣服的人体很快就几乎感觉不到身上的帽子、手套、服装等的存在。当刺激保持恒定而感觉强度减小或消失的现象叫做负适应;触觉经过一段时间后的减弱现象叫不完全适应;完全消失的现象叫做完全适应,适应所需的时间叫做适应时间。

触觉刺激的强度越大,完全适应的时间也越长。适应的时间不仅随重量不同而异,而且随着皮肤刺激部位的不同而不同。因此,皮肤的触觉感受器对轻的刺激适应迅速,对较重刺激的适应时间则较长。手臂和前臂的适应时间较短,额和腮的适应时间较长。

触觉的空间感受性的特点对于工业产品设计、服装设计和建筑环境设计都具有一定的重要参考意义。

3.触觉和室内外环境设计的概念

(1)触觉的功能。触觉和视觉一样,是人们获得空间信息的主要感觉通道。辨别客体大小则是其重要的空间功能。依靠触觉能辨别物体的长度、面积和体积。其中长度辨别是基本因素,而触觉的长度知觉依赖于时间知觉。人们可以利用触觉点的时间间隔感知物体的长度,进而能知觉物体的面积和体积。

触觉的第二个功能是对物体的形状知觉。它和大小知觉一样,在很大程度上依赖主动触觉来实现。触觉的定位特性使人能感知到物体的形状,在形状知觉过程中也能同时感知物体的一些物理特性,如软硬、光滑与粗糙、冷热等。

触觉的形状、大小知觉同视觉的形状、大小知觉有密切的联系,最突出的是“视觉化”现象,即触觉信息经常会转换成视觉信息。这同视觉在人的感觉中的重要性及人的丰富的视觉表象分不开。所以先天性的盲人就缺少触觉信息的视觉化。

触觉的第三个功能是触觉通信。对盲人来说,利用触觉代替视觉就形成了盲文。还有人在研制一种新的装置,企图用皮肤去“看”客观事物,也是用触觉代替失去了的视觉和听觉功能,这对残疾人和病人也是一种福音。

(2)触觉在室内外环境中的应用。在现代化生产过程中,特别是对操作台的旋钮和操纵杆的研制中,触觉特性对于正常人来说也具有很重要的意义。如在键盘的研制中,为了减轻视觉负担、改善操作,则使旋钮、操纵杆的手柄设计成不同的形状,即进行形状编码,以便利用触觉进行辨认。触觉的形状、大小的知觉特性对研制智能机器人,赋予其精细的触觉空间的知觉功能都非常重要。

触觉的特性对于盲人来说更为重要,除了盲文等的研究外,室内外环境的无障碍设计就是利用触觉的空间知觉特性。常常在道路边缘、建筑物的入口处、楼梯第一步和最后一步以及平台的起止处,道路转弯等地方,均设置了为盲人服务的起始和停止的提示和导向提示块。

在家具和室内装修设计中也都考虑了触觉特性的要求。如对墙面、床垫、座椅等材料的选择,均要注意“手感”要求,使面材具备一定的柔软性。对于经常接触人体的建筑构配件,建筑的细部处理也经常要考虑触觉的要求。如楼梯栏杆、扶手,门把手等材料的选择,以及墙壁转弯处、家具和台口的细部处理等,都要满足触觉的要求。

现代室内环境中的地面材料往往选用石材、陶瓷砖等较坚硬光滑的材料,久而久之,人们在其上行走很容易滑倒。关于地板打滑的问题,在生理上更多考虑的是对腿和脚引起的疲劳问题,正因为把注意力集中在防止摔倒上,腿的肌肉相当紧张,很容易引起疲劳。其次是造成人的心理紧张。在行进中跌倒很危险,尤其对于老人和儿童。因此,在地板上不要多打蜡,也不要洒上水和油。在不影响磨损和承载力的情况下,地板采用较软的材料为好,如木地板或具备一定防滑功能的石材和地面砖。

4.6.3 振动觉与隔振

1.振动与振动觉

振动觉是当音叉或其他振动体接触身体时所产生的一种感觉。一般认为这种感觉是触觉的一种,是触压觉反复受到激活的状态。从皮肤感觉点来看,触觉点也是振动敏感的皮肤点。但实验表明,振动觉又不同于触觉。触压觉是由于机械刺激引起的皮肤变形或位移而产生的,振动觉和皮肤组织出现反复的位移有关。通常认为巴西尼环层小体是振动感受器。

2.振动感受性

振动刺激的一个主要参数是频率。振动感受性对于振动频率有一定的极限。振动刺激如果低于10-85Hz或高于1000-2000Hz就不会产生振动觉。

身体的不同部位有不同的振动感受性。测量得知,手部尤其是手指等处的振动感受性较高,这同触觉感受性相一致。但许多地方也不一致,如鼻部、唇部的振动感受性甚至低于胸部、大腿等处。与触觉感受性相比,身体较多部位的振动感受性偏高。

皮肤的温度对振动感受性的绝对阈限也有一定的影响。实验表明,当皮肤温度高于或低于正常温度(36℃~37℃)时,阈限将发生变化。当皮肤温度低于正常值时,振动感受性降低,温度越低,感受性降低越多。当皮肤温度略微升高,振动感受性也升高,在高于正常体温约4℃时达到最高点,如果温度再升高则感受性就急剧下降。

振动感受性还同皮肤受到刺激的面积有关。实验研究表明,振动感受性的阈限随刺激的面积增大而降低,这表现出空间的总合作用。

振动觉和视觉、听觉一样,也有刺激作用的时间效应。其随着刺激作用时间的增加,阈限的刺激强度就降低,这也表现出振动感受性的时间总合。

振动感受性在振动刺激长期作用下表现出降低,但同时也出现适应。振动觉的适应比触觉适应慢得多,但大约10分钟内就能完全恢复。身体不同部位对振动刺激的适应过程也有所不同。皮薄的唇部比表皮厚的上臂的适应过程短。

振动觉还存在着抑制现象。实验表明,当皮肤某个点受到振动刺激,而别的地方却没有感受,这说明在这个点以外区域的神经活动效应受到抑制。

3.振动觉与隔振

振动觉是根据身体各种感受器的信号所形成的综合感觉,不仅有视觉,还有运动觉以及内脏感觉的综合参与。

振动的感觉条件也比较复杂,既有全身性的振动觉,也有局部性的感受。如人在交通工具里(汽车、火车等),会全身受到振动的影响,而使用振动较大的工具如锤子和电钻等会对手臂产生振动影响。由于姿势不同,身体受到振动的感受也不同。另外,振动方向不同也会给人带来不同的振感。

振动对人体的影响有两种情况。在全身振动时,直接的影响就是呼吸数增加、氧消耗量加大、血压升高、脉搏加快、体温上升、内脏活动受到抑制等。尤其在受到100dB以上的振动时,这些体征会相当明显。而在此标准以下的振动会对人体产生间接影响。由于振动而产生的不安情绪,时间长了也会造成身体的功能障碍。局部振动,如工具对手、臂的影响,会使人的血管持续收缩而产生疼痛,严重的会造成关节损伤或病变。因此,为了减少振动对人体的影响和伤害,需要振源进行隔振,或实施有效的劳动保护。

全身振动和局部振动的标准法在国际上已有规定,这就是ISO确定的全身振动的标准值。根据这个规定,对于现场垂直振动8h的耐久界限为96dB;防止发生不愉快感的界限是80dB。关于局部振动,如对手指的振动和速度级的容许值为:一天操作4-8h,振动频率在16Hz以下时,其容许值为0.8m/s2以下。

建筑中的振动除了地震以外,主要是生产设备和民用建筑中的空调设备所产生的振动,以及室外振源(如施工机械、交通工具产生的振动)对建筑的影响。这些振动往往会带来噪声的辐射和固体声沿结构的传播。

隔绝振动的传播有两种情况:

一是积极隔振,即减少振动向周围环境的传播。如对电机、冲床等设备基础采取的隔振。

二是消极隔振,即减少环境振动向建筑物或仪器设备的传播。如对声学试验室、演播室等建筑物以及精密仪器设备所采取的隔振。

4.6.4 温度觉与室内热环境

1.人的热感觉

在人的皮肤上存在着许多温点和冷点,当热刺激或冷刺激相应的作用于它们,就会产生温觉和冷觉。皮肤的重要功能之一就是获得外界温度信息,它对保持体内温度的稳定和维持正常的人体生理机能非常重要。皮肤也具有一定的体温调节的机能,如出汗、颤抖及皮肤血管系统的调节等。

人对温度觉具有很大的适应性,如果刺激的温度保持恒定,则温度觉会逐渐减弱,甚至完全消失。如将手放在35℃的水里,最初产生温觉,浸入几分钟后就逐渐感受不到它;如果将手放在50℃以上或10℃以下的水里,就会出现持续的温觉或冷觉,这就是温度觉的适应。皮肤对不同温度的适应速度是不一样的。一般说来,环境温度离正常的皮肤温度越远,适应所需要的时间就越长。

人的体内温度约37℃。皮肤表面温度略低,而且不同部位有不同的温度,耳郭的温度约28℃,前额的温度约35℃,前臂接近37℃。如果没有衣服遮盖,人体皮肤表面的温度约为33℃,此时,这些部位的皮肤从来不会感到冷或热,这些部位对它们自己的温度产生了适应,其主观感觉温度被称为“生理零度”。这是一个变化的值,表明在此温度变化范围里存在一个中性区。实验表明,皮肤的冷觉或温觉随着表面刺激的面积增加而增强。当较高的温度(45℃)作用于皮肤时,既可以产生烫觉。当室温在20℃~25℃时,烫觉阈限范围约为40℃~46℃。

皮肤温度觉的这些特性对研究衣着和劳动保护及热环境设计都有一定的指导意义。

2.体温调节

皮肤温度觉的特性表现了人对环境温度有很强的适应性。尽管环境温度变化很大,然而人的体内温度基本上是稳定的,如果体温变化超过1℃,就会发生异常的生理征兆。万得尔海得曾测得:当皮肤接触物体时,有时会产生不愉快的感觉,这是由于接触的瞬间皮肤温度迅速下降所致。下降的程度因材料而异。当地面为木地板,表面为17℃~18℃时,才能使人感到舒服。因此,脚掌的瞬间下降温度为1℃以内则对人是适宜的。这说明人体对温度有一定的调节能力,即体温调节。

这里的体温是指人体的中心部位的温度,就是脑、心脏、胃肠等内脏器官的温度,即核心温度。而包围这个核心的皮肤的温度,就是受环境温度影响的外壳温度。如果做一个形象的比喻,就是当环境温度较高时,外壳变薄,当环境温度较低时,外壳变厚。

一日之中人体体温最低的时间是在早晨临起床之前。此时的体温叫做基础体温。起床以后,体温逐渐上升,从傍晚到夜间达到最高,就寝以后逐渐下降,到早晨又达到最低点。人饭后体温会有一些升高,运动或劳动能使体温升高近1℃,安静后又会恢复正常。同环境温度相比,人体体温几乎是稳定的。

要维持体内新陈代谢,人体体内就要不断地消耗能量,此消耗量叫热代谢量或代谢量。这就使得体内生产热量以便保持温度的稳定,就出现了产热量和散热量的平衡问题,也就是体温调节的根本问题。

代谢量因各种条件不同而有差异。空腹静卧的代谢量叫做基础代谢量。由于人体的姿势、运动、环境温度、饮食条件等的不同,代谢量均不相同。人个体、年龄等的差异,代谢量也会不同。

人体吸入的能量只有一部分转化为体能,大部分则变成了热能,这就出现了散热的问题。

3.人体与环境的热交换

在普通气温的条件下,人体的散热主要通过大小便、呼气加温、肺蒸发、皮肤蒸发、皮肤传导辐射等途径进行散热。其中通过皮肤的传导、对流、辐射散热占一大半,约70%,蒸发散热约20%,其余10%是其他地方的散热。从皮肤散的热量占90%左右,所以受环境影响最大的是皮肤。

人的体格、体温、肤温、动作、发汗状态由于受环境的气温、湿度、气流、辐射的影响,加上衣着状况、衣服质地、式样、种类的不同,所以散热条件也不同。在环境的温度条件中,影响最大的仍是气温,但并不是唯有气温决定寒暖,湿度的影响也很大,低湿条件下汗液容易蒸发,而高湿时蒸发受到妨碍。因此,人在湿滑的环境中会有很强的不舒适感。气温在30℃的条件下,湿度按30%、50%逐渐上升,据说在感觉上会提高2℃。现在已有仪器能直接表明不舒适的指数。在美国不舒适指数达到75时,有一半人感到不舒服,达到79时,全部人都会感到不舒服。

身体为适应环境的冷热变化,维持体温稳定,必须增加产热量、散热量,以创造新的平衡。当气温下降、湿度下降、气流增强、辐射降低时,散热量就大,身体趋向冷却,体温下降。为了平衡,就要减少散热,增加代谢量,这种对寒冷的调整叫做寒反应。冬天比夏天皮肤温度降低更多,代谢量增加更大,也就是对寒反应更强烈。

对热的调整是对寒反应的逆向过程,是为增强散热、抑制产热的热反应。由于皮肤血管扩张使血流量增大,皮肤温度就会上升,其结果增加了辐射、对流散热,进而出现发汗,由于蒸发作用又使散热加速。因此当炎热的时候,人们穿着衬衣吸汗比裸露身体更有利于蒸发散热。

皮肤的温冷感和人体的热平衡与人体的衣着条件有密切的关系。穿衣现在的目的在于保护身体,维护身体清洁,帮助运动以及装扮身体的需要。而最初、最根本的目的是防御寒冷。衣服在身体的周围形成了一个温和的热环境,即衣服气候,加上室内气候就形成二重人工环境。衣服气候作为人工环境是人体散热的必经途径,它对热的传导、对流、辐射、蒸发等都有关系,对于寒冷,它具备抑制传导、对流和辐射,对于热,促进其蒸发和对流,并防止来自外部的辐射。

4.最佳温度条件

人体的血液循环是抗重力循环,人体的生理活动是一个振荡过程。体能和环境能量的交换是一个动态的平衡。体温的稳定是保护脏器、大脑等机体的需要。这种体温的稳定是必须在通过皮肤、呼吸等功能与环境进行能量交换的前提下实现的。如果一个人长期停留或生活在一个恒定的环境温度里,则其生理功能就要衰退,心理就要发生障碍,严重的还会生病。长期在净化恒温的车间里工作的人就会出现这样的情况。因此,需要寻找一个最佳的温度条件,既要防止环境温度的过热或过冷对人体造成伤害和对情绪造成不安,又要避免环境温度过于稳定而影响人体健康。

关于最佳温度条件,许多人都做过实验。1923年,亚古洛氏根据气温、湿度、气流三者的综合指标,制成了有效温度(实效温度、感觉温度ET)图。因为没有考虑辐射的影响,1972年美国加热、冷冻、空气调节师协会(ASHRAE)对此进行了修订,发表了新有效温度(ET),这样,温度条件的四个因素(气温、湿度、气流、辐射)综合地对体温调节或寒暑感觉产生影响。这个图表显示:舒适的温度范围,其ET约为23℃~27℃,而21℃~23℃是稍凉的舒适界限,27℃~29℃是稍热的舒适界限。比较而言,在13℃以下人会感到“不舒服的寒冷”,36℃以上人会感到“不舒服的炎热”,而41℃以上则“难以忍受”。

但资料显示,看不出最佳温度的性别差和季节差。但从办公室的实际调查来看,夏天和冬天相比,女性比男性喜欢较高的温度;年轻人同老年人相比,老年人喜欢较高的温度。另外还有衣着和代谢量的差异,故最佳温度条件仅供确定环境温度标准时参考。

5.人体与室内热环境

在任何环境交互作用过程中,皮肤是保护人体不受或减轻自然气候侵害或伤害的第一道防线,衣着是第二道防线,房屋则是第三道防线。因此,与室内设计相关的则是第三道防线,即室内的供暖、送风、通风的标准和质量,也就是创造适合人体需要的健康的室内热环境。

(1)供暖。冬季供暖首先考虑室外的热环境,根据地域差、个人差、衣着差、职业差的特点,确定室内合适的温度,参照有效温度线图,确定适当的舒适温度;根据国家采暖规范确定供暖标准。

由于房间的部位不同,室内温度变化幅度是相当大的,房间和走廊不一样,卫生间和卧室不一样,有的温差在冬季会相差10多摄氏度,这就会造成生理负担,因此提倡局部采暖。由于冬季气候干燥,容易使流感病毒繁衍,故供暖时要考虑一定的空气湿度,以利健康。

另外,人体冬季很容易产生静电。静电一般在物体相互摩擦时产生,当静电积累到一定程度时就会放出火花。人体之所以有静电,在走路时鞋底和地板摩擦是一个很重要的原因。最高时可达10000V以上。但电流很小,还是安全的。当人体电压达到3000V以上时,就会和金属材料之间产生放电。为了防止这种现象,可以采用很多方法,首先要研究地面的装修材料,羊毛和尼龙地毯在空气干燥时产生的静电量大,而且容易放电。与此相反,聚丙烯,或过去一直使用的乙烯树脂在这个问题上大体使人放心。无论哪一种地毯,在冬季使用时都应注意。室内温度高,就不会产生静电,室内温度为20℃,湿度大于60%时,就不会发生静电打人现象。也可将室内与人能接触的金属材料用毛皮或绝缘材料包裹。

(2)送冷。夏季送冷与供暖相反,但不要使室内温度降过了头。一方面过冷会使人不舒服,另一方面人再到室外会感到更热。所以室内外的温差控制在5℃以内,最多不要超过7℃。

其次要注意气流问题,从空调的或室内冷气设备的出风口直接送出来的风,在2m处的风速也有1m/s。况且冷气只有16℃~17℃,这样会感到过冷,容易生病,故要避免风口直接对着人体。

(3)通风。通风与换气的方法有两种,一种是自然通风,一种是机械通风(或空气调节)。自然通风是借助于热压或风压使空气流动,使室内空气进行交换。

一般应尽可能采用自然通风,不仅节省设备和投资,而且更有利于健康。即使在冬季,适当地进行自然通风或换气,也会防止病毒的传播。在夏季,自然通风更有利于人体发汗,降低体温,增强人的舒适感。

只有当自然通风不能保证卫生标准或有特殊要求时,才用机械通风或空气调节来解决。

自然通风的实现首先在建筑规划、总平面布置、建筑形体和朝向时解决,其次是建筑门窗洞口的位置和大小。

4.6.5 痛觉与室内环境

1.皮肤痛觉

痛觉的生物学意义是危险信号,能动员机体进行防卫。人和动物的各种组织,如皮肤、肌肉、筋膜、神经以及各个器官,受到各种不同的强烈刺激时都会产生痛觉,而痛觉又受到人的情绪、动机等因素的影响,因此有关痛觉的研究非常复杂。

皮肤受到足够强的机械的、化学的、电的种种刺激,就会产生痛觉。与其他感觉相比,痛觉没有专一的适宜刺激。

皮肤痛觉长期以来被认为是触觉感受器受到过渡刺激所产生的,而不是一个独立的肤觉。但某些实验也证明痛觉是独立存在的。近年来,对痛觉的认识是趋于痛觉是感觉的、情绪的和动机的因素的结合。

痛觉的反应是各式各样的,有语言的(呻吟、哭喊等)、面部表情、躯体的动作以及各种生理反应。

皮肤痛觉与深部痛觉、内脏痛觉紧密联系。按痛觉的性质来分,一般分为锐痛和钝痛两种痛觉。如果外界的伤害性的刺激作用皮肤是短暂的则感到锐痛,如果是较长时间则感到钝痛。

痛觉感受性和触觉感受性不同,如指尖有很高的触觉感受性,但却具有较低的痛觉感受性。

身体不同部位的痛觉阈是不同的。上肢、背和下腹的阈值较低;头颈和下肢的阈值较高。女性的痛觉低于男性,并随着年龄的增加而增高。

影响痛觉的因素有很多,和年龄、性别、情绪、分心、暗示、判断等精神因素以及植物神经系统的功能状态、室温、测定时间等均有关。

实验发现一个痛觉可以影响另一个痛觉。这种影响常表现为痛阈升高或痛觉强度降低,以及痛觉消失和痛觉点位移等;同时发现一个痛觉能够降低另一个痛觉,而且一个痛觉对另一个痛觉的抑制效应可以出现在身体的不同部位。中医上的针灸疗法就是这个原理。

2.痛觉与室内界面

没有痛觉或痛觉过于迟钝的人是很危险的,因为他失去了对危险性刺激的反应信号。痛觉的特性对于医学研究有很大的指导意义,而与室内环境的关系,像皮肤的触压觉一样,皮肤的痛觉反映在与室内界面的关系上。而身体内部的痛觉与环境振动、环境噪声、局部过热环境有关。

痛觉与室内界面的关系,要求室内配件和局部设计,凡是接触皮肤的部位要保持光滑、无刺伤的危险,如扶手、台口、墙角、设备拉手和开关等。

痛觉与环境振动的关系,要避免振源的持久振动引起皮肤或内脏的持久钝痛,轻者可能会使人麻木,重者会损伤人的器官。

痛觉与环境噪声的关系,主要防止高强噪声对人耳的刺痛和损伤,如果噪声源不能控制,最好做个体防护。

痛觉与局部过热的关系,要防止蒸汽、开水、高温的金属开关及火苗等热源的烫伤。

由于痛觉不是单一的刺激引起的,因此,痛觉与室内环境的关系,是人体多种器官与环境的关系。人和环境交互作用过程中,环境过强的刺激都会引起痛觉,如眼痛、耳痛、头痛等,故痛觉不是皮肤仅有的特性。