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清华大学 建筑学院人因实验室 适老宜居环境和建筑人因工程学研究

引言

在建筑与空间设计领域,尤其是面向老年人、儿童及特殊群体的适老适幼环境研究中,传统设计往往依赖经验与静态数据,难以真实、全面地反映人在空间中的行为、生理与心理状态。如何精准捕捉人在环境中的行为、视觉关注、生理反应与空间轨迹,已成为提升建筑人性化设计与健康康复研究的关键瓶颈。

清华大学建筑学院人因实验室,聚焦于建筑适老性、人因工程学与健康康复等前沿方向,正通过一套多模态、高精度、全维度的人因数据采集与分析系统,突破传统研究的局限。该系统整合身体动作捕捉、眼动追踪、生理监测、行为分析、空间定位与VR模拟等先进技术,实现对“人环境行为”关系的系统化、科学化解析。

我们助力清华大学建筑学院,构建起领先的多模态数据融合实验研究平台,不仅支持其围绕年人、儿童、残障人士等群体的行为与认知开展深入人因工程学研究,更推动建筑设计从“经验驱动”迈向“数据驱动”,为适老化、适幼化及包容性设计提供扎实的科学依据与创新动力。

通过技术与设计的深度融合,我们共同致力于打造更安全、更舒适、更贴合特殊人群真实需求的居住环境,让每一个空间都真正服务于人。


客户名称:清华大学 建筑学院

项目名称:建筑学院人因实验室

研究方向:建筑适老性、老年人建筑工效学研究、建筑与城市更新、适老宜居环境和建筑人因工程学研究、人因工程学、人体动作数据、适老化设计


解决方案技术亮点

核心设备配置:

  • Xsens MVN Awinda 惯性动作捕捉
  • Dikablis Glasses 3 眼镜式眼动追踪系统
  • PhysioLAB 可穿戴无线生理监测系统
  • D-LAB Video 视频行为观察记录与分析系统
  • Localino RTLS无线位置追踪系统
  • KAT虚拟现实万向行动平台

该项目通过结合以上先进设备构建了一套全维度、高精度、实时同步的人因数据采集与分析平台。

技术亮点:

1多模态数据融合:实现行为(姿态、眼动、轨迹)、生理(心电、皮电、肌电)、心理(注意力、情绪)数据的同步采集与关联分析,突破单一模态研究的局限性。

2跨学科研究支撑:为心理学、康复医学、计算机科学、工业设计等领域的交叉研究提供标准化实验平台。

3特殊群体研究突破:支持老年人、儿童、残障人士等群体的行为与认知研究,推动包容性设计(Inclusive Design)发展。

4技术应用转化:成果可应用于智能康复设备、人机交互系统、虚拟现实训练等产业场景,如:基于眼动数据的驾驶员疲劳监测系统;结合生理反馈的心理健康评估工具;VR康复训练方案优化。


项目成果与科研应用:

  • 老年人厨房行为与适老化设计
  • 老年人照护行为空间数据研究
  • 婴幼儿洗浴行为与卫生间适幼化设计

相关成果资料:

1、金爽,程晓青. 老年人烹饪行为基础研究对厨房适老化设计的启示[J]. 世界建筑,2024(5):94-99. DOI:10.3969/j.issn.1002-4832.2024.05.016.

论文摘要:文章基于人因工程学视角开展基础研究,观测并采集老年人烹饪行为,搭建空间行为模型,对比分析老年人行为特征,探究其与厨房空间布局、家具设施之间的关系,为厨房适老化设计提供科学依据。

2、吴艳珊,程晓青. 老年人照护行为人因数据研究与启示[J]. 世界建筑,2024(6):47-53. DOI:10.3969/j.issn.1002-4832.2024.06.008.

论文摘要:老年人照护行为空间基础数据缺乏的问题制约了适老化设计的精准性和适配性.本研究从人因工程学视角出发,探索信息技术在老年建筑领域的交叉应用,破解如何精准提取人体行为空间基础数据的难题,建构老年人照护行为动态数据采集的方法路径,通过模拟实验获取床边空间重点照护行为的空间基础数据,从行为占用空间情况、行为动作形态等角度对数据进行分析,并将数据应用在对标准图集示例的验证分析中,为提升适老化设计水平提供参照。

3、金爽,程晓青,肖茗瀚,等. 婴幼儿洗浴行为人因工程学研究对住宅卫生间设计的启示[J]. 建筑技艺,2024,30(7):52-57. DOI:10.3969/j.issn.1674-6635.2024.07.008.

论文摘要:为育龄家庭提供优质的硬件环境是建设全龄友好城市的重要环节.基于前期对有孩家庭卫生间育儿行为的调研,针对婴幼儿盆浴开展人因工程学实验.通过采集助浴者的动作骨骼数据,构建动态行为-空间模型,探索”人””机””环”各要素间的关系,解析卫生间环境与婴幼儿盆浴行为的矛盾点,从适幼化视角提出住宅卫生间设计优化建议