人类设计中的6则安全文化趣事

文/王秉

古人赞女人之美曰：“增之一分则太长，减之一分则太短”，关键的安全设计也可类比为：“增一分则安，减一分则危”。据本书作者考证，可以说，安全设计理念一直贯穿于整个人类安全实践过程之中，它可视为是人类科学安全文化的精华。不妨我们去探寻几则有趣的蕴含于人类安全设计中的安全文化趣事。

远至原始社会的设计，近至现代社会的设计，大到城市与建筑等的设计，小到家具，甚至是别针、纽扣和剃须刀等的设计，处处蕴含着人类宝贵的安全设计理念，其是人类科学安全文化之典范。

1.      远古设计中的安全文化趣事

原始社会的安全设计文化主要体现在工具、居所和部落（或聚落）的安全设计3方面：

（1）工具方面的“安全设计”。

早在原始社会，人类为了促进生产发展和抵御外界的侵袭，便开始使用木、石等材料来制造生产工具和防御器具。这些器具的产生和使用可以看成是人类早期通过“设计”来对自身技能的弥补和对自身肢体行动的延伸，同时它们也具有重要的安全防御功能。伴随着生产技术的进步，铁、铜等金属材料逐渐被人们应用到工具的制造中，又进一步促进生产的发展及生产力与安全防御水平的提高。

（2）居所方面的安全（包括健康）设计。

原始社会初期，人类以自然洞穴为栖身之所。这种岩洞在北京人遗址等均有发现，其共同特点：①洞口选择一般较小，可借以避免寒风侵袭及防止野兽侵扰；②洞口方向选择朝南，因我国冬天有强劲的西北风，洞口方向不加考虑，就难以抗御寒风的袭击，不利于保暖；③洞口的地势选择一般较高，要求封闭性好，洞内无水，这样有利于防潮，有利于卫生保健。后来，洞居的不利促进原始人走出洞穴，在地面上建造栖身之所，产生了巢居和穴居，巢居和穴居更有利于安全和健康，它们可以比较有效的防止野兽的袭击。为了更好地防潮，先民们又探索了一些方法，例如：先将室内地面和壁面拍实，继用颗粒细小的泥土涂抹等。半坡早期的穴居遗址出现了在泥土中掺加草筋，提高泥土的抗拉性能和凝结力，使防水性也有所提高。在仰韶文化建筑遗址中，很多地面有烧烤层，即红烧土地面，这一技术后来又应用于墙壁和屋面上，烧烤陶仅是当时人们所能找到的最好的防潮措施，预防了因潮湿而致的病患。此外，新石器时代，中国居室建筑快速进步，河姆渡遗址的干栏式建筑就比较典型，遗址出土，有圆本、方木、木板等千件以上，并发现有榫卯结构和企合板。干栏式建筑由巢居发展而成，有避瘴气、毒虫与防潮作用，对人类健康是有利的。

（3）部落（或聚落）方面的安全设计。

考古资料表明，氏族人聚落遗址周围一般都有一道甚至几道壕沟，兼具防御野兽、洪水、潮湿和部落间的战争以及防御野火的安全功能，这可视为是古代城市护城河的雏形。后来，在聚落布局上又出现了功能分区，一般分为居住区、烧陶窑场和公共墓地，以避免烧陶区因常年用火而对居住区造成安全威胁。

上述先民安全设计的例子表明，原始人也具有一定的安全（包括健康）设计知识，这是人类安全设计文化的摇篮，更是人类科学安全文化诞生的重要标志。

2.      中国古代城市设计中的安全文化趣事

中国古代城市设计中的安全文化主要体现在军事安全防御、防洪与防火3方面，这里着重谈中国古代城市的防洪与防火设计。具体如下：

（1）中国古代城市的防洪设计。

中国古代城市的一大空间特色就是城墙环绕城市，并辅以护城堤防和护城河，这固然是军事防御的需要，但同时也是城市防洪的重要保障，因此它的最重要功能和价值是安全防御和守护功能。如北宋东京的三重城墙及护堤就对防御外部洪水侵入城内起到很重要的作用；明清北京城的三海以及紫禁城的筒子河就拥有很大的蓄水容量，是城市重要的防洪空间；古城杭州西湖宋朝时曾经一度半为葑田（湖面被葑草即水草覆盖），雨多时无法储蓄，干旱年湖水干涸，后经苏东坡提议开浚西湖，以葑草与淤泥修成长堤，后人称为“苏堤”，在湖中立三座石塔，塔内湖面不准种植菱藕，以免再次湮塞，即为“三潭印月”，既减轻了城市旱涝灾害，也美化了城市空间。还有很多历史名城都具有优美的河湖水系空间，这些空间除了担负城市供水、水运交通的功能外，还具有防洪排涝的安全调蓄功能。

（2）中国古代城市的防火设计。

除了水灾，火灾也是我国古代城市所面临的一种常见重要灾害。中国古代城市的防火设计的主要体现是：①自周王城开始，我国古代城市建设就愈加明确地用宽阔的道路和围墙划分城市防火单元；②利用自然河道，组织城中通达的水系用于生活与防火；③有明确的功能分区，将手工业区、市场区等易火区与宫室区、居住区分开；④采用方格网的空间布局，利于扑救与疏散，防止延烧；④建设园林、开辟广场用于隔断火灾和疏散避难。以宋代城市为例，汴州在商品经济发展的冲击下，建筑拥挤、城市火灾频繁，后在城市改扩建中贯穿了防火思想，增加了城市用地，拓宽道路，增设广场，增大了建筑物间的防火间距，疏浚了汴河，沿街划定植树地带，增加城市绿化。在一些中小城镇创造了一种“火巷”，宽度很小，两侧建筑用封火山墙封闭，且不对其直接开窗，大大节约了城市用地，具有较理想的防火效果。宋代城市建设还十分重视园林与水系，既美化了城市环境、丰富了城市空间，又提供了防火间隔和疏散用地。

3.      中国古代建筑设计中的安全文化趣事

早期人类由于力量有限，属于“天赐安全”的生存时代，物品中有许多反映人类“畏天”的安全思想的设计，比如我国古代的建筑多为木构，害怕火灾，就常在建筑屋顶的正脊中间塑一个宝瓶（如图1所示），寓意“以水镇火”。这种心理安全需求往往转化为一种设计意识，由本章前文所述可知，我国宁波著名的藏书楼为了预防火灾，求得上天庇佑，甚至取名“天一阁”，“天一”出自“天一生水，地二生火，天三生木，地四生金。地六成水，天七成火，地八成木，天九成金，天五生土”（《尚书大传·五行传》），原本出处是远古人类观测天象而形成的“河图”。河图以十数合五方，其中“天一生水，地六成之”，故“天一”可以镇住火灾。

图1  古代建筑屋顶的正脊中间塑的宝瓶

此外，日照海曲汉墓出土的汉代龟座凤形灯（如图2所示），其上为凤凰鸟（朱雀）头顶灯盏的式样，下为龟形座，具有很深的安全文化内涵。朱雀在四象中主南方，南方为火，所以朱雀象征火。以朱雀做灯柱，头顶着燃烧火焰的灯盏，自然具有帮助灯火长明之意。龟（玄武）在四象中主北方，北方为水，所以龟象征着水。这种设计恰好反映了古人祈福于天的安全意识，以水镇住可能发生的火灾，因此，以龟做底座。

图2  日照海曲汉墓出土的汉代龟座凤形灯

4.      中国古代家具设计中的安全文化趣事

从中国古代家具的3个不同时期，可看出不同中国古代家具时期在家具设计中所体现的安全人机工程学思想，具体分析如下：

（1）跪坐式的矮型家具时期在家具设计中所体现的安全人机工程学思想。

人类最初生活在热带密林中，主要是“栖巢居树”的生活方式。当人们从树上转移到地面或洞穴时，主要是席地而坐而卧的生活方式，因此出现了家具的雏形：席褥，它有保暖防潮等作用。手工业的发展使其制作工艺简单、类型增多，使用的舒适性也显著提高，与之匹配的矮型家具也相继出现。木制家具已显露出安全人机工程学思想：凭几是席褥的副产物，跪坐时的凭靠用具，为缓解人们长时间的跪坐姿势造成的疲劳感，减轻腰部压力。

总之，从安全人机工程学角度看，矮型家具时期的家具结构能提供舒适的休息方式，能满足人的安全舒适需要。

（2）过渡家具时期在家具设计中所体现的安全人机工程学思想。

过渡时期的家具尺寸、形式和种类等与前后两个时期都有显著差异，主要由三个过渡阶段组成：第一阶段在东汉时期，西域文化传入，改变中原的生活起居观念，生活方式由席地而坐向以床为中心转变，这是矮型向高型演变的端倪；第二阶段在魏晋南北朝时期，通过佛教造像和壁画中的生活场景，将高型家具式样传入中原，襟然跪坐不再是唯一的坐姿，侧身斜坐、盘足平坐、后斜倚坐等坐姿也日趋流行；第三阶段在唐、五代十国时期，佛、汉文化高度融合，产生的新型高型家具在当时被视为时尚典范，与之配套发展的还有高足椅桌，基本代替了凭几等矮型家具。

从舒适度、人体坐姿、静受力分析来看，使用中高型的过渡家具一方面放松腿部肌肉，减缓不舒适感，另一方面使起坐姿态转变更灵活，伸展空间更大。

（3）垂足而坐的高型家具时期在家具设计中所体现的安全人机工程学思想。

高型家具真正成型是在宋朝以后，人的坐姿习惯已完全过渡为垂足而坐，生活方式由以床为中心进入到以桌椅为中心，此时家具的尺寸设计和使用功能都更符合人机设计。如明代的椅子，正面看，构件细、弯曲弧度大，扶手、靠背采用弯曲变化的设计，扩大了起坐空间，使人起坐自如，适合人体坐姿和起坐需要；侧面看，靠背的弯曲弧线宛如人体背部至颈部的曲线，这些曲线主要源于人体模型，凡与人体接触的部位、构件、铜件都制作的圆润、柔和，给人舒适的感觉。陈设时，与周围的环境相适应，能主动融入所处的环境，充满艺术的协调美。另外，同类型的家具会因不同的使用功能有不同的存在形式，如琴桌、棋桌、画桌等均是桌的一种，这样一方面物尽其职，另一方面人使用时更舒适、便捷。

总之，高型家具的安全人机工程学痕迹表现在人－物协调过程中更注重人的感受，人－物－环系统中能互相匹配。

5.      小小“剃须刀”设计中的安全文化趣事

可以说，安全一直就是产品设计中考虑的重要内容，甚至是产品改良、发展的触媒。剃须刀是个明显的例子，早期的男士用蚌壳、燧石，后来用青铜、铁质工具，都容易刮伤脸。1771年扁平的剃刀面世，1828年谢菲尔德沿刀刃加了保护，到1880年锄形的剃刀已经很安全了。但吉利特尔又开发出可更换刀片的安全剃须刀，一举成功，发展为现在的吉列公司。1931年美国退伍军官希克中校又发明了电动剃须刀。在剃须刀一系列的设计改良中可以清晰地看到安全设计的影子，如何便于剃须可能是设计师首先考虑的，但如何安全地剃须则是设计师必须考虑的。

6.      小小“别针”和“纽扣”设计中的安全文化趣事

设计与产品安全的关系可以2个日常的小产品——“别针”和“纽扣”为例。别针的产生就来源于人的生理需求和安全（包括健康）需求，即人类御寒的衣物穿上身后如何合拢？不合拢的衣物，其御寒作用无法发挥，设计师给出了自己的解决方案——别针，将衣襟别扣在一起，能够解决上述的保暖问题，可是新的安全问题随之产生——别针会对人体产生伤害，于是设计师发明出安全别针，直至为纽扣、拉链所取代。

值得一提的是，从这一小产品的安全设计例子可以看出，产品安全设计研究的思路可以循着产品安全的发生历程展开，即其折射出了“发现安全问题→提出安全问题→分析安全问题→解决安全问题→发现新安全问题”的产品安全设计的重要逻辑脉络，这可为其他产品的安全设计研究提供理论与方法指导和借鉴。

主要参考文献：

王婷,吴超.中国古代家具的人机工程学痕迹研究[J].青岛理工大学学报,2012,33(5):104-110.

江牧.工业产品设计安全的伦理剖析[J].装饰,2007(9):14-17.

金磊.我国古代城市的防灾设计[J].中国减灾,2011(20):38-38.