工作强度讲义汇总.pptx

Northeastern UniversityNortheastern University第第八八章章 体体力力工工作作负负荷荷1/62 人因工程学 机械工业出版社 第八章第八章 体力工作负荷体力工作负荷 第第八八章章 体体力力工工作作负负荷荷 人因工程学 机械工业出版社 2/62Northeastern UniversityNortheastern University本 章 内 容n人体活动力量与耐力人体活动力量与耐力n体力工作负荷及其测定体力工作负荷及其测定n体力工作时的能量消耗体力工作时的能量消耗n作业时氧耗动态作业时氧耗动态n劳动强度分级劳动强度分级n体力疲劳及其消除体力疲劳及其消除 第第八八章章 体体力力工工作作负负荷荷 人因工程学 机械工业出版社 3/62Northeastern UniversityNortheastern University 第一节第一节 人体活动力量与耐力人体活动力量与耐力 人体活动的最基本特征有三个：力量、耐力和能量代谢，三者联人体活动的最基本特征有三个：力量、耐力和能量代谢，三者联系密切。系密切。本节将着重介绍人体活动的力量特征和耐力特征。本节将着重介绍人体活动的力量特征和耐力特征。第第八八章章 体体力力工工作作负负荷荷 人因工程学 机械工业出版社 4/62Northeastern UniversityNortheastern University 一、人体活动力量一、人体活动力量 人人能能够够发发挥挥出出力力的的大大小小，决决定定于于人人体体的的姿姿势势、着着力力部部位以及力的作用方向。位以及力的作用方向。施施力力部部位位可可把把人人体体力力量量分分为为手手部部力力量量、脚脚（含含腿腿）部部力量、背部力量和颈部力量。力量、背部力量和颈部力量。人人的的操操作作是是由由手手和和脚脚来来完完成成。因因此此，手手部部力力量量和和脚脚部部力量在所有各类力量中起着重要的作用。力量在所有各类力量中起着重要的作用。第一节第一节 人体活动力量与耐力人体活动力量与耐力第第八八章章 体体力力工工作作负负荷荷 人因工程学 机械工业出版社 5/62Northeastern UniversityNortheastern University 一、人体活动力量一、人体活动力量 （一）手部力量（一）手部力量 （1）握力：握力的大小在很大程度上反映手的用力能力。握）握力：握力的大小在很大程度上反映手的用力能力。握力大小因年龄、性别等因素的变化而有很大的差异。表力大小因年龄、性别等因素的变化而有很大的差异。表8-1是根据是根据对一组被试的测定所得到的实验结果。从表对一组被试的测定所得到的实验结果。从表8-1可以看出，人体力可以看出，人体力量与人的年龄、性别有关，年龄和性别对力量有很大的影响。量与人的年龄、性别有关，年龄和性别对力量有很大的影响。第一节第一节 人体活动力量与耐力人体活动力量与耐力第第八八章章 体体力力工工作作负负荷荷 人因工程学 机械工业出版社 6/62年龄/岁男 性女 性人 数左手/N右手/N人 数左手/N右手/N4556677889910101111121213131414151516161717182024252930一343539404445495054555960以上1042133128217148125124151243184186163981491229264526122372619.634.344.157.8281.3491.14115.64127.4178.36200.9239.12276.36303.8308.7392392.98393.96378.28371.42375.34347.9344.96305.7628.4238.2255.8669.5896.04104.86125.44142.1194.04219.52254.8298.9321.44335.1643.5425.32421.4398.86397.88403.76370.44364.56315.5662812012l22312214810114415310097498830311716282182315.6820.5827.4440.1852.9262.7280.3695.06144.06167.58198.94209.72209.72231.28237.16254.8242.06236.18231.28237.16220.5195.0219.628.4236.2650.9665.6675.4695.06113.68160.72186.2221.48230.3229.32248.92251.86267.54249.9246.96245.98247.94237.16198.94表表8-1 男女握力平均值男女握力平均值 第第八八章章 体体力力工工作作负负荷荷 人因工程学 机械工业出版社 7/62Northeastern UniversityNortheastern University 一、人体活动力量一、人体活动力量 （一）手部力量（一）手部力量 （2）手的操纵力。手的操纵力与人的作业姿势、用力方向等）手的操纵力。手的操纵力与人的作业姿势、用力方向等因素有关。因素有关。1）坐姿手操纵力（图）坐姿手操纵力（图8-1 坐姿工作时不同角度得比例测定）坐姿工作时不同角度得比例测定）2）立姿手操纵力（图）立姿手操纵力（图8-2 立姿操纵时手的拉力和推力）立姿操纵时手的拉力和推力）3）卧姿手操纵力（图）卧姿手操纵力（图8-3 卧姿时不同肘角伸臂的臂力测定）卧姿时不同肘角伸臂的臂力测定）4）常见手部操作动作及其力量极限（图）常见手部操作动作及其力量极限（图8-4为常见手部操作动作为常见手部操作动作及其力量极限推荐值）及其力量极限推荐值）第一节第一节 人体活动力量与耐力人体活动力量与耐力第第八八章章 体体力力工工作作负负荷荷 人因工程学 机械工业出版社 8/62Northeastern UniversityNortheastern University图图8-1坐姿工作时不同角度的臂力测定坐姿工作时不同角度的臂力测定图图8-2 立姿操纵时手的拉力和推力立姿操纵时手的拉力和推力第第八八章章 体体力力工工作作负负荷荷 人因工程学 机械工业出版社 9/62Northeastern UniversityNortheastern University图图8-3 卧姿时不同肘角伸臂的臂力测定卧姿时不同肘角伸臂的臂力测定图图8-4常见手部操作动作及其力量极限推荐值常见手部操作动作及其力量极限推荐值第第八八章章 体体力力工工作作负负荷荷 人因工程学 机械工业出版社 10/62Northeastern UniversityNortheastern University 一、人体活动力量一、人体活动力量 （二）脚部力量（二）脚部力量 脚产生的力的大小与下肢的位置、姿势和方向有关。一般坐姿脚产生的力的大小与下肢的位置、姿势和方向有关。一般坐姿时，右脚最大蹬力平均可达时，右脚最大蹬力平均可达2568N,左脚为左脚为2362N；膝部伸展角度；膝部伸展角度在在13001500或或16001800之间时，脚蹬力最大。之间时，脚蹬力最大。一般来说，右脚脚力大于左脚；男性脚力大于女性脚力。脚力一般来说，右脚脚力大于左脚；男性脚力大于女性脚力。脚力控制器的操纵力最大不应超过控制器的操纵力最大不应超过264N。否则易疲劳。右脚使用力的。否则易疲劳。右脚使用力的大小、速度和准确性都优于左脚。大小、速度和准确性都优于左脚。操作频繁的作业应考虑双脚交叉作业。操作频繁的作业应考虑双脚交叉作业。第一节第一节 人体活动力量与耐力人体活动力量与耐力第第八八章章 体体力力工工作作负负荷荷 人因工程学 机械工业出版社 11/62Northeastern UniversityNortheastern University二、人体活动的耐力二、人体活动的耐力 一般把人体能够在较长时间内保持特定工作水平的能力称为耐一般把人体能够在较长时间内保持特定工作水平的能力称为耐力。力。研究表明，随着活动持续时间的增加，人体力量出现下降。研究表明，随着活动持续时间的增加，人体力量出现下降。人体力量与持续时间之间存在一种非线性的反比关系，如下图所示。人体力量与持续时间之间存在一种非线性的反比关系，如下图所示。第一节第一节 人体活动力量与耐力人体活动力量与耐力第第八八章章 体体力力工工作作负负荷荷 人因工程学 机械工业出版社 12/62Northeastern UniversityNortheastern University 第二节第二节 体力工作负荷及其测定体力工作负荷及其测定 体力工作负荷是指人体单位时间内承受的体力工作量的大小。体力工作负荷是指人体单位时间内承受的体力工作量的大小。工作量越大，人体承受的体力工作负荷强度越大。人体的工作能工作量越大，人体承受的体力工作负荷强度越大。人体的工作能力是有一定限度的。力是有一定限度的。对操作者承受负荷的状况进行准确评定，既能保证工作量，对操作者承受负荷的状况进行准确评定，既能保证工作量，又能防止操作者在最佳工作负荷水平外超负荷工作，是人机系统又能防止操作者在最佳工作负荷水平外超负荷工作，是人机系统设计的一项重要任务。设计的一项重要任务。一、体力工作负荷的定义一、体力工作负荷的定义第第八八章章 体体力力工工作作负负荷荷 人因工程学 机械工业出版社 13/62Northeastern UniversityNortheastern University 第二节第二节 体力工作负荷及其测定体力工作负荷及其测定 可运用上述生理指标和生化指标的变化测定人体工作负荷水可运用上述生理指标和生化指标的变化测定人体工作负荷水平，体力工作负荷可以从生理变化、生化变化、主观感觉等三个平，体力工作负荷可以从生理变化、生化变化、主观感觉等三个方面进行测定。方面进行测定。二、二、体力工作负荷的测定体力工作负荷的测定 （一）生理变化测定（一）生理变化测定 生理变化测定主要通过吸氧量、肺通气量、心率、血压和肌电图生理变化测定主要通过吸氧量、肺通气量、心率、血压和肌电图等生理变量的变化来测定体力工作负荷。生理变化的测定也可以使用等生理变量的变化来测定体力工作负荷。生理变化的测定也可以使用某些派生的吸氧量和心率指标。某些派生的吸氧量和心率指标。第第八八章章 体体力力工工作作负负荷荷 人因工程学 机械工业出版社 14/62Northeastern UniversityNortheastern University 第二节第二节 体力工作负荷及其测定体力工作负荷及其测定 （二）生化变化测定（二）生化变化测定 经常的测定项目：乳酸和糖原的含量。体力负荷对人体尿蛋经常的测定项目：乳酸和糖原的含量。体力负荷对人体尿蛋白含量有明显的影响，即所谓的白含量有明显的影响，即所谓的“运动性尿蛋白运动性尿蛋白”现象。现象。二、二、体力工作负荷的测定体力工作负荷的测定 （三）主观感觉测定（三）主观感觉测定 主观感觉测定是通过如图主观感觉测定是通过如图8-6所示的自认劳累分级量表进行评价。所示的自认劳累分级量表进行评价。经过多次修改，目前普遍使用的是经过多次修改，目前普遍使用的是15点（点（620点）量表，该量表的点）量表，该量表的特征是要求操作者根据工作中的主观体验对承受的负荷程度进行评判。特征是要求操作者根据工作中的主观体验对承受的负荷程度进行评判。图8-6 自认劳累分级量表第第八八章章 体体力力工工作作负负荷荷 人因工程学 机械工业出版社 15/62Northeastern UniversityNortheastern University 第三节第三节 体力工作时的能量消耗体力工作时的能量消耗 体内能量的产生、转移和消耗叫做能量代谢。能量代谢按机体内能量的产生、转移和消耗叫做能量代谢。能量代谢按机体所处状态，可以分为三种：基础代谢量、安静代谢量、能量代体所处状态，可以分为三种：基础代谢量、安静代谢量、能量代谢量。谢量。一、基础代谢量一、基础代谢量 基础代谢量，是人在绝对安静下基础代谢量，是人在绝对安静下(平卧状态平卧状态)维持生命所必须消耗维持生命所必须消耗的能量。的能量。正常人的基础代谢率比较稳定，一般不超过正常平均值的正常人的基础代谢率比较稳定，一般不超过正常平均值的15%。我国人体表面积的公式为：我国人体表面积的公式为：体表面积体表面积(m2)=0.0061身高身高(cm)+0.0128体重体重(kg)-0.1529 (8-1)基础代谢量基础代谢量=基础代谢率平均值基础代谢率平均值(B)人体表面积人体表面积(S)持续时间持续时间(t)=BSt (8-2)第第八八章章 体体力力工工作作负负荷荷 人因工程学 机械工业出版社 16/62Northeastern UniversityNortheastern University 第三节第三节 体力工作时的能量消耗体力工作时的能量消耗二、安静代谢量二、安静代谢量 安静代谢量是指机体为了保持各部位的平衡及某种姿势所消耗安静代谢量是指机体为了保持各部位的平衡及某种姿势所消耗的能量。的能量。安静代谢量包括基础代谢量和为维持体位平衡及某种姿势所增安静代谢量包括基础代谢量和为维持体位平衡及某种姿势所增加的代谢量两部分。通常以基础代谢量的加的代谢量两部分。通常以基础代谢量的20作为维持体位平衡作为维持体位平衡及某种姿势所增加的代谢量，因此，安静代谢量应为基础代谢量的及某种姿势所增加的代谢量，因此，安静代谢量应为基础代谢量的120。安静代谢率记为。安静代谢率记为R，R1.2B。安静代谢量安静代谢量=RSt1.2BSt (8-3)式中，为安静代谢率（式中，为安静代谢率（kJ/(m2h)；为人体表面积（）；为持；为人体表面积（）；为持续时间（续时间（h）。）。第第八八章章 体体力力工工作作负负荷荷 人因工程学 机械工业出版社 17/62Northeastern UniversityNortheastern University 第三节第三节 体力工作时的能量消耗体力工作时的能量消耗三、能量代谢量三、能量代谢量 人体进行作业或运动时所消耗的总能量，叫能量代谢量。人体进行作业或运动时所消耗的总能量，叫能量代谢量。能量代谢量包括基础代谢量，维持体位增加的代谢量和作业能量代谢量包括基础代谢量，维持体位增加的代谢量和作业时增加的代谢量三部分。也可以表示为安静代谢量与作业时增加的时增加的代谢量三部分。也可以表示为安静代谢量与作业时增加的代谢量之和。能量代谢率记为代谢量之和。能量代谢率记为M。能量代谢量能量代谢量=MSt (8-4)式中，式中，M为量代谢率（为量代谢率（kJ/h m2）；为人体表面积（）；为人体表面积（m2）；为）；为测定时间（测定时间（h）。）。第第八八章章 体体力力工工作作负负荷荷 人因工程学 机械工业出版社 18/62Northeastern UniversityNortheastern University 第三节第三节 体力工作时的能量消耗体力工作时的能量消耗 四、相对代谢率四、相对代谢率RMR 为了消除作业者之间的差异因素，常用相对代谢率这一相对指为了消除作业者之间的差异因素，常用相对代谢率这一相对指标衡量劳动强度。相对代谢率记为标衡量劳动强度。相对代谢率记为RMR。第第八八章章 体体力力工工作作负负荷荷 人因工程学 机械工业出版社 19/62Northeastern UniversityNortheastern University 第三节第三节 体力工作时的能量消耗体力工作时的能量消耗五、相对代谢率资料五、相对代谢率资料 计算能量代谢量时，首先必须准备必要的相对代谢率资料，专计算能量代谢量时，首先必须准备必要的相对代谢率资料，专家们已经积累了大量的系统的相对代谢率数据。可以对研究的某项家们已经积累了大量的系统的相对代谢率数据。可以对研究的某项具体作业，观察分析作业者的动作、负荷和疲劳等方面的特征，然具体作业，观察分析作业者的动作、负荷和疲劳等方面的特征，然后与现有的资料加以对照比较，即可以判断确定该项作业的值。有后与现有的资料加以对照比较，即可以判断确定该项作业的值。有关判定生产作业活动的资料见表关判定生产作业活动的资料见表8-5。日常作业活动的值参考资料。日常作业活动的值参考资料见表见表8-6。第第八八章章 体体力力工工作作负负荷荷 人因工程学 机械工业出版社 20/62动作部位动作部位动作细分动作细分RMR被检查者感觉被检查者感觉调查者观察调查者观察工作举例工作举例非意识的机械性动作非意识的机械性动作00.5手腕感到疲劳，但习惯手腕感到疲劳，但习惯后不感到疲劳后不感到疲劳完全看不出疲劳感完全看不出疲劳感 拍电报为拍电报为0.3 记录为为记录为为0.5手指动作手指动作有意识的动作有意识的动作0.51工作时间长后有疲劳感工作时间长后有疲劳感看不出有疲劳感看不出有疲劳感 拨电话号码为拨电话号码为0.7 盖章为盖章为0.9手指动作手指动作手指动作连带到小臂手指动作连带到小臂1.02.0认为工作很轻不太疲认为工作很轻不太疲劳劳看不出有疲劳感看不出有疲劳感 电脑操作为电脑操作为1.3 电钻电钻(静作业静作业)为为1.8连带上肢连带上肢手指动作连带大臂手指动作连带大臂2.03.0常想休息常想休息有明显工作感，是较有明显工作感，是较小的体力劳动小的体力劳动 抹光混凝土为抹光混凝土为2.0上肢动作上肢动作一般动作方式一般动作方式3.04.0开始不习惯时劳累习惯开始不习惯时劳累习惯后不太困难后不太困难摆动虽大些，但用力摆动虽大些，但用力不大不大 轻筛为轻筛为3.0 电焊为电焊为3.0稍用力动作方式稍用力动作方式4.05.5局部疲劳，不能长时间局部疲劳，不能长时间连续动作连续动作使用整个上肢，用力使用整个上肢，用力明显明显 装汽车轮胎为装汽车轮胎为4.5 粗锯木料为粗锯木料为5.0全全身身动动作作一般动作方式一般动作方式5.56.5要求工作要求工作3040min后后休息休息作业者呼吸急促作业者呼吸急促 拉锯为拉锯为5.8 和泥为和泥为6.0动作较大，用力均匀动作较大，用力均匀6.58.0连续工作连续工作20min感到胸感到胸中难受，但再干轻中难受，但再干轻的工作能继续做的工作能继续做作业者呼吸急促。脸作业者呼吸急促。脸变色，出汗变色，出汗 锯硬木为锯硬木为7.5短时间内集中全身力短时间内集中全身力量量8.09.5工作工作56min后，什么后，什么工作也不能做了工作也不能做了作业者呼吸急促、流作业者呼吸急促、流汗、脸色难看、汗、脸色难看、不爱说话不爱说话 用尖镐劳动为用尖镐劳动为8.5 推推200kg三轮车为三轮车为9.5繁重作业繁重作业10.012.0工作不能持续工作不能持续5min以上以上急喘、脸变色、流汗急喘、脸变色、流汗 用全力推车为用全力推车为10.0挖坑为挖坑为12.4极繁重作业极繁重作业12.0以上以上用全力只能忍耐用全力只能忍耐lmin，实在没有力气了实在没有力气了屏住呼吸作业，急屏住呼吸作业，急喘，有明显的疲劳感喘，有明显的疲劳感 推倒物料为推倒物料为17.0表表8-5 生产作业活动的生产作业活动的第第八八章章 体体力力工工作作负负荷荷 人因工程学 机械工业出版社 21/62作业或活动内容作业或活动内容RMR值值作业或活动内容作业或活动内容RMR值值睡眠睡眠安静坐姿安静坐姿坐姿：灯泡钨丝的组装坐姿：灯泡钨丝的组装 念、写、读、听念、写、读、听 拍电报拍电报 电话交换台的交换员电话交换台的交换员 打字打字谈话：坐着谈话：坐着(有活动时有活动时0.4)站着站着(腿或身体弯曲时腿或身体弯曲时0.5)打电话打电话(站站)用饭、休息用饭、休息洗脸、穿衣、脱衣洗脸、穿衣、脱衣乘小汽车乘小汽车乘汽、电车乘汽、电车(坐坐)乘汽、电车乘汽、电车(站站)、扫地、洗手、扫地、洗手使用计算器使用计算器洗澡洗澡邮局盖戳邮局盖戳使用缝纫机使用缝纫机在桌上移物在桌上移物用洗衣机用洗衣机基础代谢量的基础代谢量的80-90OO.10.20.30.41.40.20.30.40.40.5O.50.61.O2.2O.60.70.91.01.O1.21.2使用计算机使用计算机步行选购步行选购准备、做饭及收拾准备、做饭及收拾邮局小包检验工作邮局小包检验工作骑车骑车(平地平地180m/min)做广播体操做广播体操擦地擦地整理被褥整理被褥下楼下楼(50m/min)上楼上楼(45 m/min)慢步慢步(40m/min)(50m/min)散步散步(60m/min)(70m/min)步行步行(80m/min)(90m/min)(100m/min)(120m/min)跑步跑步(150m/min)马拉松马拉松万米跑比赛万米跑比赛 1.3 1.6 1.6 2.4 2.9 3,0 3.5 4.35.3 2.6 6.5 1.3 1.5 1.8 2.1 2.7 3.3 4.2 7.0 8.O8.5 14.5 16.7表表8-6 日常作业的日常作业的RMR资料资料第第八八章章 体体力力工工作作负负荷荷 人因工程学 机械工业出版社 22/62Northeastern UniversityNortheastern University 第四节第四节 作业时氧耗动态作业时氧耗动态 能量产生和消耗可以从人体消耗的氧量上反应出来。作业时人能量产生和消耗可以从人体消耗的氧量上反应出来。作业时人体所需的氧量取决于劳动强度大小，劳动强度越大，需要氧量也越体所需的氧量取决于劳动强度大小，劳动强度越大，需要氧量也越多。因此，以体力为主的作业，可以利用人在作业中的耗氧量计算多。因此，以体力为主的作业，可以利用人在作业中的耗氧量计算作业时耗能量。作业时耗能量。一、氧债及其补偿一、氧债及其补偿 氧需：单位时间所需的氧量（氧需能否得到满足主要取决于氧需：单位时间所需的氧量（氧需能否得到满足主要取决于循环系统和呼吸系统的功能）循环系统和呼吸系统的功能）。氧上限：血液在单位时间内所能供应的最大氧量（成年人的氧上限：血液在单位时间内所能供应的最大氧量（成年人的氧上限一般不超过氧上限一般不超过3L/min，有锻炼者可达到，有锻炼者可达到4L/min）。第第八八章章 体体力力工工作作负负荷荷 人因工程学 机械工业出版社 23/62Northeastern UniversityNortheastern University 第四节第四节 作业时氧耗动态作业时氧耗动态一、氧债及其补偿一、氧债及其补偿 氧债：氧需和供氧量之差（如图）。氧债：氧需和供氧量之差（如图）。b)氧氧需需超超过过氧氧上上限限a)氧氧需需小小于于氧氧上上限限第第八八章章 体体力力工工作作负负荷荷 人因工程学 机械工业出版社 24/62Northeastern UniversityNortheastern University 第四节第四节 作业时氧耗动态作业时氧耗动态二、静态作业的氧需二、静态作业的氧需 静态作业的特征是能量消耗水平不高，但容易发生疲劳。即静态作业的特征是能量消耗水平不高，但容易发生疲劳。即使劳动强度很大，氧需也达不到氧上限，通常每分钟不超过使劳动强度很大，氧需也达不到氧上限，通常每分钟不超过1L。但在作业停止后数分钟内，氧耗不像动态作业那样迅速降低，而是但在作业停止后数分钟内，氧耗不像动态作业那样迅速降低，而是先升高，然后再逐渐降低到安静水平。具体如图先升高，然后再逐渐降低到安静水平。具体如图8-8所示。所示。静静态态作作业业的的氧氧消消耗耗动动态态第第八八章章 体体力力工工作作负负荷荷 人因工程学 机械工业出版社 25/62Northeastern UniversityNortheastern University 第四节第四节 作业时氧耗动态作业时氧耗动态三、氧耗量的测定与计算三、氧耗量的测定与计算 相对代谢率相对代谢率(RMR)指标通过作业中氧耗量来计算，计算公式指标通过作业中氧耗量来计算，计算公式如下：（要注意，对恢复期还氧债部分的氧耗量不能忽略）如下：（要注意，对恢复期还氧债部分的氧耗量不能忽略）其中作业时的氧耗量直接作业过程中测得其中作业时的氧耗量直接作业过程中测得基础代谢氧的消耗量可以通过由体重、身高基础代谢氧的消耗量可以通过由体重、身高计算的体表面积值查表求出计算的体表面积值查表求出安静时氧的消耗量，一般以基础代谢氧消耗安静时氧的消耗量，一般以基础代谢氧消耗量的量的1.2倍来计算倍来计算第第八八章章 体体力力工工作作负负荷荷 人因工程学 机械工业出版社 26/62Northeastern UniversityNortheastern University 第五节第五节 劳动强度分级劳动强度分级 劳动强度是指作业者在生产过程中体力消耗及紧张程度。劳动劳动强度是指作业者在生产过程中体力消耗及紧张程度。劳动强度不同，单位时间人体所消耗的能量也不同。从劳动生理学方面强度不同，单位时间人体所消耗的能量也不同。从劳动生理学方面来看，以能量代谢为标准进行分级是比较合适的。这种分级法可以来看，以能量代谢为标准进行分级是比较合适的。这种分级法可以把千差万别的作业，从能量代谢角度进行统一的定义。把千差万别的作业，从能量代谢角度进行统一的定义。目前，国内外对劳动强度分级的能量消耗指标主要有两种：目前，国内外对劳动强度分级的能量消耗指标主要有两种：相对指标，即相对代谢率相对指标，即相对代谢率RMR。该指标在国外应用比较普遍，。该指标在国外应用比较普遍，目前在我国已开始使用；目前在我国已开始使用；绝对指标，如绝对指标，如8h的能量消耗量，劳动强度指数等。的能量消耗量，劳动强度指数等。第第八八章章 体体力力工工作作负负荷荷 人因工程学 机械工业出版社 27/62Northeastern UniversityNortheastern University 第五节第五节 劳动强度分级劳动强度分级一、以相对代谢率指标分级一、以相对代谢率指标分级 依作业时的相对代谢率指标评价劳动强度标准的典型代表是日本能依作业时的相对代谢率指标评价劳动强度标准的典型代表是日本能率协会的划分标准，它将劳动强度划分为率协会的划分标准，它将劳动强度划分为5个等级。如表个等级。如表8-8所示所示(P154)。作业的越高，规定的作业率应越低。作业的越高，规定的作业率应越低。2.7适宜的作业；适宜的作业；4的作业不能连续进行；的作业不能连续进行；7的作业应实行机械化。的作业应实行机械化。第第八八章章 体体力力工工作作负负荷荷 人因工程学 机械工业出版社 28/62Northeastern UniversityNortheastern University 第五节第五节 劳动强度分级劳动强度分级二、以能耗量指标分级二、以能耗量指标分级 不同劳动强度的能耗量与相对代谢率指标对照资料见表不同劳动强度的能耗量与相对代谢率指标对照资料见表8-9。该资料为日本劳动研究所发表。该资料为日本劳动研究所发表。性别性别等级等级主作业的主作业的 RMR8h8h劳动能耗量劳动能耗量/kJ/kJ一天能耗量一天能耗量/kJ/kJ男男A AB BC CD DE E0 01 11 12 22 24 44 47 77 7111123032303385238523852385252345234523452347327732773277327908590859085908510844108447746774692119211921192111067610676106761067612770127701277012770146541465414654146541632916329女女A AB BC CD DE E0 01 1l l2 22 24 44 47 77 7111119261926301430143014301442704270427042705945594559455945745374537453745389188918690869088039803980398039929592959295929510970109701097010970124771247712477124771394213942第第八八章章 体体力力工工作作负负荷荷 人因工程学 机械工业出版社 29/62Northeastern UniversityNortheastern University 第五节第五节 劳动强度分级劳动强度分级 我国于我国于1984年颁布了体力劳动强度分级标准年颁布了体力劳动强度分级标准(GB 3869-83)，该标准以劳动强度指数分级，该标准以劳动强度指数分级，1997年重新确定标准年重新确定标准（GB3869-1997）代替）代替GB 3869-83，标准规定了体力劳动，标准规定了体力劳动强度分级的划分原则和级别，是劳动安全卫生和管理的依据。强度分级的划分原则和级别，是劳动安全卫生和管理的依据。1定义定义 本标准采用下列定义。本标准采用下列定义。（1）能量代谢率）能量代谢率energy metabolic rade（M）（2）劳动时间率）劳动时间率working time rate(T)（3）体力劳动性别系数）体力劳动性别系数sex coeffcient of physical work(S)（4）体力劳动方式系数）体力劳动方式系数way coefficient of physical work(W)（5）体力劳动强度指数）体力劳动强度指数 intensity index of physical work(I)三、以劳动强度指数分级三、以劳动强度指数分级第第八八章章 体体力力工工作作负负荷荷 人因工程学 机械工业出版社 30/62Northeastern UniversityNortheastern University 第五节第五节 劳动强度分级劳动强度分级2体力劳动强度分级体力劳动强度分级 体力劳动强度分为四级，如表体力劳动强度分为四级，如表8-10所示。所示。三、以劳动强度指数分级三、以劳动强度指数分级体力劳动强度级别体力劳动强度级别体力劳动强度指数体力劳动强度指数151520202525第第八八章章 体体力力工工作作负负荷荷 人因工程学 机械工业出版社 31/62Northeastern UniversityNortheastern University单项劳动能量代谢率计算如下：单项劳动能量代谢率计算如下：每分钟肺通气量每分钟肺通气量3.07.3L时采用式：时采用式：1gM0.0945x 0.537 94 每分钟肺通气量每分钟肺通气量8.030.9L时采用式：时采用式：lg(13.26)1.1648-0.0125x 每分钟肺通气量每分钟肺通气量7.38.0L时采用上面两式的平均值。时采用上面两式的平均值。上式中，上式中，M为能量代谢率（为能量代谢率（kJminm2）；）；x为单位体表面积气体体积，为单位体表面积气体体积，Lminm2。第五节第五节 劳动强度分级劳动强度分级3能量代谢率、劳动时间率和体力劳动强度指数的计算方能量代谢率、劳动时间率和体力劳动强度指数的计算方法法三、以劳动强度指数分级三、以劳动强度指数分级（1）平均能量代谢率平均能量代谢率M计算方法计算方法第第八八章章 体体力力工工作作负负荷荷 人因工程学 机械工业出版社 32/62Northeastern UniversityNortheastern University 第五节第五节 劳动强度分级劳动强度分级3能量代谢率、劳动时间率和体力劳动强度指数的计算方能量代谢率、劳动时间率和体力劳动强度指数的计算方法法三、以劳动强度指数分级三、以劳动强度指数分级（2）劳动时间率）劳动时间率T计算方法计算方法 每天选择接受测定的工人每天选择接受测定的工人23名，记录自上工开始至下工为止整名，记录自上工开始至下工为止整个工作从事各种劳动与休息的时间。每个测定对象应连续记录个工作从事各种劳动与休息的时间。每个测定对象应连续记录3天，天，取平均值，求出劳动时间率取平均值，求出劳动时间率(T)。工作日内纯净劳动时间（工作日内纯净劳动时间（min）T(%)100 工作日总工时（工作日总工时（min）各单项劳动占用的时间（各单项劳动占用的时间（min）100 工作日总工时（工作日总工时（min）第第八八章章 体体力力工工作作负负荷荷 人因工程学 机械工业出版社 33/62Northeastern UniversityNortheastern University 第五节第五节 劳动强度分级劳动强度分级3能量代谢率、劳动时间率和体力劳动强度指数的计算方能量代谢率、劳动时间率和体力劳动强度指数的计算方法法三、以劳动强度指数分级三、以劳动强度指数分级（3）体力劳切强度指数计算方法）体力劳切强度指数计算方法体力劳动强度指数计算公式：体力劳动强度指数计算公式：I=TMSW10 式中：式中：I体力劳动强度指数；体力劳动强度指数；T劳动时间率，；劳动时间率，；M8h工作日平均能量代谢率，工作日平均能量代谢率，KJminm2；S性别系数：男性性别系数：男性1，女性，女性1.3；W体力劳动方式系数：搬体力劳动方式系数：搬1，扛，扛0.40，推，推/拉拉0.05；10计算常数。计算常数。其中，净作业时间比率可通过抽样测定，取其平均值。其中，净作业时间比率可通过抽样测定，取其平均值。第第八八章章 体体力力工工作作负负荷荷 人因工程学 机械工业出版社 34/62Northeastern UniversityNortheastern University 第五节第五节 劳动强度分级劳动强度分级四、以氧耗、心率等指标分级四、以氧耗、心率等指标分级 根据研究表明，以能量消耗为指标划分劳动强度时，耗氧量、根据研究表明，以能量消耗为指标划分劳动强度时，耗氧量、心率、直肠温度、出汗率、乳酸浓度和相对代谢率等具有相同意心率、直肠温度、出汗率、乳酸浓度和相对代谢率等具有相同意义。典型代表是国际劳工局义。典型代表是国际劳工局1983年的划分标准，它将工农业生年的划分标准，它将工农业生产的劳动强度划分为产的劳动强度划分为6个等级，见表个等级，见表8-11。劳动强度等级劳动强度等级很轻很轻轻轻中等中等重重很重很重极重极重耗氧量耗氧量/(l/min)/(l/min)O O5 5O.5O.51.01.01.01.01.51.51.51.52.02.02.O2.O2.52.52.52.5能量消耗能量消耗/(kJ/min)/(kJ/min)lO.5lO.510.5-10.5-20.920.920.920.931.431.431.431.441.941.941.941.952.352.352.352.3心率心率/(beats/min)/(beats/min)7575100100100100125125125125150150150150175175175175直肠温度直肠温度/37.537.53838383838.538.538.538.539393939排汗率排汗率/(ml/h)/(ml/h)200200400400400400600600600600800800800800第第八八章章 体体力力工工作作负负荷荷 人因工程学 机械工业出版社 35/62Northeastern UniversityNortheastern University 第五节第五节 劳动强度分级劳动强度分级五、最大能量消耗界限五、最大能量消耗界限 一般，人体的最佳工作负荷是指在正常情境中，人体工作一般，人体的最佳工作负荷是指在正常情境中，人体工作8h不产生过度疲劳的最大工作负荷值。最大工作负荷值通常以能不产生过度疲劳的最大工作负荷值。最大工作负荷值通常以能量消耗界限、心率界限以及最大摄氧量的百分数表示。量消耗界限、心率界限以及最大摄氧量的百分数表示。国外一般认为，能量消耗国外一般认为，能量消耗20.93kJ/min、心率、心率(110115)beats/min、吸氧量为最大摄氧量的、吸氧量为最大摄氧量的33%左右时的工作负荷为左右时的工作负荷为最佳负荷。最佳负荷。对于重强度劳动和极重对于重强度劳动和