人因工程第5章.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第五章 作业环境,温度,照明,噪音,颜色,第一节 温度,空气温度、湿度、气流速度和热辐射等构成了对作业者产生重大影响的微气候，温度是主要指标。,人体的热交换方式,传导,对流,辐射,蒸发,直接接触固体、液体来传递热量的方式。人所穿的衣服和接触的物体都能传递一部分热量，但由于衣服是热的不良导体，所以所散热量很少。,通过气体、液体交换热量的方式。气流速度和人与介质之间的温差使决定散发热量快慢的主要因素。,通过物体将电磁辐射转移热量的方式。当周围物体表面温度高于身体温度，物体向人体辐射热量，成为正辐射。反之称为负辐射。人体对正辐射很敏感，对负辐射比较迟钝。,汗水转变为水蒸气从人体吸收热量的方式。分为无感蒸发和发汗两种方式。当气温超过体表温度，前三种散热方式都失效，蒸发成为唯一的散热途径。,热交换方程,当,=0,，身体处于热平衡；当,0,，热平衡被破坏，体温升高，不平衡程度过大则会导致死亡；,0,也是如此。,影响人体热交换的主要因素是气温、,湿度、气流和周围物体表面温度。,温度的测量,常规有效温度（,ET,）,湿黑球温度（,WBGT,）,是在一定的气温、湿度、气流下人的主观感受指标。当一定气温、湿度、气流给人的热感觉与一定温度、湿度,=100%,、风速,=0,是一样的，则有效温度等同于后者基准温度。,但这种有效温度没有考虑热辐射，因此美国于,1981,年提出了新的有效温度（,ET,），在数值上大于常规有效温度。大部分人的舒适范围在,ET,23.9-26.7,。,室外炎热环境,WBGT=0.7,自然湿球温度,+0.2,黑球温度,+0.1,干球温度,室内、晚上、阴天,WBGT=0.7,自然湿球温度,+0.3,黑球温度,广泛应用于户外作业环境的评价，对于已经适应的人的极限是,31.1,。,舒适温度,1.,季节 舒适温度在夏季偏高,冬季偏低。,2.,劳动条件 不同的劳动条件下舒适的温度是不相同的。,下面是在室内湿度为,50%,时,某些劳动的舒适温度范围,:,坐着从事脑力劳动,(,办公室,调度室,).18-24,坐着从事轻体力劳动,(,操纵,小零件分类,).18-23,站着从事轻体力劳动,(,车工,铣工,).17-22,站着从事重体力劳动,(,沉重零件安装,).15-21,很重的体力劳动,.14-20,在有很强烈热辐射的情况下,气温还要低些,.,3.,衣服,衣着对舒适温度的影响是可想而知的,穿厚衣服对环境舒适温度的要求较低。,4.,地域,人由于在不同地区的冷,热环境中长期生活和工作,对环境习惯不同,对舒适温度的要求也不相同。,5.,性别,年龄等。,女子的舒适温度比男子高,0.55,;40,岁以上的人比青年人约高,0.55,.,舒适的湿度,一般为,40-60%,。湿度在,70%,以上为高气湿在,30%,以下为低气湿。在不同的空气湿度下,人的感觉不同。据研究者推荐,室内空气湿度,X(%),与室内温度,T,的关系应为,:,X=188-7.2 T(T 26),舒适的风速,在工作人数不多的房间里,空气流动的最佳速度为,0.3M/S;,而在拥挤的房间里为,0.4M/S,。室内温度和湿度很高时,空气流速最好是,1-2M/S,。,日本药学会推荐不同季节最佳风速,:,春秋季为,0.3-0.4M/S;,夏季为,0.4-0.5M/S,冬季为,0.2-0.3M/S,。,我国采暖通风和空调设计规范,(TJ19-75),中规定的工作场所风速如下表,:,工作场所允许风速,室内温度湿度基数 允许风速,温度,C,湿度,%(M/S),18 40-60 0.2,20 40-60 0.25,22 40-60 0.3,24 40-60 0.4,26 40-60 0.5,高温、低温的影响,高温作业下，人体吸收或产生的热量比散发得多，使体内温度升高。长时间暴露于高温中会引起机体功能紊乱，出现热疹、痉挛、热衰竭、中暑甚至死亡。,高温下重体力劳动很快就会引起疲劳。高温（没接近生理极限下）不会影响简单的视听任务，但会影响复杂的任务，如追踪或双重任务。高温刚开始会提高警觉程度，但经过一段时间后会降低警觉性。,高温,低温对健康的危害不如高温严重，主要症状是冻疮，但也会引起体温过低导致死亡。,低温严重影响体力劳动，减小身体做功能力，导致肌肉力量降低。低温还会使得触觉灵敏度大大降低，手工任务绩效受到影响。,低温,第二节 照明,照明的测量,:,照度与亮度,照度,光通量是指光能从光源发射出来的速率，单位为流明,lm,。照度是被照单位面积上所接受的光通量,我们平时所说的照明强度就是指照度水平。,照度的测量单位是勒克思,Lx,1,勒克思,=1,流明,/,平方米。,各种环境条件下的照度强度,环境条件 照度,(Lx),黑夜,0.01-0.1,月夜,0.02-0.2,阴天室内,5-50,阴天室外,50-500,晴天室内,100-1000,晴天室外,2000-100000,夜晚室内照明,50-500,读书所需照明,50,测定工作场所的照度,可以使用光电照度计。工作场所内部空间的照度受人工照明,自然采光以及设备布置,反射系数等多方面的影响,因此应考虑选择什么地方作为测量位置。一般站立工作时取地面上方,85,厘米,坐着工作时取,40,厘米高度处进行测量。,亮度,是物体表面单位面积向视线方向发出光或反射光强度。灯泡的亮度就是灯泡产生的光的一个精确测量，计算机荧光屏发出的光也可以用亮度来表示。另外亮度也可以用来测量物体表面的反射光,因此亮度也与物体的折射率有关系,.,亮度的测量单位为坎德拉,/,每平方米,(cd/m2),。,各种物体表面的亮度,物体 亮度,(,cd,/m2),荧光灯,(65W)1000,窗户的表面,10004000,桌面的白纸,70-80,桌面,40-60,荧光屏的亮边,70,荧光屏的暗边,4,屏幕背景,5-15,亮度的测量采用亮度计,其测量不受测量距离的影响。在考虑照明强度时,我们不仅应考虑照度,也应考虑亮度,因为在同样的照度条件下,亮度也影响我们的视力。例如,在室内内没有灯光的情况下,我们不能读书,但是我们仍然能看到计算机屏幕上的内容,看电影,电视等。现在研究计算机显示器对人的视力的影响也主要是通过亮度进行研究的。,照明对工作的影响,照明与疲劳,照明对工作效率的影响,照明与情绪,照明与事故,照明标准,我国于,1976,年颁布了新的,。,我国的照明标准是采用间接法制定的,即从保证一定的视觉功能来选择最低照度值,同时进行了大量的调查,实测,并且考虑的我国当前的电力生产和消费水平。,生产车间工作面上的最低照明标准,工件最小尺寸 视觉工作分类 亮度对比 最低照度,(Lx),(mm),等级 混合照明 一般照明,D5 VII 20,一般观察生产过程,10,大件储存,5,有自行发光材料的车间,30,在使用上表时,在下列情况下应将表中规定的照度提高一级,:,1.I-V,等的视觉工作中,当眼睛至识别对象的距离大于,0.5,米时,;,2.,连续时间紧张的视觉工作,对视觉器官有不良的影响时,;,3.,识别对象在活动面上,识别时间短促而辨认困难时,;,4.,工作需要特别注意操作安全时,;,5.,在深背景,(,反射系数小于,0.2),的条件下,必须提高照度才能满足视觉工作要求时。,美国和德国的部分照明标准,(Lx),工作种类 德国标准 美国标准,一般装配,250 320,精细装配,1000 5400,非常精细装配,1500 10800,绘图,1000 2200,办公室工作,500 1600,工厂照明的推荐值,(Lx),工作种类 局部照明 一般照明,超精细工作,1000-5000 50-100,精细工作,300-1000 40-80,或,100-200,普通工作,100-300 30-60,或,50-100,粗糙工作,50-100 20-40,或,20-50,办公室,学校等场所照明的推荐值,(Lx),类型 照度,办公室 制图 打字 计算,200-400,一般办公室,100-200,会议室 接待室,50-100,学校 图书室 制图室 黑板,100-200,普通教室 实验室,50-100,住宅 学习室 工作室,100-300,会客室 卧室 厨房,100,旅馆 会客室 谈话室,100-200,大厅,50-100,走廊 厕所,30-60,商店 一楼,200-500,二楼以上,150-300,地下,200-400,一般照明设计,照明方式 光源选择,一般照明,综合照明,局部照明,自然照明,人工照明,混合照明,直接光,间接光,避免眩光,当视野内出现过高的亮度或过大的亮度对比时,人们就感到刺眼,影响视觉,这种刺眼的光线叫眩光。例如在睛天的中午看太阳,会感到睁不开眼睛,这就是由于亮度过高所引起的眩光使眼睛无法适应。,直接眩光,眩光,反射眩光,对比眩光,减少直接眩光、对比眩光，这里有下列基本规则应当遵守,:,1.,在视力范围内所有的物体和表面应当昼夜有相同的照明强度,;,2.,视力中心的照明强度比不应当高于,3:1;,3.,在视力中心与视力边界的对比度不应大于,10:1;,4.,视力中心的亮度应当最高,向四方逐渐降低,;,5.,过度的对比在视力范围的两侧和下面比在上面更为不利,;,6.,光源与背景的对比度不应超过,20:1;,7.,在整个房间最大的对比度应不超过,40:1,。,减少反射眩光为了避免由于材料反射引起的眩光,我们推荐在室内采用有以下反射性能的材料,:,室内材料 材料的反射率,天花板,80-90%,墙壁,40-60%,家具,25-45%,机器和仪器,30-50%,地板,20-40,照度时间上的均匀性,比静态对比更引起不快的是视力范围内照明的有节奏的变化,这种情况发生在荧光灯坏了,开始闪光,或一个操作人员轮流地看一个明亮的物体和一个阴暗的物体,或机器的某一部分周期性地遮住光线等等。,为了避免照明强度的波动,应尽量做到,:,1.,运动中的机器应尽量地隔起来,;,2.,使视线主轴的明亮程度和颜色尽量相等,;,3.,提前采取措施避免闪烁的光源。,光的合理的设置,1.,任何光源都不应该直接进入操作者的视线,;,2.,如果光源的亮度超过,200cd/m2,应当按灯罩或滤光屏,;,3.,水平视线与光源的角度应最少有,30,度,如果小角度在大办公室不可避免,灯应该有罩具,;,4.,荧光灯管与视线应成,90,度,;,5.,用多个小灯泡比用一个大灯泡强,;,6.,为了避免眩光,有作业者的视线之内不应当有对比度大于,1:10,的反光,;,7.,在机器,仪器,桌面,控制台等就避免采用反光的材料和颜色。,VDT,办公室的照明,照度,周围的办公室的照明应降低到与荧光屏相匹配的水平,这个水平在,200LX,左右。但在这个照明水平下,室内显得很暗,而且在,200LX,的条件下一般来说对阅读文件是不适宜的。,推荐的计算机工作站的照明水平,条件 照明水平,(LX),文件的清淅度高,300,文件的清淅高低,400-500,数据输入,500-700,亮度比,根据一般规则,在屏幕与照明较好的文件之间的对比度应不超过,1:3,。很显然,这项推荐对大多数,VDT,工作地是无从实现的，因为工作人员还需要干其它事。,屏幕与文件之间的对比度不应该超过,1:10,。,屏反射,明亮的反射会产生眩光,也可能在屏幕上留下其他物的映象,这些都干扰人的注意力,反光是计算操作人员抱怨的一个主要问题。,最有效的防治方法是在安置荧光屏时综合地考虑光源,窗户和其他明亮的表面,另外也可以调整荧光屏的角度,安装滤光镜等。,措施：,把灯安在操作人员的两侧,计算机与窗户应成,90,度,当办公室的两边都有窗户时,就应该采取措施把窗户遮起来,可以使用百叶窗或反射性低于,50%,的材料所做的窗帘。,采用有罩的灯具,间接光,即把光先照在天花板上,然后再把光反射到房间。,第三节 噪音,噪音对听力的影响,听阈所提高的分贝值就是人的耳聋的程度。,1.80,到,90,分贝的噪音只引起轻微的听阈位移,大约在,8-10,分贝。但是当噪音增加到,100,分贝时,听阈位移可高达,50-60,分贝。,2.,听阈暂时损失与噪音的持续时间成正比。例如,在,100,分贝噪音下暴露,10,分钟造成的损失是,16,分贝,暴露,100,分钟损失则为,32,分贝。,3.,听阈恢复所需要的时间与噪音的强度和时间成正比。恢复时间大约比噪音时间长,0.1,倍。,4.,轮流在噪音和安静的环境中可以减少暂时听觉损失的程度。,噪音的影响,噪音对谈话的影响,研究表明当讲话声音比噪音高,10,分贝时,我们可以听懂,40-50%,的音节，这可以听懂一句话的,93-97%,。,当涉及不熟悉的话题或依靠谈话交换信息时，要能听清楚,80%,的音节,要求有讲话声音与噪音之间有,20,分贝的差异。,在室内的谈话,在一米远的地方产生的声音强度是,(,分贝,):,轻声谈话,60-65,口授,65-70,在会议上发言,65-75,讲演,70-80,大声斥责,80-85,对行为的影响,1.,噪音干扰人的复杂脑力活动,也对需要用到很高的技能的工作和需要解释信息的工作有不良影响,;,2.,噪音使学习某些新的技能变得更困难,;,3.,许多实验表明当噪音是间断性,或没有预料到的,强度超过,90,分贝时,对人的行为有不良影响；,4.,中等噪音环境对于简单工作可能产生有益效果。,噪音对人的生理的影响,1.,使人的血压升高,;,2.,心跳加快,;,3.,皮肤下的心血管收缩,;,4.,新陈代谢加快,;,5.,消化系统的功能减慢,;,6.,肌肉紧缩。,噪音对睡眠的质量,1.,严重影响总的睡眠时间,;,2.,使深睡眠时间缩短,;,3.,使浅睡眠或醒着的时间增加,;,4.,增加醒来的次数,;,5.,延长入睡的时间。,噪音与烦恼,1.,噪音越高,它所含的声音的频率越高,对人的作用越大,;,2.,不熟悉的,间断性的噪音比熟悉的,连续性的噪音更加令人烦恼,.,3.,当事人对某一噪音的过去经验是一个决定因素。一个干扰人的睡眠,引起人不安。干扰人正在做的事情的噪音更让人感到心烦。,4.,一个人对某一噪音源的态度也是一个重要的因素。一个摩托车驾驶者,一个小孩,一个音乐家对他们自己制造出来的声音是不会感到不满的,而这些声音对旁边的人则有干扰,而干扰程度又取决于这些人对这些声音的喜欢程度。,5.,噪音的干扰程度还取决于这个人在干什么。,噪音标准,我国的噪音标准,自,1980,年,1,月1,日我国试行,(,草案,),规定的企业噪音标准见下。,新建,扩建,改建企业参照表,每个工作日接触噪音时间 允许噪音,8 85,4 88,2 91,1 94,现在企业暂时达不到标准参照表,每个工作日接触时间,(,小时,),允许噪音,(,分贝,),8 90,4 93,2 96,1 99,环境噪音标准（建议）,(,分贝,),地区 白天 夜晚,特别需要安静地区,45 35,一般居民,文教区,50 40,居民,商业混合区,55 45,市中心商业区,60 45,工业集中区,65 55,交通干线两侧,70 55,国际及其他国家的噪音保护标准,听力保护标准。这是由国际标准化组织,(ISO)1971,年提出的。,职业性噪音暴露时间和听力保护,连续暴露时间 允许噪音声级,8 85-90,4 88-93,2 91-96,1 94-97,1/2 97-102,1/4 100-105,1/8 103-108,最高限,115,语言交谈和通讯的允许噪音标准，给出了在两种谈话距离条件下所允许的背景噪音。,各种噪音下的谈话距离,噪音声级 一般谈话,(,米,),大声谈话,45 7 14,50 4 8,55 2.2 4.5,60 1.3 2.5,65 0.7 1.4,70 0.4 0.8,75 0.22 0.45,80 0.13 0.25,85 0.07 0.14,环境噪音允许标准。环境噪音标准有非工业区和工业区环境噪音标准。,下表为非工业区的环境噪音标准。对工业区允许的噪音级可在非工业区对应的标准上加,5,分贝。晚上比白天相应减少,5,分贝。,不同场所的允许,A,声级,A,声级 场所,35-45,宿舍,会议室,图书馆,电影院,45-55,办公室,会场,小饭厅,55-65,教室,试验室,大餐厅,65-75,机加工车间,噪音的防止,计划,对噪音源进行控制,在一个房间里的隔音,个人防护措施,室内各种材料的消声性,项目 消声效果 备注,正常单层门,21-29,可以清楚地听到门里的讲话,正常双层门,30-39,大声讲话仍可以被听到,特殊的沉重门,40-46,听得到一点点声音,一层玻璃的窗户,20-24,两层玻璃的窗户,24-28,用,6*12,厘米做成的墙,37-42,用,25*38,做成的墙,50-55,用,2*12,砖做成的对层墙,60-65,第四节 颜色,1.,色调。也是色彩的名称，如红,黄,蓝,绿,红橙,青紫等等。标准的色调是以太阳光的光谱色为基准,在七种光谱色中,按其波长的不同和颜色之间的差别,分出许多色的名称。,色彩的形成,2.,明度。明度是指色彩的亮暗程度。这是光线强弱程度不同所产生的明暗效果。同一色调可以有不同的明度,如红色就有紫红,深红,浅红之分,亦即看上去有深浅之别。不同色调也有不同的明度,如在红,橙,黄,绿,青,蓝,紫中,蓝和紫明度最低,红和绿明度中等,而黄色明度最高,所以人们感 到黄色最刺眼也是这个道理。,在无彩色,(,白,灰,黑三种颜色称为无彩色,),中,白色明度最高,黑色明度最低。,3.,纯度。又叫它为彩度或饱和度。这是指某种色彩含该色量的饱和程度,也是对色彩的色觉强弱而言的。当某一色彩浓淡达到饱和,而又无白色,灰色或黑色渗入其中时,即呈纯色,若有黑,灰色渗入,即为过饱和色,若有白色渗入,即为未饱和色。每一色相都有不同纯度的变化。标准色的纯度最高,白,灰,黑的纯度最低,定为零。,色彩的象征作用,1.,红色。红色是火的颜色,象征着生命,活力,热情奔放。不少民族和地区把红色作为欢乐,喜庆,胜利的象征。红色也是鲜血的颜色,所以也用来表示爱国主义和革命精神。在工业和交通运输中,红色代表着危险和停止。,2.,橙色。橙色常会使人联想到太阳,橘子等,它有兴奋作用,给人愉快的感觉,能增时食欲,象征光明,快活,健康。,3.,黄色。黄色易引人注目,给人以愉快,心安,味美的感觉。可减轻烦闷,增进食欲。黄色也象征向上,希望,明快。在工业和交通运输中,黄色代表慢行。,4.,绿色。绿色是大自然植物的颜色,所以它象征着大自然,生命,生长和青春,也象征着和平和安全。因此在工业和交通运输中,绿色被用来作为,开,状态,或继续前进的指令。,5.,蓝色。蓝色常会使人联想到蓝天,大海等,给人以空旷,沉静和舒适的感觉。它有镇静,降温作用,使人减少食欲,它象征着沉着,凉爽,清静。,6.,紫色。紫色常会使人联想到葡萄,丁香花等。它有镇静作用,给人以含蓄,尊严的感觉,也有时给人以忧闷的情绪。象征优雅,温厚,庄重。,7.,白色。白色常会使人联想到白云,白雪和浪花等。它给人以轻松,爽快和洁静的感觉,也有时给人以空虚,哀丧的印象。象征纯洁,明快,清静。,8.,黑色。黑色常会使人联想到煤炭,钢铁等,一般来说是一种不吉祥色,表示阴森,忧伤和死亡。它有时给人以沉闷,坚实的感觉。,生理作用,当物体具有颜色对比时,即使物体的亮度和亮度对比并不很大,也能有较好的视觉条件,并且眼睛不容易疲劳。但是颜色不宜过分强烈,以免引起视觉疲劳。,在选择颜色对比时,一般认为以色调对比较为适宜,而明度和彩度对比不宜过大。单就引起眼睛疲劳而言,蓝,紫色最甚,红,橙色次之,黄绿,绿,蓝绿,淡青等色引起视力疲劳最小。因此在工厂厂房中,主要视力范围内的基本色调宜采用,黄绿或蓝绿,等色调。,颜色的生理作用还表明,眼睛对不同颜色光具有不同的敏感性。例如对黄色光较敏感,因此常用黄色作警戒色。车间内危险部位,危险障碍等涂以黄色或黄黑。美国和日本学者通过实验研究都认为,黑底黄色,最易辨认。,颜色的心理作用,冷暖感。,颜色能引起或改变温度感觉。通常人们把红,橙,黄等颜色称为暖色,认为它们有温暖感。蓝,青,绿等颜色称为冷色,认为它们有寒冷感。,兴奋和抑制感。,在红色照明下从事工作的人要比其他人的反应动作快得多,但他们完成任务的效率却很低。暖色中的偏黄色,对生理,心理反应近于中性。冷色如蓝,青色等一般起消极的镇静的心理作用。其中特别是青色,在心理上产生清洁,镇静,肃穆之感。但大面积作用会给人以荒凉的感觉。冷色中的绿色,对生理,心理反应近于中性,给人以平静感。,活泼忧郁感。,色彩的这种感情作用,主要是由明度和纯度起作用,一般明亮而鲜艳的暖色给人活泼感,深暗而浑浊的冷色给人忧郁感。无彩色的白色和其它纯色组合时感到活泼,而黑色是忧郁的,灰色是中性的。,胀缩感。,一般说来,暖色,亮色看起来有膨胀感,冷色,暗色有收缩感,白色具有膨胀感,而黑色具有收缩感。,轻重感。,色的这种重量感,主要由明度决定,一般明度高的感觉轻,明度低的感觉重。明度相同,纯度高的比纯度低的感到轻,而暖的又比冷的显得重。,软硬感。,色彩的这种软硬感主要是由明度决定的。明亮的颜色感软,深暗的颜色感硬,而纯度方面则是中等纯度的色感软,高纯度或低纯度都有硬的感觉。无彩色的白色和黑色是坚固色,而灰颜色是柔软色。,华丽质朴感,几种颜色在同一位置时,有的感到近些,有前进感,有的感到远些,有后退感。一般象红,橙,黄暖色系的色是前进色,象蓝,蓝绿冷色系的色是后退色。,进退感。,一般纯度高的色显华丽,纯度低的色显朴素。明亮的色显华丽,暗灰色显质朴。,颜色配置,1.,增加明亮程度,提高照明效果,;,2.,标志明确,识别迅速,便于管理,;,3.,注意力集中,减少差错和事故,提高工作质量,;,4.,舒适愉快,减少疲劳,;,5.,环境整洁,层次分明,明朗美感,。,工作房间颜色配置。,工作特点、色彩的反射率,机器和设备颜色配置。,色彩含义、加工机器和材料的色彩对比,工作面颜色配置。,工作面的涂色,明度不宜过大,反射率不宜过高。选用适当的色彩对比,可能适当提高对细小零件的分辨力。但色彩对比不可过大,安全标志颜色配置。,国家标准安全色规定为红,蓝,黄,绿四种,红色表示紧急,禁止,停止,事故和操作错误,也被用来作为防火的颜色,;,黄色常用于表示警告信号,安全用品,如安全帽也用黄色,;,绿色表示工作正常,允许运行,;,蓝色表示整机工作正常,等等。,