第八章 作业环境的分析与评价 祁 娜 西华大学/艺术学院/工业设计/QINA

内容要点： 作业环境概述 热环境 光环境 声环境 振动环境 毒物环境

一.作业环境概述 1.1对人机系统产生影响的环境： 热环境 照明 噪声 振动 粉尘与有毒物质

1.2人对环境的适应程度 最舒适区: 各项指标最佳，使人在劳动过程中感到满意 舒适区：在正常情况下这种环境使人能够接受，而且不会感到刺激和疲劳。

1.2人对环境的适应程度 不舒适区：作业环境的某种条件偏离了舒适指标的正常值，较长时间处于此种环境下，会使得人疲劳或影响工效，因此，需采取一定的保护措施，以保证正常工作 不能忍受区：若无相应的保护措施，在该环境下人将难以生存，为了能在该环境下工作，必须采取现代化技术手段（如密封），使人与有害的外界隔离

决定舒适程度的环境因素范围

1.3创造良好作业环境的途径 对现有的作业环境进行评价，针对存在 问题采取改善措施。 在设计阶段就充分运用一切技术资料， 对作业环境予以充分论证和考虑，提出 妥善解决不良环境因素的方法。

二.热环境 2.1影响热环境的要素： 气温：传导、对流、辐射（第二热源） 气湿：相对湿度在80%以上称为高气湿， 在30%以下为低气湿。 气流：温差愈大，产生的气流愈大。 热辐射：正辐射（使人体受热），负辐射 （使人体散热）。

2.2人体热平衡 人体所受热源： 机体代谢产热 外界作用的环境热量

人体热平衡状态图

机体热平衡方程： M±C±R-E-W=S S=0 S>0 外界环境热量 S<0 人体蓄热状态 人体处于动态热平衡状态 产热多于散热，人体体温升高 散热多于产热，人体体温下降

2.3热环境对人体的影响 （1）热舒适环境 人在心理状态上感到满 意的环境。 影响热舒适环境的主要因素如下： （1）热舒适环境 人在心理状态上感到满 意的环境。 影响热舒适环境的主要因素如下： 环境因素 气温、气湿、气流速度、辐 射热 最适合的湿度Ø%与气温t℃之间的关系 Ø(%)=188-7.2 t (℃) t<26 ℃ 人的因素 新陈代谢、服装，见图

常用的温湿图和舒适区

2.3热环境对人体的影响 （2）过冷、过热环境对人体的影响 低温冻伤 低温的全身性影响 高温烫伤 全身性高温反映

2.4热环境对工作的影响 表现在效率和相对差错次数两方面， 见图9-4。 （2）热环境对体力劳动的影响 表现在操作效率和事故发生率两方面。 （1）热环境对脑力劳动的影响 表现在效率和相对差错次数两方面， 见图9-4。 （2）热环境对体力劳动的影响 表现在操作效率和事故发生率两方面。 工作时的温度最好在15.5℃ ~27 ℃， 见图9-5

2.5热环境的主观评价标准 （2）耐受标准，见图9-6 （3）安全标准，见图9-7 （4）工作效率不受影响的温度范围，见 图9-8 （1）主观评价依据：热环境对人体影响的 主观感觉包括6个方面的因素：空气温度、热 辐射温度、空气相对湿度、气流速度、人体温 度、皮肤温度，参阅表9-1，表9-2 （2）耐受标准，见图9-6 （3）安全标准，见图9-7 （4）工作效率不受影响的温度范围，见 图9-8 （5）工业生产热环境标准，参阅表9-3， 表9-4

值得指出的是：人体耐低温的能力比耐高温能力强。 当深部体温降至27℃时，经过抢救还可存活； 而当深部体温高到42℃时，则往往引起死亡。

三.光环境 天然采光：利用自然界的天然光源形成 作业场所的光环境。 人工照明：利用人工制造的光源构成作 业场所的光环境。 3.1 良好光环境的作用，见图9-9 天然采光：利用自然界的天然光源形成 作业场所的光环境。 人工照明：利用人工制造的光源构成作 业场所的光环境。

人工照明

天然采光

天然采光

3.1良好光环境的作用 （1）光源对生产率的影响 （2）光环境对安全的影响 通过改善人的视觉条件（照明生理因 素）和改善人的视觉环境（照明心理因 素）来提高劳动生产率。 （2）光环境对安全的影响 良好光环境使事故次数、出错件数和 缺勤人数都明显减少，见图9-10。

3.2对光环境的要求 （1）设计的基本原则 合理的照度平均水平 光线的方向和扩散要合理 不让光线直接照射眼睛 光源光色要合理 让照明和色相协调 不能忽视经济条件的制约，见图9-11

照明和色相的协调-兰会所

照明和色相的协调-SUBU新概念空间

3.2对光环境的要求 （2）天然光照度和采光系数C，参 见表9-5，表9-6 C=En/Ew×100% En－室内某一点的照度; Ew－与En同一时刻的室外照度

3.2对光环境的要求 （3）照明的照度与照度分布，见图 9-12，参阅表9-7 它表明被照面上光的强弱，以被 照场所光通的面积密度来表示 E=dØi/dA （4）亮度分布，参阅表9-8，表9-9 （5）光的方向性和扩散性

3.2对光环境的要求 （6）光源色和显色性，参阅表9-10， 表9-11 色温，当热辐射光源的光谱与加热 到温度为Tc的黑体发出的光谱分 布相似时，将该温度Tc称为该光 源的色温，见图9-13。 显色性，参阅表9-12，表9-13

3.3色彩环境 （1）色彩的感情效果，参阅表9-14， 见图9-14 （2）环境色彩的选择，参阅表9-15

3.3色彩环境 环境色彩选择的主要原则： 狭小空间：需采用“后退”的活动心理因子，用绿蓝 色等冷色调、低饱和度，稍低明度 空旷空间：需采用“前进”的活动心理因子，用黄色 等暖色调、高明度、稍高饱和度 车间地面：为防止“打瞌睡”、增加活力，用红色、 稍高饱和度；但考虑到避免疲劳，以低明度安定情绪 车间天花板：为避免“压抑感，采用青蓝色；如用天 顶内藏式照明光，由于明度增大，可增加青蓝色饱和 度进行调节

3.4光环境的综合评价 （1）评价方法，参阅表9-16 （2）评分系统 （3）项目评分及光环境指数 （4）评价结果与质量等级，参阅表 9-17

照明和色相协调，使气氛使人满意

照明和色相协调，使气氛使人满意

特殊功能和场合的考虑

四.声环境 4.1噪声对人的影响 （1）噪声对工作的影响，见图9-15 当噪声达到70dB时，会对工作产生 各方面的影响，所以对于需要高度集中 精力的工作场所均以50dB的稳定噪声 级作为其上限。 （2）噪声对听觉的影响，见图9-16 会产生暂时性听力下降；听力疲劳； 持久性听力损失；暴震性耳聋。

4.1噪声对人的影响 （3）噪声对机体的其他影响，见图9-17 噪声达90dB分贝以上，对神经系统、心血管系 统等有明显的影响。噪声品级分类及其影响： 第一级：L=30dB（A）~65dB(B)，心理影响 第二级：L=65~90dB(B)，较前者加重植物神经 方面的影响。 第三级：L=90~120dB(B)，较前者造成听觉机构 不可恢复性的损失。 第四级：L>120dB（B)，较前者造成内耳永久性 的损伤；若L>140dB（B)，可能形成严重的脑损 伤。

4.2影响噪声对机体作用的因素 噪声强度（越强）； 接触时间（越长）； 噪声的频谱（高频，窄频带）； 噪声类型和接触方式（脉冲噪声和持续接触）； 个体差异； 其他有害因素的共同存在。

4.3音乐调节 生产性音乐的要求 纯体力劳动及无须集中注意力的工作，以节 奏清晰，速度较快而轻松的音乐为好； 单调发闷的工作，以娱乐味的音乐为好； 需要集中注意力的工作（脑力劳动），以速 度稍慢、节奏不明显，旋律舒缓的音乐为好。

4.3音乐调节 生产性音乐的效果 研究认为，音乐对工作效率的影响作用有正、 反两方面，有时不起作用。所以音乐调节是因 时、因地、因工种、因人而异的，要慎重选用。

4.4噪声评价标准 国外听力保护噪声标准，参阅表9-18；工业噪 声卫生标准，参阅表9-19；环境噪声标准，参 阅表9-20。

防止和减少噪音污染，任重道远。

五.振动环境 5.1人体的振动特性，见图9-18 外部刺激使人体产生内部响应。 对人体产生三种作用力：惯性力（质量）；粘 性阻尼力（阻尼）；弹性力（刚度）。 人是一个多自由度的振动系统，其中： 第一共振峰：4~8Hz，对胸腔影响最大； 第二共振缝：10~12Hz，对腹腔影响最大； 第三共振缝：20~25Hz，频率再增高，在人体 内传递逐步衰减，对生理效应的影响相应减少。 显然，对人体影响最大的是低频区。

五.振动环境 5.2影响振动对机体的作用因素，见图 9-19 振动频率 作用方向，分为垂直（上下），横向（左右）， 纵向（前后） 振动强度，以加速度度量振动强度最为广泛 作用方式 振动波形 暴露时间

五.振动环境 5.3振动对人体的影响，见图9-20 5.4振动对工作能力的影响，见图9-21

五.振动环境 5.5振动的评价， （1）全身承受振动的评价标准，见 图9-22 健康与安全的界限（EL） 疲劳－降低工作效率界限（FDP） 舒适降低界限（RCB） （2）局部振动评价标准，见图9-23， 参阅表9-22

六.毒物环境（P202-204） 6.1有毒气体和蒸汽，参阅表9-21 6.2工业粉尘和烟雾 6.3有毒环境的卫生标准

法拉利599 化成处理

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内容回顾： 作业环境概述 热环境 光环境 声环境 振动环境 毒物环境

图9-4 气温对效率和相对差错的影响 返回

图9-5 温度对生产率和事故发生率的影响 返回

图9-6 人对高温和低温的主诉可耐时间 返回

图9-7 温度的安全限度 返回

图9-8 工作效率不受影响的允许温度和温度范围 返回

图9-9 良好光环境的作用 返回

图9-10 照明与事故发生率的关系 返回

图9-11 良好照明的特性因素 返回

图9-12 室内各表面的反射系数和相对照度 返回

图9-13 照度水平与色温舒适感关系 返回

图9-14 环境色彩对气氛的影响程度 返回

图9-15 噪声对语言信息传递的影响 返回

图9-16 噪声性耳聋的进展形式 返回

图9-17 四个噪声品级所造成的影响 返回

图9-18 人体对振动的敏感范围 返回

图9-19 振动对人体的影响因素 返回

图9-20 振动的阈值 返回

图9-21 振动对操作能力的影响 返回

图9-22 全身振动允许界限 返回

图9-23 局部振动的方向 返回

图9-24 局部振动评价曲线 返回