第二节 职业卫生工程技术 1

一、工业通风 （一）概述 （二）通风方法的分类 2

（一）概述 在人类的生产劳动和各种产品的生产过程中，都会不同程度地产生如粉尘、有害气体以及不良气象条件等生产性有害因素。作业者若长期暴露在这样的作业环境中，可对其健康造成危害甚至罹患职业病。 3

（一）概述 工业工作场所通风（ventilation of industrial workplaces）包括通风、除尘、排毒、防暑降温等 工业工作场所通风的目的：就在于防止粉尘以及一些有毒、刺激性气体对室内（工作场所内）空气以及对室外大气的污染。 为此，一方面需要捕集生产设备产生的粉尘、有害气体（连同运载粉尘的气体）及高温和余湿，阻止其散发到室内，污染室内空气；另一方面需要净化含粉尘、有害气体，使其符合排放标准后再排入大气，防止其污染室外（厂区及居住区）的大气。 4

（二）通风方法的分类 1. 按通风系统的工作动力分类可分为： 自然通风 机械通风 5

（1） 自然通风 自然通风是依靠室外风力造成的风压与室内外空气的温差而使空气流动所形成的一种通风方式。这种通风完全依靠自然形成的动力来实现工作场所内外空气的交换，特别是当工作场所有害气体、粉尘浓度相对较低或者温、湿度较高时，可以得到既经济又有效的通风效果。通常用于有余热的房间，要求进风空气中有害物质浓度不超过工作地点空气中有害物质最高容许浓度的30%。自然通风已经广泛应用于冶炼、轧钢、铸造、锻压、机械制造、金属热处理等生产工作环境，具有很好的通风效果。当工艺要求进风需经过滤和处理时或进风能引起雾或凝结水时，不得采用自然通风。 6

（2）机械通风 机械通风是利用通风机产生的压力，使气流克服沿程的流体阻力，沿风道的主、支网管流动，从而使新鲜空气进入工作场所，污浊空气从工作场所排出的通风方式。机械通风可根据不同要求提供动力，能对不同成分的空气进行加热、冷却、加湿、净化处理，并将相应设备通过风道网管连接起来组成完整的机械通风系统。 利用机械通风可将室外新鲜空气按工作场所工艺布置特点分送到各个特定地点，并可按需分配空气量，对排出工作场所的废气可进行粉尘或有害气体的净化、回收，减少对大气环境的污染。 7

2. 按工作场所实施的换气原则分类可分为： 全面通风 局部通风 混合通风 8

（1）全面通风 全面通风是指在一个工作场所内全面地进行通风换气，用新鲜空气稀释或全部替换工作场所内污浊空气，以使整个工作场所内的空气环境符合卫生标准。全面通风用于工作场所内有害物质的扩散无法控制在一定范围或有害物质散发的位置不能固定时。实际工作中，往往在工作环境的一个作业场所需要设置全面送风、排风系统。全面通风又分为全面自然通风和全面机械通风。 9

（2）局部通风 局部通风是指在作业环境某些局部地区建立良好空气环境或在有害因素扩散前将其从发生源排出以防其沿整个工作场所扩散的通风系统。这是一种经典的控制方法。在工作场所中，局部通风所需的设备资金比全面通风少，取得的效果亦比全面通风好。 10

二、工业除尘 （一）概论 （二）除尘技术分类 （三）袋式除尘 11

（一）概述 除尘是将含尘气体引入具有一种或几种力作用的除尘器，使颗粒相对予其运载气流产生一定的位移，并从气流中分离出来，最终沉积到捕集体表面。除尘通常与环境保护相关，经常用于燃煤锅炉烟气、水泥窑炉尾气、钢铁冶炼烟尘、装卸与粉碎工艺颗粒物捕集与去除。 12

根据除尘机理不同，目前常用的除尘器可分为以下几类： （二）除尘技术分类 根据除尘机理不同，目前常用的除尘器可分为以下几类： 1. 重力除尘 2. 惯性除尘 3. 离心力除尘 4. 湿式除尘 5. 静电除尘 6. 过滤除尘 13

1. 重力除尘 如重力沉降室，是通过重力作用使尘粒从气流中分离。其结构简单、投资少、压力损失小、维修管理容易。但它体积大，效率低，通常作为高效除尘器的预除尘装置，适用于除去50μm以上的粉尘，压力损失一般为50~130Pa。 14

2. 惯性除尘 如惯性除尘器，它是在气流中设置各种形式的挡板，利用尘粒的惯性作用使其和挡板发生碰撞而被分离。惯性除尘器主要用于净化密度和粒径较大的金属或矿物性粉尘，具有较高除尘率，一般用于多级除尘中的第一级除尘，用以捕集20μ m以上的粗尘粒，压力损失一般为100~1000Pa。 15

3．离心力除尘 如旋风除尘器，利用气流旋转过程中作用在尘粒上的惯性离心力，使尘粒铁气流中分离。旋风除尘器结构简单，体积小，维护方便，对于10~20μm的粉尘，净化效率为90％左右。 16

4. 湿式除尘 如喷淋塔，旋风水膜除尘器，是通过含尘气体与液滴或液膜的接触使尘粒从气流中分离的装置。它结构简单，投资低，占地面积小，能同时进行有害气体麓净纯，它适合处理有爆炸危险或同时含有多种有害物的气体。缺点是有用物料不能干法回收，泥浆处理比较困难，为了避免水系污染，有时需设置专门的废水处理设备，高温烟气洗涤后，温度下降，会影响烟气在大气中扩散。 17

5. 静电除尘 如电除尘器，它是利用高压放电，使气体电离，粉尘荷电后向收尘极板移动而从气流中分离出来，从而达到净化烟气的目的。静电除尘的优点是效率高、阻力小、设备运行可靠，但对粉尘的比电阻有一定的要求。 18

6. 过滤除尘 如袋式除尘器。它是使含尘气体通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置，袋式除尘器属于过滤除尘，它以织物为过滤材料，利用滤料表面所粘附的粉尘层作为过滤层捕集粉尘。袋式除尘器是一种高效的干式除尘器，对1μm的粉尘，除尘效率可达99％以上。净化效率高；结构简单、操作方便灵活；适应性强，可以捕集不同性质的粉尘，对高比电阻粉尘，采用袋式除尘器更为优越；工作性能稳定可靠，捕集的干尘便于回收，没有污泥处理，腐蚀等问题，维护简单。实践证明，袋式除尘器是目前控制粉尘、尤其是微细粒子最有效的设备。 19

应用条件 重力除尘、惯性除尘和离心力除尘常常作为预除尘措施。 湿式除尘用于高温烟气、工艺不稳、条件特殊的场所。 静电除尘和过滤除尘则是目前工业上应用广泛的主流除尘器，随着环保标准的提高，原有的一些静电除尘器正在被改造成袋式除尘器，袋式除尘器的应用范围将更加扩大，是颗粒物捕集技术的发展方向。 20

（三） 袋式除尘 1. 袋式除尘原理 2. 袋式除尘器常用清灰方法 21

1. 袋式除尘原理 袋式除尘器是由箱体、滤袋、清灰装置、灰斗等组成的。 滤袋是袋除尘器的核心部件，通常由针刺毡材料制成。使用初期，粉尘会随着气流进入滤料内部，使纤维间空隙逐渐变小，最终形成附着于滤料表面的粉尘层，过滤的机理由深层过滤变为表面过滤，表而过滤的效率通常略高于深层过滤效率。在丁业应用的常规阶段，由粉尘层所支持的表面过滤起主要作用，此时滤袋作为粉尘层的支撑骨架。随着粉尘在滤袋上的附着，滤袋两侧的压差增大，增加了系统的能耗，系统风量有所下降，因此除尘器运行一段时间后要及时清灰。 22

2. 袋式除尘器常用清灰方法 简易清灰 机械振动清灰 气流清灰 脉冲喷吹清灰 23

（1）简易清灰 是通过关闭风机时滤袋的变彤及粉尘层的自重进行的，必要时辅以人工的轻度拍打。为了充分利用粉尘层的过滤作用，它的过滤风速较低，清灰时间间隔较长。 24

（2）机械振动清灰 是滤袋在机械结构的作用下，产生上下、左右运动或振动，从而使粉尘脱落，这种清灰方法的效果较好，工作性能稳定。但滤袋受机械作用损伤大，滤袋检修及更换工作量大，近年来应用较少。 25

（3）气流清灰 是利用气流从与滤尘相反的方向吹过滤袋和粉尘层，使粉尘从滤袋上脱落，这种方法多用于内滤式。采用气流清灰时，滤袋内必须有防瘪环，避免滤袋被压瘪。反吹气流清灰的效果好，滤袋磨损少，特别适用于粉尘粘性小的情况和玻璃纤维袋式除伞器。 26

（4）脉冲清灰 是利用喷嘴喷出压缩空气进行清灰，其优点是在清灰过程不中断滤料的正常工作，清灰强度大，允许过滤风速高，缺点是必须有压缩空气。 27

三、 空气调节与净化 （一） 概述 （二）空气调节 （三） 空气净化 28

（一） 概述 空气调节和净化是指利用人工手段对工作场所内的温度、湿度、气流速度、洁净度进行控制，并为室内提供足够的室外新鲜空气，人为地创造和维持人们工作所需的环境，来创造合适的室内气候环境。 空气调节设备一般包括进风和滤尘装置、通风机、管道、消毒设备、出风装置以及处理空气温度和湿度的设备 (如喷雾室、洗涤室等)。对要求恒温、恒湿的系统，常装有自动控制和调节的设备。 29

（二）空气调节 1.空气调节系统的组成 2.空调系统的分类 30

1.空气调节系统的组成 空调系统就是完成对空气环境进行调节和控制，即加热、冷却、加湿、减湿、过滤、输送等各种处理的设备装置，由冷热源系统、空气处理系统、能量输送系统和自动控制系统四个子系统组成。 31

冷热源系统属于空调系统的附属系统，负责提供空气处理过程中所需的冷量和热量； 空气处理系统和能量输送分配系统负责完成对空气的各种处理和输送，在风机产生的风压作用下，室外空气从新风管进入系统，与从回风管引入的部分室内空气混合，经空气过滤器进行过滤处理，再经空气冷却器、空气加热器等进行空气的冷却和加热处理，然后经喷水室进行加湿或减湿处理，最后经送风管道输送到空调房间，从而实现对工作场所空气环境的调节和控制； 冷热源系统属于空调系统的附属系统，负责提供空气处理过程中所需的冷量和热量； 自动控制系统对室内空气湿度、温度及所需的冷热源的能量供给进行自动控制。 32

2.空调系统的分类 空调系统按照空气处理方式分类可分为： 半集中式空调系统 局部式空调系统 按照负担室内热湿负荷的所用介质进行分类可分为： 集中式（中央）空调系统 半集中式空调系统 局部式空调系统 按照负担室内热湿负荷的所用介质进行分类可分为： 全空气系统 全水系统 空气-水系统和制冷剂系统 33

如冷水机组和柜式空调机等，应用于小车间、机房等和小型空调机组。 按照按送风速度分类可分为： 按照制冷量分类大型空调机组可分为： 卧式组装淋水式 表冷式空调机组 中型空调机组 如冷水机组和柜式空调机等，应用于小车间、机房等和小型空调机组。 按照按送风速度分类可分为： 高速系统（民用建筑主风管风速高于10m/s，工业建筑主风管风速高于15m/s） 低速系统（民用建筑主风管风速,低于10m/s，工业建筑主风管风速低于15m/s）。 34

（三）空气净化 空气净化是以创造洁净空气为主要目的的空气调节措施。 根据生产工艺要求不同，空气净化可分为工业洁净和生物洁净两类。 工业洁净系指除去空气中悬浮的尘埃。 生物洁净系指不仅除去空气中的尘埃，而且除去细菌等以创造空气洁净的环境。 空气净化技术是一项综合性措施，应该从建筑、室内布局、空调系统等方面采取相应的措施。空气净化的方式从净化原理来看分物理吸附和化学分解两种。 35

1． 物理净化方式 （1）吸附性过滤—活性炭 （2）机械性过滤—HEPA网 36

（1）吸附性过滤—活性炭 活性炭是一种多孔性的含炭物质, 它具有高度发达的孔隙构造, 活性炭的多孔结构为其提供了大量的表面积，能与气体（杂质）充分接触，从而赋予了活性炭所特有的吸附性能，使其非常容易达到吸收收集杂质的目的。就象磁力一样，所有的分子之间都具有相互引力 缺点：普通活性炭并不能吸附所以的有毒气体，效率较低、易脱附。 37

（2）机械性过滤—HEPA网 HEPA(High efficiency particulate air Filter)，中文意思为高效空气过滤器，达到HEPA标准的过滤网，对于0.3微米的有效率达到99.999%，HEPA网的特点是空气可以通过，但细小的微粒却无法通过。HEPA过滤网由一叠连续前后折叠的亚玻璃纤维膜构成，形成波浪状垫片用来放置和支撑过滤界质。 38

2.静电式净化方式 工作原理：静电除尘器钨丝连续释放高压静电，让随空气 进来的灰尘和细菌都带上 正电荷，然后被负电极板吸附。 能过滤比细胞还小的粉尘、烟雾。全面保护呼吸系统，并 大大降低患癌风险。 优点：使用简单，使用一、两个星期后，可以洗出黑黑的脏水，减速少了二次污染。并不用更换价格高昂的耗材. 并且可以静电灭菌。 静电钨丝释放6000伏高压静电，瞬间杀灭细 菌，病毒以及花粉。对于消除感冒和各种传染病极为有效。 39

3.化学式净化方式 （1）光催化法 （2）甲醛清除剂 （3）药剂、催化法——冷触媒精华 （4） 紫外线灭菌式 （5）综合式 40

（1）光催化法 工作原理：空气通过光催化空气净化装置时，光触媒在光的照射下自身不起变化，却可以促进化学反应的物质空气中的有害物质如甲醛、苯等在光催化的作用下发生降解，生成无毒无害的物质，而空气中的细菌也被紫外光除掉，空气因此得到净化。 缺点：广谱但需要空气流速较低，净化速度比较慢并且对人体有一定的辐射，在欧美是被汰的净化方式。 41

（2） 甲醛清除剂 工作原理：是采用化学物质和甲醛进行化学反应，达到清除甲醛的目的。 缺点： 化学反应过后生成的物质很可能带来二次污染。 实践过程中常常出现二次检测超标的现象。 是在不改变化学成分的基础上吸收甲醛，降低空气中的甲醛含量，但是这样的方式治标不治本，甲醛容易再次释放出来。 42

（3）药剂、催化法——冷触媒精华 工作原理：冷触媒，又称自然触媒，是继光触媒除臭空气净化材料之后的又一种新型空气净化材料，能在常温条件下起催化反应，在常温常压下使多种有害有味气体分解成无害无味物质，由单纯的物理吸附转变为化学吸附，边吸附边分解，祛除甲醛、苯、二甲苯、甲苯、TVOV等有害气体，生成水和二氧化碳，在催化反应过程中，冷触媒本身并不直接参与反应，反应后冷触媒不变化不丢失，长期发挥作用。冷触媒本身无毒、无腐蚀性、不燃烧，反应生成物为水和二氧化碳，不产生二次污染，大大延长了吸附材料的使用寿命。 43

（4） 紫外线灭菌式： 紫外线灭菌式空气净化消毒器是同样采用强迫室内空气的流动的方式，使空气经过不直接照射人体的，装有紫外线消毒灯的隔离容器，达到杀灭室内空气中各类细菌、病毒和真菌的目的。紫外线分为A波、B波、C波和真空紫外线，其中消毒灭菌使用的紫外线应该是C波段，其波长范围是200~275nm（纳米），杀菌作用最强的波段是250~275nm（纳米）。用于杀灭细菌、病毒和真菌的紫外线消毒灯的照射剂量应达到20000μW.s/cm2以上。 44

（5）综合式： 综合式空气净化器，顾名思义就是将单体式空气净化的方式进行组合，以达到净化多种室内空气污染物的目的。常见的综合式空气净化器有：1）静电集尘+普通滤芯史式；2）静电集尘+电子集尘式；3）负离子+电子集尘+普通滤芯式；4）负离子+ HEPA滤芯；5）普通滤芯+ HEPA滤芯+活性碳；6）普通滤芯+ HEPA滤芯+活性碳+紫外线灭菌等等。 45

四、 工业噪声与振动控制 （一）振动控制 （二）噪声控制 46

（一）振动控制 振动控制过程与噪声控制类似，但比较复杂。从不同的观点出发，已形成不同的控制分类方法，但受到普遍重视且广泛采用的振动控制方法如下图所示。 47

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1． 控制振动源振动，即消振 消除或减弱振源，这是最彻底和最有效的办法。因为受控对象的响应是由振源激励引起的，外因消除或减弱，响应自然也消除或减弱。如改善机器的平衡性能、改变扰动力的作用方向、增加机组的质量、在机器上装设动力吸振器等。 49

这里要特别强调的是一定要控制共振。共振是振动的一种特殊状态，当振动机械所受到的扰动力的频率与设备固有频率相一致的时候，就会使设备振动得更加厉害，甚至起到放大作用，这种现象称为共振。 50

2． 隔振 使振动传输不出去，从而不会造成影响。通常是在振源与受控对象之间串加一个子系统来实现隔振，用以减小受控对象对振源激励的响应，这是一个应用非常广泛的减振技术。 具体说来，可以有以下几种方法实现隔振： 51

几种方法 1） 采用大型基础，这是最常用和最原始的办法； 2） 防振沟，在机械振动基础的四周开有一定宽度和深度的沟槽，里面填以松软物质（如木屑、沙子等），用来隔离振动的传递； 3） 采用隔振元件，通常在振动设备下安装隔振器，如隔振弹簧、橡胶垫等，使设备和基础之间的刚性连接变成弹性支撑。 52

3． 吸振，又称动力吸振 在受控对象上附加一个子系统使得某一频率的振动得到控制，称为动力吸振，也就是利用它产生吸振力以减小受控对象对振源激励的响应，这种技术应用也十分广泛。 53

4． 阻振，又称阻尼减振 在受控对象上附加阻尼器或阻尼元件，通过消耗能量使响应最小，也常用外加阻尼材料的方法来增大阻尼。阻尼可使沿结构传递的振动能量衰减；还可减弱共振频率附近的振动。阻尼材料是具有内损耗、内摩擦的材料，如沥青、软橡胶以及其它高分子涂料。 54

5． 修改结构 这是一个高技术手段，目前非常引人注目。它实际上是通过修改受控对象的动力学特性参数使振动满足预定的要求，不需要附加任何子系统的振动控制方法。所谓动力学特性参数是指影响受控对象质量、刚度与阻尼特性的那些参数，如惯性元件的质量、转动惯量及其分布等。 55

（二）噪声控制 噪声污染是一种物理性污染，它的特点是局部性的和无后效应的。声源停止辐射，噪声污染就消失了。 在任何噪声环境中，噪声源、传播途径和接收者 3 个环节是噪声控制中必须考虑的，相应的措施包括：声源控制、传播途径控制和保护接收者 3 个方面。 56

1.声源控制 声源控制是噪声控制中最根本和最有效的手段，也是近年来最受重视的问题。研究各种声源的发生机理、控制和降低噪声的发生是根本性措施。目前在声源的控制上主要采用两种办法：一是改进设备结构，提高加工和装配质量，以降低声源的辐射声功率；二是利用声的吸收、反射、干涉等特性，采用吸声、隔声、减振等技术措施控制声源的声辐射。采用不同的控制方法，可以收到不同的降噪效果，通常可以降低噪声。 57

2. 传播途径中的控制 是最常用的方法，因为当机器或工程已经完成后，再从声源上来控制就受到限制了，但从声的传播途径上控制却是大有可为、效果明显。这方面的方法有很多，如隔声、隔振处理以及隔声屏障、隔声间的使用等都是有效措施；吸声处理也是一种有效措施。对传播途径的处理实质上就是增加声在传播过程中的衰减，减少传输能量。 58

3. 对接收者的保护 也是一个重要手段，是环境保护的目标。接收者可以是人，也可以是灵敏的设备（如电子显微镜、激光器、灵敏仪器等）。工人可以佩带护耳器（如耳罩或耳塞）或在隔声间操作等加以保护；仪器设备可以采取隔声、隔振设计等手段加以保护。 59

五、采光与照明 （一）照明的基本概念 （二）采光 （三）照明 60

（一）照明的基本概念 照明是利用各种光源照亮工作和生活场所或个别物体的措施。 其首要目的是创造良好的可见度和舒适愉快的环境，包括自然照明和人工照明。利用太阳和天空的自然光称“自然照明”亦称“天然采光”，简称采光（daylighting，natural lighting）；利用人工光源的称“人工照明”简称照明（lighting，illumination）。 61

（一）照明的基本概念 1）光强（luminosity） 单位立体角内的光通密度称为光强或光度。是反映光通量在空间的分布，即反映光通量的空间强度。光强的单位cd（candela，坎德拉），表明在一球面立体角内均匀放射光流的点光源的光强。1cd相当于1cm2面积熔化的白金在凝固时所放射出来的光强的1/2。 2）光通量（luminous flux） 从光源每秒发出的可见光辐射能流称为光通量，是表示光源发光能力的基本量。光通量的符号为Φ，单位为流明（lumen，lm）。11m（流明）等于发光强度为1cd（坎德拉）的均匀光源在sr（球面度）立体角内发出的光通量。 62

（一）照明的基本概念 3）光亮度（brightness） 单位面积在某一方向上射向眼睛的光强大小的数值称光亮度，简称亮度。光亮度的符号为L，单位为cd/m2(坎德拉每平方米)。亮度又分为直接亮度和间接亮度。直接亮度是指光的亮度，间接亮度是指物体表面被照射时反射出来的亮度。亮度与照度之间有如下关系：亮度(asb) = 照度(lx)×反射率（%）。 4）阿熙提（apostilb，asb）是作为测量不发光物体，如墙壁、家具等的光源亮度。1asb（阿熙提）= 0.32cd/m2。光源的亮度视觉感，有时受色温影响较大。在光通量相同的光源中，色温高的光源会产生亮度高的视觉感。 63

（一）照明的基本概念 5）窗地面积比(ratio of glazing to floor area) 窗洞口面积与地面面积之比。 6）照度（illuminance） 当一个物体表面受到均匀照射时，其单位面积上的光通量称为照度，符号为E，单位为勒克斯（lx）。照度是投射的光流（F）与面积(S)之比：照度(E)=F/S。亮度与照度之间有如下关系：亮度（asb） = 照度（lx）×反射率（%）。 7）室外照度(exterior illuminance)　　在全阴天天空的漫射光照射下，室外无遮挡水平面上的照度。 64

（一）照明的基本概念 8）室外临界照度（critical illuminance of exterior daylight）全部利用天然光进行采光时的室外最低照度。 9）室外天然光临界照度（critical illuminance of exterior daylight）全部利用天然光进行采光时的室外最低照度。符号为E1。 10）室内天然光临界照度（critical illutminance of interior daylight）对应室外天然光临界照度时的室内天然光照度。符号为Eq。 65

（一）照明的基本概念 11）照度均匀度(illumination uniformity) 指在给定的工作面上最低照度与平均照度之比。是影响照明质量的因素之一。 12）采光系数(daylight factor) 在室内给定平面上的一点，由直接或间接地接收来自假定和已知天空亮度分布的天空漫射光而产生的照度与同一时刻该天空半球在室外无遮挡水平面上产生的天空漫射光照度之比。符号为C。 13）采光系数标准值（standard value of daylight factor）　室内和室外天然光临界照度时的采光系数值。 66

（一）照明的基本概念 14）采光系数最低值 (minimum value of daylight factor) 侧面采光时，房间典型剖面和假定工作面交线上采光系数最低一点的数值。符号为Cmin。 15）采光系数平均值（average value of daylight factor）　顶部采光时，房间典型剖面和假定工作面交线上采光系数的平均值。符号为Cav。 16）采光均匀度(uniformity of daylighting) 指在假定工作面上采光系数的最低值与平均值之比。 67

（一）照明的基本概念 17）反射系数（reflectance） 是物体表面反射出来的光流与投射到该物体表面的全部光流之比，也就是物体亮度与照度之比。洁白纸的反射系数约为0.75~0.80，黑纸的反射系数约为0.1~0.2。 18）眩光（glare） 物体表面产生刺眼和耀眼的强烈光线称为眩光。眩光是由于亮度分布不适当，或亮度的变化幅度太大，或空间和时间上存在极端的亮度对比产生，可引起不舒适或降低观察物体的能力。眩光可分为直接眩光和间接眩光，前者是天然光或强烈的人工光源直接引起的；后者是在视野内物体反射来的高亮度光所引起。 68

（一）照明的基本概念 19）统一眩光值UGR(unified glare rating) 度量室内视觉环境中的照明装置发出的光对人眼造成不舒适感主观反应的心理参量，其量值可按规定计算条件用CIE统一眩光值公式计算。 20）亮度对比（luminance contrast） 视野中目标和背景的亮度差与背景亮度的对比。 21）视角（visual angle） 观察物体时，从物体两端(上、下或左、右)引出的光线在人眼瞳孔处所成的夹角。物体的尺寸越小，离观察者越远，则视角越小。正常眼能区分物体上的2个点的最小视角约为1分。 69

（一）照明的基本概念 22）对比感度（contrast sensitivity） 对一定的视角的物体刚刚能辨别时，其物体与背景的最小亮度差叫做临界亮度差，它与背景亮度之比叫做临界对比，而临界对比的倒数称为对比感度。对比感度与照度、物体大小、视察距离及眼的适应情况等因素有关，对比感度愈大的人，分辨亮度对比愈小，辨别物体更清楚。 70

（二）采光 工业采光（Industrial daylighting）是以天然光为光源来解决工业建筑的室内光照问题，亦称‘工业自然照明’或‘工业天然采光’。充分利用天然光可节约能源。 71

1．采光形式 （1）顶部采光（top lighting） 即在厂房顶部开窗的采光形式，常用矩型天窗（rectangular skylight）、平天窗（flat skylight）和锯齿型天窗（Saw-tooth skylight）顶部采光时，厂房中间部分照度较大，向边缘逐渐降低（顶部采光示意图）。 72

顶部采光示意图 矩型天窗 平天窗 锯齿型天窗 73

（2）侧面采光 即在厂房一侧或两侧开窗的采光形式，即为单侧采光（unilateral lighting）和双侧采光（bilateral lighting），见侧面采光示意图。侧面采光时，照度随厂房进深很快衰减，只能保证有限的进深照度。而侧面采光的工作面多集中在中间部分，自然照度较低，故厂房的进深一般不宜超过窗高（从窗上沿到地面高度）的2倍。 74

侧面采光示意图 单侧采光 双侧采光 75

（3）混合采光 指同时利用侧窗和天窗的采光形式。此种采光可增加厂房中间部分和离侧窗较远区域的照度，使光照更为均匀。 76

2．采光系数 由于室外照度经常变化，可影响室内照度的稳定，故对采光量不能用照度绝对值表示，而用照度相对值即采光系数（C）表示。可用照度计同时测得室内和室外的照度，然后用下式计算采光系数： C＝En / Ex ×100% 式中：En：在全阴天天空漫射光照射下，室内给定平面上的某一点由天空漫射光所产生的照度（lx）； Ex ：在全阴天天空漫射光照射下，与室内某一点照度同一时间、同一地点，在室外无遮挡水平面上由天空漫射光所产生的室外照度。 77

测定采光系数最好选择一天中室外照度相对稳定的时间，以上午10时至下午2时为宜。 在评价厂房设计的自然照明时，必须依据厂房建筑设计图来确定厂房内的采光系数。采光系数的计算方法很多，按计算目标分为综合计算法和逐点计算法，前者计算简便，后者较为精确，但计算工作量繁重，故目前一般可采用GB/T 50033—2001《建筑采光设计标准》中推荐的采光计算图表法来计算，以评价厂房照度。照度的均匀性可从跨度中最小采光系数与最大采光系数之比值来评价，用天窗采光的多跨度厂房的比值不宜小于0.3。 78

3．视觉作业场所工作面上的采光系数标准值如下表。 采光等级 视觉作业分类 侧面采光 顶部采光 作业 精确度 识别对象的最小尺寸d(mm) 采光系数最低值Cmin(%) 室内天然光临界照度(lx) 采光系数平均值Cav(%) I 特别精细 d≤ 0.15 5 250 7 350 Ⅱ 很精细 0.15<d≤0.3 3 150 4.5 225 Ⅲ 精细 0.3<d≤1.0 2 100 Ⅳ 一般 1.0<d≤5.0 1 50 1.5 75 Ⅴ 粗糙 d>5.0 0.5 25 0.7 35 注：表中所列采光系数标准值适用于我国Ⅲ类光气候区。采光系数标准值是根据室外临界照度为5000lx制定的。亮度对比小的Ⅱ、Ⅲ级视觉作业，其采光等级可提高一级采用。 79

采光系数标准值的选取，应符合下列规定：侧面采光应取采光系数的最低值Cmin；顶部采光应取采光系数的平均值Cav；对兼有侧面采光和顶部采光的房间，可将其简化为侧面采光区和顶部采光区，并应分别取采光系数的最低值和采光系数的平均值。 80

4. 工业建筑各不同车间的采光系数标准值应符合下表 的规定 采光等级 车间名称 侧面采光 顶部采光 采光系数最低值Cmin(%) 室内天然光临界照度(lx) 采光系数平均值Cav(%) 室内开然光临界照度(lx) Ⅰ 特别精密机电产品加工、装配、检验、工艺品雕刻、刺绣、绘画 5 250 7 350 Ⅱ 很精密机电产品加工、装配、检验通讯、网络、视听设备的装配与调试 3 150 4.5 225 纺织品精纺、织造、印染服装裁剪、缝纫及检验精密理化实验室、计量室主控制室印刷品的排版、印刷药品制剂 81

接上表 Ⅲ 机电产品加工、装配、检修 2 100 3 150 一般控制室 木工、电镀、油漆铸工理化实验室 造纸、石化产品后处理 冶金产品冷轧、热轧、拉丝、粗炼 Ⅳ 焊接、钣金、冲压剪切、锻工、热处理 1 50 1.5 75 食品、烟酒加工和包装 日用化工产品炼铁、炼钢、金属冶炼 水泥加工与包装配、变电所 Ⅴ 发电厂主厂房 0.5 25 0.7 35 压缩机房、风机房、锅炉房、泵房、电石库、乙炔库、氧气瓶库、汽车库、大中件贮存库煤的加工、运输、选煤 配料间、原料间 82

5. 采光质量 （1）顶部采光时，Ⅰ～Ⅳ级采光等级的采光均匀度不宜小于0.7。为保证采光均匀度不小于0.7 的规定，相邻两天窗中线间的距离不宜大于工作面至天窗下沿高度的2倍。 （2） 采光设计时，应采取下列减小窗眩光的措施: 作业区应减少或避免直射阳光；工作人员的视觉背景不宜为窗口；为降低窗亮度或减少天空视域，可采用室内外遮挡设施；窗结构的内表面或窗周围的内墙面，宜采用浅色饰面。 83

（4）采光设计，应注意光的方向性，应避免对工作产生遮挡和不利的阴影，如对书写作业，天然光线应从左侧方向射入。 （3）对于办公、图书馆、学校等建筑的房间，其室内各表面的反射比宜符合规定。各表面的反射比要求分别为顶棚0.70～0.80，墙面0.50～0.70，地面0.20～0.40，桌面、工作台面、设备表面0.25～0.45。 （4）采光设计，应注意光的方向性，应避免对工作产生遮挡和不利的阴影，如对书写作业，天然光线应从左侧方向射入。 84

（5）当白天天然光线不足而需补充人工照明的场所，补充的人工照明光源宜选择接近天然光色温的高色温光源。 （6） 对于需识别颜色的场所，宜采用不改变天然光光色的采光材料。 （7） 对于博物馆和美术馆建筑的天然采光设计，宜消除紫外辐射、限制天然光照度值和减少曝光时间。 （8） 对具有镜面反射的观看目标，应防止产生反射眩光和映像。 85

（三）照明 照明系指在无天然光（如夜班，矿井、隧道、地下室）或天然光不足以及需要高照度的作业，为从事正常生产活动和保证作业安全面采用人工光源的一种形式。 照明可依据作业的具体需要加以调节、改变，应用十分方便，在生产性照明中占有十分重要的地位。GB 50034—2004《建筑照明设计标准》已于2004年12月1日起实施。原GB 50034—1992《工业企业照明设计标准》和GBJ 133—1990《民用照明设计标准》同时废止。 86

1．照明方式 按照明系统可分4种： （1）一般照明(general lighting) 又称全面照明(full lighting)，指不考虑特殊局部需要、在整个作业场所安置若干照明器，使各工作面普遍达到所规定视觉条件的照明方式。 使用于对光线投射方向没有特殊要求，工作点不固定且较密集的作业场所，且受作业技术条件限制不适合装设局部照明或不必要采用混合照明时，宜采用一般照明。其优点是作业点的视觉条件较好，视野亮度基本相同。缺点是耗电量大。当某一工作区需要高于一般照明照度时，可采用分区一般照明（localized lighting）。 87

（2）局部照明(local lighting) 指在某工作面安置照明器，使其达到规定视觉条件的照明方式。优点是耗电量少且可获得高的照度。缺点是直接眩光和使周围视野变暗对作业者造成不利影响。在一个工作场所内不应只装设局部照明。 88

（3）混合照明(mixed lighting) 由一般照明和局部照明共同组成的照明方式。适用于照明要求高、有一定的投光方向以及固定工作点分布密度不大的作业场所，且单独装设一般照明不合理的场所，宜采用混合照明。其优点是集一般照明和局部照明的优点为一体，成为一种较为经济的照明方案。一般照明与局部照明的比例以1:5为好，对于较小的作业场所一般照明的比例可以适当提高。 （4）特殊照明(special lighting) 系指应用于特殊用途或需有特殊效果的各种照明方式。如细微对象检查照明，不可见光照明、色彩检查照明、运动对象检查照明和透过照明等。 89

2. 照明种类 照明种类按用途可分为正常照明、应急照明、值班照明、警卫照明和障碍照明。其中应急照明包括备用照明、安全照明和疏散照明。 （1）正常照明（normal lighting ） 指在正常情况下使用的室内外照明。工作场所均应设置正常照明。 90

（3）备用照明（stand-by lighting） 在正常照明电源发生故障和事故时，为确保活动和工作能继续正常进行而设的应急照明部分。 （2）应急照明（emergency lighting） 是在正常照明系统因电源发生故障，不再提供正常照明的情况下，供人员疏散、保障安全或继续工作的照明。应急照明不同于普通照明，它包括：备用照明、疏散照明、安全照明3种。 （3）备用照明（stand-by lighting） 在正常照明电源发生故障和事故时，为确保活动和工作能继续正常进行而设的应急照明部分。 91

3．照度要求 （1）照度标准值应按0.5、1、3、5、10、15、20、30、50、75、100、150、200、300、500、750、1000、1500、2000、3000、5000lx分级。 （2）标准规定的照度值均为作业面或参考平面上的维持平均照度值。各类房间或场所的维持平均照度值应符合照度标准值的规定。 92

（3）符合下列条件之一及以上时，作业面或参考平面的照度，可按照度标准值分级提高一级：视觉要求高的精细作业场所，眼睛至识别对象的距离大于500mm时；连续长时间紧张的视觉作业，对视觉器官有不良影响时；识别移动对象，要求识别时间短促而辨认困难时；视觉作业对操作安全有重要影响时；识别对象亮度对比小于0.3时；作业精度要求较高，且产生差错会造成很大损失时；视觉能力低于正常能力时；建筑等级和功能要求高时。 93

（4）符合下列条件之一及以上时，作业面或参考平面的照度，可按照度标准值分级降低一级：进行很短时间的作业时；作业精度或速度无关紧要时；建筑等级和功能要求较低时。 94

（5）作业面邻近周围的照度可低于作业面照度，但不宜低于下表的数值 作业面照度（lx） 作业面邻近周围照度值（lx） ≥750 500 300 ≤200 200 与作业面照度相同 注：邻近周围指作业面外0.5m范围之内 95

（6）在照明设计时，应根据环境污染特征和灯具擦拭次数选定相应的维护系数。 （7）在一般情况下，设计照度值与照度标准值相比较，可有-10％~+10％的偏差。 96

4．照度均匀度 （1）公共建筑的工作房间和工业建筑作业区域内的一般照明照度均匀度，不应小于0.7，而作业面邻近周围的照度均匀度不应小于0.5。 （2）房间或场所内的通道和其他非作业区域的一般照明的照度值不宜低于作业区域一般照明照度值的1/3。 97

（3）在有彩电转播要求的体育场馆，其主摄像方向上的照明应符合下列要求：场地垂直照度最小值与最大值之比不宜小于0 （3）在有彩电转播要求的体育场馆，其主摄像方向上的照明应符合下列要求：场地垂直照度最小值与最大值之比不宜小于0.4；场地平均垂直照度与平均水平照度之比不宜小于0.25；场地水平照度最小值与最大值之比不宜小于0.5；观众席前排的垂直照度不宜小于场地垂直照度的0.25。 98

5．照度标准值 工业建筑通用房间或场所一般照明标准值 房间或场所 参考平面及其高度 照度标准值（lx） UCR Ra 备注 实验室 一般 0.75m水平面 300 22 80 可另加局部照明 精细 500 19 检验 精细，有颜色要求 750 计量室、测量室 变、配电站 配电装置室 200 － 60 变压器室 地面 100 20 电源设备室、发电机室 25 控制室 一般控制室 主控制室 电话站、网络中心 注：需增加局部照明的作业面，增加的局部照明度值宜按该场所一般照明照度值的1.0~3.0倍选取。 99