第7章：人的作业环境.ppt

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1、人因工程篇章总汇篇章总汇总论总论o第第1 1章章 人因工程概述人因工程概述o第第2 2章章 人因工程的研究方法与工具人因工程的研究方法与工具基础篇基础篇o第第3 3章章 人体测量人体测量o第第4 4章章 人体生理特性人体生理特性o第第5 5章章 人的心理认知特征人的心理认知特征o第第6 6章章 人的信息处理人的信息处理o第第7 7章章 人的作业环境人的作业环境应用篇应用篇o第第8 8章章 作业空间设计作业空间设计o第第9 9章章 肌肉骨骼失调及其预防肌肉骨骼失调及其预防o第第1010章章 脑力负荷与脑力工作绩效提升脑力负荷与脑力工作绩效提升o第第1111章章 人机界面设计人机界面设计扩展篇扩展

2、篇o第第1212章章 可用性可用性o第第1313章章 安全性安全性第第7 7章章 人的作业环境人的作业环境o 温度温度o 照明照明o 噪声噪声o 运动环境运动环境 作业环境直接影响人机环境系作业环境直接影响人机环境系统的效率和操作者的身心健康与安全，统的效率和操作者的身心健康与安全，是人因工程的重要研究方面。是人因工程的重要研究方面。在系统设计的各阶段，尽可能的排在系统设计的各阶段，尽可能的排除各种环境因素对人体的不良影响，除各种环境因素对人体的不良影响，使人具有舒适的作业环境，将有利于使人具有舒适的作业环境，将有利于保护劳动者的健康安全和最大限度的保护劳动者的健康安全和最大限度的提高系统的综

3、合效能。提高系统的综合效能。本章主要介绍温度、噪声、照明和本章主要介绍温度、噪声、照明和振动等一般环境条件对人的工作效率振动等一般环境条件对人的工作效率和健康的影响以及对这些环境条件的和健康的影响以及对这些环境条件的改善。改善。7.1 温度温度 o 温度是评价作业环境气候条件的主要指标。温度是评价作业环境气候条件的主要指标。o 温度与气压、空气电离度以及空气污染等指标温度与气压、空气电离度以及空气污染等指标都是构成环境的重要方面。都是构成环境的重要方面。o 它们对人的健康、舒适和工作绩效都有很大的它们对人的健康、舒适和工作绩效都有很大的影响。影响。7.1.1热热交交换过换过程程o 人类自身具有

4、适应气候条件的生理调节机制人类自身具有适应气候条件的生理调节机制 o 调节的机制主要是收缩或扩张机体深处和体表的调节的机制主要是收缩或扩张机体深处和体表的血管、出汗和发抖血管、出汗和发抖 o 人体通过新陈代谢过程将化学能转化为热能和机人体通过新陈代谢过程将化学能转化为热能和机械能械能 o 新陈代谢来的能量大约有新陈代谢来的能量大约有70转变成热量散发掉转变成热量散发掉了，只有大约了，只有大约25变成机械能变成机械能 7.1.1热热交交换过换过程程p热交换方式热交换方式 身体与环境间热交换方式有四种身体与环境间热交换方式有四种：传导：通过直接接触固体，液体来传递热量传导：通过直接接触固体，液体来

5、传递热量 对流：通过气体或液体来交换热量对流：通过气体或液体来交换热量 辐射：通过物体间电磁辐射而转移热能辐射：通过物体间电磁辐射而转移热能 蒸发：物体形态转变过程中需要从人体吸收热量蒸发：物体形态转变过程中需要从人体吸收热量 例如从汗水转变为水蒸气例如从汗水转变为水蒸气 p 热交换方程式热交换方程式:其中：其中：S=S=体内体内热热能含量（存能含量（存储储）的）的变变化量化量 M新新陈陈代代谢谢的的热热量量 W劳动劳动消耗的消耗的热热量量 R辐辐射交射交换换的的热热量量 C对对流交流交换换的的热热量量 E蒸蒸发发的的热热量量损损失失新陈代谢是正的，因为该过程产生热能。新陈代谢是正的，因为该过

6、程产生热能。蒸发总是负的，因为该过程总是损失热能。下页图气温和墙面温度组合中蒸发总是负的，因为该过程总是损失热能。下页图气温和墙面温度组合中蒸发、辐射和传导散热的百分比蒸发、辐射和传导散热的百分比假如身体处于热平衡状态，将是零假如身体处于热平衡状态，将是零SM WRCE()7.1.1热热交交换过换过程程7.1.2热热舒适舒适 p 气流对热舒适的影响气流对热舒适的影响 人们对头顶（即头，颈肩和背部）的空气流动最敏感。短头发的人人们对头顶（即头，颈肩和背部）的空气流动最敏感。短头发的人比长头发人对气流的感受更迟钝。比长头发人对气流的感受更迟钝。p 低湿度对热舒适的影响低湿度对热舒适的影响 低湿度能

7、引起鼻腔、喉咙和皮肤干燥，嘴唇干裂，对气味也更敏感。低湿度能引起鼻腔、喉咙和皮肤干燥，嘴唇干裂，对气味也更敏感。当相对湿度小于或等于当相对湿度小于或等于3030时，戴和不戴隐性眼镜的人都会感到由时，戴和不戴隐性眼镜的人都会感到由低湿度带来的对眼睛的刺激。低湿度带来的对眼睛的刺激。p 衣着对热舒适的影响衣着对热舒适的影响 衣着的绝热性是影响热交换的一个主要因素衣着的绝热性是影响热交换的一个主要因素 ；另一个影响热交换的；另一个影响热交换的因素是衣料对湿气的渗透性因素是衣料对湿气的渗透性 。热舒适环境热舒适环境是指人在心理状态上感到满意的热环境。所谓心理上感到满是指人在心理状态上感到满意的热环境。

8、所谓心理上感到满意，就是既不感到冷，又不感到热，我们称作意，就是既不感到冷，又不感到热，我们称作热舒适热舒适。影响热舒适环境的。影响热舒适环境的因素有很多，与环境有关的主要因素有四个：空气温度、湿度、空气流动因素有很多，与环境有关的主要因素有四个：空气温度、湿度、空气流动和周围物体的表面温度，这些因素的相互作用是相当复杂的。和周围物体的表面温度，这些因素的相互作用是相当复杂的。7.1.3高温高温 o 高温对生理的影响高温对生理的影响 Q10Q10效应效应 心血管反应：血管扩张心血管反应：血管扩张 ，升高皮肤温度，心率增加，升高皮肤温度，心率增加 出汗，汗液蒸发散热，但是汗滴不散热出汗，汗液蒸发

9、散热，但是汗滴不散热 热病：热疹（痱子）热病：热疹（痱子）、热痉挛、热痉挛 、热衰竭、热衰竭 、中暑、中暑 等等在高温情况下，身体吸收或产生的热量比散发的在高温情况下，身体吸收或产生的热量比散发的热量更多。这会导致身体内核温度上升，出现疾热量更多。这会导致身体内核温度上升，出现疾病，甚至死亡。病，甚至死亡。7.1.3高温高温p个体差异与高温个体差异与高温 对高温的忍耐度存在个体差异的因素有：对高温的忍耐度存在个体差异的因素有：身体健康状况：身体越健康，对工作热环境忍耐度身体健康状况：身体越健康，对工作热环境忍耐度越大越大 老龄化：老人适应性差老龄化：老人适应性差 性别：女性对热的适应能力比男性

10、差性别：女性对热的适应能力比男性差 脂肪：大量的脂肪脂肪：大量的脂肪 ，不利于散热，不利于散热 酒精：饮酒易于引起中暑酒精：饮酒易于引起中暑 ，不利于散热，不利于散热7.1.3高温高温p对高温的适应性对高温的适应性 经常工作于热环境中的人表现出对高温明显的适应性经常工作于热环境中的人表现出对高温明显的适应性 出汗效率的提高出汗效率的提高 简短的日常暴露对维持适应性是必须的简短的日常暴露对维持适应性是必须的 暴露中不补充水分可能会延缓适应性的产生暴露中不补充水分可能会延缓适应性的产生 人们对热适应的能力有很大的差异人们对热适应的能力有很大的差异7.1.3高温高温p 高温的各项指标高温的各项指标

11、热压指标热压指标HISHIS：它是现有的综合性最好的指标之一，但由它是现有的综合性最好的指标之一，但由于太复杂而未普遍使用于太复杂而未普遍使用 热指标：热指标：它是对热和湿度影响人体自身冷却能力的量度。它是对热和湿度影响人体自身冷却能力的量度。热指标量度表示在下页图中，每条线代表了对人有相同的总热指标量度表示在下页图中，每条线代表了对人有相同的总体影响的空气温度和相对湿度的组合。体影响的空气温度和相对湿度的组合。7.1.3高温高温 美国国家气象服务机构的热指标美国国家气象服务机构的热指标7.1.3高温高温o 高温对绩效的影响高温对绩效的影响1.1.对体力工作的影响对体力工作的影响 :在有效温度

12、升至大约28ET时，并不影响人的生产效率,温度再升高则降低效率2.2.对运动神经绩效的影响对运动神经绩效的影响 ：绩效的影响与工作类型有关 警觉的变化、意志和体温的影响 3.3.对安全行为的影响对安全行为的影响 :工人的不安全行为与环境温度的关系为“U”字型，在1723WBGT之间，工人不安全行为比例最小7.1.3高温高温o 高温环境下的保护措施高温环境下的保护措施 空气调节空气调节 改变任务改变任务 劳逸结合劳逸结合 保护措施保护措施7.1.3高温高温案例案例 目前，国内工业生产中的爆作、火灾、剧毒目前，国内工业生产中的爆作、火灾、剧毒化学物泄漏等穴难性事故频发；恐怖分子利用爆化学物泄漏等穴

13、难性事故频发；恐怖分子利用爆炸、生化毒剂袭击等各种手段危害公众安全的威炸、生化毒剂袭击等各种手段危害公众安全的威胁增加。消防队员等应急救险人员是人民生命财胁增加。消防队员等应急救险人员是人民生命财产的守护神，保障应急救援人员的人身安危成为产的守护神，保障应急救援人员的人身安危成为救援的前提，设计开发耐高温防护服、消防服等救援的前提，设计开发耐高温防护服、消防服等防护服装，提高应急救援防护服的防护水平就成防护服装，提高应急救援防护服的防护水平就成为关键。为关键。随着社会的不断发展，耐高温热防护服的舒随着社会的不断发展，耐高温热防护服的舒适性越来越得到了人们的重视。人体生理学、医适性越来越得到了人

14、们的重视。人体生理学、医学、信息科学等相关领域的新技术会促进耐高温学、信息科学等相关领域的新技术会促进耐高温热几防护服的智能化。在研究新型耐高温防护服热几防护服的智能化。在研究新型耐高温防护服的时候，充分发挥新检测技术和数据处理相结合的时候，充分发挥新检测技术和数据处理相结合的潜力，将催生舒适性更强、防护性更全面的耐的潜力，将催生舒适性更强、防护性更全面的耐高温热防护服。高温热防护服。7.1.4低温低温 o 低温对生理的影响低温对生理的影响 低温可引起体温过低，通常表现为体温低于低温可引起体温过低，通常表现为体温低于3535。最初阶段表现为。最初阶段表现为不辨方向，冷淡，幻觉或兴奋。当体温进一

15、步降低时，人可能昏迷，不辨方向，冷淡，幻觉或兴奋。当体温进一步降低时，人可能昏迷，甚至死亡。在极端的低温下，身体的新陈代谢速率变慢，身体需要甚至死亡。在极端的低温下，身体的新陈代谢速率变慢，身体需要更少的氧气。更少的氧气。低温对生理的影响主要有两种：血管收缩血管收缩 寒颤寒颤 在严酷的低温环境下，最常见的冷伤害是冻疮冻疮 低温对健康危害的严重性比高温小。虽然低温也会使低温对健康危害的严重性比高温小。虽然低温也会使人死亡，当体内温度降至人死亡，当体内温度降至2828以下时，会危及生命，以下时，会危及生命，但很少发生。但很少发生。7.1.4低温低温 o对低温的适应对低温的适应 人重复地暴露于冷环境

16、中，新陈代谢速率也会提高人重复地暴露于冷环境中，新陈代谢速率也会提高 技能、经验和健康状况对低温的的适应很重要技能、经验和健康状况对低温的的适应很重要 人体适应能力有限，做好保护工作才是关键人体适应能力有限，做好保护工作才是关键p低温的主观感受低温的主观感受 舒适或不适的感觉与皮肤温度有一定的关系舒适或不适的感觉与皮肤温度有一定的关系教材中表7-2说明各种感觉时的平均皮肤温度和手部皮肤温度 o低温的指标低温的指标 风冷指数风冷指数WCIWCI7.1.4低温低温 o低温对绩效的影响低温对绩效的影响 体力劳动：体力劳动：身体核心温度每降低 1，最大作业量下降46%触觉灵敏度：触觉灵敏度：灵敏度下降 手工任务绩效手工任务绩效 ：不损害绩效的下限为以平均手部皮肤温度计为 1318 跟踪任务的绩效跟踪任务的绩效 ：周围温度为413时跟踪任务受到寒冷的显著影响 反应时间：反应时间：影响不大，但确实存在不利影响 脑力活动脑力活动 ：低温对脑力劳动的影响的证据不明确7.1.4低温低温 o 低温环境下的保护措施低温环境下的保护措施 使用手套使用手套 在特定条件下使用半截手套 使用辅助加热器使用辅助加热器