第四章安全人机系统中的作业环境

30.0
生产件数增加
8.2
不合格率减少
3.0
出勤率提高
2.8
第四章安全人机系统中的作业环境
安全生产：图4-12 事故发生率与照明的关系
事故的数量还与工作场所的照明环境条件有关系
第四章安全人机系统中的作业环境
安全生产：图4-11 不同月份事故次数与照明关系
在冬季利用天然采光的作业环境事故率是最高的
8－15
≤80
不超过室外 温度5℃
不规定
不第规四定章安全人不机温超系度统过中5室℃的外作业环境 不规定
第一节 微气候
四、改善微气候环境的措施 高温作业环境的改善 低温作业环境的改善
第四章安全人机系统中的作业环境
图4-7 良好照明环境的作用
第四章安全人机系统中的作业环境
第二节 环境照明
一、光的物理度量 1.光通量 定义：在单位时间内通过某一面积上的 光能被称为这一面积的光通量 符号：Φ 单位：流明(Lumen，缩写lm)
工作困难，虽 有风，工作仍 感困难
主观评价
凉爽，愉快 舒适
稍热，尚可 较热，勉强 过热，难受
第四章安全人机系统中的作业环境
第一节 微气候
(1)不舒适指数DI 不舒适指数DI是评价人体对温度、湿 度环境的感觉
(2)有效温度ET 有效温度ET是根据受试者在实验条 件下对温度、湿度和气流速度的主诉 感受来划分等级，成为统一的具有同 等温度感觉的等效温度
第四章安全人机系统中的作业环境
表4-4 较舒适的卡他度值 劳动状况 轻作业 中等作业 重作业
干卡他度 ＞6
＞8 ＞10
湿卡他度 ＞18
＞25 ＞30
第四章安全人机系统中的作业环境
表4-5 工厂车间内作业区的空气温度和湿度标准
车间和作业的特征
散热量不大
轻作业 中等作业
重作业
主要放散 对流热的
车间
散热量大
可穿衬衣， 夜间睡眠仍 感舒适
29.1-31.0
76-80
0.1-0.2 29.7-32.O 36.2-36.4 33.1-33.9
稍感到热， 夜间不易入 睡，蒸发散 热增加
31.1-32.0
32.1-33.0
74-79
74-76
0.2-0.3
0.2-0.4
32.5-32.7
33.4-33.5
36.3-36.6
第四章安全人机系统中的作业环境
第一节 微气候
微气候环境对人体影响的主观感 觉是评价微气候环境的主要依据 之一
几乎所有的微气候环境评价标准 都是在研究人的主观感觉的基础 上制定的
第四章安全人机系统中的作业环境
表4-3 微气候环境对人体舒适感影响的主观评价
空气温度
25.1-27.0
27.1-29.O
第四章安全人机系统中 的作业环境
2020/11/28
第四章安全人机系统中的作业环境
第四章安全人机系统中的作业环境
学习目标：
➢ 具有确定不同作业环境区域指标的能力 ➢ 具有综合评价微气候环境条件的能力 ➢ 具有进行作业场所环境照明设计的能力 ➢ 具有对作业环境进行色彩调节的能力 ➢ 具有分析环境噪声危害，并制定相应治
第四章安全人机系统中的作业环境
第二节 环境照明
三、作业场所的环境照明 ➢ 照明方式 ➢ 照明光源 ➢ 光源色
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第二节 环境照明
照明方式
一般照明 局部照明 综合照明 特殊照明
第四章安全人机系统中的作业环境
特殊照明器具的配置和观察操作内容
பைடு நூலகம்
序号 1
配置例
说明
观察操作
防止由反射 产生耀眼的 安装位置
图4-2 体力劳动的工作效率与温度、气流的关系
第四章安全人机系统中的作业环境
图4-3 脑力劳动工作效率与温度的关系
第四章安全人机系统中的作业环境
低 温 作 业 环 境 中
当手部皮肤温度降至15.5℃以下时，手的柔 性和操作灵活性会急剧下降，因此，不利于 工作效率和安全生产
第四章安全人机系统中的作业环境
舒适区
各项指标符合 要求
不舒适区
某项指标超出 舒适指标
不能忍受区
多项指标严重 超标
对人体及工作的影响
说明
长时间工作不会感到疲劳， 工作效率高，作业者主观感 觉很好
在正常情况下环境对人身健 康无损害，而且不会感到刺 激和疲劳
长时间工作会损害作业者的 健康，或导致职业病
少数实验室、计量室、 精密设备操作室
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图4-6 有效温度图 第四章安全人机系统中的作业环境
第一节 微气候
(3)三球温度WBGT
三球温度WBGT是以干、湿、黑球温度计分 别测得的温度按一定的比例进行加权平均得 出的温度指标，是一种用于评价在暑热环境 下热强度的综合指标
(4)卡他度H
卡他度H一般用于评价劳动条件舒适程度， 表示了温度、湿度和风速三者对人体散热的 综合作用，数值越大，说明散热越好
1.白纸上墨水及铅笔的 痕迹 2.金属刻度盘上的刻度 3.汽车车身上的打腊痕 迹 4.仪器类的刻度板 5.铸件上的砂或铸件的 孔洞
第四章安全人机系统中的作业环境
特殊照明器具的配置和观察操作内容
序号
配置例
说明
观察操作
1.无光泽的金属板上的冲标
记或损伤
使反射光进 2.金属刻度盘上的刻度
２
入视角内的 3.铸件表面的划线
轻作业 中等作业
重作业
需要人工调 节温度和湿度
轻作业 中等作业
重作业
放散大量 湿气的车间
散热量不大 散热量大
轻作业 中等作业
重作业
轻作业 中等作业
重作业
放散大量辐射热和对流热的车间 〔辐射强度大于2.5×105 J /(h·m2)〕
冬季 温度(℃) 相对湿度(％)
夏季
温度(℃)
相对湿度(％)
14－20 12－17 10－15
第四章安全人机系统中的作业环境
第二节 环境照明
2.照度 定义：光通量与被照射表面面积之比称 符号：E，表示照明的程度 单位：克勒斯(lx) 3.亮度 定义：光源的单位面积上的发光强度 符号：L，用于表示发光面的明亮程度 单位：亚熙提(asb)
第四章安全人机系统中的作业环境
第二节 环境照明
二、环境照明对人体及工作的影响 ➢ 产生暗适应和明适应 ➢ 产生眩光现象 ➢ 产生疲劳 ➢ 影响工作效率 ➢ 影响安全生产
第四章安全人机系统中的作业环境
表4-2 不同劳动条件下的舒适温度指标 （室内湿度为50％）
作业姿势 作业性质
工作举例 舒适温度（℃）
坐姿 站姿
脑力劳动 轻体力劳动
办公室、调 度台操纵， 小零件分类
18 ～ 24 18 ～ 23
轻体力劳动 重体力劳动 很重体力劳动
车工、铣工 沉重零件安
装伐木
17 ～ 22 15 ～ 2l 14 ～ 20
第二节 环境照明
眩光的定义：当视野内出现亮度过高或对比 度过大时，产生的刺眼、耀眼的强烈 光线称为眩光
眩光产生原因
直接眩光
反射眩光
对比眩光
第四章安全人机系统中的作业环境
图4-8 光源位置的眩光效应
第四章安全人机系统中的作业环境
图4-9 光源位置的眩光效应
第四章安全人机系统中的作业环境
第二节 环境照明
〔实例〕美国金属制品厂、棉纺厂、卷 烟厂等工厂；缺少通风设备的工厂；装 有通风设备的同类工厂
高温作业环境 的类型
高温、强热辐射作业
高温、高湿作业
夏季露天作业
第四章安全人机系统中的作业环境
第一节 微气候
当环境温度超出有效温度27℃时，需要 用运动神经操作，警戒性和决断技能的 工作效率会明显降低，而非熟练操作工 的工作效能比熟练工损失更大
结论：适当的照明可以提高工作速度和精确 度，从而提高工作效率，达到减少差错、 增加产量、提高产品质量的效果
第四章安全人机系统中的作业环境
工作效率： 表4-6 改善照明所产生的效果的实测
工种
合成纤维精纺室
机械厂
机械加工 机械装配
自动售货机的零件制造
机械用仪表厂
电度表组装、修理、检查
照度(1x)
改善前
第一节 微气候
三、微气候环境的主观感觉及评价 人体的热平衡 舒适的微气候环境条件 微气候环境的评价依据 微气候环境的综合评价指标 工业企业微气候环境的评价标准
第四章安全人机系统中的作业环境
图4-5 人体热平衡状态图
第四章安全人机系统中的作业环境
第一节 微气候
1.舒适的温度 生理学常规定：正常地球引力和海平 面气压条件下，人坐着休息、穿着薄 衣服、无强迫热对流、未经热习服的 人所感到的舒适温度 按照此规定，舒适温度一般指21±3 ℃ 影响因素：客观条件、主观因素
一般仪器仪表加工和装 配车间、实验室等
对这种环境需要采取一 定的防护措施，以保证 正常工作
在这种环境中工作，如无保 护措施将操作者与有害的环 水下作业、放射环境等 境隔离开，人将难以生存
第四章安全人机系统中的作业环境
第一节 微气候
一、微气候因素 温度：空气的冷热程度 湿度：也叫气湿，指空气中所含的水份 气流速度(风速)：指空气的流动速度 热辐射：是物体在绝对温度大于0K时的 辐射能量，主要指红外线及一部分可视线
36.4-36.8
33.8-34.6
34.5-35.0
有微风时仍出 微汗，夜间难 睡，主要靠蒸 发散热
皮肤出汗， 家具表面发 热，感觉闷热
工作情况
工作愉快，无 微风工作仍适 宜
有微风时工 作舒适，无 微风时感到 微热，但不 出汗
有微风时工 作尚可，无 微风时出微 汗
有风时勉强 工作，但较 干燥，较热， 口喝
改善后
160
230
40
180
30
170
150～300
250～500
100
300
工厂平均 430
新工厂平均720
改善效果
项目
效果(％)
产量增加
0.08
产值增加
4.2
工作损失费减少 7.9
产值增加
12.2
工作损失费减少 1.3
提高生产率
9.5
有关差错减少
5.0
工伤事故减少
66.6
产量提高
15.0
出勤率提高
安装位置 4.铸件上的砂或铸件的孔洞
5.选煤(相对无光泽的矸石而
使煤炭发光)
第四章安全人机系统中的作业环境
特殊照明器具的配置和观察操作内容
序号
配置例
说明
观察操作
理措施的能力
第四章安全人机系统中的作业环境
第四章 安全人机系统中的作业环境
§1 微气候 §2 环境照明 §3 色彩调节 §4 环境噪声
第四章安全人机系统中的作业环境
图4-1 决定舒适程度的环境因素范围 第四章安全人机系统中的作业环境
表4-1 作业环境区域
区域名称
指标特点
最舒适区
各项指标最 佳,理想的环 境模式
空气相对湿
评
度（％）
价 风速 （m/s） 因 素 热辐射温度
人体温度
85-92
O.05-0.1 25.6-27.8 36.0-36.4
84-90
0.05-0.2 27.8-29.7 36.0-36.5
皮肤温度
29.7-29.9
29.7-32.1
主观感觉
可穿外衣，有 微风时清凉， 吃饭不出汗， 夜间睡眠舒适
第四章安全人机系统中的作业环境
第一节 微气候
2.舒适的湿度 一般来说，最适宜的相对湿度是 40％～60％ 当室内气温t在12.2～26℃之间时， 最合适的湿度φ(％)与t(℃)的关系 为：
第四章安全人机系统中的作业环境
第一节 微气候
3.舒适的风速 普通办公室最佳空气流速是0.3 m/s 教室、阅览厅、影剧院为0.4 m/s 春秋季为0.3～0.4 m/s 夏季为0.4～0.5 m/s 冬季为0.2～0.4 m/s 当室内温度和湿度很高时，空气流 速最好是1～2 m/s
不规定
不超过室外 温度3℃
不规定
16－25 13－22 10－20
不规定
不超过室 外温度5℃
不规定
20－23
≤80－75
31
22－25
≤70－65
32
24－27
≤60－55
33
≤70 70－60 ≤60－50
16～20 13～17 10～15
≤80
不超过室外 温度3℃
不规定
18－23 17－2 16－19
第四章安全人机系统中的作业环境
第二节 环境照明
由光亮处进入黑暗处时会产生暗适应。 一般要经过4～6 min才能基本适应，在暗 处停留30 min左右，眼睛才能达到完全适 应的程度 由黑暗环境进入明亮环境则发生明适应 刚开始时人眼不能辨别物体，要经过几十
秒的时间才能看清
第四章安全人机系统中的作业环境
视疲劳 人的眼睛能够适应从10-3～105lx的照度范
围, 合适的照明能提高近视力和远视力 如果照明不良，作业者需长时间反复辨认
对象物，使明视觉持续下降，引起眼睛疲 劳，严重时会导致作业者的全身性疲劳
视觉疲劳是产生事故和影响工效的主要原因
第四章安全人机系统中的作业环境
图4-10 生产率、视疲劳与照度的关系
第四章安全人机系统中的作业环境
第一节 微气候
二、微气候环境对人体及工作的影响
高温对人体的影响 高温对工作的影响 低温对人体的影响
人体在低温作业环境中，皮肤血 管收缩，体表温度降低，使辐射 和对流散热达到最小程度
低温对工作的影响
第四章安全人机系统中的作业环境
第一节 微气候
一般将热源散热量大于84 kJ/(m2·h)的 环境叫高温作业环境