人因工程学 第3章 微气候环境
第三章 微气候解读
WBGT=0.7WB+0.2GT+0.1DT DT—干球温度 WBGT指数确定后，结合作业者能量代谢值，可确定特定 工作条件下，作业者的合理劳动时间。
下表为美国工业卫生委员会推荐的各种不同的劳 动休息时间制度的三球温度指数阈值，直观的说明 了在不同劳动强度和劳动休息制度下，对工作环境 的微气候条件的限制。
卡他度的测定： 将卡他温度计放入60-80℃的热水中，使酒精上升
到上部空间的1/3处，取出擦干（测量干卡他度）后 挂在测定空间点。随着液球的散热，温度下降，酒精 液面不断下降。记录由38℃降到35℃所需要的时间。 然后按下式计算卡他度H
H=F/T H—卡他度（mJ/cm2.s) F—卡他温度计常数 T—由38℃降至35℃所经过的时间（s）。 卡他度分为干卡他度和湿卡他度，前者反映对流 和辐射的散热效果，后者反映对流、辐射和蒸发的综 合散热效果。一般而言，H越大，环境散热越好。
二、微气候对人体的影响
1、人类对变化无常的气候的适应方法 （1）改善自身的生活条件来适应，如建造房屋，
穿合适的衣服，使用空调等； （2）人体的生理调节机制，有一套能保持体内
温度相对稳定的热调节系统。调节机制主要是收缩 或扩张机体深处和体表的血管、出汗和发抖。
2、人体的热平衡 人体单位时间的蓄热量（以下单位都为kJ/s）
气温和湿度均高，但辐射强度不大。如通风不良 就形成高温高湿和低气流的湿热环境。
（3）夏季露天作业 高温和热辐射主要来源是太阳辐射，夏季露天作
业还受地表和周围物体二次辐射源的附加热作用。 2、高温作业环境条件下人体的生理特征
热应激效应：若人体的产热量大于散热量时，人 体产生热积蓄，使呼吸与心率加快，皮肤表面血管 的血流量急剧增加，甚至可达正常值的七倍之多， 这称为热应激效应。
人因工程学 第3章 微气候环境
二.湿度（Humidity） 表示空气的干湿程度。 种类：绝对湿度、相对湿度。 （1）绝对湿度：每立方米空气中所含的水蒸气克数（水 蒸气的密度）称为绝对湿度（g/m3）。 绝对湿度直接测量很困难。 （2）相对湿度：在某温度、压力条件下，空气的水气压强 与相同温度、压力条件下的饱和水蒸气压 强的百分比，成为该条件下的相对湿度。
1. 高温作业环境的类型
（1）高温、强热辐射作业： 特点：气温高，热辐射强度大，相对湿度较低。 例如：冶金、铸造、热处理、制陶、砖瓦窑等。 （2）高温、高湿作业： 特点：气温高、湿度大， 如果通风不良就会形成湿热环境。 例如：印染、造纸、矿井等。 （3）夏季露天作业： 例如：农民在田间劳动、建筑、搬运等露天作业。
黑球温度计： 它是表面镀黑的薄铜板制成的空心球，球体中心部分 插入一支水银温度计。 测量时，打开热辐射源，温度计指示的温度是辐射热 与气温的综合效应，再关闭热辐射源得一温度值，前后二 温度值的差值即为实际的辐射温度。
四、气流速度（风速）
• 气流速度：空气的流动速度（m/s）。 人类作业或生活起居场所中的气流速度除风力
• 人体单位时间向外散发的热量，取决于人体外表面与周围环
境的四种热交换方式，即辐射热交换、对流热交换、蒸发热 交换和传导热交换。
• 人体的热平衡方程为
Qs ＝ Qm － W ± Qc ± Qr － Qe ± Qk
Qs-人体的热积蓄或热债变化率（J/m2 Qm-人体的新陈代谢产热率（J/m2 • h） ； W -人体为维持生理活动及肌肉活动所做的功（J/m2 • h） ； • h）； • h） ； Qc-为人体外表面与周围环境的对流换热率（J/m2
图5-2 电子（热球）微风仪
图5-3 手持式风向风速仪
第三章 微气候环境
3.1 微气候要素及其相互关系
微气候指标——把微气候参数以及对冷热感觉有显著影响的 微气候参数的各种组合的综合指标。
其中重要的组合有： 空气温度—周围表面温度； 空气温度—周围表面温度—气流速度； 空气温度—周围表面温度—气流速度—相对湿度； 空气温度—气流速度—现对湿度； 空气温度—相对湿度。
3.2 人体的热交换与平衡
空气的干湿程度，分为： 绝对湿度——每立方米（m3）空气内所含的水汽克数。 相对湿度——某气温、压力条件下空气的水汽压强与相
同温度、压力条件下饱和水汽压强百比。 测量——相对湿度可用通风干湿表或干湿球温度计测
量。干湿球温度计中，湿球温度计指示的温 度叫湿球温度，湿球温度略低于干球温度。
3.1 微气候要素及其相互关系
3.1 微气候要素及其相互关系
是直径为15.7mm的铜制球 形表面上图上黑颜色，球 内插一支水银温度计制成 的，其平均辐射系数为 0.95，测量范围为20120℃，精度为±1 ℃。
（5）微气候各要素之间的相互关系
在人类作业或起居环境中，气温、温度、热辐射和气流 速度对人体的影响是可以相互替代的。某一参数的变化对人 体的影响，可以由另一参数的相互变化所补偿。
3.2 人体的热交换与平衡
（3）人体对微气候环境的主观感受
① 舒适温度及其影响因素 舒适温度——人坐着休息，穿着薄衣服，无强迫热对 流。未经热习服的人感到的舒适温度。 （21℃ ±3℃） 影响因素——季节
——劳动条件 ——衣服 ——地域 ——性别、年龄
3.2 人体的热交换与平衡
② 舒适湿度：（40%～60%） ③ 舒适的风速：0.3m/s
微气候环境直接影响人的情绪、疲劳程度、健康、 舒适感觉和工作效率。
（1）空气温度（气温）
人因工程微气候环境
人因工程微气候环境1、人因工程的研究方法整个人因工程的研来究方法是以自流行病学（Epidemiology）、生理学（Phy-siology）、心理学（Psychology）和生物心理学（Biomech-anics）四者为基础背景，透过有系统的利用人类的能力（capabilies）、本能极限（Limitations）、行为（Behavior）和动机（Motivation）等相关信息来设计事物和流程以及所属的环境。
而相关信息的收集通常需要透过不断的实验和统计分析才能得到．故相当的统计和实验设计的训练亦不可或缺的。
由以上看来，我们又可简单定义人因工程就是探讨和应用人类行为、能力本能极限和其它的特性等相关信息来设计器具、机器、设备、系统、任务、工作及其相关所属的周遭环境，以增加生产力、安全性、舒适感和效率，进而提升人类的生活品质。
2、目前人因工程学有哪些研究热点(1）研究人的生理与心理特性人的生理、心理持性和能力限度．是人一机一环境系统优化的基础。
人因工程学从学科研究对象和追求的目标出发，系统地研究人体特性，为制定有关标准提供科学依据，使设计的工作系统及机器、作业、环境都更好地适应于人，创造高效、安全、健康和舒适的工作条件。
(2）研究工作场所设计和改善工作场所设计的合理性，对人的工作效率有直接影响。
工作场所设计包括工作场所总体布置、工作空间与工作区域设计、工作台或操纵台与工作椅设计、工作条件设计等。
研究设计工作场所时，应从生理学、心理学、生物力学、人体测量学和社会性等方面保证符合人的特性和要求。
使人的工作条件合理，工作范围适宜，工作姿势正确，达到工作时不易疲劳、方便舒适、安全可靠和提高效率的目的。
研究工作场所设计，也是保护和有效利用人力资源，发挥人的潜能的需要。
(3)研究工作环境及其改善任何人一机系统都处于一定的环境之中，因此人一机系统的功能不能不受环境因素影响，人与机相比，受影响的程度更大。
作业环境包括许多方面，如照明、颜色、噪声、温度、湿度、空气尘埃等。
人因工程复习
⼈因⼯程复习《⼈因⼯程》课堂复习题总集编者—喵喵第⼀章概述1.⼈因⼯程学定义2.主要研究内容？3.研究的⽅法？问题回顾与讨论1.什么是⼈因⼯程学？2.⼈因研究的领域是那些？3.⼈因研究的主要⽅法是什么？4.⼈因研究时应遵循的基本原则是什么？5.应⽤调查法时应注意的两个问题是什么？6.举出⽣活中较好或不⾜的⼈因⼩案例。
第⼆章⼈的因素1.⼋⼤系统的基本功能感觉（视、听、味、嗅、肤）系统的最低极限值。
供能（三种）系统的适合场合。
2.⼼理影响因素的应⽤（五个）重点：基本概念问题回顾与讨论1.⼈体⼋⼤系统是什么？2.⼈的感觉（视、听、味、嗅、肤）的最低极限值。
3.有⼏种供能⽅式？分别适合什么场合？4.脑⼒劳动者⼯作时的特点是什么？5.⼈的精神状态可以从⼏个⽅⾯来描述？6.⼈的情绪有⼏种典型状态？当⼀串钥匙从桌上滑落，此时⼈的本能反应是什么？属于什么情绪状态？第三章微⽓候环境（1）微⽓候各要素及其相互关系？（2）⼈对微⽓候条件的主观感受有哪些？（3）如何改善作业微⽓候环境？例：若测得空调⼤楼某实验室的⼲球温度为30℃，湿球温度为25℃，风速为0.5m／s；求在该环境中的有效温度？是否适合从事轻体⼒劳动？解：分别找出⼲球温度30℃和湿球温度25℃，连接这两点间的虚线与风速为0.5m／s曲线的交点，即可求出有效温度为26.6℃。
问题讨论：1.该有效温度是否适合从事做轻体⼒劳动？2.如若不适合，应该改变那些因素⼊⼿？3.⽬前环境下改变那个因素最有效？问题回顾与讨论1.什么是微⽓候？2.它的四要素是什么？3.⼈的最佳微⽓候环境指标数值分别是多少？4.什么是有效温度？它的优点与不⾜是什么？第四章境照明环1.基本概念：光的度量（光通、光强、亮度、照度）视觉特性（适应、视觉、视野、视度、视⼒）2.照明对作业的影响3.如何布置照明问题回顾与讨论1.光的四种度量是什么？2.什么是照度？某8平⽅⽶的房间⽤⼀只100w、1680lm的⽩炽灯照明，其平均照度为多少（单位）？3.⼈的视野与⾊彩有关，请将蓝⾊、绿⾊、⽩⾊和黄⾊四种颜⾊，按视野由⼤到⼩排列。
人因工程学微气候课件
02
可持续性与环保
未来的研究将更加注重微气候调节的可持续性和环保性 ，探索更加节能、减排、环保的环境控制方案。
03
个性化与定制化
随着人们对个性化需求的增加，未来的微气候调节将更 加注重个性化与定制化，能够根据不同个体的需求和偏 好提供定制化的环境方案。
谢谢聆听
人因工程学微气候课 件
目录
• 人因工程学概述 • 微气候的概念与影响 • 人因工程学在微气候调节中的应用 • 微气候调节的案例分析 • 总结与展望
01 人因工程学概述Fra bibliotek人因工程学的定义与特点
定义
人因工程学是一门研究人与机器、环 境之间相互关系的学科，旨在提高人 机交互的效率和舒适度。
特点
人因工程学强调人机交互的重要性， 注重从人的角度出发，考虑人的生理 、心理、认知等方面的因素，以优化 机器和环境的设计。
适宜的微气候环境可以提高人们的工作效率，减少因环境不适 引起的疲劳和不适感，有助于提升生产力和工作质量。
人因工程学在微气候调节中的挑战与问题
技术难题
目前人因工程学在微气候调 节中仍面临一些技术难题， 如精确的环境控制、人体感 知与环境的互动等，需要进
一步研究和突破。
个体差异
不同个体对微气候环境的适 应性和需求存在差异，如何 满足不同个体的需求并实现 个性化的微气候调节是一个
人因工程学的历史与发展
历史
人因工程学的发展可以追溯到20世纪初期，随着科技的发展和人类对人机交互 的关注度提高，人因工程学逐渐成为一门独立的学科。
发展
近年来，随着人工智能、虚拟现实等技术的快速发展，人因工程学的研究和应 用领域不断扩大，未来人因工程学将更加注重跨学科的合作和应用。
微气候环境
研究微气候环境对人体的影响，不能仅考虑其中某个因素， 因为构成微气候环境的各要素之间是相互作用，相互影响的。下面 介绍三种评价微气候环境的方法：
1、不舒适指数 2、有效温度（感觉温度） 3、三球温度指数（WBGT） 4、卡他度
Northeastern University
1、不舒适指数
不舒适指数是由纽约气象局1959年发表的一项评价气候舒适程度 的指标，他综合了气温和湿度两个因素。
打开热辐射源，黑球温度上升，关 闭热辐射源，黑球温度下降，其差 值为实际辐射温度。测量范围为20～
120℃，精度为±1℃。
黑球温度计
Northeastern University
第二节 人体对微气候环境的主观感受
1. 舒适温度及其影响因素
舒适的温度：一般是 21℃± 3℃。
生理学上常用的规定是：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。
第二节 人体对微气候环境的主观感受
2. 舒适湿度
舒适的湿度：一般为40％-60％。 高气湿：湿度在70%以上。 低气湿：湿度在30%以下。
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3. 舒适的风速
（1）在工作人数不多的房间里，空气的最佳速度为0.3 m/s； （2）而在拥挤的房间里为0.4 m/s。
测量：气温通常由干球温度计测定，称为干球温度。
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二、空气湿度
湿度：指空气中所含水分的多少。
绝对湿度:每立方米（m3）空气内所含的水蒸汽克数。 相对湿度:某气温、压力条件下空气的水蒸汽压强与相同温度、
压力条件下饱和水蒸汽压强（蒸发/凝结过程达到动态平衡）的百 分比。
人因工程学
1
第一章：人因工程學概述
一：前言
1.1近代史上的灾難 1979年3月28日，美国三里岛核电站发生了严重的核泄漏 事件，因保護措施有力，未造成污染。
2
1984年12月3日印度博帕尔化学泄漏事件，直接導致3150 人死亡，5万多人失明，2万多人受到严重毒害，近8万人终身 残疾，15万人接受治疗，受这起事件影响的人口多达150余万， 约占博帕尔市总人口一半。
40
五：循環系統
循环系统由一系列连续的密闭式 管道和管道内的液体所组成。由 于所含液体的不同而分为心血管 系和淋巴管系。 心血管系包括心脏和血管。心脏 是血液循环的动力器官。血管分 为动脉、静脉和毛细血管。动脉 是输送血液离开心脏的血管；静 脉是输送血液返回心脏的血管； 毛细血管是连于动脉和静脉之间 的微细血管。 动脉血是经过肺脏气体交换后含 氧气较多的血液。静脉血是通过 组织细胞物质交换和气体交换后 含CO2 较多的血液。
2.3味覺系統
32
2.4嗅覺系統
嗅觉感受器是嗅上皮，面 积总共约5平方厘米。 由于位置比较高，平静时 呼吸的气流不易到达，因此在 辨别气味时要用力呼吸。 存在7种基本气味。它们是： 樟脑味，麝香味， 花卉味，薄荷味。乙醚味。辛 辣味和腐腥味。
33
2.5触覺系統 ●皮肤感觉一般有四种，触觉，冷觉，温觉和觉。不同 感觉的感受器在皮肤表面呈独立的点状分布；每一种性 质不同的感觉应当同某一特定形式的感觉结构相对应。
3
1986年4月26日当地时间1点24分，前蘇聯的烏克蘭共和国 切爾諾貝利核能發電廠发生严重泄漏及爆炸事故。事故导致31 人当场死亡，上万人由于放射性物質远期影响而致命或重病， 至今仍有被放射性影响而导致畸形胎儿的出生。
人因工程
一、什么是人因工程基于对人和机器，技术的深入研究，发现并利用人的行为方式，工作能力作业限制等特点，通过对工具、机器、系统、任务和环境等进行合理设计，以提高生产率和安全性，舒适性和有效性的一门工程技术。
二、人因工程学不同于其他学科的特点1产品服务于客户，客户始终处于设计的首位2考虑个体在能力和限制上的差异及其对设计造成的影响3强调设计过程中，经验数据和评价的重要性4用系统的观点考虑问题、事物、过程、环境和人都不是独立存在的5人因工程学不是基于表格数据、指标进行设计，不是设计产品模型，不同于常识三、什么是微气候微气候环境是指工作或生活场所所处的局部气候环境，主要包括空气气温、空气湿度、气流速度、以及热辐射条件等四个参数。
空气气温是指空气的冷热程度。
空气湿度是指空气的干湿程度。
气流速度是指空气的流动速度。
热辐射是指物体在绝对温度大于Ok时的辐射时的能量。
四、视觉特性（概念、应用等理解）1明暗视觉和色彩视觉2明适应和暗适应：人从明亮环境进入黑暗环境时，视觉逐步适应黑暗环境的过程叫做暗适应，刚开始人眼不能辨别物体要经过，几十秒时间才能看清物体，这种适应叫做明适应。
急剧和平繁的适应会增加眼睛的疲劳，使视力迅速下降，故室内照明要均匀而稳定。
3调节：调节是视觉的适应观察距离的能力，视觉工作距离不应小于3分之2调节近点4视野：视野是指头部和眼部不动时，眼睛观看正前方所能看到的空间范围中心视角60°最为适宜视野视觉信息的感知是视野范围的限制5视度：物体具有一定的亮度，在视网膜上成像所引起视觉感应的清晰程度称为视度五、工作场所照明设计的要素及原则要素：一、照明方式；二、光源选择；三、眩光及其防控措施；四、照度分布；五、亮度分布原则：1、最大限度的利用自然光，根据工作性质与工作点分布疏密，选用不同的照明方式:一般照明、局部照明、综合照明、特殊照明2、考虑最大限度地利用自然光，无自然光最优选择显色指数高的人工照明3、限制光源亮度，合理分布光源，光线转为散射，避免反射眩光，适当提高环境亮度，减少亮度对比4、场内最大最小照度分别与平均照度之差小于或等于平均照度的三分之一5、要求视野内有合适的亮度分布，提高照明质量还应该考虑照度稳定六、色彩的特性（色彩的三要素）三个基本要素：色调，明度，纯度色调：每种颜色区别于其他颜色的特征，区别色彩种类的名称明度：与物体表面色彩的反差率，同一色调有不同的明度纯度：色彩的纯净程度，取决于表面的反射光波波长范围的大小七、工作场所的色彩设计要素：运用光线的反射率，合理配色，颜色特性的选择原则：根据空间使用目的的不同而不同，根据空间的大小，形式而变化，根据空间的定位而定，考虑到空间使用者类别，注意空间的使用时间，注意使用者的偏好。
人因工程学重点归纳
第一章人因工程学概述人因工程学，起源于欧洲,形成于美国。
（英国是人因工程研究最早的国家）美国：人类工程学；西欧：人类工效学；日本：人间工学人因工程学的起源与发展人因工程学的萌芽时期：19世纪末到20世纪初；人因工程学的兴起时期：第一次世界初期至第二次世界大战之前；人因工程学的成长时期：第二次世界大战开始至20世纪60年代；人因工程学的成长时期：第二次世界大战开始至20世纪60年代；人因工程学的发展阶段：20世纪60年代以后20世纪30年代，清华大学开设了工业心理学课程人因工程学的研究内容：（1）研究人的心理和生理的特征（2）研究人机系统总体设计（3）研究人机界面设计（4）研究工作场所设计和改善（5）研究工作环境及其改善（6）研究作业方法及其改善（7）研究系统的安全性和可靠性（8）研究组织与管理的效率主要研究方法：（1）调查法（2）观测法（3）实验法（4）心理测量法（5）心理测验法（6）图示模型法人因工程学的相关学科：人体生理学、心理学、人体测量学、解剖学、生物力学、医学等人因工程学与工程学科的关系：人因工程学的研究目的体现了本学科是人体科学和环境科学不断向工程科学渗透和交叉的产物；工程科学包括工程设计、安全工程、系统工以及管理工程等学科第三章微气候环境空气温度：我国法定采用摄氏温度（°C），而美国则常采用华氏温度（°F）t(°F）=9/5 t(°C)+32空气湿度分为绝对湿度和相对湿度两种人体对微气候环境的主观感受1.舒适温度及其影响因素舒适温度一般是（21±3°C），影响舒适温度的因素有：(1)季节（2）劳动条件（3）衣服（4）地域（5）性别、年龄等2.舒适湿度3.舒适的风速微气候环境综合评价方法不舒适指数、有效温度、三球温度指数（WBGT）、卡他度三球温度指数也称为湿球黑球温度，是综合考虑了干球温度、相对湿度、平均辐射温度和风速四个环境因素的综合温标高温作业环境对人的影响高温作业环境有三种基本类型：（1）高温、强热辐射作业（2）高温、高湿作业（3）夏季露天作业长期接触高温的工人，其血压比一般高温作业及非高温作业的工人高高温作业环境对人体的生理影响对消化系统具有抑制作用、对中枢神经系统具有抑制作用、人的水分和盐分大量丧失、高温及噪声联合作用损伤人的听力高温作业环境下不仅引起人体不适，影响身体健康，而且还使生产率降低低温作业环境对人的影响低温作业环境对人体的生理影响低温时皮肤血管收缩，体表温度降低；低温会导致神经兴奋性与传导能力减弱，出现痛觉迟钝和嗜睡状态低温作业环境对人体的影响影响人体四肢的灵活性，最常见的是肢体麻木。
人因工程课件-第3章-微气候.
日本人
10
35
50
36
100
70
难以忍受
100
2.有效温度（感觉温度）
有效温度是指根据人体在微气候环境 下，具有同等主诉温热感觉的最低气 流速度和气温的等效温标。它是根据 人的主诉温度感受所制订的经验性温 度指标。前人（C．P．Yaglou）以 干球温度、湿球温度、气流温度为参 数，进行了大量实验，绘制成有效温 度图。只要测出干球温度、湿球温度 和气流速度，就可以求出有效温度。
1、不舒适指数
注意：据实验研究表明，生活在不同国家、不同地区 的人们感到舒适的气候条件也有所区别，当不舒适指 数在70附近时，人感觉比较舒适。表3-3 所示为美 国人和日本人对不同的不舒适指数的不适主诉率。
表3-3 不同国家对不适指数的不适主诉率
不适指数
70 75 79 86
不适主诉率/ %
美国人
第三章 微气候环境
本 章 学习内容
微气候要素及其相互关系 人体的热交换与平衡 微气候环境对人的影响 改善微气候环境的措施
第一节 微气候要素及其相互关系
微气候是指生产、生活过程中现场所处 的局部环境中的气候状况，重要参数： （1）空气气温 （2）空气湿度 （3）气流速度（风速） （4）热辐射条件状况
1、不舒适指数 2、有效温度（感觉温度） 3、三球温度指数（WBGT） 4、卡他度
1、不舒适指数
以人体对温度和湿度的感觉为例，舒伯特 (S．W．Shepperd) 和希尔(U．Hill)经过大量研究证明，最合适的湿度 (H，%)与气温（t， ℃）的关系为
H = 188－7.2t 12.2℃＜t＜26℃ ）
“＋”表示人体得热，“－”表示人体散热。
一、人体的基本热平衡方程式
人因工程学学习指导与习题
目录第一章人因工程学概述 (1)第二章人的因素 (6)第三章微气候环境 (12)第四章环境照明 (17)第五章色彩环境 (23)第六章噪声及振动环境 (27)第七章空气环境 (35)第八章体力工作负荷 (42)第九章人的信息处理系统 (54)第十章脑力工作负荷 (65)第十一章人体测量 (69)第十二章作业空间设计 (75)第十三章人机系统 (81)第十四章人机界面设计 (100)第十五章劳动安全与事故预防 (107)第一章人因工程学概述一、要点与要求本章的内容主要是了解学习人因工程学，以及应用人因工程学的基本理论和基本方法的一些共性知识。
1.了解人因工程学的命名、起源与发展。
虽非本章的重点,但应有一个较全面的了解,有利于本学科的学习。
2.掌握人因工程学的定义。
这是本章的重点之一,在众多定义中,要求能认知和表述《中国企业管理百科全书》中的人因工程学定义。
3.了解人因工程学的研究任务。
了解它有助于理解人因工程学的定义，所以了解人因工程学的研究任务是必要的。
4.了解人因工程学的内容与应用领域。
了解它将有助于了解学习的目的。
5.掌握人因工程学的研究方法和步骤。
掌握人因工程学的主要研究方法，以及研究的步骤，是应用本学科的基础。
6.人因工程学研究应注意的问题。
这是本章的又一个重点。
希望能学会应注意的三个问题。
7.了解人因工程学与其它相关学科的联系。
这将有助于拓展相关学科的学习。
本章主要是基本概念,考核将以单项选择题、判断改正题和名词概念解释为主,其次是少量的简答题。
二、重点与难点分析1.人因工程学的命名。
由于世界各国人因工程学的发展存在差异，以及研究的侧重点也存在差异,故导致学科名称的使用亦不相同。
如，该学科在美国称为“Human Factors Engineering”（人的因素工程学）或“Human Engineering”（人类工程学），西欧国家称为“Ergonomics”（人类工效学），“Ergonomics”是希腊文，意为“工作法则”。
人因工程
孙中阳 张宝清马铮王治强 杨帅
随着计算机的普及和推广，对计算机使 用人数多, 开机时间长, 特别在学校机房 中。为保证人体健康, 提高工作效率, 机 房的噪声环境、空气环境、微气候环境 的设计就成为创建机房时所不应忽视的 问题。 环境的好坏直接影响人的情绪、疲劳程 度、健康、舒适感觉和工作效率, 不良 的环境条件会增加人的疲劳感, 降低劳 动效率,影响人的健康。
由于公共机房的特殊性, 影响室内空气质量的因素较 多, 但其空气污染的主要来源是人体新陈代谢产生的 废气、细菌、烟尘等。在通风不良的情况下这些污染 物会越聚越多, 其相互间产生相加作用, 使浓度逐渐增 大, 活动在其中的人会在不知不觉中受到伤害, 而混浊 气体的气味也会使人产生不适, 不仅影响使用者的健 康、情绪, 也会引起疲劳、头晕、记忆减退, 导致工作 效率降低。 采取的措施为: 禁止在机房内吸烟, 尽量减少在机房 内的走动,从而减少人类新陈代谢产生的有害物质， 保持良好的秩序尽量避免大声说话，用空气加湿器
保持室内的湿度,经常开窗加强室内通风，尽可能 的创造一个良好的上机环境。
一、噪声环境
最大值59.1dB
二、空气环境风速0来自温度24.7℃三、微气候环境
设备故障无法 使用
气温是影响微气候环境的主要因素,机房的温 度、湿度和清洁度对计算机操作人员的工作效 率及计算机的使用寿命都有很大影响。通常大 多数人感觉舒适的有效温度为16. 8°C～ 21. 7°C, 夏秋季为18.8°C～23. 9°C。计算机 工作是对温度的要求为10°C ～ 30°C 之间。 由此可以选择出人机均能适合的温度范围 冬季20°C±2°C; 夏季: 23°C±2°C; 大多 数人感觉舒适的相对湿度在30%～ 70% 之间, 计算机工作时要求的相对湿度为: 35%～ 65% 之间, 由此可选择出人机均适合的湿度范围: 35%～ 65%。
微气候环境
有效温度对人体感觉的影响
有效温度值
41-40 35 30 25 20 15 10
图4 操作误差与有效温度
机体反应
受到极大的热打击
热感觉
很热 热 暖和 舒适 凉快 冷 很冷
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
生理学作用
强烈的热应力影响出汗和血液循环 以出汗方式进行正常的温度调节 靠肌肉的血液循环来调节 利用衣服加强热散热调节作用 鼻子和手的血管收缩
第三章 微气候环境
主 要 内 容
1、 2、 3、 4、 微气候要素及其相互关系 人体的热交换与平衡 微气候对人的影响 改善微气候环境的措施
3.1 微气候要素及其相互关系
1、微气候定义
微气候是指工作生活场所所处的局部气候条件。 微气候是指工作生活场所所处的局部气候条件。
2、 主要参数
空气温度（干球温度） 空气温度（干球温度） 湿球温度 空气湿度（绝对湿度、相对湿度） 空气湿度（绝对湿度、相对湿度） 气流速度 热辐射
Qs﹥0时，人感觉热。 时 人感觉热。 Qs＝0时，人处于热平衡。 时 人处于热平衡。 Qs﹤0时，人感觉冷。 时 人感觉冷。
3.2 人体的热交换与平衡
人体的对流热取决于：风速、皮肤表面积、对流传热系数、 人体的对流热取决于：风速、皮肤表面积、对流传热系数、 服装的热阻值、气温及皮肤温度 及皮肤温度。 服装的热阻值、气温及皮肤温度。 人体的传导换热取决于：皮肤与环境的温差、 人体的传导换热取决于：皮肤与环境的温差、接触物体的 面积及其导热系数。 面积及其导热系数。 人体蒸发热取决于：皮肤表面积、服装的热阻值、蒸发散 人体蒸发热取决于：皮肤表面积、服装的热阻值、 热系数及相对湿度。 热系数及相对湿度。 人体的辐射热取决于：热辐射强度、面积、服装的热阻 人体的辐射热取决于：热辐射强度、面积、
人因工程之微气候环境改善介绍课件
02
遮阳：设置遮阳设施，如遮阳篷、遮阳板等，减少阳光直射，降低室内温度
03
通风：改善室内通风条件，提高室内空气质量，降低室内温度
04
节能：使用节能设备，降低能耗，减少碳排放，保护环境
4
案例分析
成功案例
某公司通过改善 办公环境，提高 员工工作效率
某医院通过改善 病房环境，提高 患者康复速度
某学校通过改善 教室环境，提高 学生成绩
降低企业成本：减少 员工请假、离职等带
来的损失
预防职业病：通过合 理设计，降低员工患
病风险
提高企业竞争力：吸 引优秀人才，提升企
业形象
优化工作环境
提高工作效率：舒适的工作环境可以提高员工的工 作效率和满意度。
降低疲劳度：良好的工作环境可以降低员工的疲劳 度，提高员工的健康水平。
提高创新能力：舒适的工作环境可以激发员工的创 造力和想象力，提高企业的创新能力。
人因工程之微气候环境改 善介绍课件
演讲人
目录
01. 人因工程的重要性 02. 微气候环境的影响 03. 微气候环境改善措施 04. 案例分析
1
人因工程的重要性
提高工作效率
优化工作环境：通过改善微气候环境，提高 员工的舒适度和工作效率
减少疲劳和压力：通过优化工作环境，降低 员工的疲劳感和压力，提高工作效率
经验教训
STEP1
STEP2
STEP3
STEP4
设计过程中要考 虑到人体工程学 原理，以实现舒 适的工作环境。
采用先进的技术 手段，如智能控 制系统，实现对 微气候环境的精 确控制。
注重节能环保， 采用绿色环保材 料和节能技术， 降低能耗和碳排 放。
定期对微气候环 境进行评估和优 化，以确保其始 终满足使用者的 需求。
人因工程之劳动环境与微气候44页PPT
ห้องสมุดไป่ตู้
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46、寓形宇内复几时，曷不委心任去 留。
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47、采菊东篱下，悠然见南山。
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48、啸傲东轩下，聊复得此生。
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49、勤学如春起之苗，不见其增，日 有所长 。
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50、环堵萧然，不蔽风日；短褐穿结 ，箪瓢 屡空， 晏如也 。
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
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f 100% F
式中，f为某温度、压力条件下，空气的水汽压强，F为相同 温度、压力条件下的饱和水蒸气压强。 生产环境中的湿度通常用相对湿度表示。
测量湿度的仪器：通风干湿表或干湿球温度计。图示
湿球温度比干球温度略低一些，根据干球、湿球温度，查 表5-1（P84）即可得出相对湿度。
用湿敏元件制成的湿度计可直接测出空气的相对湿度。
高温作业环境对人的生理影响
（1）对消化系统具有抑制作用 （2）对中枢神经系统具有抑制作用 （3）导致水分和盐分大量丧失 （4）高温及噪声联合作用损伤人的听力
3.高温作业环境对人操作的影响
高温作业时，烦躁感增加，体表面血液循环增加，导致大 脑相对缺血，注意力下降，使生产率下降，诱发事故发生。 当温度达到27～320C时，使肌肉用力的工作效率下降；当 温度达到320C以上时，需注意力集中的工作和精密工作的效率 开始下降。
目前，我国也制定了运用WBGT指数对作业人员热负 荷进行评价的标准（GB／T 17244—1998）。该标准由 中国国家技术监督局于1998年3月10日批准、1998年10 月1日正式实施。 该标准以工人8小时工作日平均能量代谢率（单 位：kJ／min²m2）为基础进行劳动强度的等级划分，
然后给出了不同劳动强度下，人体各种感觉状态（好， 中、差、很差）的WBGT指数值。
（1).最合适的湿度与温度的关系 以人体对温度和湿度的感觉为例，舒伯特(S．W．Shepperd) • 和希尔(U．Hill)经过大量研究证明，最合适的湿度(H，%) 与气温（t，℃）的关系为 • H = 188－7.2t 12.2℃＜t＜26℃ ） • 例如室温 t＝20℃时，湿度H=188－7.2 × 20＝44， 即44％。
（4）传导热交换量：取决于皮肤与物体的温差、接触面积、 热传导系数等。 例如：宇航员主要通过接触热传导散热。穿水冷服、干冰服。 2.人体对微气候环境的主观感觉
人体对微气候环境的主观感觉是心理上的满意与否，也是 一种模糊评价，它是多种因素的综合反应，下面是四种量化标 准上的评价方法：
（1）最合适的湿度与温度的关系 （2） 不适指数法 （3）有效温度图 （4） 加权平均温标（WBGT）
操作误差与有效温度
不同作业种类的有效温度
• 人体对微气候环境的主观感觉，与人体的作业种类、作 业负荷及着装等因素有关。 不同作业的有效温度 脑力作业 轻作业 15.5~18.3 26.7 12.7~18.9 23.9
作业种类 舒适温度/℃ 不舒适温度/℃
体力作业 10～16.9 21.1~23.9
有效温度：指人体在微气候环境下，具有同等主诉温热 感觉的最低气流速度和气湿的等效温标。 杨氏有效温度图 有效温度也称实效温度或感觉温度，杨氏有效温度图 度量了在热辐射强度不高时，综合反应气温、湿度、气流 速度对人体所产生的主观热感觉。
有效温度对人感觉及工作效率的影响
有效温度高时，人的判断 力减退，如图所示。 当有效温度超过32℃时， 作业者读取误差增加，到35℃ 左右时，误差会增加4倍以上。
（4） 加权平均温标 (wet bulb globe temperature index，WBGT) 用干球温度、湿球温度、气流速度和热辐射 四个因素的综合指标作为微气候的衡量指标。
（1）当气流速度小于1.5m/s的非人工通风条件时，采用下 式计算： WBGT＝0.7WB（湿）十 0.2GT（干）十 0.1DBT（黑） （2）当气流速度大于1.5m/s的人工通风条件时，采用下式 计算： WBGT＝0.63WB（湿）十 0.2GT（干）十 0.17DBT（黑） 式中，WB —— 湿球温度（℃）； DT —— 干球温度（℃）； GT —— 黑球温度（℃）。
黑球温度计： 它是表面镀黑的薄铜板制成的空心球，球体中心部分 插入一支水银温度计。 测量时，打开热辐射源，温度计指示的温度是辐射热 与气温的综合效应，再关闭热辐射源得一温度值，前后二 温度值的差值即为实际的辐射温度。
四、气流速度（风速）
• 气流速度：空气的流动速度（m/s）。 人类作业或生活起居场所中的气流速度除风力
Qr-人体外表面向周围环境的传导换热率（J/m2
• h） ；
Qk-人体外表面向周围环境的辐射热传递率（J/m2 • h） ； Qe-人体汗液蒸发和呼出水蒸气的蒸发热传递率（J/m2 • h）
• 人体的热平衡是动态的：
当Qs = 0时，人感到舒适； 当Qs > 0时，人感到热； 当Qs < 0时，人感到冷。 （1）热辐射交换量：取决于热辐射系数、人体面积、服装热 阻值、反射率、平均环境温度、皮肤温度等。 衣服是防止热辐射的天然屏障，浅色衣服对可见光有 较好的隔热辐射（反射）的作用，但对非可见光（如远红 外），衣服的颜色无显著的作用，这时取决于衣服的材料、 密实程度和厚度，以防止外界辐射人体及人体向外散热。 例如，冬天的衣服厚实，颜色深。
WBGT指数评价标准
平均能 量代谢 率等级
WBGT指数/℃ 好 中 差 很差
0
1 2 3 4
≤33
≤30 ≤28 ≤26 ≤25
≤34
≤31 ≤29 ≤27 ≤26
≤35
≤32 ≤30 ≤28 ≤27
>35
>32 >30 >28 >27
注：表中“好”级的WBGT指数值是以最高肛温不超过38℃为限。
（2）对流热交换量：取决于气流速度、面积、对流传热系数、 服装热阻值、环境温度、皮肤温度等。 使用热对流降温的条件： a. 保持环境温度 < 36.50C; b. 皮肤表面气流速度大（少穿、穿薄）。 注意：当气流速度超过2m/s时，提高气流速度就不显著。 （3）蒸发热交换量： a. 在热环境下，增加气流速度，降湿、加快发汗，达 到散热的目的。 1Kg汗水 带走 2428 KJ热量。 b. 补充足够的水分和盐，防止虚脱（危及生命）。 高温作业每天需补充盐7g。 注意：工作单位在夏季要提供茶水、饮料等。 人体的出汗量最高限度为6升/日。
第三章
微气候环境
本章内容
微气候要素及其相互关系 人体与微气候环条件的感受与评价 微气候环境对人的影响 改善微气候环境的措施
第一节
微气候要素及其相互关系
• 微气候又称生产环境的气候条件，是指生产环境局部的气 温、湿度、气流速度以及工作现场中的设备、产品、零件 和原料的热辐射条件。 • 包括下列4个重要参数： 气温
案例分析
范农调查了三个兵工厂，发现环境温度与事故有密切关系： 当环境温度为17～22.50C时，事故率最低 当环境温度上升到25.30C时，男性事故率上升140% 女性事故率上升108% 当环境温度下降11.40C时，男性事故率上升138% 女性事故率上升132%
第二节 人体的热交换与平衡
• 人体是一个开放的复杂的巨系统，人体和外界环境 存在着各种复杂的关系。从工程的观点看，人体可 以看作一个热机，人体的功能就是把食物的化学能 转化为功和热量。人体必须同周围环境之间处于相 对稳定的热平衡，人才能进行正常的生理行为活动， 周围环境的温湿度对人体的皮肤温度和核心温度都 有较大的影响。 • 人体可以看成是一个能够基本保持恒温（36.5℃） 的温度自动调节器。
第三节 微气候环境对人的影响
微气候对人体生理产生很大的影响，特别是在温 度、湿度及空气对流异常的气候条件下，会对人产生 很大影响。本节主要介绍人体在冷热环境中人体的各 种生理和病理反应及其对作业的影响。
一、高温作业环境对人的影响 二、低温环境条件对人的影响
（一）高温作业环境对人体的影响
定义：一般将热源散热量大于84kJ/（m2²h）的环境 叫高温作业环境。
例如：当 70%时，为高湿度（高气湿）环境，主要是水蒸 发引起的。如纺织、酿造、印染、造纸、隧道作业等。 当 30% 时，为低气湿环境。如冬季高温车间。
三. 热辐射 物体在绝对温度大于0K时的辐射能量称为热辐射。 例如：太阳、熔炉、加热物体、红外辐射等。 正辐射：周围物体向人体辐射，使人体受热。 反之则称为负辐射。 热辐射强度：热辐射体单位时间、单位表面积上所辐射出 的热量 测量热辐射的仪器：黑球温度计（辐射热与气温的综合反 应）。图
影响外，主要是由于冷热空气对流所致。冷热温差 越大，产生的气流也越大。
气流速度的大小对人体散热速度产生直接影响，
因此它是评价微气候条件的主要因素之一。
测定气流速度的仪器
•
测定室内气流速度一般用热球微风仪（测量范围： 0.05－1m/s）。 现在各种便携式电子（热球）微风仪 （如图5-2、图5-4所示）、手持式风向风速仪（如图53所示）和智能热风式风速仪都已经诞生，大大方便了 测试工作。
• 人体单位时间向外散发的热量，取决于人体外表面与周围环
境的四种热交换方式，即辐射热交换、对流热交换、蒸发热 交换和传导热交换。
• 人体的热平衡方程为
Qs ＝ Qm － W ± Qc ± Qr － Qe ± Qk
Qs-人体的热积蓄或热债变化率（J/m2 Qm-人体的新陈代谢产热率（J/m2 • h） ； W -人体为维持生理活动及肌肉活动所做的功（J/m2 • h） ； • h）； • h） ； Qc-为人体外表面与周围环境的对流换热率（J/m2
2. 高温作业环境对人生理和心理的影响 热应激效应：高温环境下的作业者，新陈代谢加快，人体产热 增加，这时人体通过呼吸、出汗及体表血管的扩 张向体外散热，若产热仍大于散热，导致体内蓄 热增加、体温升高，呼吸和心率加快，皮肤血流 加快，称为热应激效应——这是一种生理反映。
高温环境对人生理和心理的影响： （1）长时间处于这种状态，会导致热循环机能失调， 造成中暑或热衰竭，引起全身倦怠、食欲不振、体重减轻、 头痛、失眠等。 （2）高温环境下作业者的知觉速度和准确性、反应速 度下降，出现烦躁不安、易于激动，对工作不满。
图5-2 电子（热球）微风仪Leabharlann 图5-3 手持式风向风速仪