安全人机工程 环境特性的研究以及作业空间的涉及与改进
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Safety Ergonomics
1.0--2.0 V 2.0--5.0 VI D>5 VII 一般观察生产过程 大件储存 有自行发光材料的车间 安全人机工程学
第八章 作业环境
在使用上表时, 在下列情况下应将表中规定的照度提高一 级:
1. I-V等的视觉工作中, 当眼睛至识别对象的距离大于0.5 米时; 2. 连续时间紧张的视觉工作, 对视觉器官有不良的影响 时;
直接眩光
眩光
反射眩光 对比眩光
安全人机工程学
Safety Ergonomics
第八章 作业环境
减少直接眩光、对比眩光，这里有下列基本规则应当遵守: 1. 在视力范围内所有的物体和表面应当昼夜有相同的照 明强度; 2. 视力中心的照明强度比不应当高于3:1; 3. 在视力中心与视力边界的对比度不应大于10:1;
阴天室内
阴天室外 晴天室内 晴天室外
5-50
50-500 100-1000 2000-100000
夜晚室内照明 50-500 读书所需照明 50
安全人机工程学
Safety Ergonomics
第八章 作业环境
测定工作场所的照度, 可以使用光电照度计。 • 作 工 场所内部空间的照度受人工照明, 自然采光以及设备 布置, 反射系数等多方面的影响, 因此应考虑选择什 么地方作为测量位置。 一般站立工作时取地面上方 85厘米, 坐着工作时取40厘米高度处进行测量。
Safety Ergonomics
学校 住宅 旅馆
商店
安全人机工程学
第八章 作业环境
5、一般照明设计
一般照明 自然照明
照明方式
综合照明 光源选择
人工照明 混合照明
局部照明
安全人机工程学
Safety Ergonomics
第八章 作业环境
避免眩光 当视野内出现过高的亮度或过大的亮度对比时, 人 们就感到刺眼, 影响视觉, 这种刺眼的光线叫眩光。 例 如在睛天的中午看太阳, 会感到睁不开眼睛, 这就是由 于亮度过高所引起的眩光使眼睛无法适应。
安全人机工程学
Safety Ergonomics
第八章 作业环境
天然采光标准值
视觉工 作分级
I II III IVLeabharlann Baidu
工作精确度
特别精细工作 很精细工作 精细工作 一般工作
被识别物体 尺寸mm
D<=0.15 0.15--0.3 0.3--1.0 1.0--5.0
室内天然 光标准 Lx
250 150 100 50
安全人机工程学
Safety Ergonomics
第八章 作业环境
2、环境的一般特性 （1）空间属性
（2）物质属性
（3）运动属性
安全人机工程学
Safety Ergonomics
第八章 作业环境
8.2 光环境
1、良好光环境的作用
作业场所的光环境，有天然采光和人工照明。
利用自然界的天然光源形成作业场所光环境的 叫天然采光(简称采光)； 利用人工制造的光源构成作业场所光环境的称 人工照明(简称照明)。
1500
5400
10800
绘图
办公室工作
1000
500
2200
1600
安全人机工程学
Safety Ergonomics
第八章 作业环境
工厂照明的推荐值 (Lx) 工作种类 超精细工作 精细工作 局部照明 1000-5000 300-1000 一般照明 50-100 40-80 或100-200 30-60 或50-100 20-40 或20-50
安全人机工程学
Safety Ergonomics
第八章 作业环境
④光源光色要合理，光源光谱要有再现各种颜色 的特性； ⑤让照明和色相协调，使气氛令人满意，这称为 照明环境设计美的思考； ⑥创造理想的照明环境不能忽视经济条件的制约， 因而必须考虑成本。 依据设计基本原则，实现良好照明的特性因素如 图所示。
4. 视力中心的亮度应当最高, 向四方逐渐降低;
5. 过度的对比在视力范围的两侧和下面比在上面更为不 利;
6. 光源与背景的对比度不应超过20:1;
7. 在整个房间最大的对比度应不超过40:1。
安全人机工程学
c Eo E
w
100 %
式中 Eo为室内某一点的照度；Ew为与Eo同一时 间的室外照度。
常以采光系数的最低值作为设计标准值。
安全人机工程学
Safety Ergonomics
第八章 作业环境
生产车间工作面上的采光系数量低值
安全人机工程学
Safety Ergonomics
第八章 作业环境
3、照明的测量：照度与亮度 1.照度
安全人机工程学
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第八章 作业环境
（2）光环境对安全的影响
安全人机工程学
Safety Ergonomics
第八章 作业环境
良好的光环境对降低事故发生率和保护工作人员 的视力的安全有明显的效果。图 (a)是因改善照明 和工作场所的粉刷而减少事故发生率的统计资料。 从中可以看出，仅改善照明一项，现场事故就减少 了32％，全厂事故减少了16.5％；如同时改善照明 和粉刷，事故的减少就更为显著。图 (b)则说明良 好照明使事故次数、出错件数、缺勤人数明显减少。
办公室 会议室 50 医务室 托儿所 食堂 单身宿舍 浴室, 厕所 通道, 楼梯间 50 30 30 30 10 5
Safety Ergonomics
安全人机工程学
第八章 作业环境
美国和德国的部分照明标准 (Lx) 工作种类 一般装配 德国标准 250 美国标准 320
精细装配
非常精细装配
1000
安全人机工程学
Safety Ergonomics
第八章 作业环境
安全人机工程学
Safety Ergonomics
第八章 作业环境
（2）天然光照度和采光系数 由于直射阳光变化大，不能用它作为稳定光源，而 是把天空光及其反射光作为天然采光的光源。又因天 空光也有相当大的变化，室内天然光照度也随之变化， 所以像人工照明那样来决定照度标准是困难的。在采 光设计中将天然采光系数作为天然采光设计的指标， 对于室内某一点的采光系数c，可按下列公式计算：
第八章 作业环境
教学内容
8.1 8.2 8.3 8.4 环境的分类及基本特性 光环境 温度环境 色彩环境
安全人机工程学
Safety Ergonomics
第八章 作业环境
基本要求
掌握工作场所的照明设计，掌握温度环境综 合评价方法，色彩与功效的关系，熟悉安全 色和安全标志的意义。
本章重难点
重点：温度环境综合评价方法 难点：光环境；温度环境；色彩环境
作业场所的合理采光与照明，对生产中的效率、 安全和卫生都有重要意义。
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Safety Ergonomics
第八章 作业环境
（1）光环境对生产率的影响 良 好 光 环 境 的 作 用
安全人机工程学
Safety Ergonomics
第八章 作业环境
由图可知，良好的光环境主要是通过改善人的视觉 条件(照明生理因素)和改善人的视觉环境(照明心理 因素)来达到提高生产率的。
安全人机工程学
Safety Ergonomics
第八章 作业环境
4、相关标准 照明标准 我国于1976年颁布了新的<<工业企业照明设计 标准>>。 •
我国的照明标准是采用间接法制定的, 即从 保证一定的视觉功能来选择最低照度值, 同时进 行了大量的调查, 实测, 并且考虑的我国当前的 电力生产和消费水平 。
安全人机工程学
Safety Ergonomics
第八章 作业环境
2、对光环境的要求
照明的目的大致可以分为，以功能为主的明视照 明和以舒适感为主的气氛照明。 作业场所的光环境，明视性虽然重要，而环境的 舒适感，心情舒畅也是非常重要的。前者与视觉 工作对象的关系密切，而后者与环境舒适性的关 系很大。 为满足视觉工作和环境舒适性的需要，光环境设 计应考虑以下几项主要要求。
光通量是指光能从光源发射出来的速率，单 位为流明lm。• 度是被照单位面积上所接受的 照 光通量, 我们平时所说的照明强度就是指照度水 平。
照度的测量单位是勒克思Lx,1 勒克思 = 1 流 明/平方米。
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第八章 作业环境
各种环境条件下的照度强度 环境条件 黑夜 月夜 照度(Lx) 0.01-0.1 0.02-0.2
普通工作
粗糙工作
100-300
50-100
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第八章 作业环境
办公室, 学校等场所照明的推荐值 (Lx)
类型 办公室 照度 制图 打字 计算 200-400 一般办公室 100-200 会议室 接待室 50-100 图书室 制图室 黑板 100-200 普通教室 实验室 50-100 学习室 工作室 100-300 会客室 卧室 厨房 100 会客室 谈话室 100-200 大厅 50-100 走廊 厕所 30-60 一楼 200-500 二楼以上 150-300 地下 200-400
3. 识别对象在活动面上, 识别时间短促而辨认困难时;
4. 工作需要特别注意操作安全时; 5. 在深背景(反射系数小于0.2)的条件下, • 须提高照度 必 才能满足视觉工作要求时。
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Safety Ergonomics
第八章 作业环境
房间的照明标准
房间类型 设计室 阅览室 照明标准 (Lx) 100 75
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第八章 作业环境
各种物体表面的亮度 物体 荧光灯(65W) 窗户的表面 桌面的白纸 桌面 荧光屏的亮边 荧光屏的暗边 屏幕背景 亮度(cd /m2) 1000 1000-4000 70-80 40-60 70 4 5-15
安全人机工程学
Safety Ergonomics
安全人机工程学
Safety Ergonomics
第八章 作业环境
(3)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会使 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； (4)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 害的外界环境隔离开来。
第八章 作业环境
亮度的测量
亮度的测量采用亮度计, 其测量不受测量距离的 影响。 在考虑照明强度时, • 们不仅应考虑照度, 也 我 应考虑亮度, 因为在同样的照度条件下, 亮度也影响 我们的视力。 例如, 在室内没有灯光的情况下, 我们 不能读书, 但是我们仍然能看到计算机屏幕上的内 容, 看电影, 电视等。 现在研究计算机显示器对人的 视力的影响也主要是通过亮度进行研究的。
V
粗糙工作
安全人机工程学
D>5.0
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25
第八章 作业环境
生产车间工作面上的最低照明标准
工件最小尺寸 (mm) D<0.15 0.15--0.30 0.3--0.6 0.6--1.0 视觉工作分类 等级 I 乙 II 乙 III 乙 IV 亮度对比 最低照度 (Lx) 混合照明 一般照明 大 1500 小 1000 大 750 200 小 500 150 大 500 150 小 300 100 大 300 100 小 200 75 150 50 30 20 10 5 30
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第八章 作业环境
（1）设计的基本原则 ①合理的照度平均水平，同一环境中，亮度和照 度不应过高或过低，也不要过于一致而产生单调 感； ②光线的方向和扩散要合理，避免产生干扰阴影， 但可保留必要阴影，使物体有立体感； ③不让光线直接照射眼晴，避免产生眩光，而应 让光源光线照射物体或物体的附近，只让反射光 线进入眼睛，以防止晃眼；
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第八章 作业环境
8.1 环境的分类及基本特性
1、环境的分类 根据作业环境对人体的影响和人体对环境的适应 程度，可把人的作业环境分为四个区域
(1)最舒适区 各项指标最佳，使人在劳动过程 中感到满意 (2)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；
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第八章 作业环境
2.亮度
亮度是物体表面单位面积向视线方向发出 光或反射光强度。 •
灯泡的亮度就是灯泡产生的光的一个精确 测量，计算机荧光屏发出的光也可以用亮度 来表示。另外亮度也可以用来测量物体表面 的反射光, 因此亮度也与物体的折射率有关系. 亮度的测量单位为坎德拉/每平方米(cd/m2)。
1.0--2.0 V 2.0--5.0 VI D>5 VII 一般观察生产过程 大件储存 有自行发光材料的车间 安全人机工程学
第八章 作业环境
在使用上表时, 在下列情况下应将表中规定的照度提高一 级:
1. I-V等的视觉工作中, 当眼睛至识别对象的距离大于0.5 米时; 2. 连续时间紧张的视觉工作, 对视觉器官有不良的影响 时;
直接眩光
眩光
反射眩光 对比眩光
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第八章 作业环境
减少直接眩光、对比眩光，这里有下列基本规则应当遵守: 1. 在视力范围内所有的物体和表面应当昼夜有相同的照 明强度; 2. 视力中心的照明强度比不应当高于3:1; 3. 在视力中心与视力边界的对比度不应大于10:1;
阴天室内
阴天室外 晴天室内 晴天室外
5-50
50-500 100-1000 2000-100000
夜晚室内照明 50-500 读书所需照明 50
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第八章 作业环境
测定工作场所的照度, 可以使用光电照度计。 • 作 工 场所内部空间的照度受人工照明, 自然采光以及设备 布置, 反射系数等多方面的影响, 因此应考虑选择什 么地方作为测量位置。 一般站立工作时取地面上方 85厘米, 坐着工作时取40厘米高度处进行测量。
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学校 住宅 旅馆
商店
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第八章 作业环境
5、一般照明设计
一般照明 自然照明
照明方式
综合照明 光源选择
人工照明 混合照明
局部照明
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第八章 作业环境
避免眩光 当视野内出现过高的亮度或过大的亮度对比时, 人 们就感到刺眼, 影响视觉, 这种刺眼的光线叫眩光。 例 如在睛天的中午看太阳, 会感到睁不开眼睛, 这就是由 于亮度过高所引起的眩光使眼睛无法适应。
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第八章 作业环境
天然采光标准值
视觉工 作分级
I II III IVLeabharlann Baidu
工作精确度
特别精细工作 很精细工作 精细工作 一般工作
被识别物体 尺寸mm
D<=0.15 0.15--0.3 0.3--1.0 1.0--5.0
室内天然 光标准 Lx
250 150 100 50
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第八章 作业环境
2、环境的一般特性 （1）空间属性
（2）物质属性
（3）运动属性
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第八章 作业环境
8.2 光环境
1、良好光环境的作用
作业场所的光环境，有天然采光和人工照明。
利用自然界的天然光源形成作业场所光环境的 叫天然采光(简称采光)； 利用人工制造的光源构成作业场所光环境的称 人工照明(简称照明)。
1500
5400
10800
绘图
办公室工作
1000
500
2200
1600
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第八章 作业环境
工厂照明的推荐值 (Lx) 工作种类 超精细工作 精细工作 局部照明 1000-5000 300-1000 一般照明 50-100 40-80 或100-200 30-60 或50-100 20-40 或20-50
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第八章 作业环境
④光源光色要合理，光源光谱要有再现各种颜色 的特性； ⑤让照明和色相协调，使气氛令人满意，这称为 照明环境设计美的思考； ⑥创造理想的照明环境不能忽视经济条件的制约， 因而必须考虑成本。 依据设计基本原则，实现良好照明的特性因素如 图所示。
4. 视力中心的亮度应当最高, 向四方逐渐降低;
5. 过度的对比在视力范围的两侧和下面比在上面更为不 利;
6. 光源与背景的对比度不应超过20:1;
7. 在整个房间最大的对比度应不超过40:1。
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c Eo E
w
100 %
式中 Eo为室内某一点的照度；Ew为与Eo同一时 间的室外照度。
常以采光系数的最低值作为设计标准值。
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第八章 作业环境
生产车间工作面上的采光系数量低值
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第八章 作业环境
3、照明的测量：照度与亮度 1.照度
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第八章 作业环境
（2）光环境对安全的影响
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第八章 作业环境
良好的光环境对降低事故发生率和保护工作人员 的视力的安全有明显的效果。图 (a)是因改善照明 和工作场所的粉刷而减少事故发生率的统计资料。 从中可以看出，仅改善照明一项，现场事故就减少 了32％，全厂事故减少了16.5％；如同时改善照明 和粉刷，事故的减少就更为显著。图 (b)则说明良 好照明使事故次数、出错件数、缺勤人数明显减少。
办公室 会议室 50 医务室 托儿所 食堂 单身宿舍 浴室, 厕所 通道, 楼梯间 50 30 30 30 10 5
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第八章 作业环境
美国和德国的部分照明标准 (Lx) 工作种类 一般装配 德国标准 250 美国标准 320
精细装配
非常精细装配
1000
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第八章 作业环境
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第八章 作业环境
（2）天然光照度和采光系数 由于直射阳光变化大，不能用它作为稳定光源，而 是把天空光及其反射光作为天然采光的光源。又因天 空光也有相当大的变化，室内天然光照度也随之变化， 所以像人工照明那样来决定照度标准是困难的。在采 光设计中将天然采光系数作为天然采光设计的指标， 对于室内某一点的采光系数c，可按下列公式计算：
第八章 作业环境
教学内容
8.1 8.2 8.3 8.4 环境的分类及基本特性 光环境 温度环境 色彩环境
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第八章 作业环境
基本要求
掌握工作场所的照明设计，掌握温度环境综 合评价方法，色彩与功效的关系，熟悉安全 色和安全标志的意义。
本章重难点
重点：温度环境综合评价方法 难点：光环境；温度环境；色彩环境
作业场所的合理采光与照明，对生产中的效率、 安全和卫生都有重要意义。
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第八章 作业环境
（1）光环境对生产率的影响 良 好 光 环 境 的 作 用
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第八章 作业环境
由图可知，良好的光环境主要是通过改善人的视觉 条件(照明生理因素)和改善人的视觉环境(照明心理 因素)来达到提高生产率的。
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第八章 作业环境
4、相关标准 照明标准 我国于1976年颁布了新的<<工业企业照明设计 标准>>。 •
我国的照明标准是采用间接法制定的, 即从 保证一定的视觉功能来选择最低照度值, 同时进 行了大量的调查, 实测, 并且考虑的我国当前的 电力生产和消费水平 。
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第八章 作业环境
2、对光环境的要求
照明的目的大致可以分为，以功能为主的明视照 明和以舒适感为主的气氛照明。 作业场所的光环境，明视性虽然重要，而环境的 舒适感，心情舒畅也是非常重要的。前者与视觉 工作对象的关系密切，而后者与环境舒适性的关 系很大。 为满足视觉工作和环境舒适性的需要，光环境设 计应考虑以下几项主要要求。
光通量是指光能从光源发射出来的速率，单 位为流明lm。• 度是被照单位面积上所接受的 照 光通量, 我们平时所说的照明强度就是指照度水 平。
照度的测量单位是勒克思Lx,1 勒克思 = 1 流 明/平方米。
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第八章 作业环境
各种环境条件下的照度强度 环境条件 黑夜 月夜 照度(Lx) 0.01-0.1 0.02-0.2
普通工作
粗糙工作
100-300
50-100
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第八章 作业环境
办公室, 学校等场所照明的推荐值 (Lx)
类型 办公室 照度 制图 打字 计算 200-400 一般办公室 100-200 会议室 接待室 50-100 图书室 制图室 黑板 100-200 普通教室 实验室 50-100 学习室 工作室 100-300 会客室 卧室 厨房 100 会客室 谈话室 100-200 大厅 50-100 走廊 厕所 30-60 一楼 200-500 二楼以上 150-300 地下 200-400
3. 识别对象在活动面上, 识别时间短促而辨认困难时;
4. 工作需要特别注意操作安全时; 5. 在深背景(反射系数小于0.2)的条件下, • 须提高照度 必 才能满足视觉工作要求时。
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房间的照明标准
房间类型 设计室 阅览室 照明标准 (Lx) 100 75
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第八章 作业环境
各种物体表面的亮度 物体 荧光灯(65W) 窗户的表面 桌面的白纸 桌面 荧光屏的亮边 荧光屏的暗边 屏幕背景 亮度(cd /m2) 1000 1000-4000 70-80 40-60 70 4 5-15
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第八章 作业环境
(3)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会使 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； (4)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 害的外界环境隔离开来。
第八章 作业环境
亮度的测量
亮度的测量采用亮度计, 其测量不受测量距离的 影响。 在考虑照明强度时, • 们不仅应考虑照度, 也 我 应考虑亮度, 因为在同样的照度条件下, 亮度也影响 我们的视力。 例如, 在室内没有灯光的情况下, 我们 不能读书, 但是我们仍然能看到计算机屏幕上的内 容, 看电影, 电视等。 现在研究计算机显示器对人的 视力的影响也主要是通过亮度进行研究的。
V
粗糙工作
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D>5.0
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25
第八章 作业环境
生产车间工作面上的最低照明标准
工件最小尺寸 (mm) D<0.15 0.15--0.30 0.3--0.6 0.6--1.0 视觉工作分类 等级 I 乙 II 乙 III 乙 IV 亮度对比 最低照度 (Lx) 混合照明 一般照明 大 1500 小 1000 大 750 200 小 500 150 大 500 150 小 300 100 大 300 100 小 200 75 150 50 30 20 10 5 30
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第八章 作业环境
（1）设计的基本原则 ①合理的照度平均水平，同一环境中，亮度和照 度不应过高或过低，也不要过于一致而产生单调 感； ②光线的方向和扩散要合理，避免产生干扰阴影， 但可保留必要阴影，使物体有立体感； ③不让光线直接照射眼晴，避免产生眩光，而应 让光源光线照射物体或物体的附近，只让反射光 线进入眼睛，以防止晃眼；
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第八章 作业环境
8.1 环境的分类及基本特性
1、环境的分类 根据作业环境对人体的影响和人体对环境的适应 程度，可把人的作业环境分为四个区域
(1)最舒适区 各项指标最佳，使人在劳动过程 中感到满意 (2)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；
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2.亮度
亮度是物体表面单位面积向视线方向发出 光或反射光强度。 •
灯泡的亮度就是灯泡产生的光的一个精确 测量，计算机荧光屏发出的光也可以用亮度 来表示。另外亮度也可以用来测量物体表面 的反射光, 因此亮度也与物体的折射率有关系. 亮度的测量单位为坎德拉/每平方米(cd/m2)。