第八章 体力工作负荷
体力劳动负荷
人因工程学
第三节 体力工作时癿能量消耗
能量消耗量=(RMR+1.2)×基础代谢率平均值×体表面积×作业时间 =(4+1.2)×158.7×1.8161×2 = 2997.44(kJ)
基础代谢率:
正常人癿基础代谢率比较稳定，一般丌超过正常平均值癿 15%。
人因工程学
第三节 体力工作时癿能量消耗
女性癿基础代谢率略低 亍男性。 婴儿时期，因为身体组 织生长旺盛，基础代谢 率最高，以后随着年龄 癿增长而逐渐降低。
丌同性别不丌同年龄癿正常基础代谢率
人因工程学
第三节 体力工作时癿能量消耗
能量代谢率记为M。 能量代谢量=MSt
式中，M为量代谢率（kJ/ h m2 ）；S为人体表面积（m2）；t为测定时 间（h）。
人因工程学
第三节 体力工作时癿能量消耗
四、相对代谢率RMR
为了消除作业者之间癿差异因素，常用相对代谢率这一相对指标衡 量劳劢强度。相对代谢率记为RMR。
RMR 能 量 代 谢 量 安 静 代 谢 量
丌堪重负癿运输车
人因工程学
第二节 体力工作负荷及其测定
二、 体力工作负荷癿测定 体力工作负荷可以从生理发化、生化发化、主观感觉等三个方面迚行
测定。
（一）生理发化测定 生理发化测定主要通过吸氧量、肺通气量、心率、血压呾肌电图等生理发 量癿发化来测定体力工作负荷。
电子心率计
重点难点：体力工作负荷
第八章体力工作负荷重点与难点分析1. 体力劳动时的能量消耗。
此节的若干概念是重点。
（1）产能是指在人体内补充ATP的过程。
一般产能来自三种途径:① ATP-CP 系列；②需氧系列；③乳酸系列。
在大强度活动时,ATP-CP系列产能速度极快,但磷酸肌酸CP在体内贮量有限,维持时间极短,在中等劳动强度条件下,糖和脂肪在氧的参与下进行氧化磷酸化合成ATP,虽然产能速度不快,但是几乎不受限制,在大强度劳动时,靠无氧糖酵解快速产能予以支持,因为产生乳酸,故称乳酸系列。
目前认为乳酸是一种致疲劳性物质，所以也不可能持续较长时间。
（2）能量的产生与消耗，可以从人体耗氧量的变化反映出来，为此必须能够认知和表述氧需、氧上限和氧债等概念。
氧需是指单位时间内所需要氧量，氧需能否得到满足主要取决于循环系统的功能，其次决定于呼吸器官的功能。
氧上限是指血液在单位时间内能供应的最大氧量。
氧债是指氧需与供氧量之间的差值。
肌肉等长收缩为主的作业称为静态作业或静力作业。
静态作业的特征是能量消耗水平不高却很容易疲劳。
2. 体力劳动时人体的调节与适应。
动力定型的概念及其规律是重点。
动力定型又称习惯定型，是指长期在同一环境中，从事同一项作业活动，通过复合条件反射逐渐形成该项作业操作的自觉习惯的逻辑平衡潜意识。
动力定型虽然建立困难，但一经建立，对提高作业能力极为有利。
建立动力定型需循序渐进，若改变动力定型也不可操之过急，必须选行重新训练。
始动调节作用是指从开始该项作业时起，机体各器官适应该作业需要的现象。
心率、血压、血液成分中的血糖和乳酸的变化，能反映劳动强度和疲劳程度的变化，运用生理系统指标分析人体的生理状态十分必要，但因涉及生理知识，又是难点。
3. 能量代谢及劳动强度的划分。
既是本章的重点，又是难点。
基础代谢量是维持生命的必须代谢量，生理学上规定：在室温 20 ℃条件下，被测者处于清醒、空腹（食后10h 以上）、安静卧床时能量消花量，单位是KJ/h 。
人因工程学
第一章人因工程学的定义。
答：人因工程学就是按照人的特性设计和改进人一机一环境系统的科学。
人一机一环境系统是指由共处于同一时间和空间的人与其所操纵的机器以及他们所处的周围环境所构成的系统，也可以简称为人一机系统。
为了实现人、机、环境之间的最佳匹配，人因工程学把人的工作优化问题作为追求的重要目标。
其标志是使处于不同条件下的人能高效、安全、健康、舒适地工作和生活。
人因工程学的研究内容是什么？(1)研究人的生理与心理特性。
(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。
社么是效度？什么事信度？人因工程研究方法为什么要保证效度和信度要求？答：1.效度。
效度是指研究结果能真实的反映所评价的内容。
可从不同角度研究效度，应用比较广泛的是内部效度和外部效度。
（1）内部效度。
是指研究中各变量间确实存在着一定的因果关系。
（2）外部效度。
外部效度是指某一研究的结论能够在多大程度上推广和普及到其他的人和背景中去。
2.信度。
信度指的是研究方法和研究结果的可靠性，即多次测量的结果保持一致性的程度。
实际研究中通常用一致性系数法、等值性系数法、内部一致性系数法来估计信度。
第二章。
1.人的心理因素：5各方面:一性格、二能力、三动机、四情绪、五意志。
2.补充ATP的方法有三种：一磷酸原（ATP-CP）系统；二乳酸能系统；三有氧氧化系统。
3、动机是由目标或对象引导、激发和维持个体活动的一种内在心理过程或内部动力。
4、情绪是人对客观事物的态度体验及相应的行为反应，它是以个体的愿望和需要为中介的一种心理活动。
可以分为心境激情和应激三种第三章微气候1、简述微气候的构成要素及其相互关系。
答：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，包括下列4个最重要的参数：空气气温、空气湿度、气流速度（风速）、热辐射条件。
第八章体力工作负荷
图8-6 自认劳累分级量表
第三节 体力工作时的能量消耗
体内能量的产生、转移和消耗叫做能量代谢。能量代谢按机体所 处状态，可以分为三种：基础代谢量、安静代谢量、能量代谢量。
一、基础代谢量
基础代谢量，是人在绝对安静下(平卧状态)维持生命所必须消耗 的能量。
正常人的基础代谢率比较稳定，一般不超过正常平均值的15%。 我国人体表面积的公式为：
操作频繁的作业应考虑双脚交叉作业。
第一节 人体活动力量与耐力
二、人体活动的耐力
一般把人体能够在较长时间内保持特定工作水平的能力称为耐 力。
研究表明，随着活动持续时间的增加，人体力量出现下降。 人体力量与持续时间之间存在一种非线性的反比关系，如图8-5所 示。
第二节 体力工作负荷及其测定
一、体力工作负荷的定义
能量代谢量=MSt
(8-4)
式中，M为量代谢率（kJ/ h m2 ）；为人体表面积（m2）；为 测定时间（h）。
第三节 体力工作时的能量消耗
四、相对代谢率RMR
为了消除作业者之间的差异因素，常用相对代谢率这一相对 指标衡量劳动强度。相对代谢率记为RMR。
RMR 能量代谢量 安静代谢量
基础代谢量
1．定义 本标准采用下列定义。 （1）能量代谢率energy metabolic rade（M） （2）劳动时间率working time rate (T) （3）体力劳动性别系数sex coeffcient of physical work (S) （4）体力劳动方式系数way coefficient of physical work (W) （5）体力劳动强度指数 intensity index of physical work (I)
单项劳动能量代谢率计算如下： 每分钟肺通气量3.0～7.3L时采用式： 1gM＝0.0945x – 0.537 94 每分钟肺通气量8.0～30.9L时采用式： lg(13.26—Ｍ)＝1.1648 -0.0125x 每分钟肺通气量7.3～8.0L时采用上面两式的平均值。 上式中，M为能量代谢率（kJ／min·m2）；x为单位体表面积气体体积，L／
工程心理学期末复习整理
工程心理学期末复习整理2016/12/26 22:46:00考试填空题10*2’名词解释4*5’简答5*6’思考（包括实验设计，可以设计若干个实验，但要关系紧密，有的需要论述）第一章工程心理学概述2016/12/26 22:46:00工程心理学的发展史•萌芽期o动时研究（Time-and-motion study）o Taylor：时间研究（第一位系统研究人机匹配的学者，铁铲研究）o Frank Gilbreth & Lillian Gilbreth：动作研究•兴起与发展o以二战作为契机o二战前：“以机器为中心”o二战后：“以人为中心，使机器适应人”工程心理学的研究方法（模拟研究，结合实验室实验和现场研究的优点，还原现实场景和分配被试•模拟研究：结合实验室实验和现场研究的优点，既能够还原比较真实的实验场景，又能有效控制变量，分配被试，所以用处很好。
思考题• 3 工程心理学研究为什么要坚持以人为中心的观点（从起源到现在产品设计，为什么要坚持以人为中心的观点）• 4 模拟法对工程心理学研究有什么重要意义（评价的重要指标——逼真度；在模拟场景下被试是否真的能够表现出和实际场景中一样的行为反应。
• 5 什么是模拟逼真度（设备、环境、心理逼真度）• 6 结合自己的认识谈谈工程心理学研究的应用价值（随便谈谈）第二章视觉显示器设计中人的因素2016/12/26 22:46:0080%的信息输入是通过视觉来完成的→视觉显示很重要实验心理学方面：空间、时间特性，颜色重点在于例子不同编码方式的传信效率•用不同编码方式去传递信息，哪些更容易接受、不容易出错。
•包括：对比度、颜色•颜色显示的实验、信号灯的实验（怎样调整亮度，确定最佳的亮度值）→要为设计提供依据，同时要考虑使用者主观感受，对健康产生不良的影响等等。
•实验设计：因变量的选择，除了任务完成时间、反应时、出错率，还要选择其他指标，如主观感受，会不会对视觉听觉造成压力，这些测量指标视觉编码•定义：用不同的视觉刺激属性表示不同涵义的方法称为视觉编码，用作视觉编码的刺激称作视觉代码。
体力工作负荷换算标准
b) a)
氧
氧
需
需
小
超
于
过
氧
氧
上
上
限
限
图10 氧债及其补偿
8.3 能量消耗及氧耗
二．氧耗量的测定与计算
○ 人体的能耗与氧耗成正比。可以从人体消耗的氧量上反映能量代谢。
“相对代谢率” RMR可以通过氧耗计算： RMR＝（作业耗氧量－安静耗氧量）/基础代谢耗氧量
○ 作业时耗氧量可以在作业中直接测定。通过呼出的气体的化学成分分析。 ○ 基础代谢耗氧量可以通过体重、身高计算的体表面积查表8-7得。
说明
控制下坡速度 全刹车 紧急全刹车
8.1 人体活动力量与耐力
01
二．
手的操纵力 坐姿手操纵力 规律： 右手力量大于左手； 拉力大于推力； 向下的力略大于向上的力； 向内的力略大于向外的力。
02
图2 坐姿工作时不同角度的臂力 测定
8.1 人体活动力量与耐力
1
立姿手操纵力
2
规律：手臂的最大拉力产生在肩的下方 180°的方位上，
常见手部操纵动作及其力量极限
图6 常见手部操作动作及其力量极 限推荐值（单位 9.8N）
8.1 人体活动力量与耐力
二． 脚部力量 一般坐姿时，右脚最大蹬力平均可达2568N,左
脚为2362N；膝部伸展角度在130～150°或 160～180°之间时，脚蹬力最大。 脚力控制器的操纵力最大不应超过264N。 操作频繁的作业应考虑双脚交叉作业。
100～125 37.5～38
1.5～2.5
31.4～ 41.9
125～150
38～38.5
2.0～2.5
41.9～ 52.3
150～175 38.5～39
体力工作负荷测定实验
广东石油化工学院实验报告姓名：学号：班级：课程：《人因工程学》机电工程学院2012年3月《人因工程学》实验报告一实验名称体力工作负荷测定实验实验地点工业工程实验室实验时间20 12 年 3 月20 日 5 节指导教师谭云同组者一、实验目的及要求实验目的：掌握劳动强度测定原理和简单方法。
实验要点及要求：1.运用心率一耗氧相互关系确定劳动强度等级。
2.依据得出的劳动强度等级，制定劳动疲劳的宽放标准和劳动休息时间。
3.根据实验时的切身感受加深理解劳动强度等级的具体概念。
二、实验原理、设备、方法和手段实验原理：人体在维持自身生命和进行作业过程中都需要进行能量的消耗。
能耗的测定有直接和间接两种方法。
直接法是通过热量计测定在绝热室内流过人体周围冷却水升温情况，换算成代谢率。
间接法是通过测定人体消耗的氧量，再以氧热价求出能量代谢率。
能量代谢过程中，年龄、性别、种族以及生产作业环境和心理因素等不同会影响能量消耗的变化。
它们各有其优缺点，直接法准确，但实施难、成本高，且代谢过程又受心情和环境变化而变化；间接法简单易行，但误差大，难于提高精确度。
工作疲劳是指劳动者在连续工作后,有疲劳感及劳动机能衰退的现象。
人体由休息状态转入工作状态时,其心率、血压、心的血液输出量、氧的消耗等生理状况都要发生变化,当工作停止后又逐渐恢复到原来的状态。
通过对劳动者在休息和工作状态的这些生理状况的研究,可以间接地判断劳动者的工作疲劳和疲劳恢复问题。
目的是为了研究保护劳动者的身体健康,合理地使用人的劳动能力,使劳动者在生产过程中持续地发挥高效能。
本实验的指导思想旨在通过体力劳动时人体的调节与适应规律，在人体劳动氧消耗量的基础上进而间接推算出能量代谢率，确定劳动强度等级，其特点是简便经济。
方法是让被测者在不同的体力负荷下作业,测定被测者作业前（前安静期）、作业中（即负荷期）和作业后（后安静期）三个阶段的心率变化,判断作业负担及疲劳恢复的规律。
东南大学《人因工程学》(郭伏版)复习归纳
光通量：单位时间内通过的光量，单位流明（lm），用字母Φ表示。
发光强度：简称光强，是指光源发出并包含在给定方向上单位立体角内的光通量，定义式I
=
∅ ������
亮度：发光面在指定方向的发光强度与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积之比，单位坎每平
方米（cd/m^2），定义式L = ������·������������������������������，θ为取定方向与发光面法线方向的夹角。
减光混合（将不同的颜料、涂料、染料等物质以不同比例混合在一起，从而得到新的颜色）， 颜色三原色青品红黄（CMY）
中性混合：以小点、小面或细线的形式将未调和的色彩在画面上并置，利用人的视觉合色能 力，当人的视线离开一定距离时将融合成新的色彩，混合后的色彩透明度是各被混合色的平均值，而且纯度 保持不变，因此又称平均混合或空间混合。
*工作场所照明 1.照明方式 按灯光照射范围可分为一般照明（也叫全面照明），局部照明，综合照明（一般与局部比例为 1:5 适宜）， 特殊照明 照明配光方式按照光源发光方向可分为直接、半直接、全面扩散、半间接、简洁照明 5 种。 2.光源选择 平均显色指数������������ 3.眩光及其防控措施 当视野内出现过高的亮度或过大的亮度对比时，人们就会感到刺眼，影响视度，这种刺眼的光线叫做眩 光。 防控措施：限制光源亮度，合理分布广源，光线转为散射，避免反射眩光，适当提高环境亮度。 4.照度分布 照度均匀的标志：场内最大，最小照度分别与平均照度之差小于等于平均照度的 1/3 照度均匀主要从灯具的布置上来解决，边行灯至场边的距离保持在 l/2 至 l/3 之间（l 为灯具的间距） 5.亮度分布 视野内的观察对象，工作面和周围环境之间最好的亮度比为 5:2:1，最大允许亮度比为 10:3:1。 照明环境的设计、改善和评价 照明设计：自然光，灯具 照明环境的综合评价 评价方法，问卷法 评分系统， 项目评分及光环境指数计算 评价结果与质量等级 第五章 色彩环境 色觉特性：恒常性，适应性，显色性，明视度，向光性，反射性，负色性 *色彩的混合与表示方法 色彩混合：加光混合（将光谱中几种不同的色光进行混合，而得到新的色光），色光三原色红绿蓝（RGB）， 牛顿色调环，色三角
工作负荷
什么是工作负荷所谓工作负荷，是指单位时间内人体承受的工作量，包括体力工作负荷和心理工作负荷两个方面。
对于上班族来说，合理的工作负荷直接关系到其工作效率。
工作负荷体现了工作任务在数量和质量上的共同要求。
研究表明，工作负荷与工作倦怠存在高度相关，尤其与情绪衰竭相关度最强。
[编辑]工作负荷的形式工作负荷包括体力工作负荷和心理工作负荷两个方面。
1、体力工作负荷又称生理工作负荷，是指人体单位时间内承受的体力工作量的大小，主要表现为动态或静态肌肉用力的工作负荷。
工作量越大，人体承受的体力工作负荷强度越大。
人体的工作能力是有一定限度的。
对操作者承受负荷的状况进行准确评定，既能保证工作量，又能防止操作者在最佳工作负荷水平外超负荷工作，是人机系统设计的一项重要任务。
2、心理工作负荷则指单位时间内人体承受的心理活动工作量，主要表现为监控、决策、期待等不需要明显体力的工作负荷。
[编辑]工作负荷的解析一般情况下，人们把个体在正常环境中连续工作8小时且不发生过度疲劳的最大工作负荷值，称为最大可接受工作负荷水平。
在确定最大可接受工作负荷水平时，应考虑人们的个体差异和工作性质。
一般来说，体力工作负荷以疲劳感、肌肉酸痛感、沉重感等主观体验作为评定手段。
脑力劳动者的工作负荷则以情绪状况、睡眠质量、脾气好坏作为最直接的指标。
如果一个人的工作让自己感到力不从心、情绪低落，或者工作效绩下降、差错或事故发生率增加、个人满意感降低，就得考虑工作是否超负荷了。
合理的工作负荷并非就是任务越少越好。
如果人们的工作要求远低于工作能力，不仅工作成果少，而且也会出现工作效率降低、不适感增加以及个人成就感降低等现象，这种现象被称之为“工作低负荷”。
在现实生活中，对于工作低负荷者而言，往往出现莫名其妙的空虚惆怅，常常感觉到自己怀才不遇，觉得人生没有价值。
他们不明白自己是因为自身的能力没有得到充分发挥而出现的那些症状。
这样的人群，可以考虑调换到更具有挑战性的工作岗位上去，或者寻求些兼职来做，以充分发挥自身的能量。
工程心理学-工作负荷
7746～9211 9211～10676 10676～12770 12770～14654 14654～16329
6908～8039 8039～9295 9295～10970 10970～12477 12477～13942
女
1
生理工作负荷及其测定
以劳动强度指数分级
我国于1984年颁布了体力劳动强度分级标准(GB 3869-83)，该标准以劳动强 度指数分级，1997年重新确定标准（GB3869-1997）代替GB 3869-83，标准规 定了体力劳动强度分级的划分原则和级别，是劳动安全卫生和管理的依据。
1
生理工作负荷及其测定
• 二、生理工作负荷分类
• 1、按持续时间
根据时间长短，可以将体力负荷分为瞬时工作负荷和持续工 作负荷
• 2、按肌肉活动部位
• 瞬时工作负荷：人体在短时间内承受的工作负荷 • 持续工作负荷：人体在较长时间内承受的工作负荷
• 3、按肌肉活动状态
根据工作所涉及的肌肉互动部位是大范围的全身性肌肉还是 某些特定部位的局部肌肉，可将体力负荷分为全身性体力负荷和 局部性体力负荷 根据主要涉及的肌肉在工作时的活动状态，可以将体力符合 分为动力性负荷和静力性负荷
3）能量代谢量，人体进行作业或运动时所消耗的总能量，叫能量代谢量。
• 能量代谢量包括基础代谢量，维持体位增加的代谢量和作业时增加的代谢量三部分。 也可以表示为安静代谢量与作业时增加的代谢量之和。能量代谢率记为M。 • 能量代谢量=MSt
1
生理工作负荷及其测定
• 4） 相对代谢率（RMR）
• 为了消除作业者之间的差异因素，常用相对代谢率这一相对指 标衡量劳动强度。相对代谢率记为RMR。
安全科学与工程学院——王玉娜
人因工程学第8章 体力工作负荷
能量代谢量＝RMR基础代谢量+1.2基础代谢量＝RMR 1.2基础代谢量
RMR 能量代谢率 安静代谢率 M R
基础代谢率
B
M B RMR R B RMR 1.2B RMR 1.2 B
第二节 体力劳动强度等级的划分
体内能量的产生、转移和消耗叫做能量代谢。能量代谢按机体所 处状态，可以分为三种：基础代谢量、安静代谢量、能量代谢量。
用能量衡量：最有效的步行速度是
每小时4-5公里， 当鞋子较重时降为每小时 3-4公里.
第三节 体力劳动效率
第三节 体力劳动效率
五、背东西的效率
背50-60公斤时效率最高！（考虑返回） 当负重是人的重量的35%， 速度为4.5-5 公里/•小时时效率最高. （不考虑返回）
第三节 体力劳动效率
第三节 体力劳动效率
第三节 体力劳动效率
注：能量消耗测量
卡路里计、呼吸热量计-庞大 加速度计-正在研究
第三节 体力劳动效率
三、锄头的效率
在软土地上，可旋转的锄头比常用的锄头的更有效. 但在硬土地上，两种锄头的效率差不多.
第三节 体力劳动效率
第三节 体力劳动效率
四、步行
一个愉快的也不费力的步调是每分钟75-110步， 步 幅在0.5-0.7米之间.
其他方法： * 利用同位素测定能量代谢 * 通过测定心搏率测量能量代谢
利用同位素或心率来测量代谢率有一定的局限性
劳动强度分级
劳动强度分级 极轻劳动 轻劳动 中劳动 重劳动 极重劳动
RMR
作业的特点
工种举例
0~1.0 1.0~2.0 2.0~4.0 4.0~7.0 7.0以上
手指作业 精神作业 坐位姿势多变，立位时身体重心不移动 属于精神或姿势方面的疲劳
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”。
体力工作负荷的例题
0.24
6.已知某作业能量消耗量为 31.75KJ/min，求作业与休息时间及劳动时间率。
解：T劳 =100.47／(M-16.75)=100.47/（31.75-16.75）=6.698 ≈ 6.7（min）
T休
=
(M 16.75
−
1)= T劳
(31.75 −1) × 6.689
16.75
=5.99 ≈ 6.0（min）
Tw =T劳 /（T劳 +T休 ）=6.7/（6.7+6.0）=52.75%
由以上计算可知，从事该项作业的过程中，每劳动 6.7nin 后，应安排 6min 的工间休息时间，实际劳动率为 52.75%。
注：本题背景：德国学者 E．A．米勒对一个工作日中，劳动时间与休息时 间各为多少以及两者如何配置进行了研究。他认为，一般人连续劳动 480min 而 中间不休息的最大能量消耗界限为 16.75kJ/min，该能量消耗水平被称为耐力水 平。如果作业时的能耗超过这一界限，劳动者就必须使用体内的能量贮备。为了 补充体内的能量贮备，就必须在作业过程中，插入必要的休息时间。米勒假定标 准能量贮备为 100.47kJ，要避免疲劳积累，则工作时间加上休息时间的平均能 量消耗不能超过 16.75 KJ/min。
RMR = M − R = M − R = 1.2(M − R) = 1.2 × (1.30 × 20.15 − 0.24 × 20.04) = 5.34
B R 1.2
R
0.24 × 20.04
或 RMR = 作业时耗氧量 − 安静时耗氧量 = 1.2 × (1.30 − 0.24) = 5.3
基础耗氧量
的代谢量为 18KJ/min。试求 RMR值。
人因工程学 第1章人因工程学概述
人因工程学
沈阳理工大学应用技术学院
能源工程系 周丽艳
进化or退化？
Something wrong？
What can we do？ How？
目录
第一章人因工程学概述 第二章 人的因素 第三章 微气候环境 第四章 照明环境 第五章 色彩环境 第九章 人的信息处理系统 第十章 脑力工作负荷
第三节 人因工程学的研究内容与应用领域
一、研究内容
(2)研究人机系统总体设计。 人机系统的效能取决于它的总体设计。系统设计的基本问题是人与 机器之间的分工以及人与机器之间如何有效地进行信息交流等问题。 (3)研究人机界面设计。 在人机系统中，人与机相互作用的过程就是利用人机界面上的显示 器与控制器，实现人与机的信息交换的过程。研究人机界面的组成 并使其优化匹配，产品就会在功能、质量、可靠性、造型及外观等 方面得到改进和提高，也会增加产品的技术含量和附加值。
第二节 人因工程学的起源与发展
三、人因工程学的成长时期
1945年第二次世界大战结束时，本学科的研究与应用逐渐从 军事领域向工业等领域发展。并逐步应用军事领域的研究成果来 解决工业与工程设计中的问题。 此外，美国、日本和欧洲的许多国家先后成立了学会。为了 加强国际间交流，1960年正式成立了国际人类工效学会(IEA)， 标志着该学科已经发展成熟，该组织为推动各国的人因工程发展 起了重要作用。
第一节 人因工程学的命名及定义 三、学科特点
产品是为顾客服务的，设计时应始终把用户放在首位， 并考虑生产者和相关者 必须意识到个体在能力和限制上的差异，并且充分考虑 到这些差异对各种设计可能造成的影响。 强调设计过程中经验数据和评价的重要性。依靠科学方 法和使用客观数据去检验假设，推出人类行为方式的基 础数据。 用系统观点考虑问题，意识到事物、过程、环境和人都 不是独立存在的。
人因工程复习资料
如何进行振动的控制？
答：（1）减少和消除振动源。
1）隔离振源2）改进生产工艺，如用液压、焊接代替铆接可消除或减少振动。3）增加设备的阻尼，如采用吸振材料、安装阻尼器或阻尼环、附加弹性阻尼材料等，以减轻设备的振动。对于可引起机械振动的陈旧设备，应定期检查，维修或改造。
2、什么是高温作业环境？高温作业环境分为几类？
答：一般将热源散热量大于84kJ/（m2·h）的环境叫高温作业环境。
高温作业环境有三种基本类型：一是高温、强热辐射作业，其特点为气温高，热辐射强度大，相对湿度较低；二是高温、高湿作业，其特点为气温高、湿度大，如果通风不良就会形成湿热环境；三是夏季露天作业，如农民劳动、建筑等露天作业。
3、高温作业环境对人体有什么影响？如何改善？（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。
改善方法：高温作业环境的改善应从生产工艺和技术、保健措施、生产组织措施等方面加以改善。
8、低温作业环境的改善，应做好以下工作：（1）做好采暖和保暖工作。（2）提高作业负荷。（3）个体保护。（4）采用热辐射取暖。
（1）内部效度。是指研究中各变量间确实存在着一定的因果关系。
（2）外部效度。外部效度是指某一研究的结论能够在多大程度上推广和普及到其他的人和背景中去。
2.信度。信度指的是研究方法和研究结果的可靠性，即多次测量的结果保持一致性的程度。实际研究中通常用一致性系数法、等值性系数法、内部一致性系数法来估计信度。
第三章 微气候
1、简述微气候的构成要素及其相互关系。
人因工程学第8章 体力工作负荷
第二节 体力劳动强度等级的划分
活动类型 躺卧 开会 擦窗子 洗衣
几种典型活动的能量代谢率
能量代谢率 （kJ/m2·min） 2.73
3.40
8.30 9.98
活动类型 扫地
能量代谢率 （kJ/m2·min）
T
工作日总工时
休息时间 持续1min 工作日总工时
以上的暂停时间
100 %
第二节 体力劳动强度等级的划分
体力劳动分级
对应劳动
劳动强度指数
轻劳动 中劳动
≤15 ＞15~20
重劳动 极重劳动
＞ 20~25 >25
第二节 体力劳动强度等级的划分
以上分级相当于：
第二节 体力劳动强度等级的划分
１.国内关于劳动强度的划分
我国于1983年颁布了《体力劳动强度分级》国家标 准，是用测量能量代谢率的方法，以劳动强度指数（I） 来划分劳动强度。
第二节 体力劳动强度等级的划分
劳动强度指数的计算公式：I=3T+7M，式中：
I—劳动强度指数 T—净作业时间比率（%） M—8h工作日能量代谢率
11.37
打排球
17.05
打篮球 踢足球
24.22 24.98
第二节 体力劳动强度等级的划分
第二节 体力劳动强度等级的划分
2.日本能率协会对劳动强度的分级
日本学者古尺于1936年提出了相对代谢率的概念， 简称为RMR，其计算公式为：
第二节 体力劳动强度等级的划分
RMR 能量代谢量 安静代谢量
一、基础代谢量
Ch 8 体力工作负荷-工作生理
Work Physiology
1
NTUST, Ergonomic/design Lab
主題
提高效率、降低成本、以人、作業、環境 為對象之有效時間管理 工作與休息時間 生理時鐘(Circadian Rhythm) 合理的輪班制度
NTUST, Ergonomic/design Lab 2
NTUST, Ergonomic/design Lab
11
NTUST, Ergonomic/design Lab
12
Aerobic Process
Figure 7-2 Classic Douglas bag
13
NTUST, Ergonomic/design Lab
Intensity and Duration of Exercise
14
Increase in VO2
19
20
21
22
NTUST, Ergonomic/design Lab
NTUST, Ergonomic/design Lab
23
Fatigue
General physical fatigue: Subjective symptoms of fatigue Objective symptoms of fatigue
27
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
男性 女性
实际测定结果表明，基础代谢率随着年龄、性别等生理条
件不同而有差异。通常，男性的基础代谢率高于同龄的女
性。幼年比成年高，年龄越大，代谢率越低。
正常人的基础代谢率比较稳定，一般不超过正常
平均值的15%。我国人体表面积的公式为：
体表面积(m2)=0.0061×身高(cm)+0.0128×
体重(kg)-0.1529
• 一般来说，右脚脚力大于左脚；男性脚 力大于女性脚力。脚力控制器的操纵力 最大不应超过264N。否则易疲劳。右脚 使用力的大小、速度和准确性都优于左 脚。
• 操作频繁的作业应考虑双脚交叉作业。
二、人体活动的耐力
一般把人体能够在较长 时间内保持特定工作水 平的能力称为耐力。
研究表明，随着活动持 续时间的增加，人体力 量出现下降。人体力量 与持续时间之间存在一 种非线性的反比关系， 如右图所示。
表8-4 我国正常人基础代谢率的平均值
年龄/ 岁 性别
单位：KJ/(㎡・h)
11~15 16~17 18~19 20~30 31~40 41~50 51以 上 195.5 172.5 193.4 181.7 164.9 157.8 154.1 146.5 158.7 146.9 154.1 142.3 149.0 138.6
基础代谢量=基础代谢率平均值(B)×人体表
面积(S)× 持续时间(t)=BSt
二、安静代谢量
• 安静代谢量是指机体为了保持各部位的平衡 及某种姿势所消耗的能量。 • 安静代谢量包括基础代谢量和为维持体位平 衡及某种姿势所增加的代谢量两部分。通常 以基础代谢量的20％作为维持体位平衡及某 种姿势所增加的代谢量，因此，安静代谢量 应为基础代谢量的120％。安静代谢率记为 R，R＝1.2B。 • 安静代谢量= RSt＝1.2BSt • 式中，为安静代谢率（kJ/(m2· h)；为人体表 面积（㎡）；为持续时间（h）。
四、相对代谢率RMR
为了消除作业者之间的差异因素，常用相对代谢率这一相 对指标衡量劳动强度。相对代谢率记为RMR。
五、相对代谢率资料
计算能量代谢量时，首先必须准备必要的相对代 谢率资料，专家们已经积累了大量的系统的相对 代谢率数据。可以对研究的某项具体作业，观察 分析作业者的动作、负荷和疲劳等方面的特征， 然后与现有的资料加以对照比较，即可以判断确 定该项作业的RMR值。有关判定生产作业活动的 资料见表8-5。日常作业活动的RMR值参考资料或运动时所消耗的总能量，叫能 量代谢量。 • 能量代谢量包括基础代谢量、维持体位增加的 代谢量和作业时增加的代谢量三部分。也可以 表示为安静代谢量与作业时增加的代谢量之和。 能量代谢率记为M。 • 能量代谢量=MSt • 式中，M为量代谢率（kJ/ h m2 ）；为人体表面 积（m2）；为测定时间（h）。
表8-5 生产作业活动的
表 8- 6
日 常 作 业 的 R MR 资 料
THX
第三节
体力工作时的能量消耗
体内能量的产生、转移和消耗叫做能量代谢。能量代谢按机体所 处状态，可以分为三种：基础代谢量、安静代谢量、能量代谢量。
一、基础代谢量 • 基础代谢量，是人在绝对安静下(平卧状态)维持生命所必须消 耗的能量。 人体能量代谢速率，随人所处的条件不同而不同。 为了进行比较，生理学上规定了人处的一定的条件叫基础条件， 即人清醒而极安静（卧床）、空腹（食后10h以上）、室温在 20℃左右 • 在基础条件下的能量代谢叫做基础代谢，用单位时间消耗的能 量表示。 • 为了表示方便，将单位时间、单位面积的耗能记为代谢率，他 的单位是KJ/(㎡・h)。基础代谢率的符号记为B
图8-1坐姿工作时不同角度的臂力测定
图8-2 立姿操纵时手的拉力和推力
图8-3 卧姿时不同肘角伸臂的臂力测定
图8-4常见手部操作动作及其力量极限推荐值
（二） 脚 部 力 量
• 脚产生的力的大小与下肢的位置、姿势 和方向有关。一般坐姿时，右脚最大蹬 力平均可达2568N,左脚为2362N；膝部 伸展角度在 1300 ～ 1500 或 1600 ～ 1800 之间时，脚蹬力最大。
二、 体力工作负荷的测定
可运用上述生理指标和生化指标的变化测定人体工作负荷水平，体 力工作负荷可以从生理变化、生化变化、主观感觉等三个方面进行 测定。
（一）生理变化测定
生理变化测定主要通过吸氧量、肺通气量、心率、血压和肌电图 等生理变量的变化来测定体力工作负荷。生理变化的测定也可以使用某 些派生的吸氧量和心率指标。 在体力工作负荷变化时，心肺功能是最容易引起变化的生理变量。 大量的研究表明，吸氧量、肺通气量、心率及血压随着工作负荷水平的 增加而增加。一般来说，体力负荷越大，人体在活动中氧债越大，心率 恢复到活动前水平所需的时间越长。
第二节
体力工作负荷及其测定
一、体力工作负荷的定义
体力工作负荷是指人体单位时间内承受的体力工作量的 大小。工作量越大，人体承受的体力工作负荷强度越大。 人体的工作能力是有一定限度的。
对操作者承受负荷的状况进行准确评定，既能保证工作 量，又能防止操作者在最佳工作负荷水平外超负荷工作， 是人机系统设计的一项重要任务。
第八章 体力工作负荷
罗紫洋 黄炜恒 尹金成
本章内容
人体 活动 力量 与耐 力
体力 工作 负荷 及其 测定
体力 工作 时的 能量 消耗
作业 时氧 耗动 态
劳动 强度 分级
体力 疲劳 及其 消除
第一节 人体活动力量与耐力
人体活动的最基本特征有三个：力量、耐力 和能量代谢，三者联系密切。
本节将着重介绍人体活动的力量特征和耐力 特征。
下表是通过一组实验所得到的男女握力平均值数据
（一） 手 • 部 • 力 • 量
手的操纵力与人的作业姿势、用力方 向等因素有关。
1）坐姿手操纵力（图8-1 坐姿工作时不同角 度得比例测定） 2）立姿手操纵力（图8-2 立姿操纵时手的拉 力和推力） 3）卧姿手操纵力（图8-3 卧姿时不同肘角伸 臂的臂力测定） • 4）常见手部操作动作及其力量极限（图8-4 为常见手部操作动作及其力量极限推荐值）
（二）生化变化测定
（三）主观感觉测定 经常的测定项目：乳 主观感觉测定是通过如 图8-6所示的自认劳累分 酸和糖原的含量。体力 级量表进行评价。经过 多次修改，目前普遍使 负荷对人体尿蛋白含量 用的是15点（6—20点） 有明显的影响，即所谓 量表，该量表的特征是 要求操作者根据工作中 的“运动性尿蛋白”现 的主观体验对承受的负 象。 荷程度进行评判。
一、人体活动力量
人能够发挥出力的大小，决定于人体的姿势、 着力部位以及力的作用方向。 施力部位可把人体力量分为手部力量、脚（含 腿）部力量、背部力量和颈部力量。 人的操作是由手和脚来完成。因此，手部力量 和脚部力量在所有各类力量中起着重要的作用。
（1）握力。握力是一种重要的手部 力量，握力的大小在很大程度上反 映手的用力能力。