人機(jī)工程學(xué)-第九章人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)

人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人體對(duì)環(huán)境的適應(yīng)程度在人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)中的環(huán)境主要是指人與機(jī)共處的工作環(huán)境；其環(huán)境問題分為改善作業(yè)環(huán)境和創(chuàng)造舒適環(huán)境兩個(gè)方面，改善作業(yè)環(huán)境的目的是克服作業(yè)環(huán)境對(duì)人的不愉悅感和減輕對(duì)人的作業(yè)功能的損害。這里所提的作業(yè)功能是指能夠正確地、快速地進(jìn)行作業(yè)，在所規(guī)定的作業(yè)時(shí)間內(nèi)無疲勞感以及長(zhǎng)年累月在這種環(huán)境下工作對(duì)身體功能和健康無影響。創(chuàng)造舒適性環(huán)境則是指無不快感，令人賞心悅目以及有一定的氛圍。對(duì)人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)產(chǎn)生影響的因素主要有：熱環(huán)境、照明、噪聲、振動(dòng)、粉塵以及有毒物質(zhì)等。隨著人類生存空間的不斷擴(kuò)大，影響因素還包括：失重、超重、異常氣壓、加速度、電離、輻射等。人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人體對(duì)環(huán)境的適應(yīng)程度依據(jù)作業(yè)環(huán)境對(duì)人的影響和人體對(duì)環(huán)境的適應(yīng)程度，可以把人的作業(yè)環(huán)境分為四個(gè)區(qū)域：a.最舒適區(qū)各項(xiàng)指標(biāo)最佳，使人在工作過程中主觀感受到滿意。b.舒適區(qū)在正常情況下這種環(huán)境使人能夠接受，而且不會(huì)感到不適應(yīng)和疲勞。c.不舒適區(qū)作業(yè)環(huán)境的某種條件偏離了舒適指標(biāo)的正常要求，長(zhǎng)時(shí)間在這種環(huán)境下工作，會(huì)使人疲勞直至影響人的健康。d.不能忍受區(qū)若無相應(yīng)的對(duì)環(huán)境防護(hù)措施，在該環(huán)境下人將難以生存。對(duì)作業(yè)環(huán)境分析與評(píng)價(jià)的目的就是創(chuàng)造一種人體舒適而又有利于工作的環(huán)境條件。因此，必須了解環(huán)境條件應(yīng)當(dāng)保持在什么樣的范圍之內(nèi)，才能使人感到舒適，工作效率達(dá)到最佳。人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人體對(duì)環(huán)境的適應(yīng)程度決定舒適程度的環(huán)境因素范圍人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與熱環(huán)境影響熱環(huán)境的因素影響熱環(huán)境條件的主要因素有：空氣溫度、空氣濕度、空氣流速和熱輻射。這四個(gè)因素都會(huì)對(duì)人體的熱平衡產(chǎn)生影響，這種影響可能是各要素對(duì)人的綜合癥，下面逐個(gè)對(duì)它們的影響進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)。人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與熱環(huán)境氣溫作業(yè)環(huán)境中的氣溫，取決于大氣溫度、太陽(yáng)熱輻射、作業(yè)場(chǎng)所熱源和人體散熱等因素。各種產(chǎn)熱源通過傳導(dǎo)、對(duì)流，使作業(yè)環(huán)境的空氣加熱，并通過輻射四周物體，形成第二熱源，擴(kuò)大了直接加熱空氣的面積，使氣溫升高。人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與熱環(huán)境濕度空氣中的干濕程度稱為濕度，濕度分為絕對(duì)濕度與相對(duì)濕度兩種。在一定溫度下每平方米空氣中所含的水蒸氣克數(shù)稱為絕對(duì)濕度（A.H）。壓力條件下空氣的水蒸氣壓強(qiáng)f(絕對(duì)濕度)與相同溫度，壓力條件下的空氣飽和水蒸氣壓強(qiáng)F的百分比，稱為該溫度、壓力條件下的相對(duì)濕度（R.H），以下式表示：

ψ=f/F×100%作業(yè)環(huán)境的氣濕用空氣相對(duì)濕度表示。相對(duì)濕度在80%以上稱為高氣濕；低于30%稱為低氣濕；高氣濕主要是工作場(chǎng)所有水分蒸發(fā)和釋放蒸汽所致。無風(fēng)時(shí)環(huán)境溫度為16～18℃，則濕度以45%～60%為宜。人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與熱環(huán)境氣流氣流主要是在溫度差形成的熱壓力作用下產(chǎn)生的。氣流速度常以m/s表示。在舒適溫度范圍內(nèi)，一般氣流速度為0.15m/s時(shí)，人即可感到空氣新鮮。在空內(nèi)即使溫度適宜，由于空氣流動(dòng)速度很小，也會(huì)有沉悶感。作業(yè)環(huán)境中的氣流除受外界風(fēng)力的影響外，主要與作業(yè)場(chǎng)所中的熱源有關(guān)。熱源使空氣加熱而上升，室外的冷空氣進(jìn)入室內(nèi)，造成空氣對(duì)流。室內(nèi)外溫差愈大，產(chǎn)生的氣流愈大。人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與熱環(huán)境熱輻射熱輻射是針對(duì)紅外線及一部分可視線而言。太陽(yáng)及作業(yè)環(huán)境中的各種加熱爐、開放火焰、熱光源，產(chǎn)生熱量各種設(shè)備等熱源都能產(chǎn)生大量的熱輻射。當(dāng)周圍物體表面溫度超過人體皮膚溫度時(shí)，周圍物體表面則向人體熱輻射而使人體受熱，稱為正輻射。相反，當(dāng)周圍物體表面溫度低于人體溫度時(shí)，人體表面則向周圍物體散熱，稱為負(fù)輻射。人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與熱環(huán)境人體通過對(duì)流、傳導(dǎo)、輻射、蒸發(fā)等方式與外界環(huán)境進(jìn)行熱交換、人處于熱環(huán)境工作時(shí)，由于高溫和代謝產(chǎn)熱量不斷增加，人體的熱應(yīng)激引發(fā)溫度器發(fā)動(dòng)神經(jīng)沖動(dòng)，刺激體溫調(diào)節(jié)中樞，反射性引起散熱反應(yīng)，出現(xiàn)皮膚擴(kuò)張，血液重新分配．人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與熱環(huán)境人體的熱平衡在高溫或低溫環(huán)境下工作和生活，人為了適應(yīng)環(huán)境溫度，人體將產(chǎn)生一定的生理功能的改變，在不超過適應(yīng)能力的限度下，保持體溫相對(duì)穩(wěn)定。人體溫度的相對(duì)穩(wěn)定取決于人體的產(chǎn)生熱和散熱過程的優(yōu)質(zhì)動(dòng)態(tài)平衡，這種平衡稱為人體熱平衡。無論是產(chǎn)熱或散熱過程，時(shí)刻都受到神經(jīng)——體液機(jī)制的調(diào)節(jié)。人體產(chǎn)生熱量過程是指人體攝入食物（糖、脂肪及蛋白質(zhì)）在體內(nèi)經(jīng)過一系列代謝轉(zhuǎn)化釋放出能量的過程，這些能量除一部分轉(zhuǎn)變?yōu)槿俗鞴ν猓?0%～90%以熱的形式向外界散放，當(dāng)人進(jìn)行積極的活動(dòng)時(shí)，如工作、運(yùn)動(dòng)等，人體要增加能量消耗，為保證勞動(dòng)時(shí)間內(nèi)活動(dòng)的能量供給，人體必須通過生理調(diào)節(jié)產(chǎn)生更多的熱。因此，勞動(dòng)強(qiáng)度越大，人體代謝產(chǎn)熱量越大。如果人體的產(chǎn)熱量及從環(huán)境中吸收的熱量不斷增加，人體中心溫度升高，若超過一定限度，就可能出現(xiàn)中暑。人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與熱環(huán)境

S=M±C±R-E-W人體與周圍環(huán)境的熱交換可用下式表示：

M——人體代謝產(chǎn)熱量

C——人體與周圍環(huán)境通過對(duì)流交換的熱量，人體從環(huán)境中吸熱為正值；散熱為負(fù)值。

R——人體與周圍環(huán)境通過輻射交換的熱量，人體從外環(huán)境中吸收輻射熱為正值，散出輻射為負(fù)值。

E——人體通過皮膚表面汗液的蒸發(fā)散熱量。

W——人體對(duì)外做功所消耗的熱量。

S——人體的蓄熱狀態(tài)。人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與熱環(huán)境由上式可知，當(dāng)人體產(chǎn)熱與散熱相等時(shí)，s=0，人體處于動(dòng)平衡狀態(tài)，當(dāng)產(chǎn)熱大于散熱時(shí)，s取正值，人體熱平衡破壞，體溫升高；當(dāng)產(chǎn)熱小于散熱時(shí)，s取負(fù)值，體溫下降。人體熱平衡狀態(tài)如下圖所示。人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與熱環(huán)境熱環(huán)境的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)熱環(huán)境中各要素對(duì)人體的影響是綜合起作用的，除了上述幾種主要因素外，還有如人的新陳代謝和服裝等多種因素；下面介紹幾種綜合反映熱環(huán)境各要素影響人體生理效應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)。人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與熱環(huán)境環(huán)境空氣溫度環(huán)境空氣溫度是人們最常用的表示環(huán)境冷熱程度的直接指標(biāo)。通常由水銀或?yàn)⒕Ａ囟扔?jì)測(cè)定。這些溫度計(jì)的溫包是干燥的，所以也稱為干球溫度。同時(shí)，空氣溫度還可以用其他一些儀器測(cè)定，如熱電偶、熱電池等。在環(huán)境濕度在40%～60%范圍內(nèi)，用環(huán)境空氣溫度評(píng)價(jià)室內(nèi)環(huán)境的冷熱不會(huì)有很大的偏差，但在較熱和較濕的環(huán)境中，僅用它來評(píng)價(jià)環(huán)境對(duì)人體造成的熱感覺就不可靠了，因?yàn)榇藭r(shí)人體的出汗調(diào)節(jié)機(jī)能起了相當(dāng)大的作用，濕度對(duì)熱感覺的影響增大了。人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與熱環(huán)境將干球溫度計(jì)的溫包套上一紗布網(wǎng)罩，網(wǎng)罩的下端浸入水中，以保持網(wǎng)罩整體的濕潤(rùn)就成了濕球溫度計(jì)。濕球溫度計(jì)指示的讀數(shù)稱為濕球溫度。它主要反映了環(huán)境的濕度情況。在一定的風(fēng)速范圍內(nèi)，濕球溫度與空氣濕度有確定的函數(shù)關(guān)系。濕球溫度人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與熱環(huán)境有效溫度

有效溫度表示人在不同溫度、濕度和氣流速度的綜合作用下，所產(chǎn)生的濕熱主觀感受指標(biāo)。它以氣流靜止不動(dòng)（風(fēng)速=0），相對(duì)濕度為100%的條件下使人產(chǎn)生某種熱感覺的空氣溫度來代表不同風(fēng)速，不同相對(duì)濕度，不同空氣溫度而使人產(chǎn)生同一熱感覺為基礎(chǔ)的。它用單一個(gè)溫度值來度量。人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與熱環(huán)境若已知干球溫度、濕球溫度和水蒸氣壓力等參數(shù)中的任意兩個(gè)，可利用下圖求得有效溫度。圖中的左上曲線上的數(shù)值代表濕球溫度，并由斜線表示；圖中虛線為有效溫度線，有效溫度線與相對(duì)濕度100%線的交點(diǎn)為有效溫度（ET）值，而相對(duì)濕度50%線的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)的值為“新有效溫度”（ET*）值。圖中陰影部分是舒適區(qū)。新有效溫度（ET*）適用于海拔高度為2134m/s的室內(nèi)環(huán)境。人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與熱環(huán)境高溫環(huán)境對(duì)人的健康的影響高溫環(huán)境是指:有熱源散熱率大于83736J/（m3h）；環(huán)境氣溫在寒冷地區(qū)和一般地區(qū)超過32℃，在炎熱地區(qū)超過35℃；熱輻射強(qiáng)度超過4.186J/(cm3·min)或工作地點(diǎn)溫度在30℃以上，相對(duì)濕度超過80%。高溫環(huán)境除了夏季以外，還有熱帶、沙漠以及一些高溫作業(yè)的場(chǎng)所（如鋼鐵冶煉）等。

人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與熱環(huán)境高溫環(huán)境對(duì)人的健康的影響在高溫環(huán)境下，皮膚溫度隨周圍環(huán)境溫度的升高而迅速升高，機(jī)體只能通過蒸發(fā)散熱，大量出汗會(huì)導(dǎo)致失水，出汗過多也會(huì)導(dǎo)致水鹽代謝障礙。高溫環(huán)境還會(huì)使心臟輸出量增大，使外周血管擴(kuò)張，血流從內(nèi)臟轉(zhuǎn)移到皮膚和肌肉，從而影響內(nèi)臟血液供應(yīng)，進(jìn)一步引起消化系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)分泌系統(tǒng)以致生化和免疫系統(tǒng)功能改變。長(zhǎng)時(shí)間的高溫環(huán)境暴露會(huì)引起熱病，包括全身性的中暑、熱衰竭、皮膚病和精神障礙等，當(dāng)環(huán)境溫度高于33.3℃時(shí)，環(huán)境熱病的危險(xiǎn)性增高，發(fā)病率隨最低氣溫增加而增加。當(dāng)皮膚溫度達(dá)到41～44℃時(shí)即會(huì)感到灼痛，若溫度繼續(xù)升高即會(huì)產(chǎn)生燙傷，甚至死亡。人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與熱環(huán)境寒冷對(duì)機(jī)體健康的影響機(jī)體在低溫度環(huán)境下，首先引起外周血管收縮以減少散熱，骨骼肌發(fā)生不隨意，持續(xù)收縮（寒顫）以增加產(chǎn)熱，裸體而不活動(dòng)的人在10℃環(huán)境下持續(xù)30min即發(fā)生寒顫。一般情況下，18℃以下溫度可視為低溫，10℃以下對(duì)人會(huì)產(chǎn)生不利影響。低溫環(huán)境下人體代謝率增高，心血管系統(tǒng)發(fā)生相應(yīng)變化：心率增高，心博出量增加，呼吸率和肺換氣量增加。當(dāng)環(huán)境溫度低于9℃時(shí)，體心溫度開始下降，人體的溫度調(diào)節(jié)推動(dòng)代償能力。人較長(zhǎng)時(shí)間在0℃以下的環(huán)境中停留，會(huì)引起局部組織凍傷發(fā)生凍瘡或組織壞死。寒冷刺激還可使肢端溫度下降，引起肢體疼痛、麻木、反射性致鼻粘膜血管痙攣。當(dāng)人體體溫降至34℃以下時(shí)，癥狀即達(dá)到嚴(yán)重的程度，產(chǎn)生健忘、口吃和定向障礙；降至30℃時(shí)全身劇痛，意識(shí)模糊；降至27℃以下時(shí)，隨意運(yùn)動(dòng)喪失，瞳孔反射，腱反射和皮膚反射全部消失，人瀕臨死亡。人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與熱環(huán)境熱環(huán)境對(duì)工作的影響許多研究證明，過熱或過冷的環(huán)境會(huì)影響人的工作能力。在冷環(huán)境中人的工作能力下降主要是由于生理原因，例如，手指麻木，關(guān)節(jié)不靈活等同時(shí)，衣服多且厚時(shí)也會(huì)影響人的活動(dòng)。此外，低溫反應(yīng)表現(xiàn)在觸覺辨別準(zhǔn)確率下降，手的靈活程度下降，追蹤操縱能力下降，視反應(yīng)時(shí)變長(zhǎng)，動(dòng)作的精確度下降等。在熱環(huán)境中，如果勞動(dòng)時(shí)間過長(zhǎng)，則工作效率會(huì)迅速下降。人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與熱環(huán)境工作效率相對(duì)出錯(cuò)率適宜的溫度會(huì)提高工作效率降低出錯(cuò)率熱環(huán)境對(duì)腦力工作者的影響人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與熱環(huán)境熱環(huán)境對(duì)體力工作者的影響溫度最高的8月份相對(duì)產(chǎn)量最低溫度在20度左右時(shí)事故率最低人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與熱環(huán)境熱環(huán)境的主觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)主觀評(píng)價(jià)依據(jù)熱環(huán)境對(duì)人體影響的主觀感覺是評(píng)價(jià)熱環(huán)境的主要指標(biāo)之一，幾乎所有的熱環(huán)境評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)都是在研究人的主觀感覺的基礎(chǔ)上制訂的。通過在不同氣溫、濕度、氣流速度、熱輻射、大氣壓等情況下，人的主觀感受的調(diào)整將所獲數(shù)據(jù)作為評(píng)價(jià)環(huán)境對(duì)人體舒適感覺的依據(jù)。人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與熱環(huán)境人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與熱環(huán)境人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與熱環(huán)境若以人不能忍受的溫度作為極限，則低于或高于該限度的溫度稱為可耐受溫度。耐受標(biāo)準(zhǔn)人對(duì)高溫低溫的主訴可耐受時(shí)間高溫耐受曲線低溫耐受曲線人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與熱環(huán)境以不出現(xiàn)生理危象或傷害作為極限標(biāo)準(zhǔn)安全標(biāo)準(zhǔn)1區(qū)低溫安全限度2濕度100%3濕度50%4濕度25%5濕度10%工作時(shí)間人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與熱環(huán)境工作效率不受影響的溫度范圍復(fù)雜操作智力工作生理可耐限度出現(xiàn)虛脫限度A區(qū)效率不受影響B(tài)區(qū)生理可耐限度人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與熱環(huán)境工業(yè)生產(chǎn)熱環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)作業(yè)性質(zhì)和勞動(dòng)強(qiáng)度的差別，要求有不同的熱環(huán)境。具體可參考國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與熱環(huán)境工業(yè)生產(chǎn)熱環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)車間和作業(yè)的特征冬季夏季溫度/℃相對(duì)溫度溫度/℃相對(duì)溫度主要放散對(duì)流熱的車間散熱量不大的輕作業(yè)中等作業(yè)重作業(yè)14～2012～1710～15不規(guī)定不超過室外溫度3℃不規(guī)定散熱量大的輕作業(yè)中等作業(yè)重作業(yè)16～2513～2210～20不規(guī)定不超過室外溫度5℃不規(guī)定需要人工調(diào)節(jié)溫度和溫度的輕作業(yè)中等作業(yè)重作業(yè)20～2322～2524～27≤（80～75）%≤（70～65）%≤（60～55）%313233≤70%≤（70～60）%≤（60～50）%放散大量輻射熱和對(duì)流熱的車間（輻射強(qiáng)度大于2.5×105J/(h·m2)）8～15不規(guī)定不超過室外溫度5℃不規(guī)定放散大量濕氣的車間散熱量不大的輕作業(yè)中等作業(yè)重作業(yè)16～2013～1710～15≤80%不超過室外溫度3℃不規(guī)定散熱量大的輕作業(yè)中等作業(yè)重作業(yè)18～2317～2116～19≤80%不超過室外溫度5℃不規(guī)定工廠車間內(nèi)作業(yè)區(qū)的空氣溫度和濕度標(biāo)準(zhǔn)人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與熱環(huán)境高溫作業(yè)允許持續(xù)接觸熱時(shí)間限值工作地點(diǎn)溫度/℃輕勞動(dòng)中等勞動(dòng)重勞動(dòng)

30～32>32～34>34～36>36～38>38～40>40～42>42～44807060504030207060504030201060504030201510

GB935—89標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，高溫作業(yè)工人在不同溫度、不同勞動(dòng)強(qiáng)度條件下,允許持續(xù)接觸熱時(shí)間人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與熱環(huán)境為保證高溫作業(yè)工人持續(xù)接觸熱環(huán)境后生理功能得到恢復(fù)，標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定，持續(xù)接觸熱環(huán)境后必要休息時(shí)間不得少于15min，且休息時(shí)應(yīng)脫離熱環(huán)境。在應(yīng)用該標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，如高溫作業(yè)工作地點(diǎn)空氣濕度大于75%時(shí)，則空氣濕度每增加10%，允許持續(xù)接觸時(shí)間相應(yīng)降低一個(gè)檔次。人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與熱環(huán)境熱環(huán)境的改善----在生產(chǎn)技術(shù)方面采取的措施a.合理布置熱源和疏散熱源應(yīng)盡可能地將熱源布置在車間主導(dǎo)風(fēng)向下風(fēng)側(cè)及天窗下面。高溫半成品和成品應(yīng)及時(shí)運(yùn)到室外。b.隔熱設(shè)置水幕（鐵紗水幕、鐵皮水幕）、水箱（流動(dòng)水箱、水爐門、串水板）、水涼亭、遮熱板等。c.自然通風(fēng)主要設(shè)施有普通天窗、擋風(fēng)天窗、井式天窗和開敞式廠房等。d.降低濕度在高溫或低溫環(huán)境中，在通風(fēng)口設(shè)置除濕器。e.機(jī)械通風(fēng)主要采用風(fēng)扇、噴霧風(fēng)扇、空氣淋浴和崗位送風(fēng)。f.設(shè)置空氣調(diào)節(jié)設(shè)備。人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與熱環(huán)境熱環(huán)境的改善-----在保健方面采取相應(yīng)的措施a.供給飲料和補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)可供應(yīng)0.2%～0.3%的鹽開水或鹽茶、鹽汽水。飲料的溫度以8～12℃為宜。飲用方式以少量多次為好。由于在高溫下勞動(dòng)，能耗增加，所以膳食總熱量應(yīng)達(dá)到3100～3300Kcal。此外還應(yīng)適當(dāng)補(bǔ)充蛋白質(zhì)和維生素等。b.合理使用勞保用品高溫環(huán)境條件下勞動(dòng)應(yīng)合理地使用個(gè)人防護(hù)用品，以防止高溫和輻射對(duì)人體的危害。特殊高溫作業(yè)須佩戴隔熱面罩和穿熱反射服或冰服、風(fēng)冷衣。在低溫作業(yè)車間作業(yè)或冬季在室外作業(yè)，應(yīng)穿御寒服。御寒服應(yīng)用熱阻值大、吸汗和透氣性強(qiáng)的衣料制成，且衣服尺寸不宜過緊。如果,穿御寒服影響操作時(shí)，可采用熱輻射的方法御寒。c.進(jìn)行適應(yīng)性檢查人的熱適應(yīng)能力是有差別的，因此,就業(yè)前應(yīng)進(jìn)行職業(yè)適應(yīng)性檢查。凡有心血管器質(zhì)性病變的人,均不適宜于高溫作業(yè)。人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與熱環(huán)境熱環(huán)境的改善-----在生產(chǎn)組織方面采取的措施a.在高溫環(huán)境下合理安排作業(yè)負(fù)荷，使人體維持熱平衡，盡量縮短連續(xù)作業(yè)時(shí)間；如,實(shí)行減少班時(shí)間、增加休息次數(shù)、延長(zhǎng)午休時(shí)間等。b.使工間休息場(chǎng)所遠(yuǎn)離熱源，并置備有足夠的椅子、茶水、風(fēng)扇及淋浴等設(shè)施。休息室中的氣流速度不宜過高、溫度不宜過低，以免破壞皮膚的汗腺機(jī)能。休息室中的溫度在20～30℃時(shí)，最有利于高溫作業(yè)環(huán)境下身體積熱后的休息。c.對(duì)于離開高溫作業(yè)環(huán)境較長(zhǎng)時(shí)間而又重新從事高溫作業(yè)者，應(yīng)給予更長(zhǎng)的工間休息時(shí)間，使其逐步適應(yīng)高溫環(huán)境。高溫作業(yè)應(yīng)采用集體作業(yè)，以便能及時(shí)發(fā)現(xiàn)熱病患者。應(yīng)訓(xùn)練高溫作業(yè)者，使其能辨別熱衰竭和熱昏迷，以便及時(shí)搶救。人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與光環(huán)境光環(huán)境人通過視覺從外界獲得信息，效率與質(zhì)量同人機(jī)環(huán)境照明有直接關(guān)系。同時(shí)，維持基本的人的視覺功能也有賴于環(huán)境照明，即作業(yè)環(huán)境中的光環(huán)境。光環(huán)境包括自然采光和人工照明。利用自然界的天然光源，解決作業(yè)場(chǎng)所的照明叫天然采光。利用人工制造的光源來解決作業(yè)場(chǎng)所照明的叫人工照明。自然光線均勻、光質(zhì)好、照度大、節(jié)約資源。因而，應(yīng)盡可能利用自然光。人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與光環(huán)境采光與照明常用的度量單位---光通量光通量是最基本的光度量，是指單位時(shí)間內(nèi)光輻射能量的大小。它是根據(jù)人眼對(duì)光的感覺來評(píng)價(jià)的輻射通量。例如，一個(gè)200W的白熾燈比100W的白熾燈要亮得多，也就是發(fā)出光的量多。定義光源發(fā)出光的量為光通量，其單位為流明（lm）。光通量就視覺而言，是按光譜光效率曲線的效率，被人眼所接受的由輻射體發(fā)出的輻射通量，若輻射體的光譜輻射通量是Фeλ，則光通量Ф的表達(dá)式為：式中：Km——最大光譜光效能，其值為683（lm/W）。Фeλ——光譜輻射通量，即在給定波長(zhǎng)為λ的附近無限小的范圍內(nèi)，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出輻射通量的平均值，單位為W/μs。輻射通量也稱輻射功率。V（λ）——明視覺光譜光效率。人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與光環(huán)境光強(qiáng)光強(qiáng)用來表示發(fā)光體在不同方向上光通量的分布特性。如圖所示，S為點(diǎn)關(guān)發(fā)光體，它向各個(gè)方向輻射光通。若在某個(gè)方向上取微小立體角dω,在此立體角內(nèi)所發(fā)出的光通量為dФr，則兩者的比值即為該方向上的發(fā)光強(qiáng)度，即：光強(qiáng)在數(shù)值上等于單位立體角內(nèi)所輻射的光通量，其單位為坎德拉，簡(jiǎn)稱坎（cd）。因而，1坎德拉（cd）=流明（lm）/球面度（sr）。人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與光環(huán)境照度照度用來表明被照面上照明量的大小，在照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，常用照度值規(guī)定照明的標(biāo)準(zhǔn)值。以被照?qǐng)鏊馔ǖ拿娣e密度來表示。取微小面積dA，入射的光通為dФI，則照度E為：照度的國(guó)際單位是勒克斯（lx）,1個(gè)勒克斯表示在1平方米面積上均勻分布1流明光通量的照度值；或者是表示光強(qiáng)為1坎德拉的均勻發(fā)光的點(diǎn)光源，以該光源為中心在半徑為1米的球表面上，各點(diǎn)所形成的照度值。人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與光環(huán)境亮度水平與人的感受關(guān)系發(fā)光體亮度/cd/m2通過大氣觀察到的太陽(yáng)表面微陰時(shí)天空亮度在太陽(yáng)直射下的絕對(duì)白色表面充氣的鎢絲燈表面40W熒光燈表面電視屏幕照度為301x的白色表面1.47×1095.6×1033×1041.4×1075.4×103170～35010人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與光環(huán)境光的質(zhì)量

光的質(zhì)量是指光的穩(wěn)定性和均勻性、光色效果和是否有眩光等。

人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與光環(huán)境光的穩(wěn)定性和均勻性

光的穩(wěn)定性是指照度在設(shè)計(jì)的光強(qiáng)度內(nèi)應(yīng)保持恒定的值，不產(chǎn)生波動(dòng)、不發(fā)生頻閃。光的均勻性是指照度和亮度在某一作業(yè)范圍內(nèi)相差不大，分布均勻適度。人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與光環(huán)境照度不穩(wěn)（閃爍或忽明忽暗）或分布不均勻時(shí)，不僅妨礙視力，而且還增加了視覺器官的額外負(fù)擔(dān)，因?yàn)榇藭r(shí)眼睛需隨照度的改變而不斷調(diào)整瞳孔大小和明暗適應(yīng)。直射光源容易產(chǎn)生照度不均勻，而光線過分分散又會(huì)使物體亮度相同，從而不易分辨前后、深淺、高低和遠(yuǎn)近。因此，光線的擴(kuò)散程度，既要保持工作場(chǎng)所的照度均勻，又要使陰影柔和。人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與光環(huán)境光色效果光源的光色包括色表和顯色性。色表是光源所呈現(xiàn)的顏色，如熒光燈呈日光色；高壓鈉燈呈全白色。當(dāng)不同光源分別照射到同一種顏色的物體上時(shí)，該物體將呈現(xiàn)不同的顏色，這種現(xiàn)象稱為光源的顯色性。人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與光環(huán)境光色效果顯色性通常以顯色指數(shù)表示，并把顯色性最好的日光作為標(biāo)準(zhǔn)，其顯色指數(shù)定為100，其他光源的顯色指數(shù)均小于100，如下表所示。光源顯色指數(shù)白熾燈97日光色熒光燈75～94氙燈95～97白色熒光燈55～85金屬鹵化物燈53～72高壓汞燈22～51高壓鈉燈21人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與光環(huán)境光色效果物體的顏色將隨照明條件的不同而變化，物體的本色只有在天然光照明的條件下才會(huì)不失真地顯示出來。顯色指數(shù)愈小，顯色性愈差。有色的照明，使被照物體的顏色隨照明色而變化，變化情況如下表所示。物體的顏色照明的顏色紅黃綠天藍(lán)白淡紅淡黃淡綠淡藍(lán)黑紅黑橙黑綠黑藍(lán)黑紅燦紅亮紅黃紅深藍(lán)紅天藍(lán)紅藍(lán)淡紅藍(lán)綠藍(lán)亮藍(lán)藍(lán)深紅紫淡紅紫深綠紫燦藍(lán)黃紅橙燦淡橙淡綠黃淡棕棕綜紅棕橙深橄欖棕藍(lán)棕物體色受照明色影響所顯示的顏色人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與光環(huán)境眩光

眩光也稱眩目，是由于視場(chǎng)中的亮區(qū)產(chǎn)生刺眼和耀眼的強(qiáng)烈光線，從而引起視覺器官不舒適和視覺功能下降的一種現(xiàn)象。眩光按其產(chǎn)生原因可分為直射眩光、反射眩光和對(duì)比眩光。直射眩光是由強(qiáng)烈光線直接照射產(chǎn)生的。直射眩光效應(yīng)與光源位置有關(guān)，如右圖所示。反射眩光是強(qiáng)光照射過于光亮的表面（如電鍍拋光表面）后再反射到人眼所造成的眩光。對(duì)比眩光是由于被視目標(biāo)與背景明暗相差太大而造成的眩光。人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與光環(huán)境眩光

眩光可造成如下危害：a.破壞視覺的暗適應(yīng)，產(chǎn)生視覺后象，使視覺功能下降，影響視覺作業(yè)效率。下圖為眩光源處于不同位置時(shí)對(duì)視覺作業(yè)效率的影響。人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與光環(huán)境b.眩光在眼球媒質(zhì)內(nèi)散射，減弱了被視目標(biāo)與背景之間的對(duì)比。c.眩光使視細(xì)胞受高亮度光源的刺激，并使大腦皮質(zhì)細(xì)胞間產(chǎn)生相互作用，從而造成對(duì)被視目標(biāo)的觀察模糊。d.眩光造成視覺疲勞、視力下降。嚴(yán)重的眩光可使人暫時(shí)失明。e.眩光使人煩惱，精神渙散，注意力不集中。操作質(zhì)量降低，作業(yè)效率下降。有研究表明，對(duì)于精細(xì)的工作，眩光在20min內(nèi)即可使差錯(cuò)率明顯提高，作業(yè)明顯下降。眩光

眩光可造成如下危害：人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與光環(huán)境防止和控制出現(xiàn)眩光，可采取如下措施：a.限制光源亮度當(dāng)光源亮度大于16sb時(shí)，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重眩光。對(duì)于白熾燈燈絲亮度達(dá)300sb以上時(shí)，應(yīng)考慮用半透明或不透明材料養(yǎng)活其亮度或?qū)⑵湔谧?。b.合理布置光源應(yīng)盡可能將光源布置在視線外微弱刺激區(qū)，如采用適當(dāng)?shù)膽覓旄叨?，使光源在視線45°范圍以上。也可采用不透明材料將眩光源擋住，使燈罩邊緣至燈絲連線與水平線構(gòu)成一定角度，該角度以45°為好，至少不應(yīng)小于30°。c.使光線轉(zhuǎn)為散射使光線經(jīng)燈罩或天花板、墻壁漫射到工作場(chǎng)所。d.對(duì)于反射眩光，應(yīng)通過變換光源位置或工作面位置，使反射光不處于視線內(nèi)。還可通過選擇材質(zhì)和涂色來降低反射系數(shù)，避免反射眩光。e.適當(dāng)提高環(huán)境亮度，使物體亮度與背景亮度之比不超過100：1，以減少亮度對(duì)比，防止對(duì)比眩光的產(chǎn)生。人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與光環(huán)境光環(huán)境對(duì)工作的影響天然采光是白天利用由太陽(yáng)發(fā)射的光照射物體及其周圍環(huán)境；人工照明是利用人工光源照射物體及其周圍環(huán)境。不管是天然采光還是人工照明，其主要目的都是給人們的生活和生產(chǎn)提供必須的視覺條件。人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與光環(huán)境光環(huán)境和生產(chǎn)率通過大量的統(tǒng)計(jì)分析，良好光環(huán)境的作用可用下圖表示。由圖可知，良好光環(huán)境主要是通過改善人的視覺條件（照明生理因素）和改善人的視覺環(huán)境（照明心理因素）來達(dá)到提高生產(chǎn)率的。人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與光環(huán)境日本照明學(xué)會(huì)關(guān)西分會(huì)就改善照明的效果曾作過實(shí)際調(diào)查，其調(diào)查結(jié)果見下表工種照度/lx改善效果/%改善前改善后（1）合成纖維精紡室160230產(chǎn)量增加0.08（2）機(jī)械廠機(jī)械加工40180產(chǎn)值增加4.2工作損失費(fèi)減少7.9機(jī)械裝配30170產(chǎn)值增加12.2工作損失費(fèi)減少1.3（3）自動(dòng)售貨機(jī)的零件制造150～300250～500提高生產(chǎn)率9.5有關(guān)差錯(cuò)減少5.0工傷事故減少66.6（4）機(jī)械用儀表廠100300產(chǎn)量提高15.0出勤率提高30.0（5）電度表組裝、修理、檢查舊工廠平均430新工廠平均720生產(chǎn)件數(shù)增加8.2不合格率減少3.0出勤率提高2.8人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與光環(huán)境由上述兩實(shí)例可見改善照明所產(chǎn)生的效果，不僅提高了生產(chǎn)率，而且還減少了差錯(cuò)率和工傷事故率。

由于改善照明而提高效率的實(shí)例（歐洲）工種照度/lx工作效率提高/%次品減少/%事故減少/%改善前改善后照相機(jī)裝配皮革沖壓成型珍珠挑選鉤針編織裝配室螺絲挑選電話接收裝配無摩擦軸承制造屋頂瓦片制作飛機(jī)零件裝配工具廠機(jī)械廠3701000350100010010001001000100100010010001502506025050200500（一般照明）1000（局部照明）40005001600～250030020007.47.66.08.0301036134*1016**-22182257**902029**--******5052人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與光環(huán)境光環(huán)境和安全良好的光環(huán)境對(duì)降低事故發(fā)生率和保護(hù)工作人員的安全有明顯的效果。一些國(guó)家由于設(shè)置了道路照明而得到的改善效果道路種類國(guó)名夜間事故減少率（%）交通事故的種類高速公路美國(guó)405262重大事故死亡及重傷事故重大事故地方干道英國(guó)76385361443038重大事故重大事故重大事故重大事故重大事故重大事故重大事故城市道路英國(guó)452330行人事故人身事故以外的其他事故重大事故瑞士36重大事故澳大利亞572129行人事故行人事故以外的其他事故重大事故英國(guó)3033重大事故重大事故人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與光環(huán)境光環(huán)境和安全良好的光環(huán)境對(duì)降低事故發(fā)生率和保護(hù)工作人員的安全有明顯的效果。下圖是因改善了照明和工作場(chǎng)所的粉刷而減少事故發(fā)生率的統(tǒng)計(jì)資料。人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與光環(huán)境采光和照明要素與視覺功能的關(guān)系照度要求右圖是照度與視力的關(guān)系曲線。從圖可以了解到：當(dāng)照度很低時(shí)，人的視力也很低；隨著照度的提高，視力也明顯提高；但照度超過103lx時(shí)，隨著照度提高，視力增加很少。如圖所示，當(dāng)照度由103lx提高到105lx時(shí)，照度提高了100倍，而視力提高不到0.4。從經(jīng)濟(jì)分析的觀點(diǎn)來看，照度在10～103lx范圍內(nèi)是經(jīng)濟(jì)的。但照明心理學(xué)研究指出，獲得舒適照明最適宜的照度平均值為2000lx左右。人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與光環(huán)境根據(jù)人的生理和心理要求，選用的照度值不宜太低；由于經(jīng)濟(jì)因素的限制，選用的照度值又不宜太高。為此，我們通常選用的照度值應(yīng)不低于我國(guó)公布的《工業(yè)企業(yè)采光和照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中的最低照度值。照度分級(jí)（Tj34—79）照度/lx250015001000750500300200150100755030201053210.50.2

生產(chǎn)車間工作面上的最低照度值（Tj34—79）識(shí)別對(duì)象的最小尺寸d/mm視覺工作分類識(shí)別對(duì)象與背景的亮度對(duì)比最低照度/lx等級(jí)混合照明單獨(dú)使用一般照明d≤0.15Ⅰ甲小1500-乙大1000-0.5<d≤0.3Ⅱ甲小750200乙大5001500.3<d≤0.6Ⅲ甲小500150乙大3001000.6<d≤1.0Ⅳ甲小300100乙大200751<d≤2Ⅴ——150502<d≤5Ⅵ——30d>5Ⅶ——20一般觀察生產(chǎn)過程Ⅷ——10大件貯存Ⅸ——5有自行發(fā)光材料的車間Ⅹ——30人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與光環(huán)境由于人眼在不斷適應(yīng)亮度變化的過程中，容易引起疲勞和不舒適感，因此，室內(nèi)亮度對(duì)比值不宜大于下表所給出的值；而室內(nèi)各個(gè)面的反射率的選擇可參考右表中的推薦值。辦公室車間工作對(duì)象與其相鄰近的周圍之間（如書或機(jī)器與其周圍之間）工作對(duì)象與其離開較遠(yuǎn)處之間（如書與地面、機(jī)器與墻面之間）照明器或窗與其附近周圍之間在視野中的任何位置3:15:1

3:110:120:140:1反射率的推薦值頂棚墻壁（平均值）80%～90%40%～60%頂棚墻壁（平均值）25%～45%20%～40%人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與光環(huán)境光源色與視覺a.標(biāo)準(zhǔn)光源物體的顏色與照明條件的光譜有著密切的關(guān)系，要判定物體的顏色，就必須先確定光源的光色。因此，國(guó)際照明委員會(huì)（CIE）規(guī)定了三種標(biāo)準(zhǔn)光源。

(a)A光源，指色溫為2854K點(diǎn)燃的充氣鎢絲燈光源，它以白熾燈為代表。(b)B光源，是在A光源上加了一個(gè)液體濾光器而得到近似4874K的黑體放射光，用它代表直射太陽(yáng)光。(c)C光源，是在A光源上加上一個(gè)液體濾光器而得到類似6774K的黑體放射光，用它代表陰天的晝光。

人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與光環(huán)境通常物體的色彩是指在C光源下的顏色。b.光源的色度定量地表示顏色的體系稱為表色系。在照明技術(shù)中廣泛應(yīng)用CIE表色系。它的表示方法是基于三原色紅、綠、藍(lán)，并假定任何顏色都是由此三原色按不同比例混合而成的。通常用X、Y、Z表示色度坐標(biāo)，紅用X、綠用Y、藍(lán)用Z表，則X+Y+Z=1。在該表色系中用X、Y表示光源色度。各種光源的色度見下表，如100瓦白熾燈的色度是X=0.456，Y=0.407，則Z=1-（0.456+0.407）=0.144這說明白熾燈的光色中藍(lán)色非常少。光源XY熒光燈日光燈（普通，天然色形）白色（普通，天然色形）暖白色（普通，天然色形）0.3130.3610.4050.3240.3630.391白熾燈100W1000W0.4560.4420.4070.406水銀燈400W高壓汞燈400W熒光高壓汞燈0.3310.3660.4000.422弧光燈氙燈鈉燈氖燈（紅色）0.3900.3200.5750.6660.3820.3190.4240.334各種光源的色度人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與光環(huán)境色溫度（開爾文提出）開爾文認(rèn)為，假定某一純黑物體，能夠?qū)⒙湓谄渖系乃袩崃课?，而沒有損失，同時(shí)又能夠?qū)崃可傻哪芰咳恳浴肮狻钡男问结尫懦鰜淼脑?，它產(chǎn)生輻射最大強(qiáng)度的波長(zhǎng)隨溫度變化而變化。例如，當(dāng)黑體受到的熱力相當(dāng)于500—550℃時(shí)，就會(huì)變成暗紅色（某紅色波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度最大），達(dá)到1050一1150℃時(shí)，就變成黃色……因而，光源的顏色成分是與該黑體所受的溫度相對(duì)應(yīng)的。色溫通常用開爾文溫度(K)來表示，而不是用攝氏溫度單位。打鐵過程中，黑色的鐵在爐溫中逐漸變成紅色，這便是黑體理論的最好例子。通常我們所用燈泡內(nèi)的鎢絲就相當(dāng)于這個(gè)黑體。色溫計(jì)算法就是根據(jù)以上原理，用K來對(duì)應(yīng)表示物體在特定溫度輻射時(shí)最大波長(zhǎng)的顏色。

人與環(huán)境的界面設(shè)計(jì)人與光環(huán)境