生产环境因素与安全

照明与安全一、照明的基本指标(1)发光强度:一种光源所能产生的光线的强度,单位:cd(坎德拉,candela)。一支规定的国际蜡所发生的光的强度为1cd。从光源发出的可见光辐射的能流称为光通量(φ),是表示光源发光能力的基本量,单位为lm(流明)1cd的光源放在半径1m的圆球中心处,通过该球面每平方米的光通量为1lm。所以有 总光通量=发光强度×球面积

(2)照度：物体表面所受到照射光或投射光线的强度称为光照度,简称照度,单位为lx(勒克斯)1lx是1m2面积上均匀分布1lm光通量的照度光照度(lx)=平面上的光通量(lm)/该平面的面积(m2) (3)亮度：投射到物体的光线,一部分被物体透过或吸收,一部分被物体表面反射,物体单位面积所反射光线的多少,称为物体的光亮度(L),简称亮度。物体之所以被看得见,就是因为物体有亮度,人们是通过亮度的差别来辨别颜色相同的各种物体的。亮度的单位为cd/m2 亮度、照度与发光强度的关系物体表面的照度光线投射角发光强度光流到物体表面的距离二、照明的分类及特点1.自然照明最经济最良好的照明方式优点1.光线柔和明亮，人眼舒适2.光谱中的紫外线对人体健康有益3.节约能源缺点2.人工照明1.在时间、空间上不能保证足够的均匀性2.不能满足每个工作面需要的照度3.直射阳光刺激引起目眩照明的设计原则1.充分利用自然光

日光是最好的光源,其光谱成分最适宜于人的视觉功能,作业环境利用更多的日光有助于改善光线的分布,消除或减弱阴影。擦净窗户,增加玻璃的透光性扩大窗户的面积或将窗户设于较高的位置工人工作或机器放置的地点,尽可能选择在能够更多吸收日光的地方在车间天花板上安装半透明材料制造的天窗2.适宜的照度房间或场所参考平面及其高度照度标准值(Lx)起居室一般活动0.75m水平面100书写、阅读300卧室一般活动0.75m水平面75床头、阅读150餐厅0.75m餐桌面150厨房一般活动0.75m水平面100操作台台面150卫生间0.75m水平面100注：宜用混合照明。居住建筑照明标准值场所参考平面及其高度照度标准值(Lx)普通办公室0.75m水平面300高档办公室0.75m水平面500会议室0.75m餐桌面300接待室、前台0.75m水平面300营业厅0.75m水平面300设计室实际工作面500文件整理、复印、发行室0.75m水平面300资料档案室0.75m水平面200办公建筑照明标准值学校建筑照明标准值房间或场所参考平面及其高度照度标准值(Lx)教室课桌面300实验室实验桌面300美术教室桌面500多媒体教室0.75m水平面300教室黑板黑板面5003.好的光线质量限制炫目：限制光源的亮度。可用半透明材料减少光源亮度或遮住直射光线。

研究表明,当作业环境的照度从30lx增加到3001x时,工人的疲劳程度大约下降40%;如果照度继续增加到1000lx,则工人的疲劳程度进一步降低至50%,达到最低点。如果照度超过1000lx,则因工人感到光线刺眼又使疲劳程度回升物体与背景的对比度：从理论上讲,作业周围环境的照明最好是逐渐降低,以避免强烈的对比。视野内的观察对象、工作面和周围环境之间亮度比最好为5:2:1,最大容许亮度比为10:3:1。光源的照射方向：灯具要有适度悬挂高度与必要的保护角(最好为45°)。一般情况下人们总是习惯于光线来自前上方,但是对于检验等工作来说,光源的方向尤为重要,如检验瓶装液体,应该让光线从瓶底方向射入,检验印制电路板,应该让光线从边缘方向射入。结论：光源安装的位置越低或房间越大,眩光就越强,因为在大房间的光源或位置低的光源更容易进入能产生眩光的视角内合适的高度位置越低,眩光越强房间越大,眩光越强4.照度的均匀性

合理布置灯具。

灯具的布置可采用棋盘式和直角式,对于一般工作来说,有效工作面大体为30cmx40cm,在这个工作面范围照度的差别应不大于10%

生产中的机器、实体设备、工具和操作对象的恰当的色彩设计，能让操作者心情舒畅、视觉良好，有利于提高工作效率。色彩与安全图1工厂色彩温度感轻重感硬度感胀缩感远近感情绪感色彩对人的影响色彩的感觉是光波作用于视觉器官的视网膜上产生的特有响应。当投射到大脑枕叶横纹区后，形成色彩感觉。

一、温度感当一个人观察暖色时，会在心理上明显出现兴奋与积极进取的情绪；当观察冷色时，会在心理上明显出现压抑与消极退缩的情绪。冷色：青、蓝、绿暖色：红、橙、黄

色彩的温度感MP3产品沙发二、轻重感色彩的轻重感是物体色与人的视觉经验共同形成的重量感作用于人的心理结果。浅色感觉比较轻，深色感觉比较重。主要是色彩的明度影响。明度越高显得越轻，明度越低显得越重。体现轻量感的香水瓶体现重量感的相机

机床色彩的轻重感三、硬度感指色彩给人以柔软和坚硬的感觉。明度高的色彩感觉软，明度低的色彩感觉硬；中等纯度的色彩感觉软；高纯度和低纯度的色彩感觉硬。黑白感觉硬，灰色感觉比较软。色彩的硬度感

四、胀缩感色彩在对比过程中，色彩的轮廓或面积给人以膨胀或收缩的感觉。通常明度高暖色具有膨胀作用如红色、黄色和白色。相反，明度低冷色具有收缩作用如蓝色、黑色。在色彩的视觉传达设计中，色彩的胀缩感常用于改变色彩面积关系上的视觉均衡，增加视觉舒适感，如红色与蓝色进行搭配时，红色的面积稍小，蓝色的面积稍大，可以获得两色在视觉上的协调感。图14色彩的胀缩感五、远近感在相同的背景下进行配置时，某些色彩感觉比实际所处的距离显得近，而另一些色彩又感觉比实际所处的距离显得远，也就是前进或后退的距离感。冷色感觉远，暖色感觉近；明度低的色感觉远，明度高的色感觉近。形成层次感，丰富色彩的变化及突出某些重要的色彩信息。如显示器，用暖色突出前进、醒目和警示。图15色彩的远近感

六、情绪感明度低、柔和的冷色，使人稳重和宁静的感觉，紫色有镇静作用；明亮的暖色使人轻快活泼的感觉；明度较高而鲜艳的暖色容易引起疲劳等。在色彩视觉传达设计中，可以合理地应用色彩的情绪感觉，造成适应人的情绪要求的色彩环境。激情、热烈、喜悦、吉庆、革命、愤怒、焦灼活泼、欢喜、爽朗、温和、浪曼、成熟、丰收愉快、健康、明朗、轻快、希望、明快、光明安静、新鲜、安全、和平、年轻沉静、冷静、冷漠、孤独、空旷庄严、不安、神秘、严肃、高贵纯洁、朴素、纯粹、清爽、冷酷平凡、中性、沉着、抑郁黑暗、肃穆、阴森、忧郁、严峻、不安、压迫红橙黄绿青紫白灰黑

心理效应色调各种色调的心理效应色彩调节的目的提高作业者主观作业愿望和客观的作业效率（生产劳动和工作学习环境）；改善作业环境的氛围、减轻或延缓作业生理心理、疲劳（特定活动场所）；改善作业场所，提高生产的安全性，降低事故率（生产劳动现场）。色彩调节的应用车间厂房的施色：车间、厂房建筑的空间构件设置其中的机械、设备及其各种管线安全色：传递安全信息含义的颜色。

红色－－表示禁止、停止、危险及消防设备；

蓝色－－表示指令，要求人们必须遵守的规定；

黄色－－表示提醒人们注意；

绿色－－允许、安全的信息。日常中的安全色机床上的安全色某汽车制造厂车间的色彩设计（危险的交通走道都采用红色，而普通的安全廊道则用蓝色，每一种颜色都用于相同功能的管道，这样除了美化环境以外，还便于维修。此项设计被设计界认为是典范式设计。）法国FOS-SUR-MER钢铁有限公司的SOLMER工厂的前后色彩设计改造对比法国FOS-SUR-MER钢铁有限公司的SOLMER工厂的色彩设计细节使用安全色必须有很高的打动知觉的能力与很高的视认性；所表示的含义必须能被明确、迅速地区分与认知。因此，使用安全色必须考虑以下三方面：（1）危险的紧迫性越高，越应该使用打动知觉程度高的色彩；（2）危险可能波及范围越广，越应使用视认性高的色彩；（3）应该制定约定俗成的色彩作为安全色标准，以防止安全色含义的错误理解。野外作业的工程机械，为了安全需要采用安全色车间、工作场所的安全色要求：

标识出直接的危险物；标识出可应急措施的对象；标识出安全救助设施；危险区域或可能受害的对象；必须禁止操作或提醒注意的操作。图23厂房的施色

2、对比色为了使安全色更加醒目的反衬色，包括黑、白。安全色与对比色的使用环境色车间、厂房的环境色要求：应避免涂色引起眩光的产生；应适合作业的中高明度的环境背景；应避免配色的对比度过强或过弱，保证适当的对比度；应避免大面积纯度过高的环境色，以防视觉疲劳。应避免视觉残像等虚幻形象出现，确保生产安全。厂房的环境色

如在需要提高视认度的作业面内，尽可能在作业面的光照条件下增大直接工作面与工作对象间的明度对比。经有关专家实验统计，人们在黑色底上寻找黑线比在白色底上寻找同样的黑线所消耗的能量要多2100倍。为了减少视觉疲劳，必须降低与所处环境的明度对比。噪声与安全噪声：各种不同频率和不同强度的声音无规则组合。声压与声强是噪声强度的两种表示方法。声压：声波的振幅称为“声压”，单位是牛顿／米2。声强：声波辐射在传播方向上每秒钟通过单位面积的能量称为“声强”，单位是瓦／米2(W／m2).噪声对机体的影响1）暂时性听阈位移：听觉适应、听觉疲劳2）永久性听阈位移：听力损伤、噪声聋3）爆震性耳聋噪声的允许标准工业企业的生产车间和作业场所的工作地点噪声标准为85dB(A)。每天工作8h允许连续噪声的噪声级不得超过85dB(A)，如果时间减半，允许噪声声级提高3dB(A)，但是不论暴露时间多长，最高限度为115dB(A)日接触噪声时间/h卫生限值/dB（A）8854882911941/2971/41001/8103最高不得超过115dB（A）噪声的控制方法1．控制噪声源

控制噪声源是消除与降低噪声的根本措施，（1）研制和选择低噪声的设备，改进生产工艺，提高机械设备的加工精度和安装技术，使发声体变为不发声体，或发出的声音减小，如用油压打桩机取代气压打桩机，噪声强度可下降50dB。（2）封闭噪声源也是消除噪声的一个有效途径。常用隔音材料将噪声源限制于局部范围，将噪声源与周围环境隔离。

2．阻断噪声传播（1）合理布局厂区在新建或扩建、改造老厂房时，应充分考虑噪声对周围环境的影响，噪声车间应远离行政办公场所与居民区，并保持一定距离，周围建隔声墙、防护林、草坪，建筑物内墙、天花板、地面等处可装上性能良好的吸声材料。（2）控制噪声传播途径

a.吸声：用多孔吸声材料做成一定结构，安装在室内墙壁上或吊在天花板上，吸收室内的反射声，或安装在消声器或管道内壁上，增加噪声的衰减量。多孔吸声材料多以玻璃棉，矿渣棉、聚胺酯泡沫塑料等加工成木屑板、甘蔗纤维板、吸声砖等，一般可以降低室内噪声6dB～10dB。

b.隔声：采用隔声性能良好的墙、门、窗、罩等，把声源或需要保持安静的场所与周围环境隔绝起来，在吵闹的车间内，建立隔音操作间、休息室等，也可以用隔音间、隔音罩将产生噪声的机器密封起来，降低声源辐射。c.消声：在产生噪声的设备上安装消声器，可以消除机械气流噪声，使机械设备进出气口噪声降低25dB～50dB。d.隔振与阻尼：隔振就是在机械设备下面安装减振器或减振材料，以减少或阻止振动传到地面，常用的减振器有弹簧类、橡胶类、软木、毡板、空气弹簧和油压减振器等。减振阻尼是用阻尼材料涂刷在薄板的表面，以减弱薄板的振动，降低噪声辐射。常用沥青、塑料、橡胶等高分子材料做阻尼材料。

隔声罩隔声间

3．个体防护

护耳器是个体防护噪声的常用工具，主要种类有耳塞、防声棉、耳罩、帽盔等，一般用软橡胶或塑料等材料制成。不同材料不同种类的护耳器对不同频率噪声的衰减作用不同，应该根据噪声的频率特性选择合适的防护用品。各式耳塞振动与安全振动对人的心理影响1、对视认知能力的影响2、对人的运动操作能力的影响3、对人的舒适性的影响振动与安全局部振动（频率20-1000Hz）:手部接触振动工具、机械或加工部件，振动通过手臂传导至全身，又称手传振动或手臂振动；全身振动（频率1-20Hz）:指工作地点或座椅的振动，人体足部或臀部接触振动，通过下肢躯干传导至全身。局部振动接触机会：

风动工具（如风镐、风钻、风铲、气锤、凿岩机、捣固机、铆钉机等）、电动工具(电钻、电锯、电刨)高速旋转工具（抛光机、砂轮机）铁道工人使用捣固机夯实铁轨煤矿工人使用电钻打眼工人使用风钻打眼工人使用砂轮机打磨工件全身振动

接触机会：交通工具（汽车、火车、船舶、飞机）农机械（拖拉机、收割机等）作业台（钻井平台、振动筛操作台、采矿船等）

交通工具上的作业海上钻井平台振动筛2003年10月15日上午，火箭上升到三四十公里高度时，火箭和飞船开始急剧抖动，产生了共振。这让我感到非常痛苦。人体对10Hz以下的低频振动非常敏感，它会让人的内脏产生共振。而这时不单单是低频振动的问题，还是这个新的振动要叠加在大约6G的一个负荷上。共振是以曲线形式变化的，痛苦的感觉越来越强烈，五脏六腑似乎都要碎了。飞行回来后我详细描述了这个难受的过程。我们的工作人员研究后认为，飞船的共振主要来自火箭的振动。之后改进了技术工艺，解决了这个问题。——杨利伟自传《天地九重》白指症雷诺氏征候群手指变白因为血液流通不良，然后因血管膨脹变蓝以保持血液在组织，最后当血液回流而变红轻度手臂振动病具有下列表现之一者：a）白指发作累及手指的指尖部位，未超出远端指节的范围，遇冷时偶尔发作；b）手部痛觉、振动觉明显减退或手指关节肿胀、变形，经神经-肌电图检查出现神经传导速度减慢或远端潜伏时延长。

中度手臂振动病具有下列表现之一者：a）白指发作累及手指的远端指节和中间指节（偶见近端指节），常在冬季发作；b）手部肌肉轻度萎缩，神经-肌电图检查出现神经源性损害。

重度手臂振动病具有下列表现之一者：a）白指发作累及多数手指的所有指节，甚至累及全手，经常发作，严重者可出现指端坏疽；b）手部肌肉明显萎缩或出现“鹰爪样”手部畸形，严重影响手部功能。振动危害的防治

1.控制振动源通过减振、隔振等，减轻或消除振动源的振动——根本措施。（五点）采用液压、焊接、粘接等代替风动工具铆接；采用水力清沙、水瀑清沙、化学清沙代替风铲清沙；设计自动化/半自动化的操作装置；金属部件改用塑料或橡胶；采用减振材料。2.限制作业时间和振动强度这一标准可保护90%作业工人工作20年不致发生振动性白指。3.改善作业环境，加强个人防护（五点）（1）防寒、保暖措施；（2）振动工具的手柄温度（40℃）；（3）控制噪声、毒物和气湿；（4）设备安装减振装置：减振座椅等；（5）合理配备和使用个体防护用品：防振手套。4.加强健康监护（1）做好就业前和定期体检；（2）加强教育和健康管理；日常生活有规律，坚持适度的体育锻炼，坚持温水（40℃）洗浴，避免着凉，力求戒烟。（3）定期进行振动强度监测。微气候条件与安全空气温度、空气湿度、空气流速和热辐射,构成了对作业者产生重大影响的微气候。这四个要素对人体的热平衡都会产生影响。温度是主要指标。人体的热平衡方程

S——人体的蓄热量；M——人体代谢产生热量；W——人体对外做功消耗的热量；H——人体散发的热量。当S=0，身体处于热平衡；当S>0，热平衡被破坏，体温升高，不平衡程度过大则会导致死亡；S<0也是如此。影响人体热交换的主要因素是气温、湿度、气流和周围物体表面温度。人体对微气候环境的主观感觉即心理上是否感到满意、舒适，是微气候环境评价的重要指标之一。一般认为，“舒适”有两种含义，一种是指人主观感到的舒适；另一种是指人体生理上的适宜度。比较常用的是以人的主观感觉作为标准的舒适度，它往往会影响到工作效率。人体对微气候主观感受1.舒适温度人坐着休息，穿着薄衣服，无强迫热对流，未经热习服的人所感到的温度。按照这一标准测定的温度一般是21℃±3℃。影响舒适温度的因素很多，主要有：季节、劳动条件、衣服、地域、性别、年龄等。作业姿势作业性质工作举例舒适温度/℃坐姿坐姿站姿站姿站姿脑力劳动轻体力劳动轻体力劳动重体力劳动很重体力劳动办公室、调度台操纵，零件分类车工、铣工沉重零件安装伐木18～2418～2317～2215～2114～20表不同劳动条件下的舒适温度指标2.舒适湿度舒适的湿度一般为40％-60％。温度越高，高湿度的空气对人的感觉和工作效率的消极影响越大。湿度φ与气温t的关系为：

φ

=188－7.2t（12℃＜t＜26℃）3.舒适的风速在工作人数不多的房间里，空气的最佳速度为0.3m/s；而在拥挤的房间里为0.4m/s。室内温度和湿度很高时，空气流速最好是l-2m/s。我国《采暖通风和空气调节设计规范》中规定工作场所风速见右表。室内温度湿度基数允许风速(m/s)温度/℃湿度/%182022242640～6040～6040～6040～6040～600.20.250.30.40.5工作场所允许风速

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。

以下四种参数常用于评价微气候环境：

1.不舒适指数；

2.有效温度（感觉温度）；

3.三球温度指数（WBGT）。4．卡他度微气候环境的综合评价不舒适指数DI来综合表征人体对温度湿度环境的感觉。其不足之处是未考虑风速。

DI＝（td

＋tw）×0.72＋40.6式中td——干球温度（℃）；tw——湿球温度（℃）。通过计算各种作业场所、办公室及公共场所的不适指数，就可以掌握其环境特点及对人的影响。微气候环境人体影响评价参数1．不舒适指数未考虑风速不适指数不适主诉率/%美国人日本人707579861050100难以忍受353670100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。下表所示为美国人和日本人对不同不舒适指数的不适主诉率。表根据人在不同的气温气湿和空气流速的作用下产生的温热主观感受所致定的经验型温度指标。前人以干球温度、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。2．有效温度（感觉温度）有效温度图图为穿正常衣服进行轻劳动时的有效温度图。例如测得某实验室的干球温度为30℃，湿球温度为25℃，风速为0.5m/s；求在该环境中从事轻劳动的有效温度。在右图上分别找出干球温度30℃和湿球温度25℃的两点，通过连接这两点间虚线与风速为0.5m/s曲线的交点，即可求出有效温度26.6℃。有效温度高时，人的判断力减退，如右图所示。当有效温度超过32℃时，作业者读取误差率增加，到35℃左右时，误差会增加至4倍以上。右侧图表说明了有效温度对人体热感觉的影响。操作误差与有效温度有效温度℃热感觉生理学作用机体反应41～40很热强烈的热应力影响出汗和血液循环受到极大的热打击*危及循环系统35热需要以出汗方式进行正常的温度调节若调节不利，可产生一定不良影响30暖和25舒适靠肌肉的血液循环来调节正常20凉快利用衣服加强显热散热调节作用正常15冷鼻子和皮肤的血管收缩粘膜、皮肤干燥10很冷寒颤，长时间出现危及生命体征肌肉疼痛，妨碍表皮的血液循环表有效温度对人体热感觉的影响热打击（出现威胁生命的突发事件，身体本身不能充分凉下来）人的温度感觉与工作效率的关系作业种类脑力作业轻作业体力作业舒适温度/℃不舒适温度/℃15.5~18.326.712.7~18.923.910～16.921.1~23.9不同作业种类的有效温度一般用来评价高温车间气象条件，以评价环境的热强度。它是用来评价在整个工作周期中人体所受的热强度，而不适宜于评价短时间内或热舒适区附近的热强度。综合考虑了干球温度、相对湿度、平均辐射温度和风速等四个环境因素的综合温标，3．三球温度指标（WBGT）气流速度小于1.5m/s的非人工通风条件下WBGT=0.7WB+0.2GT+0.1DBT气流速度大于1.5m/s的人工通风条件下

WBGT=0.63WB+0.2GT+0.17DBTWB

——湿球温度（℃）;GT——黑球温度（℃）;DBT——干球温度（℃）WBGT指数仪由温度传感器和测量指示仪表两部分组成，其中传感器包括湿球、黑球和干球温度传感器。湿球温度、黑球温度、干球温度的测量，都是使用铂电阻作为测温敏感元件，这三路变化电压信号再分别被送到各自的信号调理电路上，直接送到显示器显示各自温度，也可按比例送到加法器，将信号再调理后，由显示器显示出WBGT指数。当湿度很高、空气流速很低时，使用WBGT方法精确程度较差。下页表为美国工业卫生协会推荐的各种不同的劳动休息制度的三球温度指数阈值，该种方法比较直观，应用起来比较方便。作业种类轻劳动中等劳动重劳动持续劳动75%劳动，25%休息50%劳动，50%