作业疲劳与安全设计1

作业疲劳与安全设计1第一页，共35页。1.曲线分析（1）收缩能力下降（2）收缩和放松的时间延长（3）绝对不应期（刺激到收缩开始的时间）延长2.肌肉能量代谢第二页，共35页。（1）代谢过程（2）氧债（3）动态施力与静态施力2.精神疲劳是指一种疲倦乏力的感觉。操作者觉得无力、运动迟钝，不愿做任何体力或脑力的事情，可以看作是人体的保护机制，防止人活动过度，强迫人获得休息。疲劳是由于长时间地执行监控任务、连续的心理活动或执行十分困难的任务时，精神高度集中所引起的。当机体出现疲劳、困倦和轻睡状态时，大脑处于常态以下意识模糊，此时极易失误、出事故。（1）觉醒状态第三页，共35页。（1）觉醒状态第四页，共35页。（1）从觉醒状态变化来看，疲劳是介于瞌睡和安静、放松之间的一种状态。（2）觉醒状态决定于大脑皮层的活动强度（3）个体在某一时刻所处的觉醒状态决定于中脑和脑干内的神经组织的活动。（4）存在两种神经组织：一种的机能是增加大脑皮层的激活程度，另一种是降低大脑皮层的激活程度。（5）网状系统可增强大脑皮层的活动。（6）中脑和脑干中的抑制系统，具有降低大脑皮层活动的机能。第五页，共35页。3.疲劳的测量疲劳的测量没有绝对尺度，没有一种方法可以直接测量疲劳。测量疲劳只是测量与疲劳有关的某些现象。（1）完成作业的数量和质量（2）疲劳的主观感觉（3）脑电图（4）闪光融合频率（5）手眼协调（6）脑力第六页，共35页。 疲劳会导致心理机能的紊乱，主要反映在如下几方面：注意的失调感觉方面的失调动觉方面的紊乱记忆和思维故障意志衰退第七页，共35页。人机界面设计要注意：尽量避免长时间执行单调的任务；在执行长时间的连续任务期间有适当的休息间隔，使用户的心理疲劳得以恢复。避免使用太多的强刺激。第八页，共35页。作业环境的分析与评价温度环境照明与色彩噪声与振动第九页，共35页。温度环境人所处的温度环境决定于以下物理因素（1）空气温度（2）周围物体表面的温度（热辐射）（3）空气湿度（4）空气流速第十页，共35页。1.体温调节（1）体温A.体核温度：人的脑、心脏及腹内器官的温度比较稳定，在37摄氏度左右有微小变化。B.体壳温度：肌肉、肢体及皮肤的温度变化较大。（2）体温调节主要为保持恒定的体核温度。体温调节中枢位于丘脑下部，收集全身的体温信息，进行整合处理，并发出神经冲动，对体温进行调节。第十一页，共35页。（1）血液循环的作用：毛细血管具有“散热器”的机能，血液可以把体内的热运送到皮肤附近，然后散发到空气里，空气温度高热也可以传到体内。（2）汗分泌：汗液在皮肤表面蒸发时消耗了热能，每人每天蒸发1升汗，从人体内吸收约600大卡热。（3）战栗：人体受到寒冷袭击时，肌肉不随意的运动称为战栗，战栗加速了肌肉的代谢过程，从而产生了更多的热。（4）人体辐射第十二页，共35页。2.舒适温度常用的舒适温度是以人主观感到舒适的温度。只要人感到舒服，就几乎不会注意温度环境。舒服域：是指一个温度范围，在此范围内，热平衡主要是通过体内血液循环来调节的。冬季着衣安静的人，室内舒服域为20~23度。热域冷域第十三页，共35页。第十四页，共35页。有效温度有效温度是人在不同温度、湿度和风速的综合作用下产生的感觉指标。它以气流静止不动（风速=0），相对湿度为100%的条件下使人产生某种热感觉的空气湿度，来代表不同风速、不同相对湿度、不同空气温度而使人产生同一感觉为基础的。1）温度17.7度，相对湿度100%，风速0m/s2）温度22.4度，相对湿度70%，风速0.5m/s3）温度25度，相对湿度20%，风速2.5m/s这三种不同的热环境条件，都使人有同样的热感觉，即有效温度相同。第十五页，共35页。湿黑球温度湿黑球温度适用于室外炎热环境及受高辐射的高温作业环境。湿球—球温度（WBGT)WBGT=0.7WB+0.3GTWB—湿球温度GT—球温度（黑球温度）对尚未适应炎热环境的人，以湿黑球温度29.4为上限，对已适应的人以31.1为上限。第十六页，共35页。在高温环境下作业应注意：（1）工人应逐步适应高温作业。（2）热负荷越大，休息次数和休息时间都必须增加。（3）饮水应少喝多次，每次引水量不超过0.25升，每10~15分钟喝一次。（4）不宜喝冰水、果汁和酒类，否则会增加消化系统的负担。（5）在辐射强时，工人须带工人特制的眼镜，穿防护工作服。第十七页，共35页。照明和色彩1.光的测量和光源照度：照度是指落在某表面上的光通量。单位是勒克司（Lus）尺烛光（footcandle)1footcandle=10.76lux人眼的感受能力：几勒克司~10000勒克司2.亮度从物体表面发出和反射的光的光通量。亮度的单位是阿熙提（asb)或熙提（sb)第十八页，共35页。1阿熙提=每平方米0.32烛光1熙提=10000烛光亮度（asb)=反射率（%）×照度（Lux)照明方式（1）直接辐射：这种以光源的90%甚至更多的光形成一束锥形光线，直接照射于物体上，会产生明显的阴影，对比度太强，容易引起目眩。（2）非直接照射：将光源的90%甚至更多的光都照射在天花板和墙壁上，通过反射来照明。第十九页，共35页。直接和非直接混合照明：让光源大约40%的光通过半透明材料进行直接照明，其余的光照在天花板上和墙壁上，进行非直接照明。乳光灯照明：第二十页，共35页。光源色和显色性（1）色温：各种光源都具有固定的颜色，而光源的各种各样的颜色可以用色温表示。单位是绝对温度（K）。各种光源的色温度光源色温度（K）光源色温度（K）太阳（大气外）太阳（在地表面）蓝色天空月亮蜡烛煤油灯弧光灯钨丝白炽灯（10w）65004000~500018000~2200041251925192037802400钨丝白炽灯（100w）钨丝白炽灯（1000w）荧光灯（昼光灯）荧光灯（白色）荧光灯（暖白色）镝铟灯钪钠灯高压钠灯2740202065004500350060003800~42002100第二十一页，共35页。色温（K）感觉>50003300~5000<3300冷中间暖色温及感觉第二十二页，共35页。(2)显色性:由光源所表现的物体色的性质。光源的显色性用显色指数开表示。在显色性的比较中一般以日光或接近日光的人工光源作为标准光源，其显色性最优，将其显色指数定为100。光源显色指数光源显色指数白色荧光灯日光色荧光灯暖白色荧光灯高显色荧光灯水银灯6577599223荧光水银灯金属卤化物灯高显色金属卤化物灯高压钠灯氙灯4465922994第二十三页，共35页。照明照明要符合人的要求，必须满足以下条件（1）照度适宜（2）光源布局合理（3）无闪光（4）不产生目眩目眩：由于眼睛的适应机制不能完全适应光线的变化，从而导致了视网膜的曝光量太大。第二十四页，共35页。（1）相对目眩：由视野内不同部分之间强烈的明暗对比所引起（2）绝对目眩：光强度已超过眼睛的适应能力（3）适应性目眩：指在适应过程中短时的目眩。第二十五页，共35页。设计须知

（1）在作业过程中，光源不得进入作业者的视野（2）光源应有灯罩，使总发光度不超过0.3sd，作业区为0.2sd。（3）眼睛和光源连线与水平线的夹角应大于30度。（4）用几个低功率灯泡比单个大功率灯泡效果好。（5）在经常注视的对象与眼睛的连线附近，不得安装灯泡。（6）机器、仪器、桌面、开关面板表面不应使用反光颜色和材料。第二十六页，共35页。噪声和振动噪声：噪声是引起人烦恼的声音。是干扰声音。噪声对听觉的影响（1）暂时性听力下降（2）听力疲劳（3）持续性听力损失第二十七页，共35页。第二十八页，共35页。人先丧失对4000Hz以上声音成分的听觉能力，然后才逐渐丧失对低频声音的能力。第二十九页，共35页。（4）爆震性耳聋噪声对肌体的其他影响（1）对神经系统的影响（2）对心血管系统的影响（3）对心理上的影响噪声防护（1）噪声源消声（2）噪声源隔声（3）房间消声（4）个人防护（耳塞、耳罩、防护头盔等）第三十页，共35页。振动振动：物体在平衡位置附近，作有规律或者随机的往复运动。与振动有关的要素：（1）振动传入人体的作用点（脚、臀部、手的传入点研究最多）（2）振动频率（高频振动和低频振动）（3）振动的加速度（4）受振动的时间（5）共振频率第三十一页，共35页。振动频率共振部位3~4Hz颈椎处强共振4Hz腰椎处强共振5Hz上肢强共振20~30Hz头与肩之间共振60