《安全人机工程学》 课件 第7章 作业环境及作业空间

《安全人机工程学》7作业环境及作业空间7.1照明环境7.2色彩环境7.3噪声与振动环境7.4微气候环境7.5其它作业环境设计7.6作业空间设计7.1照明环境

7.1.1照明对工效的影响7.1.2光的度量7.1.3作业场所照明设计7.1.1照明对工效的影响照明与疲劳照明与工作效率事故与照明照明与情绪图7.1视疲劳和生产率随照度变化曲线图7.2一年中各月份事故次数与照明的关系7.1.2光的度量

1.光通量01单位时间内从光源辐射出来，能引起人眼视觉的光辐射能，流明(lm)2.发光强度02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，

3.照度

04照度是被照面单位面积上所接受的光通量，单位为勒克司(lx)。

4.亮度03

7.1.3作业场所照明设计1.照明方式2.光源选择3.避免眩光4.照度均匀度5.亮度分布6.照明的稳定性1.照明方式

特殊照明

一般照明

综合照明

局部照明作业环境中的照明一般有三种形式:0103自然照明混合照明02人工照明人工照明：2.光源选择光源的显色指数越高，其显色性能越好。3.避免眩光当视野内出现的亮度过高或对比度过大时，人会感到刺眼并降低观察能力，这种刺眼的光线叫做眩光。3.避免眩光眩光按产生的原因可分为：0103直射眩光对比眩光02反射眩光3.避免眩光3.避免眩光眩光视觉效应的危害破坏视觉的暗适应，产生视觉后像，使工作区的视觉效率降低，产生视觉不舒适感和分散注意力，造成视觉疲劳。防止和控制眩光的措施：限制光源亮度合理分布光源改变光源或工作面的位置123措施合理的照度44.照度分布是指规定表面上的最小照度与平均照度之比。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。照度均匀度:照度均匀的标志

5.亮度分布

室内亮度比最大允许值见表7.2。视野内的观察对象、工作面和周边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。如果房间照度水平不高，如不超过150～300lx时，视野内的亮度差别对视觉工作的影响比较小。6.照明的稳定性照明的稳定性是指照度保持一定值，不产生波动，光源不产生闪烁频闪效应。照度稳定与否直接影响照明质量的提高。7.2色彩环境7.2.1色彩设计基础7.2.2色彩对人体的影响7.2.3色彩设计7.2.1色彩设计基础

1.色彩的含义

自然界的各种色彩之所以能被人察觉，主要是光照在物体上，通过物体表面对色光的吸收和反射，再作用于视觉器官而形成了人们对色彩的感觉。7.2.1色彩设计基础

无彩色有彩色2.颜色的基本知识无彩色是指黑色、白色和深浅变化不同的灰色所组成的黑白系列中没有纯度的各种色彩。彩色系列是指除去黑白系列之外的有纯度的各种颜色，如红、橙、黄、绿、蓝、紫色等。色调、明度和纯度2.颜色的基本知识

（2）色彩三个基本要素色调明度纯度7.2.2色彩对人体的影响060504010203六种心理效应情绪感轻重感硬度感胀缩感远近感温度感7.2.3色彩设计1.色彩设计分类0103环境色彩标志管理用色02物品配色7.2.3色彩设计2.色彩设计的方法与步骤（1）色彩设计方法（2）色彩设计步骤：计算机色彩模拟按以上原则指出各种设计方案进行模拟制定评价标准，确定理想配色的条件，分析、评价所提出的各种设计方案，从中选出最佳方案1234根据造型、用途确定色彩设计原则7.2.3色彩设计3.色彩调节的概念及目的（1）色彩调节的概念（2）色彩调节目的：选择适当的色彩，利用色彩的效果，可以在一定程度上对环境因素起到调节作用，称为色彩调节。提高作业者作业愿望和作业效率改善作业环境、减轻或延缓作业疲劳0102提高生产的安全性，降低事故率034.色彩调节的应用7.3噪声与振动环境7.3.1噪声环境7.3.2振动环境7.3.1噪声环境

1.噪声的性质和分类（1）噪声的概念（2）分类：按照来源，生产性噪声可以分为凡是使人感到厌烦或不需要的声音都称为噪声。机械性噪声空气动力性噪声0102电磁性噪声037.3.1噪声环境

2.噪声的危害

噪声的危害长期工作在高噪声环境下而又没有采取任何有效的防护措施，必将导致永久性的无可挽回的听力损失，甚至导致严重的职业性耳聋。强噪声除了可导致耳聋外，还可对人体的神经系统、心血管系统、消化系统，以及生殖功能等产生不良的影响。7.3.1噪声环境3.噪声设计标准GBZ1.2010《工业企业设计卫生标准》GB/T50087-2013《工业企业噪声控制设计规范》7.3.1噪声环境4.噪声作业分级

（1）稳态和非稳态连续噪声GBZ/T229.4-2012《工作场所职业病危害作业分级第4部分噪声》7.3.1噪声环境4.噪声作业分级

（2）脉冲噪声。7.3.1噪声环境5.噪声的控制060504010203噪声控制方法控制噪声的传播加强个体防护卫生保健措施音乐调节控制声源调整班次，增加休息次数，轮换作业等（1）控制声源控制声源降低机械性噪声改进机械产品的设计改善生产工艺降低空气动力性噪声采用噪声小的工艺（2）控制噪声的传播全面考虑工厂的总体布局调整声源指向利用天然地形采用吸声材料和吸声结构采用隔声和声屏装置7.3.2振动环境1.振动的定义和分类2.振动的危害3.振动设计标准4.振动的控制7.3.2振动环境

1.振动的定义和原因

振动的概念指一个物体或质点在外力的作用下沿直线或弧线相对于基准（平衡）位置来回往复的运动。7.3.2振动环境

1.振动的定义和原因不平衡物体的转动A旋转物体的扭动和弯曲B活塞运动C物体的冲击D物体的摩擦E空气冲击波F7.3.2振动环境2.振动的危害强烈的机械振动能造成骨骼、肌肉、关节和韧带的损伤，当振动频率和人体内脏的固有频率接近时，还会造成内脏损伤。振动性白指7.3.2振动环境3.振动设计标准GBZ1.2010《工业企业设计卫生标准》7.3.2振动环境4.振动的控制控制振动源限制作业时间和振动强度改善作业环境，加强个人防护加强健康监护和卫生监督7.4微气候环境7.4.1微气候因素7.4.2微气候环境对人体及工作的影响7.4.3微气候环境的主观感觉及评价7.4.4改善微气候环境的措施7.4.1微气候因素

微气候微气候是指工作场所的气候条件，主要指作业环境局部的气温、湿度、气流速度以及作业场所的设备、产品和原料等的热辐射条件。7.4.2微气候环境对人体及工作的影响1.高温对人体及作业的影响在高温作业环境中，人体可能出现一系列生理功能改变，如人的脉搏加快，皮肤血管舒张，血流量大大增加，心率和呼吸加快；消化液分泌量减少，消化吸收能力受到不同程度的抑制，引起食欲不振、消化不良和胃肠疾病的增加；注意力不易集中，严重时会出现头晕、头痛、恶心、疲劳乃至虚脱等症状；大量丧失水分和盐分，甚至引起虚脱、昏厥乃至死亡。2.低温对人体及作业的影响人体在低温作业环境中，皮肤血管收缩，体表温度降低，使辐射和对流散热达到最小程度。如果时间较长，还会导致循环血量、白细胞、血小板减少、血糖降低、血管痉挛、营养障碍等症状。7.4.3微气候环境的主观感觉及评价1.人体的热平衡7.4.3微气候环境的主观感觉及评价2.舒适的微气候环境条件

（1）舒适的温度7.4.3微气候环境的主观感觉及评价2.舒适的微气候环境条件

（2）舒适的湿度7.4.3微气候环境的主观感觉及评价2.舒适的微气候环境条件

（3）舒适的风速普通办公室最佳空气流速是0.3m/s，教室、阅览厅、影剧院为0.4m/s；从季节来看，春秋季为0.3～0.4m/s，夏季为0.4～0.5m/s，冬季为0.2～0.4m/s。而当室内温度和湿度很高时，空气流速最好是1～2m/s。7.4.3微气候环境的主观感觉及评价3.微气候环境的评价依据微气候环境对人体影响的主观感觉是评价微气候环境的主要依据之一，几乎所有的微气候环境评价标准都是在研究人的主观感觉的基础上制定的。7.4.3微气候环境的主观感觉及评价4.微气候环境的综合评价指标（1）不舒适指数DI

7.4.3微气候环境的主观感觉及评价4.微气候环境的综合评价指标（2）有效温度ET7.4.3微气候环境的主观感觉及评价4.微气候环境的综合评价指标（3）三球温度(WBGT)

7.4.3微气候环境的主观感觉及评价4.微气候环境的综合评价指标（4）卡他度H

7.4.4改善微气候环境的措施1.高温作业环境的改善0103生产工艺和技术措施生产组织措施02保健措施7.4.4改善微气候环境的措施1.低温作业环境的改善0103做好防寒和保暖工作增强耐寒体质02注意个人防护7.5其它作业环境设计7.5.1有毒环境7.5.2电磁辐射7.5.1有毒环境1.工业毒物的分类（1）毒性物质按照其存在的物理状态分类。粉尘烟尘雾蒸气气体7.5.1有毒环境1.工业毒物的分类（2）目前最常用的分类方法是把化学性质、用途和生物作用结合起来的分类方法。金属、类金属及其化合物A卤素及其无机化合物B强酸和强碱类物质C氧、氮、碳的无机化合物D窒息性惰性气体E有机毒物F农药类毒物G染料及中间体、合成树脂、合成橡胶、合成纤维等H7.5.1有毒环境2.毒物的危害不同的毒物会对人体的不同部位或者生理机能造成损害，例如有害气体或蒸气会引发职业中毒。粉尘会诱发职业性呼吸系统疾患，例如尘肺病、职业性过敏性肺炎等。7.5.1有毒环境3.尘、毒环境的卫生标准GBZ1-2010《工业企业设计卫生标准》GBZ/T194-2007《工作场所防止职业中毒卫生工程防护措施规范》GBZ2.1-2019《工作场所有害因素职业接触限值第1部分化学有害因素》GBZ/T195-2007《有机溶剂作业场所个人职业病防护用品使用规范》7.5.1有毒环境4.毒物环境的改善措施（1）以无毒或毒性小的原材料代替有毒或毒性大的原材料。（2）改进生产工艺。（3）以机械化、自动化代替手工操作。（4）以密闭、隔离操作代替敞开式操作。（5）湿式作业。（6）通风。（7）合理的厂区规划。（8）作业场所的合理布置。（9）个体防护措施。（10）包装及容器要有一定强度，经得起运输过程中正常的冲撞、振动、挤压和摩擦，以防毒物外泄，封口要严，且不易松脱。（11）加强厂区的绿化建设。7.5.2电磁辐射1.非电离辐射2.电离辐射7.5.2电磁辐射1.非电离辐射射频辐射非电离辐射的来源：红外辐射紫外辐射激光7.5.2电磁辐射（2）非电离辐射的控制与防护高频电磁场防护措施有场源屏蔽、距离防护和合理布局等微波辐射直接减少源的辐射、屏蔽辐射源、采取个人防护及执行安全规则。红外线辐射重点是对眼睛的保护，减少红外线暴露和降低炼钢工人等的热负荷，生产操作中应戴有效过滤红外线的防护镜。紫外线辐射屏蔽和增大与辐射源的距离，佩戴专用的防护用品。激光对激光的防护，应包括激光器、工作室及个体防护三方面。7.5.2电磁辐射2.电离辐射（1）电离辐射来源。凡能引起物质电离的各种辐射称为电离辐射。其中α、β等带电粒子都能直接使物质电离，称为直接电离辐射；γ光子、中子等非带电粒子，先作用于物质产生高速电子，继而由这些高速电子使物质电离，称为非直接电离辐射。能产生直接或非直接电离辐射的物质或装置称为电离辐射源，如各种天然放射性核素、人工放射性核素和X线机等。7.5.2电磁辐射2.电离辐射（2）电离辐射的防护。电离辐射的防护，主要是控制辐射源的质和量。电离辐射的防护分为外照射防护和内照射防护。外照射防护的基本方法有时间防护、距离防护和屏蔽防护，通称“外防护三原则”。内照射防护的基本防护方法有围封隔离、除污保洁和个人防护等综合性防护措施。7.6作业空间设计7.6.1作业空间的类型7.6.2作业空间设计的一般要求7.6.3作业空间布局设计7.6.4安全距离设计7.6.1作业空间的类型7.6.2作业空间设计的一般要求人体尺寸个体因素作业特点0103021.近身作业空间设计应考虑的因素0405维修活动作业姿势7.6.2作业空间设计的一般要求2.作业场所布置原则（1）重要性原则（2）使用频率原则（3）功能原则（4）使用顺序原则7.6.2作业空间设计的一般要求3.总体作业空间设计的依据企业的生产方式、工艺特点决定了总体作业空间内的设备布局，在此基础上，再根据人机关系，按照人的操作要求进行作业场所设计及其他设计。7.6.3作业空间布局设计1.坐姿作业空间布局设计2.立姿作业空间布局设计3.坐—立姿作业空间布局设计4.其他姿势的作业空间7.6.3作业空间布局设计

1.坐姿作业空间布局设计（1）坐姿工作面的高度（2）坐姿工作面的宽度（3）容膝空间（4）椅面高度及活动余隙（5）坐姿作业范围1.坐姿作业空间布局设计

（1）坐姿工作面的高度（a）适合对视力强度、手臂活动的精度和灵活性要求都很高的作业（b）适合对视力强度要求较高的工作（c）适合于一般的作业要求（d）适合于精度要求不高、需要较大力气才能完成的手工作业（e）适合视力要求不高的作业工作面高度：a:(880±20)mmb:(840±20)mmc:(740±20)mmd:(680±20)mm1.坐姿作业空间布局设计

（2）坐姿工作面的宽度用途最小宽度最佳宽度单供肘靠100200写字面用305405办公桌用-910为保证大腿容隙，工作面板厚度一般不超过50mm。1.坐姿作业空间布局设计

（3）容膝空间1.坐姿作业空间布局设计

（4）椅面高度及活动余隙①椅面高度应根据坐姿腘窝高和坐姿肘高的第95百分位数进行设计，矮身材的人可以通过脚踏板(脚垫)调整。一般椅面高度比工作面高度低270～290mm时，上半身操作姿势最方便。因此，椅面高度宜取(420±20)mm。②座椅放置的深度距离(工作台边缘至固定壁面的距离)，至少应在810mm以上，以便容易移动椅子，方便作业者的起立与坐下等活动。③工作座椅的扶手至侧面固定壁面距离最小为610mm，以利作业者自由伸展胳膊等。1.坐姿作业空间布局设计

（5）坐姿作业范围（1）水平作业范围（2）垂直作业范围（3）立体作业范围1.坐姿作业空间布局设计

（5）坐姿作业范围水平作业范围垂直作业范围立体作业范围1.坐姿作业空间布局设计

（5）坐姿作业范围——水平作业范围1.坐姿作业空间布局设计

（5）坐姿作业范围——垂直作业范围1.坐姿作业空间布局设计

（5）坐姿作业范围——立体作业范围7.6.3作业空间布局设计

2.立姿作业空间布局设计（1）立姿工作面的高度（2）立姿工作活动余隙（3）立姿作业范围2.立姿作业空间布局设计

（1）立姿工作面的高度（a）适合于精密工作，靠肘支撑的工作（b）虎口钳固定在工作台上的高度（c）适用于要求灵巧的工作，轻手工作（d）适用于要求用劲大的工作工作面高度：a：1050～l150mmb:1130mmc:959～1000mmd:800～950mm2.立姿作业空间布局设计

（2）立姿工作活动余隙余隙类型最小值推荐值站立用空间（工作台至身后墙壁的距离）≥760910身体通过的宽度≥510810身体通过的深度（侧身通过的前后间距）≥330380行走空间宽度≥305380容膝空间≥200容脚空间≥150×150过头顶余隙≥203021002