第7章人的作業(yè)環(huán)境

1、Human Factors lab, Management School, Xi’an Jiaotong University, China,人因工程,西安交通大學管理學院孫林巖教授,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,篇章總匯,總論第1章 人因工程概述第2章 人因工程的研究方法與工具基礎(chǔ)篇第3章 人體測量第4章 人體生理特性第5章 人的心理認知特征

2、第6章 人的信息處理第7章 人的作業(yè)環(huán)境,應(yīng)用篇第8章 作業(yè)空間設(shè)計第9章 肌肉骨骼失調(diào)及其預(yù)防第10章 腦力負荷與腦力工作績效提升第11章 人機界面設(shè)計擴展篇第12章 可用性第13章 安全性,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,第7章 人的作業(yè)環(huán)境,溫度照明噪聲運動環(huán)境,作業(yè)環(huán)境直接影響人－機－環(huán)境系統(tǒng)的效率和操作者的身心健康與安

3、全，是人因工程的重要研究方面。在系統(tǒng)設(shè)計的各階段，盡可能的排除各種環(huán)境因素對人體的不良影響，使人具有舒適的作業(yè)環(huán)境，將有利于保護勞動者的健康安全和最大限度的提高系統(tǒng)的綜合效能。本章主要介紹溫度、噪聲、照明和振動等一般環(huán)境條件對人的工作效率和健康的影響以及對這些環(huán)境條件的改善。,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.1 溫度,溫度是評價作業(yè)環(huán)境氣候條件的主要指標。溫度與

4、氣壓、空氣電離度以及空氣污染等指標都是構(gòu)成環(huán)境的重要方面。它們對人的健康、舒適和工作績效都有很大的影響。,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.1.1熱交換過程,人類自身具有適應(yīng)氣候條件的生理調(diào)節(jié)機制 調(diào)節(jié)的機制主要是收縮或擴張機體深處和體表的血管、出汗和發(fā)抖 人體通過新陳代謝過程將化學能轉(zhuǎn)化為熱能和機械能 新陳代謝來的能量大約有70％轉(zhuǎn)變成熱量散發(fā)掉了，只有大約25

5、％變成機械能,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.1.1熱交換過程,熱交換方式 身體與環(huán)境間熱交換方式有四種： 傳導(dǎo)：通過直接接觸固體，液體來傳遞熱量 對流：通過氣體或液體來交換熱量 輻射：通過物體間電磁輻射而轉(zhuǎn)移熱能 蒸發(fā)：物體形態(tài)轉(zhuǎn)變過程中需要從人體吸收熱量 例如從汗水轉(zhuǎn)變?yōu)樗魵?/p>

6、,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,熱交換方程式: 其中：ΔS=體內(nèi)熱能含量（存儲）的變化量 M＝新陳代謝的熱量 W＝勞動消耗的熱量 R＝輻射交換的熱量 C＝對流交換的熱量 E＝蒸發(fā)的熱量損失新陳代謝是正的，因為該過程產(chǎn)生熱能。蒸發(fā)總是負的，因為該過程總是損失熱能。下頁

7、圖氣溫和墻面溫度組合中蒸發(fā)、輻射和傳導(dǎo)散熱的百分比假如身體處于熱平衡狀態(tài)，將是零,7.1.1熱交換過程,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.1.2熱舒適,氣流對熱舒適的影響 人們對頭頂（即頭，頸肩和背部）的空氣流動最敏感。短頭發(fā)的人比長頭發(fā)人對氣流的感受更遲鈍。低濕度對熱舒適的影響 低濕度能引起鼻腔、喉嚨和皮膚干燥，嘴唇干裂，對氣味也更敏感。當相對濕度小

8、于或等于30％時，戴和不戴隱性眼鏡的人都會感到由低濕度帶來的對眼睛的刺激。衣著對熱舒適的影響 衣著的絕熱性是影響熱交換的一個主要因素 ；另一個影響熱交換的因素是衣料對濕氣的滲透性 。,熱舒適環(huán)境是指人在心理狀態(tài)上感到滿意的熱環(huán)境。所謂心理上感到滿意，就是既不感到冷，又不感到熱，我們稱作熱舒適。影響熱舒適環(huán)境的因素有很多，與環(huán)境有關(guān)的主要因素有四個：空氣溫度、濕度、空氣流動和周圍物體的表面溫度，這些因素的相互作用是相當復(fù)雜的。

9、,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.1.3高溫,高溫對生理的影響Q10效應(yīng)心血管反應(yīng)：血管擴張 ，升高皮膚溫度，心率增加 出汗，汗液蒸發(fā)散熱，但是汗滴不散熱熱?。簾嵴睿蜃樱?、熱痙攣 、熱衰竭 、中暑 等,在高溫情況下，身體吸收或產(chǎn)生的熱量比散發(fā)的熱量更多。這會導(dǎo)致身體內(nèi)核溫度上升，出現(xiàn)疾病，甚至死亡。,School of management,Xi’an Ji

10、aotong UNIVERSITY,7.1.3高溫,個體差異與高溫 對高溫的忍耐度存在個體差異的因素有：身體健康狀況：身體越健康，對工作熱環(huán)境忍耐度越大 老齡化：老人適應(yīng)性差性別：女性對熱的適應(yīng)能力比男性差 脂肪：大量的脂肪 ，不利于散熱酒精：飲酒易于引起中暑 ，不利于散熱,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.1.3高溫,對高溫的適應(yīng)性經(jīng)常工作于熱環(huán)境中的

11、人表現(xiàn)出對高溫明顯的適應(yīng)性 出汗效率的提高 簡短的日常暴露對維持適應(yīng)性是必須的 暴露中不補充水分可能會延緩適應(yīng)性的產(chǎn)生 人們對熱適應(yīng)的能力有很大的差異,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.1.3高溫,高溫的各項指標熱壓指標HIS：它是現(xiàn)有的綜合性最好的指標之一，但由于太復(fù)雜而未普遍使用 熱指標：它是對熱和濕度影響人體自身冷卻能力的量度。熱指標量度表示在下頁圖中，

12、每條線代表了對人有相同的總體影響的空氣溫度和相對濕度的組合。,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.1.3高溫,美國國家氣象服務(wù)機構(gòu)的熱指標,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.1.3高溫,高溫對績效的影響1.對體力工作的影響 :在有效溫度升至大約28℃ET時，并不影響人的生產(chǎn)效率 ,溫度再升高則降低效率2.

13、對運動神經(jīng)績效的影響 ：績效的影響與工作類型有關(guān)警覺的變化、意志和體溫的影響 3.對安全行為的影響 :工人的不安全行為與環(huán)境溫度的關(guān)系為“U”字型，在17－23℃WBGT之間，工人不安全行為比例最小,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.1.3高溫,高溫環(huán)境下的保護措施 空氣調(diào)節(jié)改變?nèi)蝿?wù),勞逸結(jié)合 保護措施,School of management,Xi’an J

14、iaotong UNIVERSITY,7.1.3高溫,案例,目前，國內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)中的爆作、火災(zāi)、劇毒化學物泄漏等穴難性事故頻發(fā)；恐怖分子利用爆炸、生化毒劑襲擊等各種手段危害公眾安全的威脅增加。消防隊員等應(yīng)急救險人員是人民生命財產(chǎn)的守護神，保障應(yīng)急救援人員的人身安危成為救援的前提，設(shè)計開發(fā)耐高溫防護服、消防服等防護服裝，提高應(yīng)急救援防護服的防護水平就成為關(guān)鍵。 隨著社會的不斷發(fā)展，耐高溫熱防護服的舒適性越來越得到了人們的重視。人體

15、生理學、醫(yī)學、信息科學等相關(guān)領(lǐng)域的新技術(shù)會促進耐高溫熱幾防護服的智能化。在研究新型耐高溫防護服的時候，充分發(fā)揮新檢測技術(shù)和數(shù)據(jù)處理相結(jié)合的潛力，將催生舒適性更強、防護性更全面的耐高溫熱防護服。,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.1.4低溫,低溫對生理的影響 低溫可引起體溫過低，通常表現(xiàn)為體溫低于35℃。最初階段表現(xiàn)為不辨方向，冷淡，幻覺或興奮。當體溫進一步降低時，人可能

16、昏迷，甚至死亡。在極端的低溫下，身體的新陳代謝速率變慢，身體需要更少的氧氣。低溫對生理的影響主要有兩種：血管收縮寒顫 在嚴酷的低溫環(huán)境下，最常見的冷傷害是凍瘡,低溫對健康危害的嚴重性比高溫小。雖然低溫也會使人死亡，當體內(nèi)溫度降至28℃以下時，會危及生命，但很少發(fā)生。,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.1.4低溫,對低溫的適應(yīng) 人重復(fù)地暴露于冷環(huán)境中，新陳代謝速率

17、也會提高 技能、經(jīng)驗和健康狀況對低溫的的適應(yīng)很重要人體適應(yīng)能力有限，做好保護工作才是關(guān)鍵低溫的主觀感受 舒適或不適的感覺與皮膚溫度有一定的關(guān)系教材中表7-2說明各種感覺時的平均皮膚溫度和手部皮膚溫度 低溫的指標 風冷指數(shù)WCI,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.1.4低溫,低溫對績效的影響體力勞動：身體核心溫度每降低 1℃，最大作業(yè)量下降4－6% 觸覺

18、靈敏度：靈敏度下降手工任務(wù)績效 ：不損害績效的下限為以平均手部皮膚溫度計為 13－18℃ 跟蹤任務(wù)的績效 ：周圍溫度為4－13℃時跟蹤任務(wù)受到寒冷的顯著影響 反應(yīng)時間：影響不大，但確實存在不利影響 腦力活動 ：低溫對腦力勞動的影響的證據(jù)不明確,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.1.4低溫,低溫環(huán)境下的保護措施 使用手套 在特定條件下使用半截手套使用輔助加

19、熱器 取暖設(shè)施 暴露于寒冷中往往會有一個或幾個相關(guān)的指標（像皮膚溫度，手皮膚溫度，身體核心溫度，空氣溫度，工作績效等〕超過合理的忍耐水平。當超過這些忍耐水平時，人應(yīng)到取暖的地方（像暖和的房間〕暖和一段時間再進行工作。,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.1.4低溫,USB供電的防寒手套 IT人士和經(jīng)常與電腦打交道的人看到這個肯定會一下子叫出來，好主意啊！要知

20、道在冬天敲鍵盤是多么痛苦的事，有了這個USB加熱手套，再配上兩種溫度調(diào)節(jié)，讓你在冬天里也能夠輕松應(yīng)付繁重工作 。,案例,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.2 照明,當人們在室內(nèi)或夜間活動時，通常必須要有一定形式的人工照明。人工照明系統(tǒng)的設(shè)計確實對那些使用該環(huán)境的人的績效和舒適感以及人們對環(huán)境的有效反應(yīng)有影響。照明工程既是一種藝術(shù)又是一種科學。科學性的方面包括對各種照

21、明參數(shù)的測量和高能效的照明系統(tǒng)的設(shè)計。藝術(shù)性體現(xiàn)在給含光源來創(chuàng)作， 像飯店、櫥窗里的特殊照明，或完成一個特殊的色彩設(shè)計 。,良好的照明環(huán)境能使工作人員心情愉快，提高辦公效率,明亮的照明能提高人們的購買欲望,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.2.1光,光是能使視網(wǎng)膜產(chǎn)生興奮和產(chǎn)生視覺的輻射能源光通量(φ) ：基本的光學量。法定計量單位是流明( lm） 1lm（λ

22、＝555nm)=0.0015W 即在人眼最敏感的波段內(nèi)，1lm的光通量相當于0.0015W的功率 光強度(I) ：是用光源發(fā)出的每單位立體角(Ω)的流明量測算的。單位是坎德拉（cd）。I=φ/Ω 其中I指發(fā)光強度（cd），φ指光通量（lm），Ω指立體角（sr）照明度(E) ：光源置于一球面內(nèi)部，照到球面內(nèi)表面任一點的光量。如每平方米光通量為1流明（lm/m2）則稱照明度(E)為一勒克司（lx）。E=φ/S

23、亮度(L) ：離開一表面的每單位面積的光量。國際單位是坎德拉每平方米（cd/m2） 反射系數(shù) ：表面反射的光量與照到該表面的光量的比。對于一個完全漫射的表面，反射系數(shù)＝ 亮度/照明度,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.2.1光,光的顏色 光波波長不同，光顏色也不同，眼睛對各種波長的光線敏感程度不同 。在高亮度下 ，眼睛對綠光是最敏感的 ；照明度下降時 ，眼睛對波長

24、為500納米左右的光是敏感的。從亮視覺到微光視覺的敏感性的變化稱為普爾欽效應(yīng)。應(yīng)用該效應(yīng)的一個實例是把靶子做成藍綠色以提高夜間的可視性。,光線有兩個來源 ：白熾體（“熱”光源，像太陽，照明器或火焰）發(fā)光體（“冷”光源，即在周圍能看到的發(fā)射光線的物體）。白光包含大部分波長，且各種波長近似等量 。但在特定范圍的光譜內(nèi)，較其他范圍有更大的能量的光，則呈現(xiàn)黃、紅、藍等色。,School of management,Xi’an Jiaot

25、ong UNIVERSITY,7.2.1光,光的顏色（續(xù)）光源的色溫描述其光線的顏色。當不同光源分別照射同一種顏色的物體上時，該物體將呈現(xiàn)不同的顏色（表現(xiàn)色），這種現(xiàn)象稱為光源的顯色性。顯色性最好的日光作為標準，其顯色指數(shù)定為100，顯色指數(shù)愈小，顯色性愈差 。物體所反射出的光有三個特性：主波長、亮度和飽和度。,幾種人工光源的顯色指數(shù),,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSI

26、TY,7.2.1光,光的分布 光的分布對視覺舒適和任務(wù)績效也有影響假若工作環(huán)境中不同區(qū)域間照明度差別很大，操作者把視線從一地移到另一地時，眼睛必須調(diào)整以適應(yīng)這些不同亮度。這種瞬間的調(diào)整適應(yīng)會短暫地減弱可見性直至眼睛完全適應(yīng)了新的照明水平。亮度上的過大差別會產(chǎn)生耀眼，引起不適。亮度比：亮度比是視野里任兩塊區(qū)域的亮度比值。IES建議辦公室環(huán)境的最大亮度比例為：鄰近環(huán)境為 3：1； 遠處是暗環(huán)境時為10：1 ；遠處是亮環(huán)境時為 1：1

27、0 。反射：視野內(nèi)的強反射面會引起耀眼的感覺。房內(nèi)反射性的表面一般都遠離地板而靠近天花板。下頁圖為辦公室內(nèi)房間和用具表面的反射率。,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.2.1光,辦公室內(nèi)房間和用具表面的反射率,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.2.1光,眩光眩光是由在視野內(nèi)存在大于眼睛所能適應(yīng)的亮度而產(chǎn)生

28、的由此可引起煩惱、不適或視覺功能和可見性的喪失。眩光的種類：直射眩光是由強烈光線直接照射產(chǎn)生的。直射眩光效應(yīng)與光源位置有關(guān)；反射眩光是由視野內(nèi)的表面所反射光線引起的。反射眩光有可能是鏡面反射、散射、漫反射或者是復(fù)合式的（前面三種的復(fù)合〕。眩光的不利影響有三種類型：不舒服眩光產(chǎn)生不適感，但并不必然會干擾視覺績效或可見度；失能眩光減弱了視覺績效和可見度，并經(jīng)常伴有不適感；致盲眩光，它是如此強烈的眩光，以致移走一段相當長的時間

29、后還看不到什么東西。減少眩光的方法 例：防眩光護眼臺燈；汽車的防眩光倒后鏡（光學藍鏡）,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.2.1光,案例,“除 眩 車 燈”的 發(fā) 明 分 析,汽車的發(fā)明為經(jīng)濟的發(fā)展作出了重大的貢獻，同時也給人類帶來了巨大的災(zāi)難。沿襲了一百多年的汽車遠光燈，射出的圓錐形雪亮的直光束，射到對而駕駛員和行人的眼睛里，頓時，燈光之外的一切景物就處在

30、一片黑暗之中，什么也看不清，這就是眩光現(xiàn)象。人一旦進入眩目狀態(tài)，他就感覺到對而那車是直沖著自己開來的，此時他如果向左拐，就可能直撞那車;如果朝右拐，就可能撞上右邊的同向車、樹木和行人，或翻入右邊溝中。,一位青午發(fā)明人關(guān)于車輛外部除眩照明系統(tǒng)的發(fā)明—車用前燈裝置和車體輪廓照明燈(發(fā)明專利申請?zhí)柗謩e為200410055576.4和200410055575.X),解決了車輛防眩難題。,按照反向思維的原理，發(fā)明人把車廓燈傳統(tǒng)的“向外照射失改為“

31、向里照射”，發(fā)明了車體輪廓照明燈，使汽車在夜間沒有路燈照射的情況下，也能顯示如同白晝一樣的面貌。,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.2.2照明對績效的影響,照明系統(tǒng)應(yīng)使細節(jié)更易于看到、顏色更易于分辨而不產(chǎn)生不適或分心的感覺。完成任務(wù)通常需要視覺、認識和運動神經(jīng)共同配合。視覺對任務(wù)完成程度的貢獻越大，照明系統(tǒng)的影響也越大。,視覺績效模型視覺績效閾值模型 描述剛剛

32、能看到或認出所關(guān)心物體的狀態(tài)與照明參數(shù)的關(guān)系，研究的是觀察或認出目標的可能性。視覺績效超閾值模型 此時的照明足以看到或認出目標，它所研究的是辨認時間問題。 需要指出：目前尚沒有能處理復(fù)雜的視覺任務(wù)的視覺績效模型。沒有一個視覺效果模型能夠完全預(yù)測工作效果，除非工作中非視覺效果的影響趨于零，因此這方面還有許多工作要做。,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.2.

33、2照明對績效的影響,一般性結(jié)論在一定范圍內(nèi)照明水平的提高雖可以提高工作效率，但隨著照明水平的提高，工作效率的改善將越來越小，直至出現(xiàn)負效率（效率減低）。通過改變?nèi)蝿?wù)特征（即放大它的尺寸或提高對比度〕比通過提高照明水平在視覺效果上更能取得滿意效果。一般很難僅僅通過提高照明水平來使視覺困難的任務(wù)（小尺寸、低對比度）的工作效果達到與視覺容易任務(wù)的工作效果同樣的水平。操作者的年齡對工作效果有很大影響，照度對老人更重要。高水平的亮度可提高

34、智力工作效率；但也有問題，雖然隨照度增加，工作效果的改善有所減弱，但由于附加照明水平使得任務(wù)的難度不斷下降。,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.2.1照明對績效的影響,照明系統(tǒng)與老年人,案例,1.任何40歲以上人的視覺能力都隨著年齡下降。 2.晶狀體增厚是引起老年人遠視的首要原因 ，50歲時比20歲時視網(wǎng)膜厚度減少50％，60歲時減少量增加到66％。 3.瞳孔直徑減小

35、的效應(yīng)以及眼內(nèi)光的散射的增加，使老年人對失能眩光的敏感度增加。 4.老年人對任務(wù)對比度更苛刻，為使他們的視覺績效最大，要求有更高的對比度。,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.2.3照明亮度的確定,美國照明工程學會（IES）提出了一個簡單的確定最低照明水平的方法，這種方法對于復(fù)雜的問題的確是一個相對簡單的辦法。但IES建議的照明水平比歐洲的要高。例如 :建議照明水平表,

36、設(shè)計一個優(yōu)秀的照明系統(tǒng)時，要提供適當?shù)恼斩?，適當?shù)墓庾V成分，而不產(chǎn)生眩光。,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.2 照明——案例,案例,北京奧運“鳥巢”與“水立方”應(yīng)急照明系統(tǒng),Cooper Menvier為國家游泳中心量身定制的全方位的應(yīng)急照明解決方案，實現(xiàn)了“及時的應(yīng)急照明切換、安全的應(yīng)急照明系統(tǒng)、合理的應(yīng)急照明強度、完善的系統(tǒng)智能控制和高效的自動巡檢維護”，充分體現(xiàn)了

37、“綠色奧運、科技奧運、人文奧運”的宗旨。,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.2 照明——案例,特別應(yīng)用視覺顯示終端（VDTs）的照明VDTs是自身發(fā)光而不是靠反射才被人看見的。VDTs有很特別的曲面玻璃，會產(chǎn)生許多有趣的效果，它的工作表面比大部分桌面任務(wù)都更加豎直。所有這些因素必須在布置桌面環(huán)境時考慮到。適用于VDTs的三個主要的照明因素是：照度水平、亮度比和屏

38、反射。VDTs的許多方面，像字符、顏色、背景、對比度及閃爍等因素都與照明系統(tǒng)相互作用，對視覺績效產(chǎn)生影響。屏上字符越不容易辨認，照明環(huán)境的質(zhì)量越重要。,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,特別應(yīng)用：視覺顯示終端（VDTs）的照明,1.照度水平由于大部分VDT屏會發(fā)光，不要求有周圍照度來幫助閱讀。 對大部分辦公識別任務(wù)，周圍照度水平越高，越容易看清任務(wù)。但對VDTs卻相反。

39、照度水平應(yīng)是閱讀手寫的鉛筆字體所需的高照明水平和看清VDTs屏所需的低照明水平的折衷。大多數(shù)情況下照度在300—500LX。美國人因協(xié)會建議為200—500lx。 據(jù)調(diào)查，在配有VDT 的辦公室里實際照度水平大部分在300—500LX。,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,特別應(yīng)用：視覺顯示終端（VDTs）的照明,2.亮度比在屏幕和近距離區(qū)之間的亮度比，一般建議是1:3，

40、而在遠區(qū)則為1:10，但1:100的比值并不顯得對視覺績效有很大影響。實際現(xiàn)場觀測證實辦公室的亮度比經(jīng)常超過1:10。屏幕亮度與手寫文件的亮度比值為1:10—1:87，中值為1:26。屏幕對窗戶的比值范圍為1:87—1:1450，中值為1:300。美國人因協(xié)會認為，視野外圍的高亮度光源是應(yīng)該避免出現(xiàn)的。基本原理是：假如所有的照度水平在200—500LX之間，則亮度的差別不致于對VDT用戶的績效或舒服感有顯著影響。Grandjan建議在

41、辦公室內(nèi)最大亮度比不應(yīng)超過40:1，有VDT辦公室的墻、天花板等的反射系數(shù)應(yīng)比無VDT的辦公室小0.10左右,這可以減小屏幕與周圍物的亮度比。,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,特別應(yīng)用：視覺顯示終端（VDTs）的照明,3.屏反射及其減小措施屏反射是VDT使用中最普遍的問題之一 反射會引起分心和不適反射減小了字符和背景的對比度，使得從屏上閱讀信息更加困難反射能引起注意

42、力在屏上字符間偏移鏡面反射使視覺集中于屏后。減小屏反射的方法有針對光源和屏之間的反射源和熒屏本身兩方面針對反射源問題的技術(shù)包括：①把窗戶遮住；②調(diào)整固定反射源的位置；③減少光源的強度和亮度；④使用漫反射、非直射照明系統(tǒng)。 設(shè)置熒屏的技術(shù)有：①移動或傾斜顯示屏使反射不在視野中；②將工作站的位置安置在一排頂光光源之間而不要直接安置在燈下；③使屏幕與窗戶的夾角成直角，避免面向窗戶；④用負對比（亮背景上的字符）顯示；⑤屏幕采用抗反射處理

43、。,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,特別應(yīng)用：視覺顯示終端（VDTs）的照明,4、結(jié)論設(shè)計一個的優(yōu)秀的照明系統(tǒng)時，要提供適當?shù)恼斩龋m當?shù)墓庾V成分，而不產(chǎn)生眩光。在高效利用能源的條件下做到這些是相當不容易的。基于簡單化的假設(shè)和忽略視覺能力個人差異時，所采用的技術(shù)及參數(shù)應(yīng)在照明條件相對比較中選擇，沒有普便適用的參數(shù)值。建議根據(jù)實際情況，加以修正。,School of ma

44、nagement,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.3 噪聲,噪音在工作環(huán)境和公共生活中無處不在，形成噪音污染。噪音通常是指“與目前狀況無信息方面的聯(lián)系或與完成眼下任務(wù)無關(guān)的聽覺刺激物”。與任務(wù)有關(guān)但無信息量的聲音在效果上和與任務(wù)無關(guān)的聲音一樣。,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.3 噪聲,2000年溫州市區(qū)噪聲污染總體水平依然嚴重，其中生

45、活噪聲影響最大。,2005年深圳市寶安區(qū)聲環(huán)境質(zhì)量繼續(xù)保持良好狀態(tài)，道路交通噪聲平均值為68.0分貝，達到國家城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準（70分貝）；區(qū)域環(huán)境噪聲平均值為55.5分貝，達到國家城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準（60分貝）。2005年區(qū)域環(huán)境主要噪聲來源為生活噪聲和工業(yè)噪聲，生活噪聲比重比2004年有所增加。,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.3.1基本概念,聲級 人耳對聲

46、音的所有頻率并不同樣敏感，對低頻（小于100Hz〕不敏感，對較高頻敏感。當聲壓相同時，低頻音聽起來不如高頻音響亮。為了使噪音測量結(jié)果能同人的主觀感受一致起見，通常在測量儀器中引進一個模擬人耳聽覺特性的計權(quán)網(wǎng)絡(luò)，對被測噪音進行權(quán)重，所得結(jié)果叫做聲級。例如，按美國國家標準協(xié)會（ANSI）標準做的聲壓計含有頻響加權(quán)系統(tǒng)（標以A,B,C)。最常用的是A聲級 。響度、噪度和騷擾程度都是基于A聲級的。所以國際標準化組織及絕大數(shù)國家，已將A聲級作

47、為噪聲標準中的主要指標加以利用。D聲級主要是為測量飛機噪音，還未得到普遍的接受，目前很少用。,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.3.1基本概念,響度表征聲音強度和頻率在主觀或心理生理上的感覺。最早和普遍認可的響度的心理生理指標是方(Phon)和宋(Sone)。 1000Hz、40dB音調(diào)的響度定義為1宋。比該參考音響2倍的聲音其響度為2宋。下表是幾個響度水平的例子,Sc

48、hool of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.3.1基本概念,等效聲級一定時期內(nèi)的平均聲級水平稱為等效聲級水平（Leq），其聲壓水平（dB(A)）與一個持續(xù)噪音相同，持續(xù)噪音在一定時間內(nèi)傳到接收器的聲能與實際中變化聲音的聲能相同。它是衡量人的噪聲暴露的一個重要的物理量。Leq取決于時間間隔和該段時間內(nèi)的噪聲的狀況。100dB(A)的噪音持續(xù)1小時，Leq為100dB(A)。如接著的4

49、小時是安靜的，則這5小時的Leq是94dB(A)，即5小時94dB(A)的噪聲在聲能上等于1小時100dB(A)噪聲和4小時安靜的情況。目前已有手持式聲波測量儀可直接顯示Leq值。Leq的另一種度量方法是聲波暴露水平（SEL），它的定義是在一秒期間傳到接收器的持續(xù)噪音聲壓水平（dB(A)），與在該抽樣時間內(nèi)實際過程中變化聲波有相同的聲能。,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,

50、7.3.1基本概念,噪度 噪聲的噪度與響度不同。噪度的度量是讓被試者按語言尺度來評估。例如用可察覺的、受打擾性的、惱人的、很惱人的、不可忍受的等詞語描述噪聲。有許多聽覺或非聽覺的因素，影響噪聲的煩噪程度。,影響噪度量的一些因素,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.3.2噪聲對生理的影響,聽力喪失 噪音最重要的和明顯的一個后果是聽力喪失。主要有兩種耳聾神經(jīng)性耳聾

51、是由于耳蝸器官的毛細胞損傷或退化。它引起的聽力喪失對不同的頻率是不同的，即高頻聽覺的損失比低頻的喪失更大。傳導(dǎo)性耳聾 是由影響聲波傳向內(nèi)耳的、外耳或中耳的某些原因引起的。傳導(dǎo)性耳聾對各種頻率的聽覺損失比較平衡，不會完全喪失聽覺。聽覺輔助設(shè)備對這種耳聾比對神經(jīng)損傷引起的耳聾更有用。,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.3.2噪聲對生理的影響,其他生理影響 耳朵生理機能被破

52、壞的后果是永久性聽力喪失。連續(xù)暴露于噪音還可能誘發(fā)其它暫時性的或永久的生理變化。吵鬧噪音會形成“驚覺反射”，其特征是肌肉收縮，眨眼，頭部突然動作，呼吸運動更深、更慢，心率有小的變化，以及瞳孔擴張。身體外圍區(qū)域，特別是皮膚的血管直徑也有適度減小。所有這些反應(yīng)都是相對短暫的，很快就恢復(fù)正?；蚪咏Ｋ健ｋS著重復(fù)暴露于這個噪音。響應(yīng)的幅度也減小了。驚覺反射能干擾感覺神經(jīng)的績效，例如，突發(fā)的噪音干擾步槍瞄準1－2秒。通常在高噪音（大于95

53、dB(A)）環(huán)境下，會對健康產(chǎn)生嚴重的危害（如高度緊張、心電圖不規(guī)則和頭痛）。,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.3.3噪聲對績效的影響,噪音對績效的影響還不明確，不同的調(diào)查可得出噪音降低績效、對績效無影響、甚至提高績效這三種結(jié)論。結(jié)論不一致部分是由于實驗中條件的差別很大。在一些例子中所實驗的噪音是間歇性的，在另一些例子中是連續(xù)的；實驗者對安靜的定義不同；任務(wù)難度不同；

54、對被試者的感覺、認知、記憶和運動神經(jīng)能力的要求不同；甚至用于測試噪音影響的設(shè)計的不同均會影響結(jié)果。采用重復(fù)測量的設(shè)計方法（即同樣的被試者在噪音和安靜中進行）可能導(dǎo)致不同的設(shè)計組合（即不同組的被試者在噪音和安靜中間歇）得出的結(jié)論。,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.3.3噪聲對績效的影響,噪聲影響的一般性結(jié)論除了短期記憶以外，能對績效產(chǎn)生確切影響所要求的噪音水平是很高的

55、（高于95dB(A)）；簡單的習慣性任務(wù)績效不受影響，甚至噪音經(jīng)常對其有改善作用；連續(xù)的大噪音（95dB(A）)對在一定次數(shù)內(nèi)作出的反應(yīng)（如接收清晰的警告信號，響應(yīng)易見的刺激等）的績效影響很小；噪音對感覺性功能（如視覺敏銳性，差異辨別，暗視覺等）影響很小；除非涉及平衡動作外，運動神經(jīng)績效幾乎不受噪音的損害；只要被試者對什么時候響應(yīng)有足夠的警惕，簡單的反應(yīng)時間也不受噪音影響；嚴重的噪音影響通常是在連續(xù)不休息的工作，以及對感性和

56、信息處理能力有較高要求的困難任務(wù)時發(fā)生。,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.3.4各種噪聲暴露的限制,連續(xù)和間歇性的噪聲噪音允許水平取決于持續(xù)暴露時間，下表給出了暴露于80dB（A）及其以上的聲級的允許時間。小于80dB(A)的聲級在計算劑量中可忽略不計。,美國職業(yè)安全與健康管理局（OSHA）允許的噪音暴露,School of management,Xi’an Jia

57、otong UNIVERSITY,,連續(xù)和間歇性的噪聲（續(xù)）對一個80dB（A）以上的聲壓水平的部分噪音量的計算如下：存在聲級的實際時間/聲級的最大允許時間總的噪音量等于部分噪音量的總和。噪音量能轉(zhuǎn)換為8小時時間加權(quán)平均TWA聲級 。50％的噪音量（TWA=85dB(A)）指定為活動水平，即企業(yè)必須堅持采用有效的聽力保護計劃的臨界點。計劃必須包括暴露監(jiān)測、聽力測試、聽力保護、員工訓練和作記錄。100％的噪音量（TWA為90dB

58、(A)）指定為允許的暴露水平，即員工必須使用可行的工程和管理控制手段來減小噪音暴露的臨界點。下表為噪音量轉(zhuǎn)換為8小時時間加權(quán)平均TWA聲級 ：,噪音量轉(zhuǎn)換為8小時時間加權(quán)平均TWA聲級,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.3.4各種噪聲暴露的限制,脈沖噪聲“脈沖噪音”定義為上升到峰值強度的時間小于35ms，持續(xù)到低于峰值20dB(A)的時間小于500ms的聲波。下表為脈沖

59、噪聲允許暴露水平 ：,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.3.4各種噪聲暴露的限制,次聲波噪聲次聲波是頻率低于聽覺范圍（典型的是低于20Hz）的噪音。它不能主觀感覺到，不能對績效，舒適或總體的安靜產(chǎn)生影響。為了保護聽覺系統(tǒng)，建議136dB、1Hz(到123dB、20Hz)限制暴露8小時，噪音水平每增加3dB，則允許的持續(xù)時間減半。超聲波噪聲超聲波是頻率高于可聽見范圍

60、（典型的是高于20,000Hz）的噪音。對于20,000Hz的暴露限制為110dB。,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.3.5噪聲的控制,解決噪音問題的辦法是：找出有關(guān)引起噪音的有用、可靠的信息，用系統(tǒng)化的方法去解決。,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.3.5噪聲的控制,控制噪聲源噪音源的控制可由振動量減

61、少及振動表面積的減小來實現(xiàn) 多花點錢買安靜的設(shè)備經(jīng)常比購買較吵的設(shè)備而再加額外的的噪音控制費用來得更經(jīng)濟 下圖是一些噪音控制措施可能效果的示意圖。圖中曲線a表示了采用振動隔離；b表示吸音材料包裹；c表示堅實密封包裝；a+b+c 表示振動隔離與單層復(fù)合包裝；a+2b+2c表示振動隔離和雙層復(fù)合包裝條件下可能出現(xiàn)的噪音衰減。,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.3.5噪聲的

62、控制,控制噪聲源（續(xù)）,一些噪音控制措施及效果示意圖,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.3.5噪聲的控制,控制噪音傳播高頻噪音比低頻噪音更有方向性，更容易被障礙物控制和反射。隔音材料和硬直密封包裝主要對高頻噪音進行衰減。當設(shè)計成全封裝形式時，必須兼顧被封裝設(shè)備的維護需要。低頻噪音容易地穿過或繞過障礙物。延長從噪聲源到接收器的傳播路徑能降低噪音水平。 在房間的墻上、

63、天花板上和地板上增加吸音材料能在一定環(huán)境下降低噪音水平3－7dB 。,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.3.5噪聲的控制,個人防護個人防護主要是使用聽力保護設(shè)備，也有輔助方法─━調(diào)配工作、對出現(xiàn)聽力衰退的工人減少其暴露時間和對工人進行聽力測試等。美國OSHA規(guī)定要求企業(yè)對所有噪音量超過50％（TWA＝85dB(A)）的員工提供聽力保護設(shè)備；噪音量在100％以上（TWA=

64、90dB(A)）工人必須戴聽力保護設(shè)備。聽力保護設(shè)備有兩大類：嵌入型和包被型。嵌入型是鑄模制作的，可以是泡沫塑膠或塑料的，或者是簡易纖維的塞子；包被型可以是液體填充或泡沫填充的，放在束發(fā)帶或鋼盔中。不同類型的設(shè)備的效果差別很大，需要根據(jù)干撓噪音的特性選擇合適的聽力保護器。,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.2 噪聲——案例,案例,某市紡織工人對噪聲及防護知識的認知現(xiàn)狀調(diào)

65、查,目的：了解某市接噪紡織工人對噪聲防護知識的認知現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)對防護行為有影響的相關(guān)因素，以便采取有針對性的防護措施。方法：采用問卷調(diào)查方式，對所調(diào)查對象進行有關(guān)噪聲及防護知識的調(diào)查。結(jié)果：調(diào)查對象對噪聲的職業(yè)危害知識有一定認識，噪聲強的車間和工種對噪聲危害有認識的人較多，防噪耳塞佩戴率亦較高，期望有得力的防護措施。,結(jié)論：影響耳塞佩戴率的主要原因為自我防護意識不強和佩戴耳塞有明顯的不舒適感，改良耳塞舒適度及提高個人防護理念，已迫在眉

66、睫。,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.2 噪聲——案例,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.2 噪聲——案例,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.2 噪聲——案例,School of management,Xi’an Jiaotong UNI

67、VERSITY,7.4 運動環(huán)境,運動中的人經(jīng)常會遇到振動、加速（或減速）、轉(zhuǎn)動、碰撞搖動等情況，它們對生理和工作績效都有潛在的負面影響。人因工程研究運動環(huán)境的目的就是合理設(shè)計物理系統(tǒng)或保護設(shè)備，將這些影響降低到最小化，使系統(tǒng)能與操作者能力的衰退相匹配，使其可以忍受設(shè)備的任何運動。,School of management,Xi’an Jiaotong UNIVERSITY,7.4.1振動,振動概述 振動術(shù)語振動主要有兩類：正弦

68、振動和隨機振動。振動強度是用各種方式測算的：①振度:米；②位移:米；③速率:米/秒; ④加速度：米/秒2；⑤加速度改變速率：米/秒3。在隨機振動的情況中，頻譜用均方譜密度代替，表示為功率譜密度PSD（g2/Hz）。PSD定義了特定波段內(nèi)的離散頻率的功率。強度通常表示為加速度的均方根值rms(m/s2,或g)。均方根加速度定義了整個范圍的能量。當要描述振動強度的波動性是用波峰因子，它是峰值振幅對均方根幅度之比。,本課程主要討論低頻（