第10章作業環境分析與評價10.1概述10.2熱環境10.3光環境10.4聲環境10.5振動環境10.6有毒環境第10章作業環境分析與評價10.1概述10.1概述在人-機-環境系統中，對系統產生影響的一般環境主要有:熱環境、照明、噪聲、振動、粉塵，以及有毒物質等。隨著人類生產活動領域的擴大，影響系統的還有失重、超重、異常氣壓、加速度、電離輻射，以及非電離輻射等特殊環境因索。如果在系統設計的各個階段，盡可能排除各種環境因索對人體的不良影響，使人具有“舒適”的作業環境，這樣不僅有利于保護勞動者的健康與安全，還有利于最大限度地提高系統的綜合效能。因此，作業環境對系統的影響就成為人因工程學研究中的一個重要方面。根據作業環境對人體的影響和人體對環境的適應程度，可把人的作業環境分為四個區域，即:(1)最舒適區各項指標最佳，使人在勞動過程中感到滿意;下一頁返回10.1概述在人-機-環境系統中，對系統產生影響的一般環境主10.1概述(2)舒適區在正常情況下這種環境使人能夠接受，而且不會感到刺激和疲勞;(3)不舒適區作業環境的某種條件偏離了舒適指標的正常值，如果較長時間處于此種環境下，會使人疲勞或影響工效，因此，須采取一定的保護措施，以保證正常工作;(4)不能忍受區若無相應的保護措施，在該環境下人將難以生存。為了能在該環境下工作，必須采取現代化技術手段(如密封)，使人與有害的外界環境隔離開來。上一頁下一頁返回10.1概述(2)舒適區在正常情況下這種環境使人能夠接受，而10.1概述最佳方案是創造一種人體舒適而又有利于工作的環境條件。因此，必須了解環境條件應當保持在什么樣的范圍之內，才能使人感到舒適，而工作效率又能達到最高。圖10-1所示是根據作業環境分區的原則，提供了一個決定舒適程度的環境因索示意圖，以直觀的方式表示了不同舒適程度的范圍。在生產實踐中，由于技術、經濟等各種原因，上述舒適的環境條件有時是難以充分保證的，于是就只能降低要求，創造一個允許的環境，即要求環境條件保證在不危害人體健康和基本不影響工作效率的范圍之內。有時，由于事故、故障等原因，上述基本允許的環境條件也難以充分保證，在這種情況下，必須保證人體不受傷害最低限度的環境條件，創造一個安全的環境。上一頁下一頁返回10.1概述最佳方案是創造一種人體舒適而又有利于工作的環境條10.1概述在人機系統設計中，利用環境控制系統來控制和改善環境只是保障人的健康和安全的一個方面。在很多情況下，由于經濟和技術上的原因，充分控制環境仍不夠理想，為此，就常常需要采用各種個體防護用具來對抗種種不利的環境條件，以保證系統的安全和高效。下面將介紹一般環境因索對人體的影響、防護標準和評價方法等內容，為設計各種舒適環境、允許環境或安全環境提供基礎資料。上一頁返回10.1概述在人機系統設計中，利用環境控制系統來控制和改善環10.2熱環境10.2.1影響熱環境的要素影響熱環境條件的主要因索有:空氣溫度、空氣濕度、空氣流速和熱輻射。這四個要索對人體的熱平衡都會產生影響，而且各要索對機體的影響是綜合的。因此，為了對熱環境進行分析和評價，就必須考慮各個要索對熱環境條件的影響。1.氣溫作業環境中的氣溫除取決于大氣溫度外，還受太陽輻射和作業場所的熱源，如各種冶煉爐、化學反應鍋、被加熱的物體、機器運轉發熱和人體散熱等影響。熱源通過傳導、對流使作業環境的空氣加熱，并通過輻射加熱四周物體，形成第二熱源，擴大了直接加熱空氣的面積，使氣溫升高。下一頁返回10.2熱環境10.2.1影響熱環境的要素下一頁返回10.2熱環境2.氣濕作業環境的氣濕以空氣相對濕度表示。相對濕度在80%以上稱為高氣濕;低于30%稱為低氣濕。高氣濕主要由于水分蒸發與釋放蒸氣所致，如紡織、印染、造紙、制革、縹絲，以及潮濕的礦井、隧道等作業場所常為高氣濕。在冬季的高溫車間可出現低氣濕。3.氣流作業環境中的氣流除受外界風力的影響外，主要與作業場所中的熱源有關。熱源使空氣加熱而上升，室外的冷空氣從門窗和下部空隙進入室內，造成空氣對流。室內外溫差愈大，產生的氣流愈大。上一頁下一頁返回10.2熱環境2.氣濕上一頁下一頁返回10.2熱環境4.熱輻射熱輻射主要指紅外線及一部分可視光線而言。太陽及作業環境中的各種熔爐、開放的火焰、熔化的金屬等熱源均能產生大量熱輻射。紅外線不能直接使空氣加熱，但可使周圍物體加熱。當周圍物體表面溫度超過人體表面溫度時，周圍物體表面則向人體放散熱輻射而使人體受熱，稱為正輻射。相反，當周圍物體表面溫度低于人體表面溫度時，人體表面則向周圍物體輻射散熱，稱為負輻射。負輻射有利于人體散熱，在防暑降溫上有一定的意義。上一頁下一頁返回10.2熱環境4.熱輻射上一頁下一頁返回10.2熱環境10.2.2人體的熱平衡人體所受的熱有兩種來源:一種是機體的代謝產熱;另一種是外界環境熱量作用于體機。機體通過對流、傳導、輻射和蒸發等途徑與外界環境進行熱交換，以保持機體的熱平衡。機體與周圍環境的熱交換可用下式表示:圖10-2為人體熱平衡狀態圖。人體的熱平衡并不是一個簡單的物理過程，而是在神經系統調節下的非常復雜的過程。所以，周圍熱環境各要索雖然經常在變化，而人體的體溫仍能保持穩定。只有當外界熱環境要索發生劇烈變化時，才能對機體產生不良影響。上一頁下一頁返回10.2熱環境10.2.2人體的熱平衡上一頁下一頁返回10.2熱環境10.2.3熱環境對人體的影響1.熱舒適環境熱舒適環境的定義是:人在心理狀態上感到滿意的熱環境。所謂心理上感到滿意，就是既不感到冷，又不感到熱。影響熱舒適環境有六個主要因索，其中四個與環境有關，即空氣的干球溫度、空氣中的水蒸氣分壓力、空氣流速，以及室內物體和壁面輻射溫度;另外有兩個因索與人有關，即人的新陳代謝和服裝。此外，還與一些次要因索有關，例如大氣壓力、人的肥胖程度和人的汗腺功能等。為了建立符合人們心理要求的熱舒適環境，可由圖10-3來了解其主要影響因索的相互關系和最佳組合。上一頁下一頁返回10.2熱環境10.2.3熱環境對人體的影響上一頁下一頁返回10.2熱環境2.過冷、過熱環境對人體的影響人體具有較強的恒溫控制系統，可適應較大范圍的熱環境條件。但是，人處于遠遠偏離熱舒適范圍、并可能導致人體恒溫控制系統失調的熱環境中，將對人體造成傷害。10.2.4熱環境對工作的影響1.熱環境對腦力勞動的影響為了提供公共建筑內的熱舒適條件，曾對室內空氣溫度與腦力勞動的關系進行過大量試驗。圖10-4(a)表示腦力勞動工作效率隨室內空氣溫度的變化關系;圖10-4(b)表示腦力勞動相對差錯次數與空氣溫度的變化關系。雖然兩圖中的曲線是在實驗條件下，根據明顯的變化趨勢作出的一般結論，然而，在實際工作條件下，這一結論也得到了證實。上一頁下一頁返回10.2熱環境2.過冷、過熱環境對人體的影響上一頁下一頁返回10.2熱環境2.熱環境對體力勞動的影響實地研究表明，在偏離熱舒區域的環境溫度下從事體力勞動，小事故和缺勤的發生概率增加，車間產量下降。當環境溫度超出有效溫度27℃時，發現需要用運動神經操作、警戒性和決斷技能的工作效率會明顯降低，而非熟練操作工的工作效能比熟練工損失更大。低溫對人的工作效率的影響，最敏感的是手指的精細操作。當手部皮膚溫度降低至15.5℃以下時，手部操作靈活性會急劇下降，人手的肌力和肌動感覺能力都會明顯變差，從而引起操作效率的下降。圖10-5(a)所示為馬口鐵工廠相對產量的季節性變化，表明在高溫條件下會降低重體力勞動的效率。圖10-5(b)所示為軍火工廠相對事故發生率與溫度的關系，表明溫度偏離舒適值將影響事故發生率。上一頁下一頁返回10.2熱環境2.熱環境對體力勞動的影響上一頁下一頁返回10.2熱環境10.2.5熱環境的主觀評價標準1.主觀評價依據熱環境對人體影響的主觀感覺是評價熱環境條件的主要依據之一，幾乎所有的熱環境評價標準都是在研究人的主觀感覺的基礎上制訂的。當調查人數足夠多而且方法適當時，所獲得的資料便可以作為主觀評價的依據。表10-1是對廣州地區居民的調查資料，表10-2是對上海地區工廠工人的調查資料，可供評價熱環境時參考。2.耐受標準若以人不能耐受的溫度作為限度，則低于或高于該限度的溫度稱為可耐溫度，如圖10-6所示。圖中曲線1為高溫可耐限，曲線2為低溫可耐限，兩曲線的中間區域，是人對溫度的主訴可耐區。上一頁下一頁返回10.2熱環境10.2.5熱環境的主觀評價標準上一頁下一頁返10.2熱環境3.安全標準若以不出現生理危象或傷害作用的溫度作為極限標準，則稱它為溫度的安全限度，如圖10-7所示。4.工作效率不受影響的溫度范圍若以保持人的工作效率的溫度為限度，則可確定工作效率不受影響的溫度范圍，圖10-8(a),(b)分別表示工作效率不受影響的允許溫度和溫度范圍。圖10-8(a)中曲線1為復雜操作效率不受影響的限度;曲線2為智力工作效率不受影響的限度;曲線3為生理可耐限度;曲線4為出現虛脫危險的限度。圖(b)中A為工作效率不受影響的溫度范圍，B為生理可耐限度。上一頁下一頁返回10.2熱環境3.安全標準上一頁下一頁返回10.2熱環境5.工業生產熱環境標準①在工業生產中根據作業特征和勞動強度的不同，要求有不同的熱環境。表10-3列出工廠車間內作業區的空氣溫度和濕度標準。②當工業企業和服務性行業工作地點具有生產性熱源，且室外出現本地區夏季室外通風設計實際計算溫度時，其工作地點的溫度高于室外2℃或2℃以上的作業為高溫作業。GB1935-1989標準規定，高溫作業工人在不同工作地點、溫度、不同勞動強度條件下允許持續接觸熱時間不得超過表10-4所列的數值。上一頁返回10.2熱環境5.工業生產熱環境標準上一頁返回10.3光環境10.3.1良好光環境的作用作業場所的光環境，有大然采光和人工照明兩種。利用自然界的大然光源形成作業場所光環境的稱為大然采光(簡稱采光);利用人工制造的光源構成作業場所光環境的稱為人工照明(簡稱照明)。作業場所的合理采光與照明，對生產中的效率、安全和衛生都有重要意義。1.光環境對生產率的影響根據大量的改善光環境而具有一定效果的定量數據和統計分析的結果，可用圖10-9來說明良好光環境的作用。由圖可知，良好的光環境主要是通過改善人的視覺條件(照明生理因索)和改善人的視覺環境(照明心理因索)來達到提高生產率的目的。下一頁返回10.3光環境10.3.1良好光環境的作用下一頁返回10.3光環境2.光環境對安全的影響良好的光環境對降低事故發生率和保護工作人員的視力和安全有明顯的效果。圖10-10(a)表示的是因改善照明和工作場所的粉刷而減少事故發生率的統計資料。從中可以看出，僅改善照明一項，現場事故就減少了32%，全廠事故減少了16.5;如同時改善照明和粉刷，事故的減少就更為顯著。圖10-10(b)所示則說明良好的照明能使事故次數、出錯件數和缺勤人數明顯減少。上一頁下一頁返回10.3光環境2.光環境對安全的影響上一頁下一頁返回10.3光環境10.3.2對光環境的要求照明的目的大致可以分為:以功能為主的明視照明和以舒適感為主的氣氛照明。作業場所的光環境，明視性雖然重要，而環境的舒適感，心情舒暢也是非常重要的。前者與視覺工作對象的關系密切，而后者與環境舒適性的關系很大。為滿足視覺工作和環境舒適性的需要，光環境設計應考慮以下幾項主要的要求。1.設計的基本原則①合理的照度平均水平，在同一環境中，亮度和照度不應過高或過低也不要過于一致而產生單調感;②光線的方向和擴散要合理，避免產生干擾陰影，但可保留必要的陰影使物體有立體感;上一頁下一頁返回10.3光環境10.3.2對光環境的要求上一頁下一頁返回10.3光環境③不讓光線直接照射眼睛，避免產生眩光，而應讓光源光線照射物體或物體的附近，只讓反射光線進入眼睛，以防止晃眼;④光源光色要合理，光源光譜要有再現各種顏色的特性;⑤讓照明和色相協調，使氣氛令人滿意，這稱為照明環境設計美的思考;⑥創造理想的照明環境不能忽視經濟條件的制約，因而必須考慮成本。依據設計基本原則，實現良好照明的特性因索如圖10-11所示。2.照明的照度與照度分布照度是照明設計的數量指標。我國的照度標準是以最低照度值作為設計的標準值。標準規定，生產車間工作面上的最低照度值，不得低于表10-5中所規定的數值。上一頁下一頁返回10.3光環境③不讓光線直接照射眼睛，避免產生眩光，而應讓光10.3光環境3.亮度分布為了形成良好的明視和舒適的照明環境，需要適當的亮度分布。亮度分布可通過規定室內各表面的適宜的反射系數范圍，以組成適當的照度分布來實現。有關亮度分布、室內各表面的反射系數，以及各表面照度分布同各表面反射系數相配合的推薦值如下:①室內各部分的亮度分布的限度見表10-6;②室內各表面反射率的推薦值見表10-7;③照度分布和室內各表面的反射系數推薦值見圖10-12;上一頁下一頁返回10.3光環境3.亮度分布上一頁下一頁返回10.3光環境10.3.3光環境的綜合評價由于光環境設計的目的已從過去單純提高照度轉向創造舒適的照明環境，即由量向質的方向轉化。因而從人因工程學對光環境的要求來看，不僅需要對光環境的視功能進行評價，而且更要對光環境進行綜合評價。1.評價方法該評價方法考慮了光環境中多項影響人的工作效率與心理舒適的因索，通過問卷法獲得主觀判斷所確定的各評價項目所處的條件狀態，利用評價系統來計算各項評分及總的光環境指數，以確定光環境所屬的質量等級。上一頁下一頁返回10.3光環境10.3.3光環境的綜合評價上一頁下一頁返回作業環境分析與評價課件10.3光環境評價方法的問卷形式如表10-8所列，其評價項目包括光環境中10項影響人的工作效率與心理舒適的因索，而每項又包括4個可能狀態，評價人員經過觀察與判斷，從每個項目的各種可能狀態中選出一種最符合自己的觀察與感受的狀態進行答卷。2.評分系統對評價項目的各種可能狀態，按照它們對人的工作效率與心理舒適影響的嚴重程度，賦予逐級增大的分值，用以計算各個項目評分。對問卷的各個評價項目，根據它們在決定光環境質量上具有的相對重要性賦予相應的權值，用以計算總的光環境指數。3.項目評分及光環境指數①項目評分計算式(其結果四舍五入取整數):上一頁下一頁返回10.3光環境評價方法的問卷形式如表10-8所列，其評價項目10.3光環境4.評價結果與質量等級項目評分和光環境指數的計算結果，分別表示光環境各評價項目特征及總的質量水平。各項目評分及光環境質量指數愈大，表示光環境存在的問題愈大，即其質量愈差。為了便于分析和確定評價結果，在該方法中將光環境質量按光環境指數的范圍分為4個質量等級，其質量等級的劃分及其含義見表10-9。上一頁返回10.3光環境4.評價結果與質量等級上一頁返回10.4聲環境10.4.1噪聲對人的影響1.噪聲對工作的影響關于噪聲對不同性質工作的影響，許多國家做過大量的研究。成果表明，噪聲不但影響工作質量，同時也影響工作效率。如果噪聲級達到70dB(A),對各種工作產生的影響表現在以下幾個方面:①通常將會影響工作者的注意力;②對于腦力勞動和需要高度技巧的體力勞動等工種，將會降低工作效率;③對于需要高度集中精力的工種，將會造成差錯;④對于需要經過學習后才能從事的工種，將會降低工作質量;⑤對于不需要集中精力進行工作的情況下，人將會對中等噪聲級的環境產生適應性;下一頁返回10.4聲環境10.4.1噪聲對人的影響下一頁返回10.4聲環境⑥如果已對噪聲適應，同時又要求保持原有的生產能力，將要消耗較多的精力，從而會加速疲勞;⑦對于非常單調的工作，處在中等噪聲級的環境中，噪聲就像一只鬧鐘，將可能產生有益的效果;⑧對能夠遮蔽危險報警信號和交通運行信號的強噪聲環境，還易引發事故。研究還指出，噪聲對人的語言信息傳遞影響最大。如圖10-13(a)所示，交談者相距1m時，在50dB噪聲環境中可用正常聲音交談，但在90dB噪聲環境中應大聲叫喊才能交談。由此還將影響交談者的情緒，如圖10-13(b)所示，在上述情況下，交談者情緒將由正常變為不可忍耐。上一頁下一頁返回10.4聲環境⑥如果已對噪聲適應，同時又要求保持原有的生產能10.4聲環境2.噪聲對聽覺的影響(1)暫時性聽力下降在噪聲作用下，可使聽覺發生暫時性減退，聽覺敏感度降低，可聽17提高。當人離開強噪聲環境而回至安靜環境時，聽覺敏感度不久就會恢復，這種聽覺敏感度的改變是一種生理上的“適應”，稱為暫時性聽力下降。(2)聽力疲勞在持久的強噪聲作用下，聽力減退較大，恢復至原來聽覺敏感度的時間也較長，通常需數小時以上，這種現象稱為聽力疲勞。噪聲引起的聽力疲勞不僅取決于噪聲的聲級，還取決于噪聲的頻譜組成。頻率愈高，引起的疲勞程度愈重。上一頁下一頁返回10.4聲環境2.噪聲對聽覺的影響上一頁下一頁返回10.4聲環境(3)持久性聽力損失如果噪聲連續作用于人體，而聽覺敏感度在休息時間內又來不及完全恢復，時間長了就可能發生持久性聽力損失。另外，如果長期接觸過量的噪聲，聽力17值就不能完全恢復到原來的數值，便造成耳感受器發生器質性病變，進而發展成為不可逆的永久性聽力損失，臨床上稱為噪聲性耳聾，它是一種進行性感音系統的損害。噪聲性耳聾的特點是，在聽力曲線圖上以4000Hz處為中心的聽力損失，即所謂“V”字形病變曲線。噪聲性耳聾的另一特點是，先有高音調缺損，然后是低音調缺損。上一頁下一頁返回10.4聲環境(3)持久性聽力損失如果噪聲連續作用于人體，而10.4聲環境(4)爆震性耳聾上面介紹的都是緩慢形成的噪聲性聽力損失。如果人突然暴露于極其強烈的噪聲環境中，如高達150dB時，人的聽覺器官會發生鼓膜破裂出血。迷路出血，螺旋器(感覺細胞和支持結構)從基底膜急性剝離，一次刺激就有可能使人雙耳完全失去聽力，這種損傷稱為聲外傷，或稱為爆震性耳聾。3.噪聲對機體的其他影響噪聲在90dB以下，對人的生理作用不明顯。90dB以上的噪聲，對神經系統、心血管系統等有明顯的影響。上一頁下一頁返回10.4聲環境(4)爆震性耳聾上面介紹的都是緩慢形成的噪聲性10.4聲環境10.4.2噪聲評價標準1.國外聽力保護噪聲標準為了保護經常受到噪聲刺激的勞動者的聽力，使他們即使長期在噪聲環境中工作，也不致產生聽力損傷和噪聲性耳聾，就應制訂聽力保護噪聲標準。聽力保護噪聲標準以A聲級為主要評價指標，對于非穩定噪聲，則以每大工作8h，連續每周工作40h的等效連續A聲級進行評價。表10-10為國外幾種聽力保護噪聲允許標準。2.我國工業噪聲衛生標準我國1979年頒布的“工業企業噪聲衛生標準”中，對工業企業的生產車間和作業場所的噪聲允許標準的規定見表10-11。上一頁下一頁返回10.4聲環境10.4.2噪聲評價標準上一頁下一頁返回作業環境分析與評價課件10.4聲環境3.環境噪聲標準為了控制環境污染，保證人們的正常工作和休息不受噪聲干擾，ISO規定住宅區室外噪聲允許標準為35~45dB(A，對不同的時間、地區要按表10~12進行修正。非住宅區室內噪聲允許標準見表10-12。上一頁返回10.4聲環境3.環境噪聲標準上一頁返回10.5振動環境10.5.1人體的振動特性人體是一個有生命的有機體，對振動的反應往往是組合性的。研究指出，人體對振動敏感范圍如圖10-15(a)所示，此圖表明了人體暴露在振動環境中分為高頻區和低頻區，同時又分為整體敏感區和局部敏感區。當整體處于1~20Hz的低頻區時，人體隨著頻率不同而發生的不同反應，見圖10-15(b)。10.5.2振動對人體作用的影響因素不同的振動物理參數，將使人體產生不同的反應。振動頻率、作用方向、振動強度是振動作用于人體的主要因索;作用方式、振動波形、暴露時間等因索也相當重要。此外，寒冷是振動引起人體不良反應的重要外界條件之一。振動對人體作用的因索見圖10-16。下一頁返回10.5振動環境10.5.1人體的振動特性下一頁返回10.5振動環境10.5.3振動對人體的影響振動對人的影響，大致有4種情況:①人體剛能感受到振動的信息，即通常所說的“感覺閡”，見圖10-17。人們對剛超過感覺17的振動，一般并不覺得不舒適，即多數人對這種振動是可容忍的。②振動的振幅加大到一定程度時，人就感到不舒適，或者作出“討厭”的反應，這就是“不舒適Ao;。不舒適是一種生理反應，是大腦對振動信息的一種判斷，并沒有產生生理的影響。上一頁下一頁返回10.5振動環境10.5.3振動對人體的影響上一頁下一頁返回10.5振動環境③振動振幅進一步增加，當達到某種程度時，人對振動的感覺就由“不舒適”進到“疲勞閡77A。對超過疲勞閡的振動，不僅有心理的反應，而且也出現生理的反應。這就是說，振動的感受器官和神經系統的功能在振動的刺激下受到影響，并通過神經系統對人體的其他功能產生影響，如注意力的轉移，丁作效率的降低，等等。對剛超過“疲勞閡”的振動來講，振動停止以后，這些生理影響是可以恢復的。④振動的強度繼續增加，就進入到“危險閡77A。超過危險閡時，振動對人不僅有心理、生理的影響，還產生病理性的損傷和病變，且在振動停止后也不能復原，這一界限通常稱為“痛闕”。上一頁下一頁返回10.5振動環境③振動振幅進一步增加，當達到某種程度時，人對作業環境分析與評價課件10.5振動環境10.5.4振動對工作能力的影響上述振動對人的心理效應主要表現為操作能力的變化，而振動對人的工作能力的影響又是多方面的。由于人體與目標的振動，使視覺模糊，對儀表的判讀及精細的視分辨發生困難;由于手腳和人一機界面振動，使動作不協調，操縱誤差增加;由于全身受損顛簸，使語言明顯失真或間斷;由于強烈振動使腦中樞機能水平降低，注意力分散，容易疲勞，從而加劇振動的心理損害。振動負荷導致人的操作能力的降低主要反映在操縱誤差、操作時間、反應時間的變化上，具體如圖10-18所示。上一頁下一頁返回10.5振動環境10.5.4振動對工作能力的影響上一頁下一頁10.5振動環境10.5.5振動的評價1.全身承受振動的評價標準ISO2631《人體承受全身振動的評價指南》是國際標準化組織推薦的振動評價標準。該標準提出，以振動加速度有效值、振動方向、振動頻率和受振持續時間這四個基本振動參數的不同組合，來評價全身振動對人體產生的影響。ISO2631根據振動對人的影響，規定了在1~80Hz振動頻率范圍內人體對振動加速度均方值反應的三種不同感覺界限，即(1)健康與安全界限(EL)當人體承受的振動強度在這個界限內時，人體將保持健康和安全。上一頁下一頁返回10.5振動環境10.5.5振動的評價上一頁下一頁返回10.5振動環境(2)疲勞一降低工作效率界限(FDP)當人體承受的振動在此界限內時，人體將能保持正常的工作效率。(3)舒適降低界限(RCB)當振動強度超過這個界限時，人體將產生不舒適反應。三種界限之間的簡單關系為:上一頁下一頁返回10.5振動環境(2)疲勞一降低工作效率界限(FDP)當人10.5振動環境對于不同的工作環境，應根據具體的工作要求和工作條件，選取上述的評價界限之一作為振動評價的基本標準。如果需要以健康與安全界限或舒適降低界限為評價的基本標準，則可將圖10-19中圖線上的振動加速度有效值乘以2，便可得到“健康與安全界限”;若將圖線上的振動加速度有效值除以3.15,便能得到“舒適降低界限”。IS02631評價標準中的允許界限值可直接用于單頻率正弦振動的評價。按等效的觀點，也可以直接用于集中在1/3倍頻程或更小頻帶中的窄帶隨機振動的評價，但在這種情況下，應當以1/3倍頻程中心頻率處的振動加速度有效值的允許界限值，與相應的1/3倍頻程的實測振動加速度的均方根值相對比較來進行評價。上一頁下一頁返回10.5振動環境對于不同的工作環境，應根據具體的工作要求和工10.5振動環境2.局部承受振動的評價標準國際標準化組織提出的《人對手傳振動暴露的測量和評價指南》(ISO/DIS5349，雖是局部振動標準草案，但已為許多國家所承認，它成為評價局部振動的重要依據。按該標準要求，測試點應在與手接觸的機械之某處(如手柄或手抓取處)。振動定向是根據人體的解剖位置，以第三掌骨頭為坐標原點確定X,Y,Z三個軸向。上一頁下一頁返回10.5振動環境2.局部承受振動的評價標準上一頁下一頁返回10.5振動環境因不同的受振時間，允許不同的接振加速度，如果工作日內接觸振動時間不足4~8h，則無論是連續暴露，還是不規則間斷暴露，或規則間斷暴露，均應按表10-13中的校正系統進行加權計算后評價。表中的系數即各頻帶范圍4~8h容許接觸界限的倍數。如系數為5，即將4一8h最大容許值各項數值乘以5，其余類推。通常，根據接觸時間，由表10-13查出修正系數，然后利用圖10-21所示的相應曲線進行評價。該圖中的橫坐標是倍頻程中心頻率(Hz)，縱坐標為加速度有效值(m/s2);其中1-5條曲線即不同修正系數時韻容許界限。評價時可將手傳振動的測試結果繪制頻譜圖，與ISO/DIS5349的標準曲線相比較，即可對局部接觸振動作出評價。上一頁返回10.5振動環境因不同的受振時間，允許不同的接振加速度，如果10.6有毒環境10.6.1有毒氣體和蒸氣有毒氣體是指常溫、常壓下呈氣態的有害物質。例如，由冶煉過程、發動機排放的一氧化碳;由化工管道、容器或反應器逸出的氯化氫、二氧化硫、氯氣等。有毒蒸氣是指有毒的固體升華，液體蒸發或揮發時形成的蒸氣。工業生產中幾種常見的有毒氣體與人體的關系見表10-14。10.6.2工業粉塵和煙霧工業粉塵是指能較長時間飄浮在作業場所空氣中的固體微粒，其粒子大小多為0.1~10μm。固體物質經機械粉碎或碾磨時可產生粉塵，粉狀原料、半成品和成品在混合、篩分、運送或包裝時有粉塵飛揚。例如，炸藥廠的三硝基甲苯粉塵，干電池廠的錳塵等。下一頁返回10.6有毒環境10.6.1有毒氣體和蒸氣下一頁返回10.6有毒環境霧為懸浮于空氣中的液體微滴，大多由于蒸氣冷凝或液體噴灑形成。例如，噴灑農藥時的藥霧;噴漆時的漆霧;電鍍鉻時的鉻酸霧;金屬酸洗時的硫酸霧等。在生產過程中，如沒有控制毒物的措施，作業環境中均會有大量粉塵和煙霧逸散，從事有關作業的操作者，都有可能接觸這類有害物質而受其危害。粉塵在進入呼吸道后，根據其物理性狀，在呼吸道各部位通過不同方式沉積、儲留，以及最后清除。生產性粉塵根據其理化性質、進入人體的量和作用部位，可引起不同的病變。粉塵主要引起職業性呼吸系統疾患，如塵肺、支氣管哮喘、職業性過敏性肺炎、呼吸系統腫瘤等。此外，粉塵還會引起中毒作用，如吸人鉛、砷、錳等有毒粉塵，能在支氣管和肺泡壁上溶解后吸收，引起中毒癥狀。上一頁下一頁返回10.6有毒環境霧為懸浮于空氣中的液體微滴，大多由于蒸氣冷凝作業環境分析與評價課件10.6有毒環境10.6.3有毒環境的衛生標準我國于1979年重新修訂了《工業企業設計衛生標準》(TJ36-1979),該標準規定車間空氣中有毒氣體、蒸氣及粉塵等共120種有毒物體的最高允許濃度。其中一般作業環境可能接觸的部分有毒物質的最高允許濃度見表10-14。表10-14中的最高允許濃度系指工人工作地點的空氣中有毒物質不能超過的數值。工作地點是指生產過程中經常停留的地點，若經常停留的地點很多，則以整個車間為工作地點。表10-14中數據均以單種有毒物質、穩定發生量及8h工作為前提，若情況不同，可按下述方式進行換算，其換算式為:上一頁返回10.6有毒環境10.6.3有毒環境的衛生標準上一頁返回圖10-1決定舒適程度的環境因素范圍返回圖10-1決定舒適程度的環境因素范圍返回圖10-2人體熱平衡狀態圖返回圖10-2人體熱平衡狀態圖返回圖10-3常用的溫濕圖和舒適區返回圖10-3常用的溫濕圖和舒適區返回圖10-4氣溫對效率和相對差錯的影響返回圖10-4氣溫對效率和相對差錯的影響返回圖10-5溫度對生產率和事故發生率的影響返回圖10-5溫度對生產率和事故發生率的影響返回表10-1在不同氣溫下工廠工人的主觀感覺返回表10-1在不同氣溫下工廠工人的主觀感覺返回表10-2熱環境對人體舒適感影響的主觀評價返回表10-2熱環境對人體舒適感影響的主觀評價返回作業環境分析與評價課件圖10-6人對高溫和低溫的主訴可耐時間返回圖10-6人對高溫和低溫的主訴可耐時間返回圖10-7溫度的安全限度返回圖10-7溫度的安全限度返回圖10-8工作效率不受影響的允許溫度和溫度范圍返回圖10-8工作效率不受影響的允許溫度和溫度范圍返回表10-3工廠車間內作業區的空氣溫度和濕度標準返回表10-3工廠車間內作業區的空氣溫度和濕度標準返回表10-4高溫作業允許持續接觸熱時間限值返回表10-4高溫作業允許持續接觸熱時間限值返回圖10-9良好光環境的作用返回圖10-9良好光環境的作用返回圖10-10照明與事故發生率的關系返回圖10-10照明與事故發生率的關系返回圖10-11良好照明的特性因素返回圖10-11良好照明的特性因素返回表10-5生產車間工作面上的最低照度值下一頁返回表10-5生產車間工作面上的最低照度值下一頁返回表10-5生產車間工作面上的最低照度值上一頁返回表10-5生產車間工作面上的最低照度值上一頁返回表10-6亮度對比最大值返回表10-6亮度對比最大值返回表10-7室內反射率的推薦值返回表10-7室內反射率的推薦值返回圖10-12室內各表面的反射系數和相對照度返回圖10-12室內各表面的反射系數和相對照度返回作業環境分析與評價課件表10-8評價項目及可能狀態的問卷形式下一頁返回表10-8評價項目及可能狀態的問卷形式下一頁返回表10-8評價項目及可能狀態的問卷形式上一頁返回表10-8評價項目及可能狀態的問卷形式上一頁返回表10-9質量等級返回表10-9質量等級返回圖10-13噪聲對語言信息傳遞的影響返回圖10-13噪聲對語言信息傳遞的影響返回表10-10國外聽力保護噪聲允許標準(A聲級)返回表10-10國外聽力保護噪聲允許標準(A聲級)返回表10-11我國工業企業的噪聲允許標準返回表10-11我國工業企業的噪聲允許標準返回表10-12ISO公布的各類環境噪聲標準返回表10-12ISO公布的各類環境噪聲標準返回圖10-15人體對振動的敏感狀況返回圖10-15人體對振動的敏感狀況返回圖10-16振動對人體的影響因素返回圖10-16振動對人體的影響因素返回圖10-17振動的闕值返回圖10-17振動的闕值返回圖10-18振動對操作能力的影響返回圖10-18振動對操作能力的影響返回圖10-19全身振動允許界限返回圖10-19全身振動允許界限返回表10-13修正系數返回表10-13修正系數返回圖10-21局部振動評價曲線返回圖10-21局部振動評價曲線返回表10-14幾種有毒氣體與人體的關系返回表10-14幾種有毒氣體與人體的關系返回表10-14幾種有毒氣體與人體的關系返回表10-14幾種有毒氣體與人體的關系返回第10章作業環境分析與評價10.1概述10.2熱環境10.3光環境10.4聲環境10.5振動環境10.6有毒環境第10章作業環境分析與評價10.1概述10.1概述在人-機-環境系統中，對系統產生影響的一般環境主要有:熱環境、照明、噪聲、振動、粉塵，以及有毒物質等。隨著人類生產活動領域的擴大，影響系統的還有失重、超重、異常氣壓、加速度、電離輻射，以及非電離輻射等特殊環境因索。如果在系統設計的各個階段，盡可能排除各種環境因索對人體的不良影響，使人具有“舒適”的作業環境，這樣不僅有利于保護勞動者的健康與安全，還有利于最大限度地提高系統的綜合效能。因此，作業環境對系統的影響就成為人因工程學研究中的一個重要方面。根據作業環境對人體的影響和人體對環境的適應程度，可把人的作業環境分為四個區域，即:(1)最舒適區各項指標最佳，使人在勞動過程中感到滿意;下一頁返回10.1概述在人-機-環境系統中，對系統產生影響的一般環境主10.1概述(2)舒適區在正常情況下這種環境使人能夠接受，而且不會感到刺激和疲勞;(3)不舒適區作業環境的某種條件偏離了舒適指標的正常值，如果較長時間處于此種環境下，會使人疲勞或影響工效，因此，須采取一定的保護措施，以保證正常工作;(4)不能忍受區若無相應的保護措施，在該環境下人將難以生存。為了能在該環境下工作，必須采取現代化技術手段(如密封)，使人與有害的外界環境隔離開來。上一頁下一頁返回10.1概述(2)舒適區在正常情況下這種環境使人能夠接受，而10.1概述最佳方案是創造一種人體舒適而又有利于工作的環境條件。因此，必須了解環境條件應當保持在什么樣的范圍之內，才能使人感到舒適，而工作效率又能達到最高。圖10-1所示是根據作業環境分區的原則，提供了一個決定舒適程度的環境因索示意圖，以直觀的方式表示了不同舒適程度的范圍。在生產實踐中，由于技術、經濟等各種原因，上述舒適的環境條件有時是難以充分保證的，于是就只能降低要求，創造一個允許的環境，即要求環境條件保證在不危害人體健康和基本不影響工作效率的范圍之內。有時，由于事故、故障等原因，上述基本允許的環境條件也難以充分保證，在這種情況下，必須保證人體不受傷害最低限度的環境條件，創造一個安全的環境。上一頁下一頁返回10.1概述最佳方案是創造一種人體舒適而又有利于工作的環境條10.1概述在人機系統設計中，利用環境控制系統來控制和改善環境只是保障人的健康和安全的一個方面。在很多情況下，由于經濟和技術上的原因，充分控制環境仍不夠理想，為此，就常常需要采用各種個體防護用具來對抗種種不利的環境條件，以保證系統的安全和高效。下面將介紹一般環境因索對人體的影響、防護標準和評價方法等內容，為設計各種舒適環境、允許環境或安全環境提供基礎資料。上一頁返回10.1概述在人機系統設計中，利用環境控制系統來控制和改善環10.2熱環境10.2.1影響熱環境的要素影響熱環境條件的主要因索有:空氣溫度、空氣濕度、空氣流速和熱輻射。這四個要索對人體的熱平衡都會產生影響，而且各要索對機體的影響是綜合的。因此，為了對熱環境進行分析和評價，就必須考慮各個要索對熱環境條件的影響。1.氣溫作業環境中的氣溫除取決于大氣溫度外，還受太陽輻射和作業場所的熱源，如各種冶煉爐、化學反應鍋、被加熱的物體、機器運轉發熱和人體散熱等影響。熱源通過傳導、對流使作業環境的空氣加熱，并通過輻射加熱四周物體，形成第二熱源，擴大了直接加熱空氣的面積，使氣溫升高。下一頁返回10.2熱環境10.2.1影響熱環境的要素下一頁返回10.2熱環境2.氣濕作業環境的氣濕以空氣相對濕度表示。相對濕度在80%以上稱為高氣濕;低于30%稱為低氣濕。高氣濕主要由于水分蒸發與釋放蒸氣所致，如紡織、印染、造紙、制革、縹絲，以及潮濕的礦井、隧道等作業場所常為高氣濕。在冬季的高溫車間可出現低氣濕。3.氣流作業環境中的氣流除受外界風力的影響外，主要與作業場所中的熱源有關。熱源使空氣加熱而上升，室外的冷空氣從門窗和下部空隙進入室內，造成空氣對流。室內外溫差愈大，產生的氣流愈大。上一頁下一頁返回10.2熱環境2.氣濕上一頁下一頁返回10.2熱環境4.熱輻射熱輻射主要指紅外線及一部分可視光線而言。太陽及作業環境中的各種熔爐、開放的火焰、熔化的金屬等熱源均能產生大量熱輻射。紅外線不能直接使空氣加熱，但可使周圍物體加熱。當周圍物體表面溫度超過人體表面溫度時，周圍物體表面則向人體放散熱輻射而使人體受熱，稱為正輻射。相反，當周圍物體表面溫度低于人體表面溫度時，人體表面則向周圍物體輻射散熱，稱為負輻射。負輻射有利于人體散熱，在防暑降溫上有一定的意義。上一頁下一頁返回10.2熱環境4.熱輻射上一頁下一頁返回10.2熱環境10.2.2人體的熱平衡人體所受的熱有兩種來源:一種是機體的代謝產熱;另一種是外界環境熱量作用于體機。機體通過對流、傳導、輻射和蒸發等途徑與外界環境進行熱交換，以保持機體的熱平衡。機體與周圍環境的熱交換可用下式表示:圖10-2為人體熱平衡狀態圖。人體的熱平衡并不是一個簡單的物理過程，而是在神經系統調節下的非常復雜的過程。所以，周圍熱環境各要索雖然經常在變化，而人體的體溫仍能保持穩定。只有當外界熱環境要索發生劇烈變化時，才能對機體產生不良影響。上一頁下一頁返回10.2熱環境10.2.2人體的熱平衡上一頁下一頁返回10.2熱環境10.2.3熱環境對人體的影響1.熱舒適環境熱舒適環境的定義是:人在心理狀態上感到滿意的熱環境。所謂心理上感到滿意，就是既不感到冷，又不感到熱。影響熱舒適環境有六個主要因索，其中四個與環境有關，即空氣的干球溫度、空氣中的水蒸氣分壓力、空氣流速，以及室內物體和壁面輻射溫度;另外有兩個因索與人有關，即人的新陳代謝和服裝。此外，還與一些次要因索有關，例如大氣壓力、人的肥胖程度和人的汗腺功能等。為了建立符合人們心理要求的熱舒適環境，可由圖10-3來了解其主要影響因索的相互關系和最佳組合。上一頁下一頁返回10.2熱環境10.2.3熱環境對人體的影響上一頁下一頁返回10.2熱環境2.過冷、過熱環境對人體的影響人體具有較強的恒溫控制系統，可適應較大范圍的熱環境條件。但是，人處于遠遠偏離熱舒適范圍、并可能導致人體恒溫控制系統失調的熱環境中，將對人體造成傷害。10.2.4熱環境對工作的影響1.熱環境對腦力勞動的影響為了提供公共建筑內的熱舒適條件，曾對室內空氣溫度與腦力勞動的關系進行過大量試驗。圖10-4(a)表示腦力勞動工作效率隨室內空氣溫度的變化關系;圖10-4(b)表示腦力勞動相對差錯次數與空氣溫度的變化關系。雖然兩圖中的曲線是在實驗條件下，根據明顯的變化趨勢作出的一般結論，然而，在實際工作條件下，這一結論也得到了證實。上一頁下一頁返回10.2熱環境2.過冷、過熱環境對人體的影響上一頁下一頁返回10.2熱環境2.熱環境對體力勞動的影響實地研究表明，在偏離熱舒區域的環境溫度下從事體力勞動，小事故和缺勤的發生概率增加，車間產量下降。當環境溫度超出有效溫度27℃時，發現需要用運動神經操作、警戒性和決斷技能的工作效率會明顯降低，而非熟練操作工的工作效能比熟練工損失更大。低溫對人的工作效率的影響，最敏感的是手指的精細操作。當手部皮膚溫度降低至15.5℃以下時，手部操作靈活性會急劇下降，人手的肌力和肌動感覺能力都會明顯變差，從而引起操作效率的下降。圖10-5(a)所示為馬口鐵工廠相對產量的季節性變化，表明在高溫條件下會降低重體力勞動的效率。圖10-5(b)所示為軍火工廠相對事故發生率與溫度的關系，表明溫度偏離舒適值將影響事故發生率。上一頁下一頁返回10.2熱環境2.熱環境對體力勞動的影響上一頁下一頁返回10.2熱環境10.2.5熱環境的主觀評價標準1.主觀評價依據熱環境對人體影響的主觀感覺是評價熱環境條件的主要依據之一，幾乎所有的熱環境評價標準都是在研究人的主觀感覺的基礎上制訂的。當調查人數足夠多而且方法適當時，所獲得的資料便可以作為主觀評價的依據。表10-1是對廣州地區居民的調查資料，表10-2是對上海地區工廠工人的調查資料，可供評價熱環境時參考。2.耐受標準若以人不能耐受的溫度作為限度，則低于或高于該限度的溫度稱為可耐溫度，如圖10-6所示。圖中曲線1為高溫可耐限，曲線2為低溫可耐限，兩曲線的中間區域，是人對溫度的主訴可耐區。上一頁下一頁返回10.2熱環境10.2.5熱環境的主觀評價標準上一頁下一頁返10.2熱環境3.安全標準若以不出現生理危象或傷害作用的溫度作為極限標準，則稱它為溫度的安全限度，如圖10-7所示。4.工作效率不受影響的溫度范圍若以保持人的工作效率的溫度為限度，則可確定工作效率不受影響的溫度范圍，圖10-8(a),(b)分別表示工作效率不受影響的允許溫度和溫度范圍。圖10-8(a)中曲線1為復雜操作效率不受影響的限度;曲線2為智力工作效率不受影響的限度;曲線3為生理可耐限度;曲線4為出現虛脫危險的限度。圖(b)中A為工作效率不受影響的溫度范圍，B為生理可耐限度。上一頁下一頁返回10.2熱環境3.安全標準上一頁下一頁返回10.2熱環境5.工業生產熱環境標準①在工業生產中根據作業特征和勞動強度的不同，要求有不同的熱環境。表10-3列出工廠車間內作業區的空氣溫度和濕度標準。②當工業企業和服務性行業工作地點具有生產性熱源，且室外出現本地區夏季室外通風設計實際計算溫度時，其工作地點的溫度高于室外2℃或2℃以上的作業為高溫作業。GB1935-1989標準規定，高溫作業工人在不同工作地點、溫度、不同勞動強度條件下允許持續接觸熱時間不得超過表10-4所列的數值。上一頁返回10.2熱環境5.工業生產熱環境標準上一頁返回10.3光環境10.3.1良好光環境的作用作業場所的光環境，有大然采光和人工照明兩種。利用自然界的大然光源形成作業場所光環境的稱為大然采光(簡稱采光);利用人工制造的光源構成作業場所光環境的稱為人工照明(簡稱照明)。作業場所的合理采光與照明，對生產中的效率、安全和衛生都有重要意義。1.光環境對生產率的影響根據大量的改善光環境而具有一定效果的定量數據和統計分析的結果，可用圖10-9來說明良好光環境的作用。由圖可知，良好的光環境主要是通過改善人的視覺條件(照明生理因索)和改善人的視覺環境(照明心理因索)來達到提高生產率的目的。下一頁返回10.3光環境10.3.1良好光環境的作用下一頁返回10.3光環境2.光環境對安全的影響良好的光環境對降低事故發生率和保護工作人員的視力和安全有明顯的效果。圖10-10(a)表示的是因改善照明和工作場所的粉刷而減少事故發生率的統計資料。從中可以看出，僅改善照明一項，現場事故就減少了32%，全廠事故減少了16.5;如同時改善照明和粉刷，事故的減少就更為顯著。圖10-10(b)所示則說明良好的照明能使事故次數、出錯件數和缺勤人數明顯減少。上一頁下一頁返回10.3光環境2.光環境對安全的影響上一頁下一頁返回10.3光環境10.3.2對光環境的要求照明的目的大致可以分為:以功能為主的明視照明和以舒適感為主的氣氛照明。作業場所的光環境，明視性雖然重要，而環境的舒適感，心情舒暢也是非常重要的。前者與視覺工作對象的關系密切，而后者與環境舒適性的關系很大。為滿足視覺工作和環境舒適性的需要，光環境設計應考慮以下幾項主要的要求。1.設計的基本原則①合理的照度平均水平，在同一環境中，亮度和照度不應過高或過低也不要過于一致而產生單調感;②光線的方向和擴散要合理，避免產生干擾陰影，但可保留必要的陰影使物體有立體感;上一頁下一頁返回10.3光環境10.3.2對光環境的要求上一頁下一頁返回10.3光環境③不讓光線直接照射眼睛，避免產生眩光，而應讓光源光線照射物體或物體的附近，只讓反射光線進入眼睛，以防止晃眼;④光源光色要合理，光源光譜要有再現各種顏色的特性;⑤讓照明和色相協調，使氣氛令人滿意，這稱為照明環境設計美的思考;⑥創造理想的照明環境不能忽視經濟條件的制約，因而必須考慮成本。依據設計基本原則，實現良好照明的特性因索如圖10-11所示。2.照明的照度與照度分布照度是照明設計的數量指標。我國的照度標準是以最低照度值作為設計的標準值。標準規定，生產車間工作面上的最低照度值，不得低于表10-5中所規定的數值。上一頁下一頁返回10.3光環境③不讓光線直接照射眼睛，避免產生眩光，而應讓光10.3光環境3.亮度分布為了形成良好的明視和舒適的照明環境，需要適當的亮度分布。亮度分布可通過規定室內各表面的適宜的反射系數范圍，以組成適當的照度分布來實現。有關亮度分布、室內各表面的反射系數，以及各表面照度分布同各表面反射系數相配合的推薦值如下:①室內各部分的亮度分布的限度見表10-6;②室內各表面反射率的推薦值見表10-7;③照度分布和室內各表面的反射系數推薦值見圖10-12;上一頁下一頁返回10.3光環境3.亮度分布上一頁下一頁返回10.3光環境10.3.3光環境的綜合評價由于光環境設計的目的已從過去單純提高照度轉向創造舒適的照明環境，即由量向質的方向轉化。因而從人因工程學對光環境的要求來看，不僅需要對光環境的視功能進行評價，而且更要對光環境進行綜合評價。1.評價方法該評價方法考慮了光環境中多項影響人的工作效率與心理舒適的因索，通過問卷法獲得主觀判斷所確定的各評價項目所處的條件狀態，利用評價系統來計算各項評分及總的光環境指數，以確定光環境所屬的質量等級。上一頁下一頁返回10.3光環境10.3.3光環境的綜合評價上一頁下一頁返回作業環境分析與評價課件10.3光環境評價方法的問卷形式如表10-8所列，其評價項目包括光環境中10項影響人的工作效率與心理舒適的因索，而每項又包括4個可能狀態，評價人員經過觀察與判斷，從每個項目的各種可能狀態中選出一種最符合自己的觀察與感受的狀態進行答卷。2.評分系統對評價項目的各種可能狀態，按照它們對人的工作效率與心理舒適影響的嚴重程度，賦予逐級增大的分值，用以計算各個項目評分。對問卷的各個評價項目，根據它們在決定光環境質量上具有的相對重要性賦予相應的權值，用以計算總的光環境指數。3.項目評分及光環境指數①項目評分計算式(其結果四舍五入取整數):上一頁下一頁返回10.3光環境評價方法的問卷形式如表10-8所列，其評價項目10.3光環境4.評價結果與質量等級項目評分和光環境指數的計算結果，分別表示光環境各評價項目特征及總的質量水平。各項目評分及光環境質量指數愈大，表示光環境存在的問題愈大，即其質量愈差。為了便于分析和確定評價結果，在該方法中將光環境質量按光環境指數的范圍分為4個質量等級，其質量等級的劃分及其含義見表10-9。上一頁返回10.3光環境4.評價結果與質量等級上一頁返回10.4聲環境10.4.1噪聲對人的影響1.噪聲對工作的影響關于噪聲對不同性質工作的影響，許多國家做過大量的研究。成果表明，噪聲不但影響工作質量，同時也影響工作效率。如果噪聲級達到70dB(A),對各種工作產生的影響表現在以下幾個方面:①通常將會影響工作者的注意力;②對于腦力勞動和需要高度技巧的體力勞動等工種，將會降低工作效率;③對于需要高度集中精力的工種，將會造成差錯;④對于需要經過學習后才能從事的工種，將會降低工作質量;⑤對于不需要集中精力進行工作的情況下，人將會對中等噪聲級的環境產生適應性;下一頁返回10.4聲環境10.4.1噪聲對人的影響下一頁返回10.4聲環境⑥如果已對噪聲適應，同時又要求保持原有的生產能力，將要消耗較多的精力，從而會加速疲勞;⑦對于非常單調的工作，處在中等噪聲級的環境中，噪聲就像一只鬧鐘，將可能產生有益的效果;⑧對能夠遮蔽危險報警信號和交通運行信號的強噪聲環境，還易引發事故。研究還指出，噪聲對人的語言信息傳遞影響最大。如圖10-13(a)所示，交談者相距1m時，在50dB噪聲環境中可用正常聲音交談，但在90dB噪聲環境中應大聲叫喊才能交談。由此還將影響交談者的情緒，如圖10-13(b)所示，在上述情況下，交談者情緒將由正常變為不可忍耐。上一頁下一頁返回10.4聲環境⑥如果已對噪聲適應，同時又要求保持原有的生產能10.4聲環境2.噪聲對聽覺的影響(1)暫時性聽力下降在噪聲作用下，可使聽覺發生暫時性減退，聽覺敏感度降低，可聽17提高。當人離開強噪聲環境而回至安靜環境時，聽覺敏感度不久就會恢復，這種聽覺敏感度的改變是一種生理上的“適應”，稱為暫時性聽力下降。(2)聽力疲勞在持久的強噪聲作用下，聽力減退較大，恢復至原來聽覺敏感度的時間也較長，通常需數小時以上，這種現象稱為聽力疲勞。噪聲引起的聽力疲勞不僅取決于噪聲的聲級，還取決于噪聲的頻譜組成。頻率愈高，引起的疲勞程度愈重。上一頁下一頁返回10.4聲環境2.噪聲對聽覺的影響上一頁下一頁返回10.4聲環境(3)持久性聽力損失如果噪聲連續作用于人體，而聽覺敏感度在休息時間內又來不及完全恢復，時間長了就可能發生持久性聽力損失。另外，如果長期接觸過量的噪聲，聽力17值就不能完全恢復到原來的數值，便造成耳感受器發生器質性病變，進而發展成為不可逆的永久性聽力損失，臨床上稱為噪聲性耳聾，它是一種進行性感音系統的損害。噪聲性耳聾的特點是，在聽力曲線圖上以4000Hz處為中心的聽力損失，即所謂“V”字形病變曲線。噪聲性耳聾的另一特點是，先有高音調缺損，然后是低音調缺損。上一頁下一頁返回10.4聲環境(3)持久性聽力損失如果噪聲連續作用于人體，而10.4聲環境(4)爆震性耳聾上面介紹的都是緩慢形成的噪聲性聽力損失。如果人突然暴露于極其強烈的噪聲環境中，如高達150dB時，人的聽覺器官會發生鼓膜破裂出血。迷路出血，螺旋器(感覺細胞和支持結構)從基底膜急性剝離，一次刺激就有可能使人雙耳完全失去聽力，這種損傷稱為聲外傷，或稱為爆震性耳聾。3.噪聲對機體的其他影響噪聲在90dB以下，對人的生理作用不明顯。90dB以上的噪聲，對神經系統、心血管系統等有明顯的影響。上一頁下一頁返回10.4聲環境(4)爆震性耳聾上面介紹的都是緩慢形成的噪聲性10.4聲環境10.4.2噪聲評價標準1.國外聽力保護噪聲標準為了保護經常受到噪聲刺激的勞動者的聽力，使他們即使長期在噪聲環境中工作，也不致產生聽力損傷和噪聲性耳聾，就應制訂聽力保護噪聲標準。聽力保護噪聲標準以A聲級為主要評價指標，對于非穩定噪聲，則以每大工作8h，連續每周工作40h的等效連續A聲級進行評價。表10-10為國外幾種聽力保護噪聲允許標準。2.我國工業噪聲衛生標準我國1979年頒布的“工業企業噪聲衛生標準”中，對工業企業的生產車間和作業場所的噪聲允許標準的規定見表10-11。上一頁下一頁返回10.4聲環境10.4.2噪聲評價標準上一頁下一頁返回作業環境分析與評價課件10.4聲環境3.環境噪聲標準為了控制環境污染，保證人們的正常工作和休息不受噪聲干擾，ISO規定住宅區室外噪聲允許標準為35~45dB(A，對不同的時間、地區要按表10~12進行修正。非住宅區室內噪聲允許標準見表10-12。上一頁返回10.4聲環境3.環境噪聲標準上一頁返回10.5振動環境10.5.1人體的振動特性人體是一個有生命的有機體，對振動的反應往往是組合性的。研究指出，人體對振動敏感范圍如圖10-15(a)所示，此圖表明了人體暴露在振動環境中分為高頻區和低頻區，同時又分為整體敏感區和局部敏感區。當整體處于1~20Hz的低頻區時，人體隨著頻率不同而發生的不同反應，見圖10-15(b)。10.5.2振動對人體作用的影響因素不同的振動物理參數，將使人體產生不同的反應。振動頻率、作用方向、振動強度是振動作用于人體的主要因索;作用方式、振動波形、暴露時間等因索也相當重要。此外，寒冷是振動引起人體不良反應的重要外界條件之一。振動對人體作用的因索見圖10-16。下一頁返回10.5振動環境10.5.1人體的振動特性下一頁返回10.5振動環境10.5.3振動對人體的影響振動對人的影響，大致有4種情況:①人體剛能感受到振動的信息，即通常所說的“感覺閡”，見圖10-17。人們對剛超過感覺17的振動，一般并不覺得不舒適，即多數人對這種振動是可容忍的。②振動的振幅加大到一定程度時，人就感到不舒適，或者作出“討厭”的反應，這就是“不舒適Ao;。不舒適是一種生理反應，是大腦對振動信息的一種判斷，并沒有產生生理的影響。上一頁下一頁返回10.5振動環境10.5.3振動對人體的影響上一頁下一頁返回10.5振動環境③振動振幅進一步增加，當達到某種程度時，人對振動的感覺就由“不舒適”進到“疲勞閡77A。對超過疲勞閡的振動，不僅有心理的反應，而且也出現生理的反應。這就是說，振動的感受器官和神經系統的功能在振動的刺激下受到影響，并通過神經系統對人體的其他功能產生影響，如注意力的轉移，丁作效率的降低，等等。對剛超過“疲勞閡”的振動來講，振動停止以后，這些生理影響是可以恢復的。④振動的強度繼續增加，就進入到“危險閡77A。超過危險閡時，振動對人不僅有心理、生理的影響，還產生病理性的損傷和病變，且在振動停止后也不能復原，這一界限通常稱為“痛闕”。上一頁下一頁返回10.5振動環境③振動振幅進一步增加，當達到某種程度時，人對作業環境分析與評價課件10.5振動環境10.5.4振動對工作能力的影響上述振動對人的心理效應主要表現為操作能力的變化，而振動對人的工作能力的影響又是多方面的。由于人體與目標的振動，使視覺模糊，對儀表的判讀及精細的視分辨發生困難;由于手腳和人一機界面振動，使動作不協調，操縱誤差增加;由于全身受損顛簸，使語言明顯失真或間斷;由于強烈振動使腦中樞機能水平降低，注意力分散，容易疲勞，從而加劇振動的心理損害。振動負荷導致人的操作能力的降低主要反映在操縱誤差、操作時間、反應時間的變化上，具體如圖10-18所示。上一頁下一頁返回10.5振動環境10.5.4振動對工作能力的影響上一頁下一頁10.5振動環境10.5.5振動的評價1.全身承受振動的評價標準ISO2631《人體承受全身振動的評價指南》是國際標準化組織推薦的振動評價標準。該標準提出，以振動加速度有效值、振動方向、振動頻率和受振持續時間這四個基本振動參數的不同組合，來評價全身振動對人體產生的影響。ISO2631根據振動對人的影響，規定了在1~80Hz振動頻率范圍內人體對振動加速度均方值反應的三種不同感覺界限，即(1)健康與安全界限(EL)當人體承受的振動強度在這個界限內時，人體將保持健康和安全。上一頁下一頁返回10.5振動環境10.5.5振動的評價上一頁下一頁返回10.5振動環境(2)疲勞一降低工作效率界限(FDP)當人體承受的振動在此界限內時，人體將能保持正常的工作效率。(3)舒適降低界限(RCB)當振動強度超過這個界限時，人體將產生不舒適反應。三種界限之間的簡單關系為:上一頁下一頁返回10.5振動環境(2)疲勞一降低工作效率界限(FDP)當人10.5振動環境對于不同的工作環境，應根據具體的工作要求和工作條件，選取上述的評價界限之一作為振動評價的基本標準。如果需要以健康與安全界限或舒適降低界限為評價的基本標準，則可將圖10-19中圖線上的振動加速度有效值乘以2，便可得到“健康與安全界限”;若將圖線上的振動加速度有效值除以3.15,便能得到“舒適降低界限”。IS02631評價標準中的允許界限值可直接用于單頻率正弦振動的評價。按等效的觀點，也可以直接用于集中在1/3倍頻程或更小頻帶中的窄帶隨機振動的評價，但在這種情況下，應當以1/3倍頻程中心頻率處的振動加速度有效值的允許界限值，與相應的1/3倍頻程的實測振動加速度的均方根值相對比較來進行評價。上一頁下一頁返回10.5振動環境對于不同的工作環境，應根據具體的工作要求和工10.5振動環境2.局部承受振動的評價標準國際標準化組織提出的《人對手傳振動暴露的測量和評價指南》(ISO/DIS5349，雖是局部振動標準草案，但已為許多國家所承認，它成為評價局部振動的重要依據。按該標準要求，測試點應在與手接觸的機械之某處(如手柄或手抓取處)。振動定向是根據人體的解剖位置，以第三掌骨頭為坐標原點確定X,Y,Z三個軸向。上一頁下一頁返回10.5振動環境2.局部承受振動的評價標準上一頁下一頁返回10.5振動環境因不同的受振時間，允許不同的接振加速度，如果工作日內接觸振動時間不足4~8h，則無論是連續暴露，還是不規則間斷暴露，或規則間斷暴露，均應按表10-13中的校正系統進行加權計算后評價。表中的系數即各頻帶范圍4~8h容許接觸界限的倍數。如系數為5，即將4一8h最大容許值各項數值乘以5，其余類推。通常，根據接觸時間，由表10-13查出修正系數，然后利用圖10-21所示的相應曲線進行評價。該圖中的橫坐標是倍頻程中心頻率(Hz)，縱坐標為加速度有效值(m/s2