人機工程學第三章人與環(huán)境的界面設計

1、第9章 人與環(huán)境的界面設計第8章鏈接第10章鏈接9.1人體對環(huán)境的適應程度1. 分區(qū) 最舒適區(qū)、舒適區(qū)、不舒適區(qū)、不能忍受區(qū), 見fflM2. 創(chuàng)造良好作業(yè)環(huán)境的途徑1）對現(xiàn)有的作業(yè)環(huán)境進行評價，針對存在問題采取改 善措施。2）在設計階段就充分運用一切技術(shù)資料，對作業(yè)環(huán)境 予以充分論證和考慮，提出妥善解決不良環(huán)境因素的方 法。9. 2人與熱環(huán)境9.2.1影響熱環(huán)境的要素1. 氣溫：傳導、對流、輻射（第二熱源）2. 氣濕：相對濕度在80%以上稱為高氣濕，在30%以下為 低氣濕。3. 氣流：溫差愈大，產(chǎn)生的氣流愈大。4. 熱輻射：正輻射（使人體受熱），負輻射（使人體散 熱）。9.2.2人體的熱平衡

2、人體所受熱源：1）機體代謝產(chǎn)熱；2）外界作用的環(huán)境熱量，見圖92人機機體熱平衡方程:s=o人體處于動態(tài)熱平衡狀態(tài)S0S0產(chǎn)熱多于散熱，人體體溫升高散熱多于產(chǎn)熱，人體體溫下降心上9. 2. 3熱環(huán)境對人體的影響1. 熱舒適環(huán)境人在心理狀態(tài)上感到滿意的環(huán)境。 影響熱舒適環(huán)境的主要因素如下：1）環(huán)境因素 氣溫、氣濕、氣流速度、輻射熱 最適合的濕度0%與氣溫tC之間的關(guān)系0（%）=188-7.2 t （C）2）人的因素新陳代謝、服裝,2. 過冷、過熱環(huán)境對人體的影響1）低溫凍傷2）低溫的全身性影響3）高溫燙傷t26 C見圖9-34）全身性高溫反映9.2.4熱環(huán)境對工作的影響1.熱環(huán)境對腦力勞動的影響表

3、現(xiàn)在效率和相對差錯次數(shù)兩方面，見圖94。2.熱環(huán)境對體力勞動的影響表現(xiàn)在操作效率和事故發(fā)生率兩方面。工作時的溫度最好在15.5C27 C,見圖9-5925熱環(huán)境的主觀評價標準1主觀評價依據(jù)：熱環(huán)境對人體影響的主觀感覺包 括6個方面的因素：空氣溫度、熱輻射溫度、空氣相對 濕度、氣流速度、人體溫度、皮膚溫度，參閱表91, 表9-22耐受標準，見圖963安全標準，見4工作效率不受影響的濕度范圍，見圖竺5工業(yè)生產(chǎn)熱環(huán)境標準，參閱表93,表949. 3人與光環(huán)境9.3.1良好光環(huán)境的作用，見圖99天然采光：利用自然界的天然光源形成作業(yè)場所的光 環(huán)境。人工照明：利用人工制造的光源構(gòu)成作業(yè)場所的光環(huán) 境。1

4、. 光源對生產(chǎn)率的影響通過改善人的視覺條件（照明生理因素）和改善人的 視覺環(huán)境（照明心理因素）來提高勞動生產(chǎn)率。2. 光環(huán)境對安全的影響良好光環(huán)境使事故次數(shù)、出錯件數(shù)和缺勤人數(shù)都明顯 減少，見圖910。們932對光環(huán)境的要求1 設計的基本原則1）合理的照度平均水平2）光線的方向和擴散要合理3）不讓光線直接照射眼睛4）光源光色要合理5）讓照明和色相協(xié)調(diào)6）不能忽視經(jīng)濟條件的制約，見圖911人機工2天然光照度和采光系數(shù)C,參見表表96 C=En/EwxlOO% 室內(nèi)某一點的照度； Ew與同一時刻的室外照度3. 照明的照度與照度分布，見圖9-12,參閱表97,它表明被照面上光的強弱，以被照場所光通的

5、面積 密度來表示E=d0i/dA4. 亮度分布，參閱表98,表995. 光的方向性和擴散性6. 光源色和顯色性，參閱9-10,表911ariIII1）色溫，當熱輻射光源的光譜與加熱到溫度為Tc的黑 體發(fā)出的光譜分布相似時，將該溫度Tc稱為該光源的 色溫，見圖913。2）顯色性，參閱表912,表9139.3.3色彩環(huán)境1.色彩的感情效果，參閱表914,見2.環(huán)境色彩的選擇，參閱表9159.3.4光環(huán)境的綜合評價1 評價方法，參閱表9162.評分系統(tǒng)3.項目評分及光環(huán)境指數(shù)(1)項目評分計算式(其結(jié)果四舍五入取整數(shù))s (n)二工P(m)V(n,ni)/D(n,ni)mm式中，S(n)為第n個評價

6、項目的評分,0S(n)100;若對m個狀態(tài)求和；P(m)為第m個狀態(tài)的分值，依狀態(tài)編號1、厶彳、4為序，分別為、10 50 100, V(n,m)為第n個評價項目的第m個狀態(tài)所得票數(shù)。(2)總的光環(huán)境計算式(其結(jié)果四舍五入取整數(shù)) S=S(n)W(n)/工 W(n)式中，S為光環(huán)境指數(shù),0S120dB （B）,較前者造成內(nèi)耳永久性的損傷; 若L140dB （B）,國能形成嚴重的腦損傷。9.4.2影響噪聲對機體作用的因素1噪聲強度（越強）；2.接觸時間（越長）；3. 噪聲的頻譜（高頻，窄頻帶）；4. 噪聲類型和接觸方式（脈沖噪聲和持續(xù)接觸）卅5. 個體差異；6.其他有害因素的翹善在。9.4.3音

7、樂調(diào)節(jié)1.生產(chǎn)性音樂的要求純體力勞動及無須集中注意力的工作，以節(jié)奏清晰， 速度較快而輕松的音樂為好；單調(diào)發(fā)悶的工作，以娛樂味的音樂為好；需要集中注意力的工作（腦力勞動），以速度稍慢、 節(jié)奏不明顯，旋律舒緩的音樂為好。2. 生產(chǎn)性音樂的效果研究認為，音樂對工作效率的影響作用有正、反兩方 面，有時不起作用。所以音樂調(diào)節(jié)是因時、因地、因工 種、因人而異的，要慎重選用。944噪聲評價標準!=國外聽力保護噪聲標準，參閱表9-18;工業(yè)噪聲衛(wèi)生標 準，參閱表9J9；環(huán)境噪聲標準，參閱表9209. 5人與振動環(huán)境951人體的振動特性，見圖9-18外部刺激使人體產(chǎn)生內(nèi)部響應。對人體產(chǎn)生三種作用力：慣性力（質(zhì)量

8、）;粘性阻尼力 （阻尼）;彈性力（剛度）。人是一個多自由度的振動系統(tǒng)，其中：第一共振峰：48Hz,對胸腔影響最大； 第二共振縫:10-12HZ,對腹腔影響最大;第三共振縫：2025Hz,頻率再增高，在人體內(nèi)傳遞逐步衰減，對生理效應的影響相應減少。 顯然，對人體影響最大的是低頻區(qū)。95.2影響振動對機體的作用因素，見圖9J91 振動頻率1）倍頻程下；f2上；fo中；b帶寬易=2fp fo2=i2、b=f2fi=f、fo2=2f12=f22/2fo=31.5,63,125,250,500,lk,2k,4k,8k,16k2）1/3倍頻程f2=21/3fPfo2=fif2 =21/3f12=f22/2

9、1/3 b=f2-f1 =(21/6-24/6) f0=25,31.5,39.7,50,63,80,100,125,1602 作用方向分為垂直（上下），橫向（左右），縱向（前后）3.振動強度以加速度度量振動強度最為廣泛4.作用方式5.振動波形953振動對人體的影響，見圖920954振動對工作能力的影響，見圖2型 9.5.5振動的評價,1全身承受振動的評價標準，見圖久22（1）健康與安全的界限（EL）（2）疲勞一降低工作效率界限（FDP）（3）舒適降低界限（RCB）三種界限的簡單關(guān)系為EL=2FDP （兩者相差6db）pnpRCB u（兩者相差10db）3.152局部振動評價標準，見圖923,圖

10、924,參閱表9229.6人與毒物環(huán)境961有毒氣體和蒸汽，參閱表9219.6.2工業(yè)粉塵和煙霧963有毒環(huán)境的衛(wèi)生標準表921中數(shù)據(jù)均以單種毒物，穩(wěn)定發(fā)生量及8小時為前 提，否則，應進行換算：C8=+ C/ T -不同作業(yè)時間(h)i=l, 2對應的作業(yè)環(huán)節(jié)數(shù) M一毒物的最高允許濃度當工作地點存在兩種以上毒物時，可按下式評價:G c2cn 廠L+-+ gg&矗1二、5dLI002OOF可耐時間/min圖96安全區(qū)16-：87-29-40-51_62-7310min h高溫癥狀區(qū)543 2(a)滸腳耳目、min(b)H4境餡鬧、。C莒2O253O35営45濕球溫度/ C5 SS良好的照明照明和

11、粉刷改善前改善照明照明和粉刷都改善后O工傷事故次數(shù)出錯次數(shù)由于疲勞而缺勤者名3111111111200 1X50 lx200 lx50 lx200 lx50 lxo O4 3頂棚的照度（相對值” 頂棚的反射0.3-0. 9 I率最小0乞墻壁的反射系數(shù)視覺工作0. 308的照度匚二n_|（相對值）1.0視覺工作對象 的反射系數(shù)地面照度 （相對值）10墻壁的照度（相對值）廠 0.5 0.8 地面的反射系數(shù)0.20.4生活，學校辦公照明工商業(yè)照明z a12510 2050 100 200 500 1 000 2 00000 Oo Oo O5 4 3 2000000O照度/lx活動性1.00. 50-

12、0.5-1.0l.Or情緒0.5-0.5-T暖和感1.0-0.5-0_0-0.5-1.0-明度飽和度色調(diào)11IIIIIII IIR YYGGBBPP R234568RYGBP11 1 1 134567卩 999999交談者之間的距離/m o57 67 77 87 97 107 117 痂M、dB(A)(a)K9.15(b)125 250 500 1000 2000 4 000 8 000Hz2020406080正常聽力-加權(quán)分貝/dB一般的不舒適感覺4. 59 Hz下額不適6 8 Hz胸腔疼痛5 7 Hz說話困難 1320 Hz 喉部不適 12 18 Hz呼吸不暢一 13 Hz 自我感覺肌肉收縮1. 59 Hz 下身疼痛_ 4. 5 10 Hz呼吸困難4 8 HzL-背痛8 12 Hz 一便急10. 516 Hz 一尿頻10 18 Hz肌肉高度緊張1320 Hz(b)正弦振動-復合止弦振動-隨機