第十节 人机作业环境

　　(一)光的度量

　　光通量(1uminous flux) 从光源辐射出来、能引起人眼视觉的光能量辐射速率(单位时间内从光源辐射出来，能引起人眼视觉的光辐射能)。

　　发光强度(1uminous intensity)光源在给定方向的发光强度，用在该方向的单位立体角。发光强度的单位是坎德拉(cd，candela)，简称坎。

　　亮度(1uminance) 单位面积光源表面上(在给定方向上)的发光强度。亮度的单位是坎[德拉]每平方米，cd/m2。

　　照度(illuminance，illumination) (在被光源照射的面上)投射在单位面积上的光通量。照度的单位是勒克斯(1x，lux)，简称勒。

　　1.照明与疲劳

　　因为亮光下瞳孔缩小，视网膜上成象更为清晰，视物清楚。当照明不良时，因反复努力辨认，易使视觉疲劳，工作不能持久。

　　(二)照明对作业的影响

　　视觉疲劳的症状

　　眼睛疲劳的视觉症状有：眼睛乏累、怕光刺眼、眼痛、视力模糊、眼充血、出眼屎以及流泪等。

　　眼睛疲劳还会引起视力下降、眼球发胀、头痛以及其它疾病而影响健康，工作失误甚至造成工伤。

　　2.事故与照明

　　事故的数量与工作环境的照明条件有密切的关系。

　　事故统计资料表明，事故产生的原因虽然是多方面的，但照度不足则是重要的影响因素。

　　人依靠眼睛可获得约87%的外来消息，而眼睛只有通过光的作用在物体上才能获得印象，故色彩有唤起人的第一视觉的作用。

　　色彩能改变室内环境空气气氛，色彩会影响视觉的印象。故有经验的建筑师和室内设计师都十分重视色彩对人的物理的、生理的和心理的作用，十分重视色彩能唤起人的联想和情感的效果，以期在室内设计中创造富有性格、层次和美感的色彩环境。

　　二、色彩环境

　　1、颜色的特性

　　1)色调

　　2)明度

　　3)彩度

　　2、色彩对人的影响

　　1)色彩对生理的影响

　　2)色彩对心里的影响

　　2.色彩对心理的影响

　　1)色彩的冷暖感

　　2)色彩的轻重感

　　3)色彩的尺度感

　　4)色彩的距离感

　　5)色彩的软硬感

　　6)色彩的情绪感

　　三、微气候环境

　　热环境条件就是通常说的气候条件;室内热环境也就是室内的微小气候环境。

　　热环境的4个基本参量是：空气温度、空气湿度、热辐射和气流速度

　　1.空气温度

　　空气温度是评价热环境的主要指标，它分为舒适温度和允许温度。

　　舒适温度是指人的主观感觉舒适的温度或指人体生理上的适宜温度。常用的是以人主观感觉到舒适的温度作为舒适温度。

　　允许温度通常是指基本上不影响人的工作效率、身心健康和安全的温度范围。其温度范围一般是舒适温度±(3～5)℃。对人的工作效率有影响的低温，通常是在10℃以下。低温对人体最普遍的伤害是冻伤。当人体的深部温度降到27℃以下时，人即濒临死亡。

　　低温对人的工作效率的影响最敏感的是手指的精细操作。

　　2.空气湿度

　　空气的干湿程度即空气湿度。湿度有绝对湿度和相对湿度两种。作业环境的湿度通常采用相对湿度来表示。相对湿度在70%以上称为高气湿，低于30%称为低气湿。空气相对湿度对人体的热平衡和温热感有重大作用，特别是在高温或低温的条件下，高气湿对人体的作用就更明显。高温高湿时，人体散热更加困难;低温高湿下人会感到更加阴冷。一般情况下，相对湿度在30%～70%时感到舒适。

　　3.气流速度

　　气流主要是在温度差形成的热压力作用下产生的。在室外的舒适温度的范围内，一般气流速度为0.15m/s时，人即可感到空气新鲜。在室内，即使温度适宜，由于空气流动速度小，也会有沉闷感。

　　4.热辐射

　　热辐射包括太阳辐射和人体与其周转环境之间的辐射。任何两种不同温度的物体之间都有热辐射存在，它不受空气影响，直至两物体的温度相平衡为止。当物体温度高于人体皮肤温度时，热量从物体向人体辐射而使人体受热，称为正辐射;相反，热量从人体向物体辐射时，称为负辐射。人体对负辐射有利于人体散热，在防暑降温上有一定意义。

　　温度、温度、风速和热辐射对人体的影响有时可以相互替代，某一条件的变化对人体的影响，可由另一条件的变化所补偿。

　　(二)人体对微气候环境的感受与评价

　　1.人体的热交换与平衡

　　人要保持体温，体内的产热量应与对环境的散热量及吸热量相平衡。人体的热平衡议程式为：

　　S=M-W-H

　　式中

　　S——人体单位时间储热量;

　　M——人体单位时间能量代谢量;

　　W——人体单位时间所做的功;

　　H——人体单位时间向体外散发的热量。

　　当M>W+H时，人感到热;当M

　　(1)人体单位时间辐射热交换量,取决于热辐射强度、面积、服装热阻值、反射率、平均环境温度和皮肤温度等。

　　(2)人体单位时间对流热交换量，取决于气流速度、皮肤表面积、对流传热系数、服装热阻值、气温及皮肤温度等。

　　(3)人体单位时间蒸发热交换量，取决于皮肤表面积、服装热阻值、蒸发散热系数及相对湿度等。蒸发散热主要是指从皮肤表面出汗和由肺部排出水分的蒸发作用带走热量。在热环境中，增加气流速度，降低湿度，可加快汗水蒸发，达到散热目的。

　　(4)人体单位时间传导热交换量取决于皮肤与物体温差和接触而积的大小及传导系数。不知不觉的散热可能对人体产生有害的影响。因此需要用适当的材料构成人与物接触点(桌面、椅面、控制器、底板等)。

　　2.人体对微气候环境的主观感觉

　　“舒适”有两种含义，一种是指主观感到的舒适;另一种是指人体生理上的适宜度。比较常用的是以人的主观感觉作为标准的舒适度。人的工作效率与所处环境舒适度感受通常为正相关。

　　(1)舒适的温度

　　(2)舒适的温度

　　(3)舒适的风速

　　3.微气候环境的综合评价

　　要综合评价微气候环境。目前，评价微气候环境有四种方法或指标。

　　(1)有效漫度(感觉温度)

　　(2)不适指数

　　(3)三球温度指数(WBGT)

　　(4)卡他度

　　(三)微气候环境对人体的影响

　　1、高温作业环境对人体的影响

　　(1)高温环境使人心率和呼吸加快

　　(2)湿热环境对中枢神经系统具有抑制作用

　　(3)高温环境，人的水分和盐分大量丧失

　　2、低温作业环境对人体的影响

　　(1)做好采暖和保暖工作

　　(2)提高作业负荷

　　(3)个体保护

　　(4)采用热辐射取暖

　　人体在低温下，皮扶血管收缩，体表温度降低，使辐射和对流散热达到最小程度。在严重的冷暴露中，皮肤血管处于极度的收缩状态，流至体表的血流量显著下降或完全停滞，当局部温度降至组织冰点(-5℃)以下时，组织就发生冻结，造成局部冻伤。

　　手的操作效率和手温及手部皮肤温度密切相关。手的解觉敏感性临界皮温是10℃以下，手的操作效率会显著降低。