5第五章 作业环境
我国采暖通风和空调设计规范(TJ19-75)• 规定的 中 工作场所风速如下表:
工作场所允许风速 室内温度湿度基数 温度C 湿度% 18 40-60 20 40-60 22 40-60 24 40-60 26 40-60 允许风速 (M/S) 0.2 0.25 0.3 0.4 0.5
高温、低温的影响
式中 Eo为室内某一点的照度;Ew为与Eo同一 时间的室外照度。 常以采光系数的最低值作为设计标准值。
生产车间工作面上的采光系数量低值
必要的最低照度设计用的天空照度值
为确保室内所必需的最低限度的照度,在进行采光设 计时,采用通常出现的低天空照度值作为设计依据。 将某种条件下的天空照度值乘以选用的采光系数,就 可计算出某种条件下室内某点的天然光照度。
由于直射阳光变化大,不能用它作为稳定光源, 而是把天空光及其反射光作为天然采光的光源。 又因天空光也有相当大的变化,室内天然光照 度也随之变化,所以像人工照明那样来决定照 度标准是困难的。在采光设计中将天然采光系 数作为天然采光设计的指标,对于室内某一点 的采光系数c,可按下列公式计算:
c Eo 100% Ew
但这种有效温度没有考虑热辐射,因此美国 于 1981年提出了新的有效温度(ET*),在数 广泛应用于户外作业环境的评价,对于已经适 值上大于常规有效温度。大部分人的舒适范围在 ET*23.9-26.7℃。 应的人的极限是31.1℃。
温度环境对人体舒适感影响的主观评价
工厂车间内作业区的空气温度和湿度标准
测定工作场所的照度, 可以使用光电照度计。 • 工作场所内部空间的照度受人工照明, 自然采光以 及设备布臵, 反射系数等多方面的影响, 因此应考 虑选择什么地方作为测量位臵。 一般站立工作时取 地面上方85厘米, 坐着工作时取40厘米高度处进行 测量。
2.亮度
亮度是物体表面单位面积向视线方向发出光或 反射光强度。 • 灯泡的亮度就是灯泡产生的光的一个精确测量, 计算机荧光屏发出的光也可以用亮度来表示。 另外亮度也可以用来测量物体表面的反射光, 因此亮度也与物体的折射率有关系. 亮度的测量单位为坎德拉/每平方米(cd/m2)。
分为无感蒸发和发汗两种方式。当气温超过 传导 正辐射很敏感,对负辐射比较迟钝。 体表温度,前三种散热方式都失效,蒸发成 对流 为唯一的散热途径。 辐射 蒸发
热交换方程
S M W R C E
S——人体的蓄热状态; M——人体代谢产生热量; R——人体皮肤通过辐射与外界环境交换的热量(人体皮肤从外界环境 吸收辐射热为正值,反之散出辐射热为负值); C——人体皮肤与外界环境通过对流形式所交换的热量(人体皮肤从外 界吸热为正值,散失热量为负值); W——人体对外做功消耗的热量; E——人体通过皮肤表面汗液蒸发时带走的热量。
当△S =0,身体处于热平衡;当△S>0,热平衡被破坏, 体温升高,不平衡程度过大则会导致死亡;△S <0也是如 此。 影响人体热交换的主要因素是气温、湿度、气流和周围物 体表面温度。
温度的测量
常规有效温度(ET) 湿黑球温度(WBGT)
室外炎热环境 是在一定的气温、湿度、气流下人的主观 WBGT=0.7自然湿球温度+0.2黑球温度+0.1干球温度 感受指标。当一定气温、湿度、气流给人的 热感觉与一定温度、湿度=100%、风速=0是一 室内、晚上、阴天 样的,则有效温度等同于后者基准温度。 WBGT=0.7自然湿球温度+0.3黑球温度
3. 衣服
衣着对舒适温度的影响是可想而知的, 穿厚衣服对 环境舒适温度的要求较低。
4. 地域
人由于在不同地区的冷, 热环境中长期生活和工作, 对环境习惯不同, 对舒适温度的要求也不相同。
5. 性别, 年龄等
女子的舒适温度比男子高0.55℃; 40• 以上的人比 岁 青年人约高0.55℃.
人体的热平衡
人体所受的热有两种来源:一种是机体 的代谢产热;另一种是外界环境热量作 直接接触固体、液体来传递热量的方式。人 用于机体。机体通过对流、传导、辐射、 所穿的衣服和接触的物体都能传递一部分热 通过气体、液体交换热量的方式。气流速度 蒸发等途径与外界环境进行热交换,以 量,但由于衣服是热的不良导体,所以所散 和人与介质之间的温差使决定散发热量快慢 通过物体将电磁辐射转移热量的方式。当周围 保持机体的热平衡。 热量很少。 的主要因素。 物体表面温度高于身体温度,物体向人体辐射 汗水转变为水蒸气从人体吸收热量的方式。 人体的热交换方式 热量,成为正辐射。反之称为负辐射。人体对
二、对光环境的要求
照明的目的大致可以分为,以功能为主的明 视照明和以舒适感为主的气氛照明。 作业场所的光环境,明视性虽然重要,而环境 的舒适感,心情舒畅也是非常重要的。前者与 视觉工作对象的关系密切,而后者与环境舒适 性的关系很大。 为满足视觉工作和环境舒适性的需要,光环境 设计应考虑以下几项主要要求。
热辐射 热辐射主要指红外线及一部分可视线而言。太 阳及作业环境中的各种熔炉、开放火焰、熔化 的金属等热源均能产生大量热辐射。红外线不 能直接使空气加热,但可使周围物体加热。当 周围物体表面温度超过人体表面温度时,周围 物体表面则向人体放散热辐射而使人体受热, 称为正辐射。相反,当周围物体表面温度低于 人体表面温度时,人体表面则向周围物体辐射 散热,称为负辐射。负辐射有利于人体散热, 在防暑降温上有一定的意义。
第五章
作业环境
温度 照明 噪音 颜色 振动
作业环境区域
根据作业环境对人体的影响和人体对环境的适应程度, 可把人的作业环境分为四个区域
(1)最舒适区 各项指标最佳,使人在劳动过程中感到满 意 (2)舒适区 在正常情况下这种环境使人能够接受,而且 不会感到刺激和疲劳; (3)不舒适区 作业环境的某种条件偏离了舒适指标的正 常值,较长时间处于此种环境会使人疲劳或影响工效, 因此,需采取一定的保护措施,以保证正常工作; (4)不能忍受区 若无相应的保护措施,在该环境下人将 难以生存,为了能在该环境下工作,必须采取现代化技 术手段(如密封),使人与有害的外界环境隔离开来。
低温
低温ห้องสมุดไป่ตู้健康的危害不如高温严重,主要症状是冻 疮,但也会引起体温过低导致死亡。 低温严重影响体力劳动,减小身体做功能力,导 致肌肉力量降低。低温还会使得触觉灵敏度大大降 低,手工任务绩效受到影响。
第二节
照明
一、良好光环境的作用
作业场所的光环境,有天然采光和人工照明。利用自然 界的天然光源形成作业场所光环境的叫天然采光(简称 采光); 利用人工制造的光源构成作业场所光环境的称人工照明 (简称照明)。作业场所的合理采光与照明,对生产中的 效率、安全和卫生都有重要意义。
舒适的湿度
一般为40-60%。 湿度在70%以上为高气湿, 在30%• 下为低气湿。 在不同的空气湿度下, 以 人的感觉不同。 据研究者推荐, 室内空气 湿度X(%)与室内温度T的关系应为: X = 188 - 7.2 T (T <26)
舒适的风速
在工作人数不多的房间里, 空气流动的最佳速度为 0.3M/S; 而在拥挤的房间里为0.4M/S。 室内温度和 湿度很高时, 空气流速最好是1-2M/S。 日本药学会推荐不同季节最佳风速: 春秋季为0.30.4M/S; 夏季为0.4-0.5M/S, 冬季为0.2-0.3M/S。
1.设计的基本原则 ①合理的照度平均水平,同一环境中,亮度和 照度不应过高或过低,也不要过于一致而产生 单调感; ②光线的方向和扩散要合理,避免产生干扰阴 影,但可保留必要阴影,使物体有立体感; ③不让光线直接照射眼晴,避免产生眩光,而 应让光源光线照射物体或物体的附近,只让反 射光线进入眼睛,以防止晃眼;
气温
作业环境中的气温除取决于大气温度外,还受 太阳辐射和作业场所的热源,如各种冶炼炉、 化学反应锅、被加热的物体、机器运转发热和 人体散热等影响。热源通过传导、对流使作业 环境的空气加热,并通过辐射加热四周物体, 形成第二热源,扩大了直接加热空气的面积, 使气温升高。
气湿 作业环境的气湿以空气相对湿度表示。相对湿度在 80%以上称为高气湿;低于30%称为低气湿。高气 湿主要由于水份蒸发与释放蒸气所致,如纺织、印染、 造纸、制革以及潮湿的矿井、隧道等作业场所常为高 气湿。在冬季的高温车间可出现低气湿。 气流 作业环境中的气流除受外界风力的影响外,主要与作 业场所中的热源有关。热源使空气加热而上升,室外 的冷空气从门窗和下部空隙进入室内,造成空气对流。 室内外温差愈大,产生的气流愈大。
三、照明的测量:照度与亮度
1.照度
光通量是指光能从光源发射出来的速率,单位为流 明lm。• 度是被照单位面积上所接受的光通量, 我 照 们平时所说的照明强度就是指照度水平。 照度的测量单位是勒克思Lx,1 勒克思 = 1 流明/ 平方米。
各种环境条件下的照度强度 环境条件 照度(Lx) 黑夜 0.01-0.1 月夜 0.02-0.2 阴天室内 5-50 阴天室外 50-500 晴天室内 100-1000 晴天室外 2000-100000 夜晚室内照明 50-500 读书所需照明 50
在设计温度时, 也应考虑下列因素:
1. 季节 舒适温度在夏季偏高, 冬季偏低。 2. 劳动条件 不同的劳动条件下舒适的温度是不相同的。 下面是在室内湿度为50%时, 某些劳动的舒适温度范围: 坐着从事脑力劳动(办公室, 调度室).........18-24 坐着从事轻体力劳动(操纵, 小零件分类).....18-23 站着从事轻体力劳动(车工, 铣工)...........17-22 站着从事重体力劳动(沉重零件安装).........15-21 很重的体力劳动...........................14-20 在有很强烈热辐射的情况下, 气温还要低些.
高温