第7章：人的作业环境

1、human factors lab, management school, xian jiaotong university, china人因工程西安交通大学管理学院西安交通大学管理学院孙林岩教授孙林岩教授team of prof. sun l. y. school of managementxian jiaotong university篇章总汇篇章总汇总论总论o第第1 1章章 人因工程概述人因工程概述o第第2 2章章 人因工程的研究方法与工具人因工程的研究方法与工具基础篇基础篇o第第3 3章章 人体测量人体测量o第第4 4章章 人体生理特性人体生理特性o第第5 5章章 人的心理认知特征人的

2、心理认知特征o第第6 6章章 人的信息处理人的信息处理o第第7 7章章 人的作业环境人的作业环境应用篇应用篇o第第8 8章章 作业空间设计作业空间设计o第第9 9章章 肌肉骨骼失调及其预防肌肉骨骼失调及其预防o第第1010章章 脑力负荷与脑力工作绩效提升脑力负荷与脑力工作绩效提升o第第1111章章 人机界面设计人机界面设计扩展篇扩展篇o第第1212章章 可用性可用性o第第1313章章 安全性安全性team of prof. sun l. y. school of managementxian jiaotong university第第7 7章章 人的作业环境人的作业环境o 温度温度o 照明照明

3、o 噪声噪声o 运动环境运动环境 作业环境直接影响人机环境系作业环境直接影响人机环境系统的效率和操作者的身心健康与安全，统的效率和操作者的身心健康与安全，是人因工程的重要研究方面。是人因工程的重要研究方面。在系统设计的各阶段，尽可能的排在系统设计的各阶段，尽可能的排除各种环境因素对人体的不良影响，除各种环境因素对人体的不良影响，使人具有舒适的作业环境，将有利于使人具有舒适的作业环境，将有利于保护劳动者的健康安全和最大限度的保护劳动者的健康安全和最大限度的提高系统的综合效能。提高系统的综合效能。本章主要介绍温度、噪声、照明和本章主要介绍温度、噪声、照明和振动等一般环境条件对人的工作效率振动等一般

4、环境条件对人的工作效率和健康的影响以及对这些环境条件的和健康的影响以及对这些环境条件的改善。改善。 team of prof. sun l. y. school of managementxian jiaotong university7.1 温度温度 o 温度是评价作业环境气候条件的主要指标。温度是评价作业环境气候条件的主要指标。o 温度与气压、空气电离度以及空气污染等指标温度与气压、空气电离度以及空气污染等指标都是构成环境的重要方面。都是构成环境的重要方面。o 它们对人的健康、舒适和工作绩效都有很大的它们对人的健康、舒适和工作绩效都有很大的影响。影响。team of prof. sun l

5、. y. school of managementxian jiaotong university7.1.1热热交交换过换过程程o 人类自身具有适应气候条件的生理调节机制人类自身具有适应气候条件的生理调节机制 o 调节的机制主要是收缩或扩张机体深处和体表的调节的机制主要是收缩或扩张机体深处和体表的血管、出汗和发抖血管、出汗和发抖 o 人体通过新陈代谢过程将化学能转化为热能和机人体通过新陈代谢过程将化学能转化为热能和机械能械能 o 新陈代谢来的能量大约有新陈代谢来的能量大约有70转变成热量散发掉转变成热量散发掉了，只有大约了，只有大约25变成机械能变成机械能 team of prof. sun

6、l. y. school of managementxian jiaotong university7.1.1热热交交换过换过程程p热交换方式热交换方式 身体与环境间热交换方式有四种身体与环境间热交换方式有四种： 传导：通过直接接触固体，液体来传递热量传导：通过直接接触固体，液体来传递热量 对流：通过气体或液体来交换热量对流：通过气体或液体来交换热量 辐射：通过物体间电磁辐射而转移热能辐射：通过物体间电磁辐射而转移热能 蒸发：物体形态转变过程中需要从人体吸收热量蒸发：物体形态转变过程中需要从人体吸收热量 例如从汗水转变为水蒸气例如从汗水转变为水蒸气 team of prof. sun l. y

7、. school of managementxian jiaotong universityp 热交换方程式热交换方程式: : 其中：其中：s=s=体内体内热热能含量（存能含量（存储储）的）的变变化量化量 m新新陈陈代代谢谢的的热热量量 w劳动劳动消耗的消耗的热热量量 r辐辐射交射交换换的的热热量量 c对对流交流交换换的的热热量量 e蒸蒸发发的的热热量量损损失失新陈代谢是正的，因为该过程产生热能。新陈代谢是正的，因为该过程产生热能。蒸发总是负的，因为该过程总是损失热能。下页图气温和墙面温度组合中蒸发总是负的，因为该过程总是损失热能。下页图气温和墙面温度组合中蒸发、辐射和传导散热的百分比蒸发、辐

8、射和传导散热的百分比假如身体处于热平衡状态，将是零假如身体处于热平衡状态，将是零sm wrce()7.1.1热热交交换过换过程程team of prof. sun l. y. school of managementxian jiaotong university7.1.2热热舒适舒适 p 气流对热舒适的影响气流对热舒适的影响 人们对头顶（即头，颈肩和背部）的空气流动最敏感。短头发的人人们对头顶（即头，颈肩和背部）的空气流动最敏感。短头发的人比长头发人对气流的感受更迟钝。比长头发人对气流的感受更迟钝。p 低湿度对热舒适的影响低湿度对热舒适的影响 低湿度能引起鼻腔、喉咙和皮肤干燥，嘴唇干裂，对气

9、味也更敏感。低湿度能引起鼻腔、喉咙和皮肤干燥，嘴唇干裂，对气味也更敏感。当相对湿度小于或等于当相对湿度小于或等于3030时，戴和不戴隐性眼镜的人都会感到由时，戴和不戴隐性眼镜的人都会感到由低湿度带来的对眼睛的刺激。低湿度带来的对眼睛的刺激。p 衣着对热舒适的影响衣着对热舒适的影响 衣着的绝热性是影响热交换的一个主要因素衣着的绝热性是影响热交换的一个主要因素 ；另一个影响热交换的；另一个影响热交换的因素是衣料对湿气的渗透性因素是衣料对湿气的渗透性 。热舒适环境热舒适环境是指人在心理状态上感到满意的热环境。所谓心理上感到满是指人在心理状态上感到满意的热环境。所谓心理上感到满意，就是既不感到冷，又不

10、感到热，我们称作意，就是既不感到冷，又不感到热，我们称作热舒适热舒适。影响热舒适环境的。影响热舒适环境的因素有很多，与环境有关的主要因素有四个：空气温度、湿度、空气流动因素有很多，与环境有关的主要因素有四个：空气温度、湿度、空气流动和周围物体的表面温度，这些因素的相互作用是相当复杂的。和周围物体的表面温度，这些因素的相互作用是相当复杂的。 team of prof. sun l. y. school of managementxian jiaotong university7.1.3高温高温 o 高温对生理的影响高温对生理的影响 q10q10效应效应 心血管反应：血管扩张心血管反应：血管扩张

11、，升高皮肤温度，心率增加，升高皮肤温度，心率增加 出汗，汗液蒸发散热，但是汗滴不散热出汗，汗液蒸发散热，但是汗滴不散热 热病：热疹（痱子）热病：热疹（痱子） 、热痉挛、热痉挛 、热衰竭、热衰竭 、中暑、中暑 等等在高温情况下，身体吸收或产生的热量比散发的在高温情况下，身体吸收或产生的热量比散发的热量更多。这会导致身体内核温度上升，出现疾热量更多。这会导致身体内核温度上升，出现疾病，甚至死亡。病，甚至死亡。 team of prof. sun l. y. school of managementxian jiaotong university7.1.3高温高温p个体差异与高温个体差异与高温 对高

12、温的忍耐度存在个体差异的因素有：对高温的忍耐度存在个体差异的因素有： 身体健康状况：身体越健康，对工作热环境忍耐度身体健康状况：身体越健康，对工作热环境忍耐度越大越大 老龄化：老人适应性差老龄化：老人适应性差 性别：女性对热的适应能力比男性差性别：女性对热的适应能力比男性差 脂肪：大量的脂肪脂肪：大量的脂肪 ，不利于散热，不利于散热 酒精：饮酒易于引起中暑酒精：饮酒易于引起中暑 ，不利于散热，不利于散热team of prof. sun l. y. school of managementxian jiaotong university7.1.3高温高温p对高温的适应性对高温的适应性 经常工作

13、于热环境中的人表现出对高温明显的适应性经常工作于热环境中的人表现出对高温明显的适应性 出汗效率的提高出汗效率的提高 简短的日常暴露对维持适应性是必须的简短的日常暴露对维持适应性是必须的 暴露中不补充水分可能会延缓适应性的产生暴露中不补充水分可能会延缓适应性的产生 人们对热适应的能力有很大的差异人们对热适应的能力有很大的差异team of prof. sun l. y. school of managementxian jiaotong university7.1.3高温高温p 高温的各项指标高温的各项指标 热压指标热压指标hishis：它是现有的综合性最好的指标之一，但由它是现有的综合性最好的

14、指标之一，但由于太复杂而未普遍使用于太复杂而未普遍使用 热指标：热指标：它是对热和湿度影响人体自身冷却能力的量度。它是对热和湿度影响人体自身冷却能力的量度。热指标量度表示在下页图中，每条线代表了对人有相同的总热指标量度表示在下页图中，每条线代表了对人有相同的总体影响的空气温度和相对湿度的组合。体影响的空气温度和相对湿度的组合。team of prof. sun l. y. school of managementxian jiaotong university7.1.3高温高温 美国国家气象服务机构的热指标美国国家气象服务机构的热指标team of prof. sun l. y. school

15、 of managementxian jiaotong university7.1.3高温高温o 高温对绩效的影响高温对绩效的影响1.1.对体力工作的影响对体力工作的影响 : :在有效温度升至大约28et时，并不影响人的生产效率 ,温度再升高则降低效率2.2.对运动神经绩效的影响对运动神经绩效的影响 ： 绩效的影响与工作类型有关 警觉的变化、意志和体温的影响 3.3.对安全行为的影响对安全行为的影响 : :工人的不安全行为与环境温度的关系为“u”字型，在1723wbgt之间，工人不安全行为比例最小team of prof. sun l. y. school of managementxian

16、jiaotong university7.1.3高温高温o 高温环境下的保护措施高温环境下的保护措施 空气调节空气调节 改变任务改变任务 劳逸结合劳逸结合 保护措施保护措施team of prof. sun l. y. school of managementxian jiaotong university7.1.3高温高温案例案例 目前，国内工业生产中的爆作、火灾、剧毒目前，国内工业生产中的爆作、火灾、剧毒化学物泄漏等穴难性事故频发；恐怖分子利用爆化学物泄漏等穴难性事故频发；恐怖分子利用爆炸、生化毒剂袭击等各种手段危害公众安全的威炸、生化毒剂袭击等各种手段危害公众安全的威胁增加。消防队员等应

17、急救险人员是人民生命财胁增加。消防队员等应急救险人员是人民生命财产的守护神，保障应急救援人员的人身安危成为产的守护神，保障应急救援人员的人身安危成为救援的前提，设计开发耐高温防护服、消防服等救援的前提，设计开发耐高温防护服、消防服等防护服装，提高应急救援防护服的防护水平就成防护服装，提高应急救援防护服的防护水平就成为关键。为关键。 随着社会的不断发展，耐高温热防护服的舒随着社会的不断发展，耐高温热防护服的舒适性越来越得到了人们的重视。人体生理学、医适性越来越得到了人们的重视。人体生理学、医学、信息科学等相关领域的新技术会促进耐高温学、信息科学等相关领域的新技术会促进耐高温热几防护服的智能化。在

18、研究新型耐高温防护服热几防护服的智能化。在研究新型耐高温防护服的时候，充分发挥新检测技术和数据处理相结合的时候，充分发挥新检测技术和数据处理相结合的潜力，将催生舒适性更强、防护性更全面的耐的潜力，将催生舒适性更强、防护性更全面的耐高温热防护服。高温热防护服。team of prof. sun l. y. school of managementxian jiaotong university7.1.4低温低温 o 低温对生理的影响低温对生理的影响 低温可引起体温过低，通常表现为体温低于低温可引起体温过低，通常表现为体温低于3535。最初阶段表现为。最初阶段表现为不辨方向，冷淡，幻觉或兴奋。当体

19、温进一步降低时，人可能昏迷，不辨方向，冷淡，幻觉或兴奋。当体温进一步降低时，人可能昏迷，甚至死亡。在极端的低温下，身体的新陈代谢速率变慢，身体需要甚至死亡。在极端的低温下，身体的新陈代谢速率变慢，身体需要更少的氧气。更少的氧气。低温对生理的影响主要有两种： 血管收缩血管收缩 寒颤寒颤 在严酷的低温环境下，最常见的冷伤害是冻疮冻疮 低温对健康危害的严重性比高温小。虽然低温也会使低温对健康危害的严重性比高温小。虽然低温也会使人死亡，当体内温度降至人死亡，当体内温度降至2828以下时，会危及生命，以下时，会危及生命，但很少发生。但很少发生。 team of prof. sun l. y. schoo

20、l of managementxian jiaotong university7.1.4低温低温 o对低温的适应对低温的适应 人重复地暴露于冷环境中，新陈代谢速率也会提高人重复地暴露于冷环境中，新陈代谢速率也会提高 技能、经验和健康状况对低温的的适应很重要技能、经验和健康状况对低温的的适应很重要 人体适应能力有限，做好保护工作才是关键人体适应能力有限，做好保护工作才是关键p低温的主观感受低温的主观感受 舒适或不适的感觉与皮肤温度有一定的关系舒适或不适的感觉与皮肤温度有一定的关系教材中表7-2说明各种感觉时的平均皮肤温度和手部皮肤温度 o低温的指标低温的指标 风冷指数风冷指数wciwciteam

21、 of prof. sun l. y. school of managementxian jiaotong university7.1.4低温低温 o低温对绩效的影响低温对绩效的影响 体力劳动：体力劳动：身体核心温度每降低 1，最大作业量下降46% 触觉灵敏度：触觉灵敏度：灵敏度下降 手工任务绩效手工任务绩效 ：不损害绩效的下限为以平均手部皮肤温度计为 1318 跟踪任务的绩效跟踪任务的绩效 ：周围温度为413时跟踪任务受到寒冷的显著影响 反应时间：反应时间：影响不大，但确实存在不利影响 脑力活动脑力活动 ：低温对脑力劳动的影响的证据不明确team of prof. sun l. y. sch

22、ool of managementxian jiaotong university7.1.4低温低温 o 低温环境下的保护措施低温环境下的保护措施 使用手套使用手套 在特定条件下使用半截手套 使用辅助加热器使用辅助加热器 取暖设施取暖设施 暴露于寒冷中往往会有一个或几个相关的指标（像皮肤温度，手皮肤温度，身体核心温度，空气温度，工作绩效等超过合理的忍耐水平。当超过这些忍耐水平时，人应到取暖的地方（像暖和的房间暖和一段时间再进行工作。 team of prof. sun l. y. school of managementxian jiaotong university7.1.4低温低温 usb

23、usb供电的防寒手套供电的防寒手套 itit人士和经常与电脑打交道的人看到这个肯定会一下子叫出人士和经常与电脑打交道的人看到这个肯定会一下子叫出来，好主意啊！要知道在冬天敲键盘是多么痛苦的事，有了来，好主意啊！要知道在冬天敲键盘是多么痛苦的事，有了这个这个usbusb加热手套，再配上两种温度调节，让你在冬天里也加热手套，再配上两种温度调节，让你在冬天里也能够轻松应付繁重工作能够轻松应付繁重工作 。案例案例team of prof. sun l. y. school of managementxian jiaotong university7.2 照明照明当人们在室内或夜间活动时，通常必须要有一

24、定形式的人工照明。当人们在室内或夜间活动时，通常必须要有一定形式的人工照明。人工照明系统的设计确实对那些使用该环境的人的绩效和舒适感以及人们人工照明系统的设计确实对那些使用该环境的人的绩效和舒适感以及人们对环境的有效反应有影响。对环境的有效反应有影响。照明工程既是一种艺术又是一种科学。照明工程既是一种艺术又是一种科学。科学性的方面包括对各种照明参数的测量和高能效的照明系统的设计。科学性的方面包括对各种照明参数的测量和高能效的照明系统的设计。艺术性体现在给含光源来创作，艺术性体现在给含光源来创作， 像饭店、橱窗里的特殊照明，或完成一个特殊像饭店、橱窗里的特殊照明，或完成一个特殊的色彩设计的色彩设

25、计 。良好的照明环境能使工作人员心情愉快，良好的照明环境能使工作人员心情愉快，提高办公效率提高办公效率 明亮的照明能提高人们的购买欲望明亮的照明能提高人们的购买欲望 team of prof. sun l. y. school of managementxian jiaotong university7.2.1光光p 光是能使视网膜产生兴奋和产生视觉的辐射能源光通量光通量()() ：基本的光学量。法定计量单位是流明法定计量单位是流明( lm） 1lm1lm（555nm)=0.0015w555nm)=0.0015w 即在人眼最敏感的波段内，1lm的光通量相当于0.0015w的功率 光强度光强度(

26、i)(i) ：是用光源发出的每单位立体角()的流明量测算的。单位是坎德拉单位是坎德拉（cd）。i=/i=/ 其中i指发光强度（cd），指光通量（lm），指立体角（sr）照明度照明度(e) (e) ：光源置于一球面内部，照到球面内表面任一点的光量。如每平方米光通量为1流明（lm/m2）则称照明度(e)为一勒克司（勒克司（lx）。e=/se=/s亮度亮度(l)(l) ：离开一表面的每单位面积的光量。国际单位是坎德拉每平方米（国际单位是坎德拉每平方米（cd/m2） 反射系数反射系数 ：表面反射的光量与照到该表面的光量的比。对于一个完全漫射的表面，反射系数反射系数 亮度亮度/ /照明度照明度team

27、of prof. sun l. y. school of managementxian jiaotong university7.2.1光光o 光的颜色光的颜色 光波波长不同，光颜色也不光波波长不同，光颜色也不同，眼睛对各种波长的光线同，眼睛对各种波长的光线敏感程度不同敏感程度不同 。 在高亮度下在高亮度下 ，眼睛对绿光是，眼睛对绿光是最敏感的最敏感的 ；照明度下降时；照明度下降时 ，眼睛对波长为眼睛对波长为500500纳米左右的纳米左右的光是敏感的。光是敏感的。 从亮视觉到微光视觉的敏感从亮视觉到微光视觉的敏感性的变化称为普尔钦效应。性的变化称为普尔钦效应。应用该效应的一个实例是把应用该效应

28、的一个实例是把靶子做成蓝绿色以提高夜间靶子做成蓝绿色以提高夜间的可视性。的可视性。光线有两个来源光线有两个来源 ：白炽体（白炽体（“热热”光源，像太阳，光源，像太阳，照明器或火焰）照明器或火焰）发光体（发光体（“冷冷”光源，即在周围光源，即在周围能看到的发射光线的物体）。能看到的发射光线的物体）。白光包含大部分波长，且各种波长近白光包含大部分波长，且各种波长近似等量似等量 。但在特定范围的光谱内，。但在特定范围的光谱内，较其他范围有更大的能量的光，则呈较其他范围有更大的能量的光，则呈现黄、红、蓝等色。现黄、红、蓝等色。 team of prof. sun l. y. school of man

29、agementxian jiaotong university7.2.1光光p 光的颜色（续）光的颜色（续）光源的色温描述其光线的颜色。光源的色温描述其光线的颜色。当不同光源分别照射同一种颜色的物体上时，该物体将呈现不同当不同光源分别照射同一种颜色的物体上时，该物体将呈现不同的颜色（表现色），这种现象称为光源的显色性。的颜色（表现色），这种现象称为光源的显色性。显色性最好的日光作为标准，其显色指数定为显色性最好的日光作为标准，其显色指数定为100100，显色指数愈，显色指数愈小，显色性愈差小，显色性愈差 。物体所反射出的光有三个特性：主波长、亮度和饱和度。物体所反射出的光有三个特性：主波长、亮

30、度和饱和度。几种人工光源的显色指数几种人工光源的显色指数光源光源显色指数显色指数光源光源显色指数显色指数白炽灯白炽灯9797金属卤化物灯金属卤化物灯53-7253-72日光色荧光灯日光色荧光灯75-9475-94高压汞灯高压汞灯22-5122-51氙灯氙灯95-9795-97高压钠灯高压钠灯2121白色荧光灯白色荧光灯55-8555-85team of prof. sun l. y. school of managementxian jiaotong university7.2.1光光o光的分布光的分布 光的分布对视觉舒适和任务绩效也有影响光的分布对视觉舒适和任务绩效也有影响n假若工作环境中不

31、同区域间照明度差别很大，操作者把视线从一地假若工作环境中不同区域间照明度差别很大，操作者把视线从一地移到另一地时，眼睛必须调整以适应这些不同亮度。这种瞬间的调移到另一地时，眼睛必须调整以适应这些不同亮度。这种瞬间的调整适应会短暂地减弱可见性直至眼睛完全适应了新的照明水平。整适应会短暂地减弱可见性直至眼睛完全适应了新的照明水平。n亮度上的过大差别会产生耀眼，引起不适。亮度上的过大差别会产生耀眼，引起不适。 亮度比：亮度比：亮度比是视野里任两块区域的亮度比值。亮度比是视野里任两块区域的亮度比值。iesies建议办公室建议办公室环境的最大亮度比例为：邻近环境为环境的最大亮度比例为：邻近环境为 3 3

32、：1 1； 远处是暗环境时为远处是暗环境时为1010：1 1 ；远处是亮环境时为远处是亮环境时为 1 1：10 10 。 反射：反射：视野内的强反射面会引起耀眼的感觉。房内反射性的表面一视野内的强反射面会引起耀眼的感觉。房内反射性的表面一般都远离地板而靠近天花板。下页图为办公室内房间和用具表面的反射般都远离地板而靠近天花板。下页图为办公室内房间和用具表面的反射率。率。team of prof. sun l. y. school of managementxian jiaotong university7.2.1光光办公室内房间和用具表面的反射率team of prof. sun l. y. s

33、chool of managementxian jiaotong university7.2.1光光o眩光眩光o眩光是由在视野内存在大于眼睛所能适应的亮度而产生的眩光是由在视野内存在大于眼睛所能适应的亮度而产生的o由此可引起烦恼、不适或视觉功能和可见性的丧失。由此可引起烦恼、不适或视觉功能和可见性的丧失。o眩光的种类：眩光的种类：n直射眩光是由强烈光线直接照射产生的。直射眩光效应与光源位置有关；直射眩光是由强烈光线直接照射产生的。直射眩光效应与光源位置有关；n反射眩光是由视野内的表面所反射光线引起的。反射眩光有可能是镜面反射、反射眩光是由视野内的表面所反射光线引起的。反射眩光有可能是镜面反射、

34、散射、漫反射或者是复合式的（前面三种的复合。散射、漫反射或者是复合式的（前面三种的复合。o眩光的不利影响有三种类型：眩光的不利影响有三种类型：n不舒服眩光产生不适感，但并不必然会干扰视觉绩效或可见度；不舒服眩光产生不适感，但并不必然会干扰视觉绩效或可见度；n失能眩光减弱了视觉绩效和可见度，并经常伴有不适感；失能眩光减弱了视觉绩效和可见度，并经常伴有不适感；n致盲眩光，它是如此强烈的眩光，以致移走一段相当长的时间后还看不到什么致盲眩光，它是如此强烈的眩光，以致移走一段相当长的时间后还看不到什么东西。东西。o减少眩光的方法减少眩光的方法 例：例：防眩光护眼台灯；汽车的防眩光倒后镜（光学蓝镜）防眩光

35、护眼台灯；汽车的防眩光倒后镜（光学蓝镜） team of prof. sun l. y. school of managementxian jiaotong university7.2.1光光案例案例“除除 眩眩 车车 灯灯”的的 发发 明明 分分 析析 汽车的发明为经济的发展作出了重大的贡献，同汽车的发明为经济的发展作出了重大的贡献，同时也给人类带来了巨大的灾难。沿袭了一百多年的汽时也给人类带来了巨大的灾难。沿袭了一百多年的汽车远光灯，射出的圆锥形雪亮的直光束，射到对而驾车远光灯，射出的圆锥形雪亮的直光束，射到对而驾驶员和行人的眼睛里，顿时，灯光之外的一切景物就驶员和行人的眼睛里，顿时，灯光

36、之外的一切景物就处在一片黑暗之中，什么也看不清，这就是眩光现象。处在一片黑暗之中，什么也看不清，这就是眩光现象。人一旦进入眩目状态，他就感觉到对而那车是直冲着人一旦进入眩目状态，他就感觉到对而那车是直冲着自己开来的，此时他如果向左拐，就可能直撞那车自己开来的，此时他如果向左拐，就可能直撞那车; ;如如果朝右拐，就可能撞上右边的同向车、树木和行人，果朝右拐，就可能撞上右边的同向车、树木和行人，或翻入右边沟中。或翻入右边沟中。 一位青午发明人关于车辆外部除眩照明系统的发明一位青午发明人关于车辆外部除眩照明系统的发明车用前灯装置和车体轮廓车用前灯装置和车体轮廓照明灯照明灯( (发明专利申请号分别为发

37、明专利申请号分别为200410055576.4200410055576.4和和200410055575.x),200410055575.x),解决了车辆防解决了车辆防眩难题。眩难题。 按照反向思维的原理，发明人把车廓灯传统的按照反向思维的原理，发明人把车廓灯传统的“向外照射失改为向外照射失改为“向里照射向里照射”，发明了车体轮廓照明灯，使汽车在夜间没有路灯照射的情况下，也能显示如同白昼发明了车体轮廓照明灯，使汽车在夜间没有路灯照射的情况下，也能显示如同白昼一样的面貌。一样的面貌。team of prof. sun l. y. school of managementxian jiaotong

38、university7.2.2照明照明对绩对绩效的影响效的影响 u照明系统应使细节更易于看到、颜色更易于分辨而不产生不适或分心的感觉。照明系统应使细节更易于看到、颜色更易于分辨而不产生不适或分心的感觉。u完成任务通常需要视觉、认识和运动神经共同配合。视觉对任务完成程度的贡完成任务通常需要视觉、认识和运动神经共同配合。视觉对任务完成程度的贡献越大，照明系统的影响也越大。献越大，照明系统的影响也越大。p视觉绩效模型视觉绩效模型视觉绩效阈值模型视觉绩效阈值模型 描述刚刚能看到或认出所关心物体的状态与照明参数的关系，研究的是描述刚刚能看到或认出所关心物体的状态与照明参数的关系，研究的是观察或认出目标的

39、可能性。观察或认出目标的可能性。视觉绩效超阈值模型视觉绩效超阈值模型 此时的照明足以看到或认出目标，它所研究的是辨认时间问题。此时的照明足以看到或认出目标，它所研究的是辨认时间问题。 需要指出：目前尚没有能处理复杂的视觉任务的视觉绩需要指出：目前尚没有能处理复杂的视觉任务的视觉绩效模型。没有一个视觉效果模型能够完全预测工作效果，除效模型。没有一个视觉效果模型能够完全预测工作效果，除非工作中非视觉效果的影响趋于零，因此这方面还有许多工非工作中非视觉效果的影响趋于零，因此这方面还有许多工作要做。作要做。team of prof. sun l. y. school of managementxian

40、 jiaotong university7.2.2照明照明对绩对绩效的影响效的影响 p 一般性结论一般性结论 在一定范围内照明水平的提高虽可以提高工作效率，但随着在一定范围内照明水平的提高虽可以提高工作效率，但随着照明水平的提高，工作效率的改善将越来越小，直至出现负照明水平的提高，工作效率的改善将越来越小，直至出现负效率（效率减低）。效率（效率减低）。 通过改变任务特征（即放大它的尺寸或提高对比度比通过通过改变任务特征（即放大它的尺寸或提高对比度比通过提高照明水平在视觉效果上更能取得满意效果。一般很难仅提高照明水平在视觉效果上更能取得满意效果。一般很难仅仅通过提高照明水平来使视觉困难的任务（小

41、尺寸、低对比仅通过提高照明水平来使视觉困难的任务（小尺寸、低对比度）的工作效果达到与视觉容易任务的工作效果同样的水平。度）的工作效果达到与视觉容易任务的工作效果同样的水平。 操作者的年龄对工作效果有很大影响，照度对老人更重要。操作者的年龄对工作效果有很大影响，照度对老人更重要。 高水平的亮度可提高智力工作效率；但也有问题，虽然随照高水平的亮度可提高智力工作效率；但也有问题，虽然随照度增加，工作效果的改善有所减弱，但由于附加照明水平使度增加，工作效果的改善有所减弱，但由于附加照明水平使得任务的难度不断下降。得任务的难度不断下降。 team of prof. sun l. y. school of

42、 managementxian jiaotong university7.2.1照明照明对绩对绩效的影响效的影响 照明系统与老年人案例案例1.1.任何任何4040岁以上人的视觉能力都随着年龄下降。岁以上人的视觉能力都随着年龄下降。 2.2.晶状体增厚是引起老年人远视的首要原因晶状体增厚是引起老年人远视的首要原因 ，5050岁时比岁时比2020岁时视网岁时视网膜厚度减少膜厚度减少5050，6060岁时减少量增加到岁时减少量增加到6666。 3.3.瞳孔直径减小的效应以及眼内光的散射的增加，使老年人对失能瞳孔直径减小的效应以及眼内光的散射的增加，使老年人对失能眩光的敏感度增加。眩光的敏感度增加。

43、4.4.老年人对任务对比度更苛刻，为使他们的视觉绩效最大，要求有老年人对任务对比度更苛刻，为使他们的视觉绩效最大，要求有更高的对比度。更高的对比度。team of prof. sun l. y. school of managementxian jiaotong university7.2.3照明亮度的确定照明亮度的确定 美国照明工程学会（美国照明工程学会（iesies）提出了一个简单的确定最低照明水）提出了一个简单的确定最低照明水平的方法，这种方法对于复杂的问题的确是一个相对简单的平的方法，这种方法对于复杂的问题的确是一个相对简单的办法。但办法。但iesies建议的照明水平比欧洲的要高。建议

44、的照明水平比欧洲的要高。例如例如 : :建议照明水平表建议照明水平表工种工种德国德国 din din iesies 精确的装配工作精确的装配工作1000lx 1000lx 3000lx3000lx非常精确的机床工作非常精确的机床工作1000 lx 1000 lx 7500lx7500lx一般的办公工作一般的办公工作 500 lx 500 lx 750lx750lx设计一个优秀的照明系设计一个优秀的照明系统时，要提供适当的照统时，要提供适当的照度，适当的光谱成分，度，适当的光谱成分，而不产生眩光。而不产生眩光。 team of prof. sun l. y. school of manageme

45、ntxian jiaotong university7.2 照明照明案例案例案例案例北京奥运北京奥运“鸟巢鸟巢”与与“水立方水立方”应急照明应急照明系统系统cooper menviercooper menvier为国家游泳为国家游泳中心量身定制的全方位的应中心量身定制的全方位的应急照明解决方案，实现了急照明解决方案，实现了“及时的应急照明切换、安及时的应急照明切换、安全的应急照明系统、合理的全的应急照明系统、合理的应急照明强度、完善的系统应急照明强度、完善的系统智能控制和高效的自动巡检智能控制和高效的自动巡检维护维护”，充分体现了，充分体现了“绿色绿色奥运、科技奥运、人文奥运奥运、科技奥运、人

46、文奥运”的宗旨。的宗旨。team of prof. sun l. y. school of managementxian jiaotong university7.2 照明照明案例案例o特别应用视觉显示终端（vdts）的照明vdtsvdts是自身发光而不是靠反射才被人看见的。是自身发光而不是靠反射才被人看见的。vdtsvdts有很特别的曲面有很特别的曲面玻璃，会产生许多有趣的效果，它的工作表面比大部分桌面任务都玻璃，会产生许多有趣的效果，它的工作表面比大部分桌面任务都更加竖直。所有这些因素必须在布置桌面环境时考虑到。更加竖直。所有这些因素必须在布置桌面环境时考虑到。适用于适用于vdtsvdts

47、的三个主要的照明因素是：照度水平、亮度比和屏反射。的三个主要的照明因素是：照度水平、亮度比和屏反射。vdtsvdts的许多方面，像字符、颜色、背景、对比度及闪烁等因素都与的许多方面，像字符、颜色、背景、对比度及闪烁等因素都与照明系统相互作用，对视觉绩效产生影响。屏上字符越不容易辨认，照明系统相互作用，对视觉绩效产生影响。屏上字符越不容易辨认，照明环境的质量越重要。照明环境的质量越重要。team of prof. sun l. y. school of managementxian jiaotong university特别应用：视觉显示终端（特别应用：视觉显示终端（vdtsvdts）的照明）的

48、照明1.1.照度水平照度水平 由于大部分由于大部分vdt屏会发光，不要求有周围照度来帮助阅读。屏会发光，不要求有周围照度来帮助阅读。 对大部分办公识别任务，周围照度水平越高，越容易看清任对大部分办公识别任务，周围照度水平越高，越容易看清任务。但对务。但对vdts却相反。却相反。 照度水平应是阅读手写的铅笔字体所需的高照明水平和看清照度水平应是阅读手写的铅笔字体所需的高照明水平和看清vdts屏所需的低照明水平的折衷。大多数情况下照度在屏所需的低照明水平的折衷。大多数情况下照度在300500lx。美国人因协会建议为。美国人因协会建议为200500lx。 据调查，在配有据调查，在配有vdt 的办公室

49、里实际照度水平大部分在的办公室里实际照度水平大部分在300500lx。 team of prof. sun l. y. school of managementxian jiaotong university特别应用：视觉显示终端（特别应用：视觉显示终端（vdtsvdts）的照明）的照明2.2.亮度比亮度比 在屏幕和近距离区之间的亮度比，一般建议是在屏幕和近距离区之间的亮度比，一般建议是1:31:3，而在远，而在远区则为区则为1:101:10，但，但1:1001:100的比值并不显得对视觉绩效有很大影的比值并不显得对视觉绩效有很大影响。实际现场观测证实办公室的亮度比经常超过响。实际现场观测证实

50、办公室的亮度比经常超过1:101:10。屏幕。屏幕亮度与手写文件的亮度比值为亮度与手写文件的亮度比值为1:101:871:101:87，中值为，中值为1:261:26。屏。屏幕对窗户的比值范围为幕对窗户的比值范围为1:871:14501:871:1450，中值为，中值为1:3001:300。 美国人因协会认为，视野外围的高亮度光源是应该避免出现美国人因协会认为，视野外围的高亮度光源是应该避免出现的。基本原理是：假如所有的照度水平在的。基本原理是：假如所有的照度水平在200500lx200500lx之间，之间，则亮度的差别不致于对则亮度的差别不致于对vdtvdt用户的绩效或舒服感有显著影响。用户

51、的绩效或舒服感有显著影响。grandjangrandjan建议在办公室内最大亮度比不应超过建议在办公室内最大亮度比不应超过40:140:1，有，有vdtvdt办公室的墙、天花板等的反射系数应比无办公室的墙、天花板等的反射系数应比无vdtvdt的办公室小的办公室小0.100.10左右左右, ,这可以减小屏幕与周围物的亮度比。这可以减小屏幕与周围物的亮度比。team of prof. sun l. y. school of managementxian jiaotong university特别应用：视觉显示终端（特别应用：视觉显示终端（vdtsvdts）的照明）的照明3.3.屏反射及其减小措施屏

52、反射及其减小措施屏反射是屏反射是vdtvdt使用中最普遍的问题之一使用中最普遍的问题之一 反射会引起分心和不适反射会引起分心和不适反射减小了字符和背景的对比度，使得从屏上阅读信息更加困难反射减小了字符和背景的对比度，使得从屏上阅读信息更加困难反射能引起注意力在屏上字符间偏移反射能引起注意力在屏上字符间偏移镜面反射使视觉集中于屏后。镜面反射使视觉集中于屏后。减小屏反射的方法有针对光源和屏之间的反射源和荧屏本身两方面减小屏反射的方法有针对光源和屏之间的反射源和荧屏本身两方面针对反射源问题的技术包括：针对反射源问题的技术包括：把窗户遮住；把窗户遮住；调整固定反射源的位置；调整固定反射源的位置；减减少

53、光源的强度和亮度；少光源的强度和亮度；使用漫反射、非直射照明系统。使用漫反射、非直射照明系统。 设置荧屏的技术有：设置荧屏的技术有：移动或倾斜显示屏使反射不在视野中；移动或倾斜显示屏使反射不在视野中；将工作站的位将工作站的位置安置在一排顶光光源之间而不要直接安置在灯下；置安置在一排顶光光源之间而不要直接安置在灯下；使屏幕与窗户的夹角成使屏幕与窗户的夹角成直角，避免面向窗户；直角，避免面向窗户；用负对比（亮背景上的字符）显示；用负对比（亮背景上的字符）显示；屏幕采用抗反屏幕采用抗反射处理。射处理。team of prof. sun l. y. school of managementxian j

54、iaotong university特别应用：视觉显示终端（特别应用：视觉显示终端（vdtsvdts）的照明）的照明4 4、结论、结论 设计一个的优秀的照明系统时，要提供适当的照度，设计一个的优秀的照明系统时，要提供适当的照度，适当的光谱成分，而不产生眩光。适当的光谱成分，而不产生眩光。 在高效利用能源的条件下做到这些是相当不容易的。在高效利用能源的条件下做到这些是相当不容易的。基于简单化的假设和忽略视觉能力个人差异时，所基于简单化的假设和忽略视觉能力个人差异时，所采用的技术及参数应在照明条件相对比较中选择，采用的技术及参数应在照明条件相对比较中选择，没有普便适用的参数值。建议根据实际情况，加

55、以没有普便适用的参数值。建议根据实际情况，加以修正。修正。team of prof. sun l. y. school of managementxian jiaotong university7.3 噪声噪声 噪音在工作环境和公共生活中无处不在，形噪音在工作环境和公共生活中无处不在，形成噪音污染。成噪音污染。噪音通常是指噪音通常是指“与目前状况无信息方面的联与目前状况无信息方面的联系或与完成眼下任务无关的听觉刺激物系或与完成眼下任务无关的听觉刺激物”。与任务有关但无信息量的声音在效果上和与与任务有关但无信息量的声音在效果上和与任务无关的声音一样。任务无关的声音一样。team of prof.

56、 sun l. y. school of managementxian jiaotong university7.3 噪声噪声20002000年温州市区噪声污染总体水年温州市区噪声污染总体水平依然严重，其中平依然严重，其中生活噪声生活噪声影响影响最大。最大。 20052005年深圳市宝安区声环境质量继续保持良好状态，道路交通噪声平均值为年深圳市宝安区声环境质量继续保持良好状态，道路交通噪声平均值为68.068.0分贝，达到国家城市区域环境噪声标准（分贝，达到国家城市区域环境噪声标准（7070分贝）；区域环境噪声平均值为分贝）；区域环境噪声平均值为55.555.5分分贝，达到国家城市区域环境噪声

57、标准（贝，达到国家城市区域环境噪声标准（6060分贝）。分贝）。20052005年区域环境主要噪声来源为年区域环境主要噪声来源为生活噪声和工业噪声生活噪声和工业噪声，生活噪声比重比，生活噪声比重比20042004年有所增加。年有所增加。 team of prof. sun l. y. school of managementxian jiaotong university7.3.1基本概念基本概念 o 声级声级 人耳对声音的所有频率并不同样敏感，对低频（小于人耳对声音的所有频率并不同样敏感，对低频（小于100hz100hz不敏感，对较高频敏感。当声压相同时，低频音听起来不如不敏感，对较高频敏感

58、。当声压相同时，低频音听起来不如高频音响亮。高频音响亮。 为了使噪音测量结果能同人的主观感受一致起见，通常在测为了使噪音测量结果能同人的主观感受一致起见，通常在测量仪器中引进一个模拟人耳听觉特性的计权网络，对被测噪量仪器中引进一个模拟人耳听觉特性的计权网络，对被测噪音进行权重，所得结果叫做声级。音进行权重，所得结果叫做声级。 例如，按美国国家标准协会（例如，按美国国家标准协会（ansiansi）标准做的声压计含有频）标准做的声压计含有频响加权系统（标以响加权系统（标以a,b,c)a,b,c)。最常用的是。最常用的是a a声级声级 。响度、噪度。响度、噪度和骚扰程度都是基于和骚扰程度都是基于a

59、a声级的。所以国际标准化组织及绝大声级的。所以国际标准化组织及绝大数国家，已将数国家，已将a a声级作为噪声标准中的主要指标加以利用。声级作为噪声标准中的主要指标加以利用。d d声级主要是为测量飞机噪音，还未得到普遍的接受，目前很声级主要是为测量飞机噪音，还未得到普遍的接受，目前很少用。少用。team of prof. sun l. y. school of managementxian jiaotong university7.3.1基本概念基本概念o 响度响度表征声音强度和频率在主观或心理生理上的感觉。最早和普遍认可的响表征声音强度和频率在主观或心理生理上的感觉。最早和普遍认可的响度的心理

60、生理指标是方度的心理生理指标是方(phon)(phon)和宋和宋(sone)(sone)。 1000hz1000hz、40db40db音调的响度音调的响度定义为定义为1 1宋。比该参考音响宋。比该参考音响2 2倍的声音其响度为倍的声音其响度为2 2宋。下表是几个响度水宋。下表是几个响度水平的例子平的例子噪音源噪音源响度响度分贝分贝宋宋安静的室内安静的室内家庭通风扇家庭通风扇汽车汽车,15,15米米“安静安静”的厂区的厂区4646厘米自动车床厘米自动车床冲压机冲压机,1,1米米制钉机制钉机,2,2米米铆钉机铆钉机,1.2,1.2米米42425656686876768989103103111111