热舒适与工作效率关系的

热舒适与工作效率关系的研究摘要：夏秋季节，对上海、镇江两地从事手工计件劳动的人群进行问卷调查，分析得到夏秋季节，当室内环境温度处在低于Fanger给出的舒适温区1～2℃的范围内时，工作效率最高；当人体处于热中性状态以及室内CO2浓度低于500ppm时，工作效率将有明显的提高。同时发现，工作日和工作时的情绪等非环境因素，对工作效率也有很大的影响。关键字：热环境热感觉人体热舒适工作效率1引言当今注重效率的社会里，工人生产能力的高低在很大程度上决定了企业的竞争力，所以如何提高生产效率是目前企业比较关注的热点之一。研究发现，工作效率的高低不仅受到劳动者自身知识、技能和外部激励的影响，而且也与热环境因素有关[1]。Clapp[2]早在上世纪60年代就开始研究外部热环境对建筑工人工作效率的影响，Grimm和Wagner[3]在忽略风速的影响下，建立了劳动率与温湿度的关系，Koehn和Brown[4]则用非线性关系来预测劳动生产率，得出在人体热舒适区效率达到最高的结论，Korb和Sherif[5]提出的PMV—Productivity(预测平均投票值—生产率)模型较好的预测了泰国工人在冷、热季节的劳动效率。本文在实地调查的基础上，从外界热环境因素（主要是温度）和人体自身热感觉两方面，分析了热舒适与工作效率的关系，初步得出工作效率与温度及热感觉的回归关系式，同时也考察了CO2浓度、工作日和工作情绪等因素对工作效率的影响，得出了它们各自之间的关系曲线。2实验方法实验测试分别在镇江和上海的两家电器元件加工工厂进行，时间从2003年6月到11月，实验场所为自然通风房间，无空调。各地参加实验的手工劳动者在40人左右，年龄在20～40岁不等，且男女比例基本上保持在1:1。所有测试者衣着热阻平均为0.8clo,测试时坐着进行轻度手工加工作业，新陈代谢率可近似看作1.0met。每组实验由6名受试者组成，实验主要采取环境参数测量和询问热舒适调查问卷方式，问卷包括受试者的个人资料、热感觉投票、舒适度投票和受试者心情的投票。热感觉投票采用ASHRAE55-1992中冷（-3）～热（+3）七级的衡量标准[6]，舒适度采用四级标准，心情投票采用了好、一般、坏三级衡量标准，具体见表2-1。室内环境参数的测量包括室内温度、CO2浓度，温度测点布置在离地面1.2m处，靠近人体工作区，CO2分析仪位于房间正中。实验进行时在不影响受试者工作的情况下，询问并填写热舒适问卷。实验一般持续30分钟，然后记录每人完成的工件数量。有关的测试仪器见表2-2。表2-1热舒适调查表蹲1啦.陡你认为在目前咽环境下：菠（姑1载）舒青适侨卫（古2文）有些不舒特服绍怀（盾3埋）不务舒拢煎（沃4欧）很不舒服哲2岂.狼在目前环境下秧，你感觉：谣（龙1滴）雁热蜓徒（垫2值）述暖份掘（版3菜）稍凡暖谎稍（帽4株）适钱中申舱（落5田）稍处凉喊沫（厚6用）谱凉虑率（壳7开）冷莲3陷.近你目前的心情援：属（僻1杨）惊好励繁（暴2筛）一尤般蛮沿（脑3俊）差迈4蜂.赔你希望室内温腾度：熄（乞1伤）变乞暖圆窜（涛2垃）不何变恐济（烟3稠）变凉大5辣.牌你认为空气品鼓质：微（睁1孙）很匠好煌踩（宵2技）较碰好饥名（痕3骄）一容般米欧（交4层）差表2-2实验测量仪器债名称成型号土规格呆干湿球温度计隐KL-685妨0妇量程熟：村-1筑0支～出+烛6次5项℃柱，伍1单0帽～仗9坊5踏％浊R徐H原，精富度友±衫0.煌5忌℃辨，晴±2.链5承％螺逗便携式红外盟线忆CO士2喇分析仪励GXH-30阴10E前测量范围祥为情0读～狱10000妨PPMCO矛2狸，线性晴度劈≤遗±导2赛％逮F.S3工作效率与热舒适的关系3.1工作效率与温度的关系研究证实，室内温度是影响人体热舒适的主要因素[7,8]，同样它对人员工作效率的影响也非常大。图3-1显示了不同的室内温度下人员工作效率（单位时间工作计件量）的变化趋势。考虑到季节的原因，秋季室内温度最低时在5℃左右，夏季最高到37℃。图中大量测试点集中在15～35℃之间，该温度区间在上海、镇江夏秋季节最为常见。由图中各点，回归得到工作效率随温度的变化曲线，该曲线方程为：式中Y代表效率，X代表室内温度。由图可见变化曲线为一条抛物线，从曲线性质可知，理论上效率最高时温度为24.8℃，该点效率为104%，实际调查发现，温度在21～28℃时工作效率普遍较高，基本在理论最高值附近波动。但在26℃和28℃时却出现过低和过高的现象，工作效率分别为96%和113%，引起较大偏差的原因可以排除仪器测量误差和统计误差的影响，主要是工作熟练度和工作情绪的影响，这一点见文章第五节。各点基本上较好的符合了回归曲线，偏差在允许范围，相关系数r2=0.592，均方差SD=4.143。当温度低于28℃时，工作效率随温度的增加呈上升趋势，当温度高于28℃后，效率整体呈迅速下降趋势。图中可以看出，温度从5℃到15℃时，效率上升很快，从87%到103%，而在15～28℃范围内，上升较为缓慢。出现这种情况是因为秋季温度低于15℃时，人们普遍感觉偏冷，而15～20℃为其效率较高的温区；夏季时22～28℃温区内工作效率较高，比Fanger等人研究得出的夏季人体热舒适温区23.1～29.5℃[9]低1～2℃，反映出人们更愿意在稍凉快的环境中工作。而当温度超过30℃以后，人体普遍觉得过热不舒服，所以效率急剧下降。3.2工作效率与热感觉的关系门不同的热感觉轰下人员的工作洲效率会有较大煤的差别。热感料觉指标采厦取肃Fange服r阀提出的七级指量标预测投票数萌，调查发现夏秃季效率较高点钉基本集中奔在抢-千1写、繁0袋、换+洗1洋的热舒适区，锡其中最高点杰在类-润1镇处，即在稍感养凉快的状态下微人员工作效率鹿最高，这也与五实际相符，在双炎热的夏天人毫们总是喜欢凉亩爽的气候。在符图中也发写现度+农2残处，即感觉暖榆的时候效率也茫比较高，这是灯将秋季的数据渐放入一起考虑熊所得，因为深状秋季节外界气别温相对较低，繁人们更喜欢热刘的环境。如果鼠仅考虑夏季，侵则效率最高点哥在倚-盒1堆～界+猫1故内。慢横脖轴直X投代表热感觉，罗纵称轴搏Y破代表效率，由容图中各点拟合樱得出两者之间如的曲线关系：商其中相关系环数麻r惯2剃为蜻0.80扩0搞，均方享差钉S府D计为般3.06茅8施。曲线相关度洗较好，各点与帽曲线的偏差在胳允许范围之内川。杂-半1俘～扰+杜1使之间为曲线的趴最高部，表明专效率在该范围使内较高；在热愈舒适区域以外狭，随着热感觉另越来越偏离中思性状态，曲线虫呈下降趋势，蛾表明热感觉越消不舒服（过冷戒或过热），工书作效率越低。稀3.3全剖工作效率与空语气品质的关系急研究发现，室须内空气品质对危人体工作效率型有着十分重要渡的影响孝[10,11今]势。调查显示，立空气品质较好任时人们的工作锈效率（工作计药件量）要比空岸气品质较差时库高响出庭15虚%叔左右。淋表献3-谈1炼列出了四种空石气品质情况：变差、一般、较陕好和很好，分截类标准以空气辩中兄CO险2牢浓度为依据视[12]颂。买图透3-驼3紧表示各种情况东对应的生产率致分别为序：称93水%越，回98休%锡，平100散%奥和裕107洁%绒。通过实验我斑们看到，当室漠内空气较污浊俭、健CO播2兰和甲醛含量过吵高时瓦（孕CO湖2田含量仗800pp岗m拣）时，受试者据明显会感觉到烂头晕、鼻子痒列、嗓子疼、困匆倦嗜睡等，加势之夏天气温较仓高，人们更加作感到不舒服，召表现到工作中资就是精神不能呼集中，行动迟快缓、出错率上映升，这会大大壮降低工作效率剖，更为严重的柱是有可能造成支工伤。烟表感3-1富蛋空气凝中坐CO态2龟浓度与人体舒识适口柜空气品质登CO另2晌浓度押人体舒适感锈很好营<500pp联m舟空气清新，感超觉舒适古较好愧50李0扮～遮600ppm惊空气较清新，浑无明显刺激感撕一般榆60林0鞠～蛋700ppm呼稍闷，轻度嗜寿睡，但可忍受缸差既>800pp料m锄感觉闷，头晕洞，疲劳嗜睡占显示空气品质生一般和较好时巷，受试者工作诵效率相差不大祸，因为这两种典情况下人们对胁空气品质都处透于能够接受的穿范围，无明显谨差异。而当室顷内空气很清新鉴，花CO虽2卡浓度低抽于锁500pp贷m项时，人体会感欲觉非常舒服，觉精神状况很好绍，行动敏捷，丈出错率明显降是低，工作效率泰升宰高弓7振个百分点。但坊是到目前为止赢，对空气品质北与工作效率之骑间关系的认识毛还不是很深，芳很多工厂和办安公室内的空气估状况相当恶劣舒，在这样的环惭境下工作不但帐生产效率很低竹，久而久之还对会产生病态建垒筑综合症。所粮以控制室内污敲染源、加强室睡内通风换气、壮改良空调系统册对改善室内空躬气品质、提高央人员工作效率钟非常有益。雁3.4且偷工作效率与工惕作日的关系崇工作日的不同闭对工作效率也泉会有较大的影骡响。在镇江的弹调查中，分别符记录了周一到狗周五相同人员飞干相同工作时威的生产能力（管劳动计件量）育。排除其他因租素的干扰，只春考虑工作日的钻不同时，可以奖得出工作日与役生产效率的关窄系。右工作效率随工治作日的变化近嘉似于二次曲线之，从周一到周闯四逐渐下降，凡周四到达最低凯点，然后又有尽回升。经过双残休日的休息，墙周一人们精力抚充沛，工作效慨率很高，将臭近按110蛙%公；随着工作的昆继续，会慢慢肢出现疲劳、厌苍倦等现象，所头以工作效率从乞周二开始明显征下降，但始终毙在逆100槽%柜左右；周四降悦到谷底，只贡有笑97袖%眉，这是一周中情最疲劳的时候制，所以效率也障最低；但周五蕉以后回升，这峰可能与即将周籍末放假，人们旁心情较好导致嚷工作效率高有柴关。图中，各电工作日的效率磨与回归曲线偏聪差很小，相关何性较好，说明紫工作日的不同愚确实对生产效绘率有影响，且为这种影响的趋早势较为恒定，唱一般不会随其鸣他因素产生明上显的变化。工雅作日与人体疲明劳有密切关系酷，连续几天的开工作势必会导子致身心疲劳，静从而使工作效涌率下降，所以衣合理的安排工钻作日计划以及挣良好的休息能旬在很大程度上怕提高工作效率合。士标3.5币骤工作效率与情丸绪的关系迅情绪可以直接陈影响人的精神庙状态，反映到础实际工作中就租是注意力是否像集中，干劲是草否十足等，这精些对人的主观耀能动性至关重颂要，从而对工捷作效率产生一问定影响。在调赖查中我们列出餐了三种情绪状佛态让受试者填咽写自己当时的烤情况，分别为穗：较差、一般厉、较好。通过情近北10陷0段份问卷调查，筒假定情绪状态剑一般时的工作厚效率够为捎100钳%黎，较差和较好脸时则依次捏为旁93肿%却和塑107吨%撞，它们之间基榜本呈线性关系剂，如乌图睛3-暴5宴。由情绪差时裹的汗93召%躁到好时妖的羊107倚%熄，效率提高网了烦14填%详，相较空气品妇质的影响而言剖，情绪的变化津带来效率的变总化更加明显。判这一点不难理侵解，因为情绪锁是人体各方面樱的一个综合表沟现，它包括所租处环境、精神物状态、身体情雕况等等，对人劈的行动影响很赶大。情绪好时朗，神经亢奋，皂反应敏捷，行蝇动灵活；情绪报差时，会有焦庙虑、急躁的表膊现，导致行动乎迟缓、效率下检降。4结论序夏秋季节，在似镇江和上海两纠地对从事计件域手工劳动的人涝群进行实地问邻卷调查，分析庸研究了空气温壶度、热感觉、悄室内空气品质远以及其他一些真非环境因素对与受试者工作效残率的影响。萄1袄.缩工作效率随室翠内温度的变化陵曲线为脏，夏季时宏在堆2耕1吊～此2符8砖℃泰区间内工作效侵率较高，这一批范围略低眯于剃Fange谨r燥研究得出的舒葡适温牲区淋1敌～思2许℃视，这是因蔑为肆Fange窝r扛研究的对象是屑处于静坐状态德下的学生，而务本实验的对象腥则是工厂里进咸行手工劳动的闻工人，劳动强帐度要比静坐的逢学生大，从而塔使新陈代谢率尿增大，最终导鲜致期望温区下抱降陈[13]最。纳2既.立当人体热感觉槐处于热舒适区纵（刚-渴1络，羊0帽，器+聋1塔）时工作效率蜓普遍较高；在始热舒适区域以透外，随着热感辟觉越来越偏离梢中性状态，工记作效率越低。役3南.嘉当空气师中狼CO则2剖含侨量拼<500pp是m钓时，人体感觉索空气清新舒适衰，工作效率超饲过正常盐时提7澡个百分点，但洒是当室内空气猛较污浊样、嘱CO蔽2卸和甲醛含量过碑高时商（怜CO饮2榴含量魔800pp初m谅）时，人体会蛛明显感觉不适收，头晕恶心、谁嗜睡精力不能浓集中，工作效疫率下裂降徐1合0状～嘴15洪%困，所以改善室疾内空气品质对拌提高工作效率镇十分重要。王4旅.症工作日和情绪说的差异对工作朋效率也有较为捐明显的影响，枝调查表明工作帆效率随着工作要日的增加逐渐抖下降，随情绪煎的好坏也有较卵大的波动。所污以合理的安排赖工作日计划以尸及调节工作时咬的情绪对于提少高工作效率具凯有积极的意义奖。参考文献动[1]Ha念ncherD谨E,Abd毅-Elkha月lekHA桶.The抖effect挡ofho烦tweat少heron踏const较ructio椅nlabo扩rprodu岛ctivit徒yand编costs.阳Cost绍Engine乘ering瓦1998,4当0:32-蔬6.配[2]Cl摄appMA.向Thee再ffect探ofadv圣ersew很eather翁condi加tions帆onpro摘ductiv坚ityon后five汪buildi晃ngsite密s.Bui哈lding考Resear剑chEst遥ablish俭ment,蹲Watfor罢dCons告tructi帽onser辽iescu拆rrentp障aperN贩o.21,1粘966.乐[3]Gr点immCT黎,Wagn迷erNK.炼Weathe扑reffe甩ctson雁mason疤produ马ctivit番y.Jou旋rnalo跳fthe炼Constr呀uction启Divis扎ion197珠4;100:母319-3绢5.沸[4]Koe左hnE,胜Brown宇G.Cli册mates谱effect援sonc禽onstru泄ction.密Journ付alof弱Constr孤uction寿Engine券ering旋andMa拿nageme燕ntASC眨E1985请;111:喝129-37琴.趁[5]Ko裹rbSrin帆avin,纺Sherif谅Moham芒ed.Th脉ermal调enviro斗nment他andco南nstruc遣tionw装orke逮r桶’创sprodu任ctivit哥y.Bui型lding洞andEn拉vironm胶ent20酱03,38询:339-驾345.概[6]AS僵HRAEA肚NSI/A矛SHRAES添tandar趟d55-1灌992.T亲hermal币envir缓onment拢condi趟tions获ofhum魔anocc饱upancy泉[S]佛.倡Atlant膝a约:Amer局icanS画ociety荷ofHe县ating供,Refri肾gerati专ngand箭AirC援onditi驾oning速Engine社ers.I删nc,199采2.帽[7]L博.恒巴赫烧基公.勿房间的热微气仿候阻[M]知.笼傅忠诚急译坛.剑北显京减:盗中育国毫露建筑工业出版师社但，凳1987.市[8]测候纪秀玲，李国禽忠趟.固室内热环境舒胃适性的影响因倒素及预测评价蹄研究进我展乘[J]归.僻卫生研究吧，肿2003,3粘2(3):辨295-29拨8.膏[9]Ta毕oP.