《作业环境》PPT课件.ppt

1、南京农业大学精品课程,人从事劳动的工作效率、安全性、舒适性均与周围环境有关。如 照明好，工作省力 体力劳动时，音乐可提高效率 脑力劳动时，音乐成为噪声,第二篇 作业环境研究,南京农业大学精品课程,生产环境中的影响因素：,物理因素：温度、湿度、气流速度、热辐射、噪声、色彩、振动、空气污染、电磁波、射线 化学因素：呼吸道侵入、消化道侵入、皮肤侵入 生物因素：微生物、寄生虫、动物、植物 生理及社会心理因素：体力负荷、智力疲劳、人际关系,南京农业大学精品课程,微气候 照明 噪声 色彩 空气污染 振动 电磁辐射,在人-机-环境系统中，微气候、照明、噪声、振动、色彩、空气污染等物理环境因素都会影响到作业效

2、率和作业者的健康安全。,南京农业大学精品课程,第二章 微气候环境,微气候 作业场所所处的局部气象条件。也叫做生产环境的气候条件。 工作环境局部的空气温度、湿度、气流速度和设备、原材料、在加工产品的热辐射甚至气压等构成了对作业者产生重大影响的微气候，其中温度是主要指标。 不良的微气候会 增加作业者的劳动强度， 加速疲劳，影响健康与安全， 还会导致机器运行出错。,南京农业大学精品课程,第一节 微气候要素,气温air temperature 作业环境中空气的温度 。以摄氏度（）表示。（GB/T 93489 高温作业环境气象条件测定方法） 大气温度、周围的设备、原材料等冷热源、人自身的散热都会影响到作

3、业场所的气温。 测量：干球温度计,南京农业大学精品课程,摄氏温度（） 华氏温度（） t（ ）=9/5 +32 热力学温标（K） t（K）=273+t（）,南京农业大学精品课程,气湿humidity 作业环境空气中水分的含量。(GB/T93489） 绝对湿度：每立方米空气中所含水蒸汽的克数，直接测量很困难，通常用空气中所含水蒸汽分压力（与水蒸汽密度成正比）来表示。 相对湿度：以空气中测定时的水蒸汽分压力与同一温度下空气的饱和水蒸汽分压力之比（%）表示。 测量： 1、 根据干球温度计、湿球温度计读数查空气相对湿度计算表（见朱序璋1999） 2 、当读数超过专用表的范围时，可用公式计算气湿。（见GB

4、/T 93489） 3、现代的湿敏元件制成的湿度计直接测量相对湿度。,南京农业大学精品课程,南京农业大学精品课程,在一定温度下，相对湿度越小，水分蒸发越快。 相对湿度超过80称为高气湿，使人感到闷热；低于30称为低气湿，使人感到阴冷。 典型高气湿环境：纺织、印染、造纸、制革、矿井、隧道作业 典型低气湿环境：冬季的高温车间,南京农业大学精品课程,风速air velocity 作业环境中空气的流动速度。也称为风速，以米每秒（m/s）表示。（GB/T 93489） 测量： 1、室内、低速可用热球式风速仪； 2、高速时还可用翼状风速计（0.510m/s）、杯状风速计（140m/s ）,南京农业大学精品

5、课程,热球式风速仪,翼状风速计,南京农业大学精品课程,杯状风速计,南京农业大学精品课程,在舒适温度范围内，风速为0.15m/s时，人感到空气新鲜。 若风速太小，在室内会有憋闷感，如同空调房间、南京的空调公交车,南京农业大学精品课程,热辐射 只要物体表面的热力学温度大于0K,就会不停地向周围空间发出热辐射。热辐射是由热源发出的电磁波，遇到固体时被吸收又会转变成热。 当作业环境中物体表面温度高于人体时，就向人体辐射热能，称为正辐射；反之为负辐射。太阳、生产环境中的熔炉、融化的金属、 被热处理的材料均能产生热辐射。,南京农业大学精品课程,热辐射强度heat radiation intensity 作

6、业环境中红外线及部分可视线的辐射强度，以每平方厘米面积每分钟所受到的热辐射能量的焦尔数（J/cm2min）表示（1J=0.2388 cal）。 （GB/T 93489） 测量： 黑球温度计，辐射前后温差即为辐射温度；再测量气温、黑球温度和风速，可根据公式计算平均热辐射强度（见GB/T 93489）。,南京农业大学精品课程,附：微气候测量工具,干球温度：寒暑表，普通温度计挂在室内或室外测得的。 湿球温度：温度计下部包上湿纱布，纱布的下端浸泡在充水容器中，并放到通风处，空气流动时测得的。同一条件下，湿球温度略低于干球温度。在一定风速范围内，湿球温度与湿度有确定的线性关系。 黑球温度：用表明镀黑的薄

7、铜板空心球包住温度计下端测得的。（原理：关于黑体的理论。黑体在自然条件下并不存在，它只是一种理想化模型，但可用人工制作接近于黑体的模拟物。即在一封闭空腔壁上开一小孔，任何波长的光穿过小孔进入空腔后，在 空腔内壁反复反射，重新从小孔穿出的机会极小，即使有机会从小孔穿出，由于经历了多次反射而损失了大部分能量 。,返回,南京农业大学精品课程,四要素之间的影响 人体对微气候的冷热感觉不单单依赖于气温，而是由四要素共同影响的。当气温不是很高时，高湿、热辐射、低风速也会使人感觉不舒适。 四要素对人体的影响可以互相替代。人体受到的热辐射可以被低气温、高风速抵消。气温很高时，可以增加气流速度以加快散热。 四种

8、恶劣的要素共同作用于人体，会比单要素的负面影响大得多。低温高湿使人体散热更快，易导致冻伤。高温高湿使人体散热机能被破坏，易出现中暑等热疲劳现象。 因此对微气候的评价需综合考虑各因素。,南京农业大学精品课程,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。 人体的热交换方式： 对流、传导、辐射、蒸发 当皮肤温度超过环境温度，体表虽能以对流、辐射散热，但散热量很小，主要依靠汗蒸发散热。 当环境温度超过皮肤温度，人体唯一散热方式是蒸发。随着环境温度持续升高，蒸发量无法超过从环境对流、辐射获得以及通过劳动代谢产生的热量，热平衡被破坏。,第二节 人体舒适性与微气候的关系,南京农业大学精品课

9、程,传导 对流 辐射 蒸发,直接接触固体、液体来传递热量的方式。人所穿的衣服和接触的物体都能传递一部分热量，但由于衣服是热的不良导体，所以所散热量很少。,通过气体、液体交换热量的方式。气流速度和人与介质之间的温差是决定散发热量快慢的主要因素，此外还有体表面积、服装热阻值。,通过物体的电磁辐射转移热量的方式。这取决于热辐射强度、面积、服装热阻值和反射率、气温、皮肤温度。人体对正辐射很敏感，对负辐射比较迟钝，这种不知不觉的散热往往造成危害。,汗水转变为水蒸汽从人体吸收热量的方式。分为无感蒸发和发汗两种方式。当气温超过体表温度，前三种散热方式都失效，蒸发成为唯一的散热途径。主要取决于体表面积、服装热

10、阻值、相对湿度。,南京农业大学精品课程,人体热平衡机制 人对微气候环境的反应，取决于人体产热与散热之间的平衡水平。为保持恒定的体温，人体不断与外界进行热交换，尽力使得自身产热与从外界吸收的热量之和大致等于人体向外散热。 S：人体蓄热 M：代谢产热 W：对外做功 R：热传导 C：对流 K：辐射 E：蒸发,南京农业大学精品课程,S：人体蓄热 当S=0，身体处于热平衡,体温36.5，人感觉舒适；当S0，热平衡被破坏，体温升高，不平衡程度过大则会导致死亡； S0也是如此。长时间的不平衡，特别是体温高出正常值4-5，或低出3-4会导致病变。 M：代谢产热 即食物在体内氧化产生的热量。人体处于不同的工作负

11、荷时，代谢产热量不同。工作较轻时，代谢产热为840kJ/h，中等负荷时为8401260kJ/h，重负荷时在1260kJ/h以上。 E：蒸发 出汗甚至呼气散发的热量。休息时人体最大出汗量为1.8kg/h，劳动时则为3.9kg/h。蒸发每公斤汗可散热2436kJ。,南京农业大学精品课程,附：,我们所说的“人体温度通常是恒定的”，是指人体深部温度，一般是指直肠温度，一般以腋窝、口腔温度代替，一般在36.937.9之间。 直肠温度腋窝温度0.5 口腔温度0.3 体表温度受到环境、衣着影响在较大范围内波动，通常为33。,南京农业大学精品课程,人体对微气候环境的主观感觉,衡量微气候环境的舒适程度是相当困难

12、的，不同的人有不同的评价。一般认为， “舒适”有两种含义，一种是指人主观感到的舒适；另一种是指人体生理上的适宜度。比较常用的是以人主观感觉作为标准的舒适度。人的自我感觉的舒适度与工作效率有关。 舒适的衣内微气候为气温32，湿度40-60，风速10-40cm/s。,南京农业大学精品课程,舒适温度,所谓舒适温度是指某一温度范围而言。生理学上常用的规定是：人坐着休息，穿着薄衣服，无强迫热对流，未经热习服的人所感到的舒适温度。 生理学上的舒适温度为213。允许温度，指基本不影响工作效率的温度范围，为舒适温度35。 附： 热习服：人长期在高温下生活或工作，相应的习惯了热环境。,南京农业大学精品课程,影响

13、舒适温度的因素有很多，除了人活动情况与衣着，以下因素也会影响: 1.季节 舒适温度在夏季偏高, 冬季偏低。 2.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。 3.地域、热习服 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。 4.性别、年龄、体质等 女子的舒适温度比男子高0.55; 40岁以上的人比青年人约高0.55；老人的会更高。,南京农业大学精品课程,5.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（在有很强烈热辐射的情况下, 气温还要低些）: 坐着从事脑力

14、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,南京农业大学精品课程,舒适的湿度,一般为40-60%。湿度在70%（80%）以上为高气湿, 在30%以下为低气湿。 同样温度下，在不同的空气湿度下, 人的感觉不同。温度越高，高湿度的空气对人的感觉和工作效率的消极影响越大。 据研究者推荐, 室内舒适空气湿度X(%)与室内温度T （）的关系应为: X = 188 - 7.2 T (12.2T 26),南京农业大学精品课程,舒适的风

15、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0.3-0.4M/S; 夏季为0.4-0.5M/S, 冬季为0.2-0.3M/S。,南京农业大学精品课程,在我国，作业环境通过通风、空气调节来改善微气候，风速的设定可依据采暖通风和空气调节设计规范（GB500192003）,南京农业大学精品课程,微气候环境的综合评价,不舒适指数（discomfort index） 纽约气象局1959年发表 DI=(td+tw)0.72+40.6 td、tw干球温度、湿

16、球温度 当不舒适指数70时，是人体较舒适的时候。 DI75时，一半人感觉不舒服。79时，多数人感觉不舒适。 只考虑了气温、湿度，未考虑风速、辐射。,南京农业大学精品课程,日本人感到舒适的气候条件与美国人有所区别： 不适指数与不适主诉率,南京农业大学精品课程,2. 有效温度（ET）主观温度 美国采暖通风工程师协会研究提出 常规有效温度（effective temperature）：是在一定的气温、湿度、气流下人的主观感受指标。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是一样的，则有效温度数值上等同于后者基准温度。,南京农业大学精品课程,测量： 测量干球温度、湿球温度、

17、风速为参数，查询有效温度图。,冬季适应带,夏季适应带,南京农业大学精品课程,此指标使用比较方便，其缺点是在一般温度条件下过高的估计了高湿度的影响，而在高温情况下又低估了风速、高温度的不利作用。 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），在数值上大于常规有效温度。大部分人的舒适范围在ET23.9-26.7。,南京农业大学精品课程,3.湿黑球温度指数（WBGT） 是用来评价允许接触高温阈值指标的，而不适宜于评价短时间内或热舒适区附近的热强度。它综合考虑空气温度、风速、空气湿度和辐射热四个因素。 WBGT是由黑球（辐射）、自然湿球（湿度、风速）、干球（气温）三个部分

18、温度构成的，因此也叫三球温度指数或加权平均温标。,南京农业大学精品课程,室外炎热环境（有辐射）,气流速度小于1.5ms的非人工通风条件 WBGT=0.7自然湿球温度+0.2黑球温度+0.1干球温度 气流速度大于1.5ms的人工通风条件 WBGT=0.63自然湿球温度+0.2黑球温度+0.17干球温度,南京农业大学精品课程,广泛应用于户外或高温作业环境的评价，对于已经适应的人的极限是31.1。需注意，当WBGT相同，但湿度、风速、热辐射不同时，人体的舒适感觉是不一样的。 美国和一些欧洲国家用此法评价高温车间热环境气象条件已有多年，ISO国际标准化组织也从1982年正式采用此法作为标准（ISO72

19、43）。,南京农业大学精品课程,我国新修订的高温作业分级（GB/4200-1997， GB/4200-2008）、热环境 根据WBGT指数(湿球黑球温度)对作业人员热负荷的评价（GBT 172441998）也采用了WBGT指数法，称为湿球黑球温度。 （GB/4200-84采用的是温差评价法。） 室外 WBGT=0.7自然湿球温度+0.2黑球温度+0.1干球温度 室内 WBGT=0.7自然湿球温度+0.3黑球温度 评价方法与标准详见相关国标,南京农业大学精品课程,4.卡他度 卡他温度计是一种测定气温、湿度和风速三者综合作用的仪器。卡他度一般用来评价劳动条件舒适程度。卡他度H可通过测定卡他温度计的

20、液柱由38降到35时所经过的时间(t)而求得。 HF/t H 卡他度； F 卡他计常数； t 由38降至35所经过的时间(s)。 卡他度分为干卡他度和湿卡他度两种。干卡他度包括对流和辐射的散热效应。湿卡他度则包括对流、辐射和蒸发三者综合的散热效果。一般H值越大，散热条件越好。,南京农业大学精品课程,工作时感到比较舒适的卡他度,南京农业大学精品课程,第三节 高低温作业环境对人的影响,一般将热源散热量大于84kJ/（m2h）的环境叫高温作业环境。,高温,南京农业大学精品课程,在我国，高温作业是指： 在生产劳动过程中，其工作地点平均WBGT指数等于或大于25的作业。 （GB 420097、2004高

21、温作业分级国标） 工业企业和服务行业工作地点具有生产性热源，其气温等于或高于本地区夏季室外通风设计计算温度（北京地区为30（2 或2以上的作业（含夏季通风室外计算温度30地区的露天作业，不含矿井下作业）。 （GB 420084高温作业分级国标）,南京农业大学精品课程,本地区夏季室外通风设计计算温度 ： 系指近十年本地区气象台正式记录每年最热月中每日13：0014：00的气温平均值。 我国部分地区夏季室外通风设计计算温度一览表 （GB 420084高温作业分级国标）,南京农业大学精品课程,三类高温环境： 高温、强热辐射 气温高，热辐射大，湿度低。 1、冶金工业的炼焦、炼铁、炼钢等车间 2、机械制

22、造工业的铸造、热处理车间 3、陶瓷、玻璃、建材工业的炉窑车间 4、发电厂(热电站)、煤气厂的锅炉间等 高温、高湿 印染、造纸、矿井 夏季露天 夏季田间作业、建筑、搬运 见职业病危害因素分类目录 中列举的64种行业,南京农业大学精品课程,生理表征：高温作业下，人体吸收或产生的热量比散发得多，使体内温度升高。长时间暴露于高温中会引起呼吸、心率加快，血流加快等热应激效应，机体功能紊乱，出现热疹、痉挛、热衰竭、中暑甚至死亡。 心率、呼吸加快 为实现体温调节，血输出量增加，心脏负担加重，心率可作为热负荷的简便指标。心血管系统经常处于紧张状态，可导致血压发生变化。长期高温作业的工人一般血压高于普通环境下的

23、工人，高血压患者随着高温作业工龄的增加而增加。 对消化系统具有抑制作用 人体血液重新分配，消化道相对供血不足，消化液分泌量减少，引起食欲不振、消化不良、胃肠疾病。胃肠道疾病的患病率随工龄的增加而增加。 潜伏期延长，注意力不易集中，严重时头晕、恶心、疲劳、虚脱，易发生工伤事故对中枢神经系统具有抑制作用 大脑皮层兴奋程度减弱，条件反射。 水分、盐分大量丧失 水盐代谢失衡，机体热负荷增加，如不及时补充，可导致机体严重脱水，循环衰竭，热痉挛等。 对泌尿系统的伤害 由于大量水分经汗腺排出，如不及时补充，可出现肾功能不全，蛋白尿等。,南京农业大学精品课程,主要生理指数： 1 核心温度高于38 核心温度（直

24、肠温度） 人脑、肝脏温度 口腔温度0.3（0.4） 370.0019作业负荷（W） 2 心率较正常时显著上升,南京农业大学精品课程,中暑性疾病：职业病目录第四类物理因素所致职业病第一种 按发病机制和临床表现的不同，分为三种类型 1、热射病：由于体内产热和受热超过散热，引起体内蓄热，导致体温调节功能发生障碍。是中暑最严重的一种，病情危重，死亡率高。 典型症状为：急骤高热，肛温常在41以上，皮肤干燥，热而无汗，有不同程度的意识障碍，重症患者可有肝肾功能异常等。 2、热痉挛：是由于水和电解质的平衡失调所致。 临床表现特征为：明显的肌痉挛使有收缩痛，痉挛呈对称性，轻者不影响工作，重者痉挛甚剧，患者神志

25、清醒，体温正常。 3、热衰竭：是热引起外周血管扩张和大量失水造成循环血量减少，颅内供血不足而导致发病。 主要临床表现为：先有头昏、头痛、心悸、恶心、呕吐、出汗，继而昏厥，血压短暂下降，一般不引起循环衰竭，体温多不高。,南京农业大学精品课程,相关事件 2006年7月3日福建长隆纺织厂，纺织女工刘运芳因热射病，血压很低，呼吸衰竭，体温41.6度，引起中枢衰竭于4日死亡。 曾向厂方请假未获 “由于车间内温度太高，工人一上班就汗流不止，身上穿的衣服都是湿湿的，像从水里捞上来的一样。” “纺织车间是全封闭的， 一楼和三楼都没有空调，而且通风差，加上纺纱车在运转过程中产生热量，所以夏天车间内的温度一般会比

26、室外多好几度。再加上机器的轰鸣声，整个车间显得异常 燥热。” “车间里的温度一般都在40以上，最高达到50，夜晚车间内温度仍很高” “大热天厂里还常加班 ”,南京农业大学精品课程,对作业效率的影响： 高温下，知觉速度、准确度、反应能力均下降，表现为注意力不集中，烦躁不安、易于激动，对工作满意度下降。重体力劳动很快就会引起疲劳。 高温（没接近生理极限下）不会影响简单的视听任务，但会影响复杂的任务，如追踪或双重任务。高温刚开始会提高警觉程度，但经过一段时间后会降低警觉性。 脑力劳动对温度的反应更敏感，当有效温度达到29.5，效率就开始下降。,南京农业大学精品课程,英国 装有通风设备的工厂，夏季效率

27、比春秋季低3。没有通风设备的工厂，则低13。 日本 纺织厂的粗纺产量，7、8月最低。 美国 兵工厂，温度上升至25.3，男性事故增加40，女性增加8。,南京农业大学精品课程,GB 935-1989高温作业允许持续接触热时间限值,南京农业大学精品课程,允许接触高温的阈值（WBGT/）美国工业卫生委员会,南京农业大学精品课程,高温作业分级GB/T4200-1997，2008,南京农业大学精品课程,工作地点平均温度低于5。（GB/T144401993低温作业分级） 还包括环境温度在10 以下的外界环境。 两类低温环境： 低温、高湿： 潜水员水下工作、现代化工厂的低温车间，如储存肉类的冷库和酿造业的地

28、窖等 低温、高风速 ： 高山高原工作、以及寒冷气候下的野外作业等如建筑、装卸、农业、渔业、地质勘探、野外考察研究 。,低温,南京农业大学精品课程,生理表征：当环境温度低于皮肤温度，引起神经冲动，皮肤毛细血管收缩，散热下降。环境温度进一步下降，肌肉发抖，以增加产热，这称之为冷应激效应。 人的冷适应远不如热适应。 低温带来的不适感迅速增加，人体机能很快下降，脑代谢减少，神经兴奋降低，神经传导能力下降，反应迟钝，嗜睡。 在低温作业环境下人体会经历低温适应初期和不能适应低温环境的两个阶段。 在低温适应初期，人体代谢率增高，心率加快，心脏搏出量增加。当人体热平衡被破坏，核心温度降低之后，心率也随之减慢，

29、心脏搏出量减少。这实际上是人体已经不能适应低温环境的信号。人体长期处于低温条件，还会导致循环血量、白细胞、血小板减少，血糖降低，血管痉挛，营养障碍等症状。体温低于30，可导致死亡。 低温下，若环境湿度很大，衣服的热阻值下降，衣服起不到御寒作用。,南京农业大学精品课程,对作业效率的影响：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。环境温度低于7时，手工作业的效率为舒适温度时的80。,南京农业大学精品课程,GB/T144401993低温作业分级,南京农业大学精品课程,第四节 微气候环境标准及改善,标准 GB 934-1989 高温

30、作业环境气象条件测定方法 GB4200-1997 GB4200-84高温作业分级 GB/T 4200-2008高温作业分级 对国家标准GB/T 4200-1997高温作业分级和GB 935-1989高温作业允许持续接触热时间限值进行了修订，并把两个标准合并为一，使标准更具有可操作性和符号实际情况。本标准代替GB/T 4200-1997和GB 935-1989。 GBT 172441998 热环境 根据WBGT指数(湿球黑球温度)对作业人员热负荷的评价 GB/T28002-2002 职业健康安全管理体系指南 GBZ1-2002 工业企业设计卫生标准 GB500192003 采暖通风和空气调节设计

31、规范 GB/T18204.15-2000 公共场所风速测定方法 GB/T144401993低温作业分级 职业病危害因素分类目录,南京农业大学精品课程,高温作业环境的改善,从微气候四要素着眼直接改善作业场所。高温时通风、除湿、降温、屏蔽热源。 降温、屏蔽热源：设置瀑布水幕、循环水炉、特殊玻璃等隔热屏风。热源表面铺盖泡沫砖、石棉等。作业者穿热反射服装（铝夹克）。 除湿：当湿度超过50%，人体汗蒸发散热的功能显著下降。可在通风口设置除湿器。 增强气流速度：自然通风、机械通风。但增加风速时请注意，干球温度在25-32时，增强气流速度可提高对流、蒸发散热。气温高于35，增加风速几乎作用不大，当湿度70时

32、，作用更小。高温作业下，风速大于2m/s时再增加风速已不起作用。因此盲目增加气流速度是无益的。 改善着装等劳保用品，注意保健。膳食要补充蛋白质、钙、维生素A、B、C。 科学组织生产，适当休息。高温作业下不宜采取强制生产节拍，且延长午休时间。,南京农业大学精品课程,改善生产工艺，作业场所布局合理化。高温作业时把热源布置于下风处或车间外部。 对初入行者，给予更多的休息时间，使之逐渐适应。就业前要进行适应性检查，心血管器官、中枢神经系统、消化系统等有病变的人不宜从事高温作业。健康检查周期为1年。（职业健康监护管理办法 ） 布置好休息场所，备有足够的茶水、风扇、沐浴设施。为及时补充水分和盐，准备盐汽水

33、、绿豆汤、酸梅汤。饮水方式为少量多次为宜。准备风油精、藿香正气水等防暑降温药品。,南京农业大学精品课程,低温作业环境的改善,从微气候四要素着眼直接改善作业场所。低温时降低风速、热辐射取暖、增加遮挡防止热扩散。室外作业时，提高环境温度不太可能，穿得过多影响灵活性，热辐射是最佳方式。 改善着装等劳保用品。 注意保健。 降低膳食中碳水化合物的比例，强制生产增加脂肪热能来源。 低温环境下人对维生素尤其是vc、ve的需求增加，应增加摄入。 增加钙、盐的摄入。 科学组织生产，增加作业负荷。但以不出汗为限。,南京农业大学精品课程,第五节 微气候环境设计,我国 GBZ1-2002 工业企业设计卫生标准 GB

34、935-1989 高温作业允许持续接触热时间限值 外国,南京农业大学精品课程,高温作业环境 42 总体布局 4217 高温车间的纵轴应与当地夏季主导风向相垂直。当受条件限制时，其角度不得小于45度。 4219 能布置在车间外的高温热源，尽可能地布置在车间外当地夏季最小频率风向的上风侧，不能布置在车间外的高温热源和工业窑炉应布置在天窗下方或靠近车间下风侧的外墙侧窗附近。 42110 车间内发热设备相对于操作岗位应设计安置在夏季最小风向频率上风侧，车间天窗下方的部位。 42111 以自然风为主的厂房，车间天窗设计应满足卫生要求：阻力系数小、通风量大、便于开启、适应季度调节；天窗排气口的面积应略大于

35、进风窗口及进风门的面积之和；热加工厂房应设置天窗挡风板；厂房侧窗下缘距地面不应高于12m。 4221 放散大量热量的厂房宜采用单层建筑。当厂房是多层建筑物时，放散热和有害气体的生产过程，应布置在建筑物的高层。如必须布置在下层时，应采取行之有效的措施，防止污染上层空气。,南京农业大学精品课程,5.2.1 防暑 5.2.1.1 工艺流程的设计宜使操作人员远离热源， 同时根据其具体条件采取必要的隔热降温措施。 5.2.1.2 热加工厂房的平面布置应呈L型或，或型。开口部分应位于夏季主导风向的迎风面，而各翼的纵轴与主导风向呈 045夹角。 5.2.1.3 高温厂房的朝向， 应根据夏季主导风向对厂房能形

36、成穿堂风或能增加自然通风的风压作用确定。 厂房的迎风面与夏季主导风向宜成 6090夹角， 最小也不应小于 45角。 5.2.1.4 热源的布置应尽量布置在车间的外面;采用热压为主的自然通风时，热源尽量布置在天窗的下面;采用穿堂风为主的自然通风时，热源应尽量布置在夏季主导风向的下风侧;热源布置应便于采用各种有效的隔热措施和降温措施。 5.2.1.5 热车间应设有避风的天窗，天窗和侧窗应便于开关和清扫。,南京农业大学精品课程,5.2.1.6 夏季自然通风用的进气窗其下端距地面不应高于 1.2m，以便空气直接吹向工作地点。冬季自然通风用的进气窗其下端一般不低于 4m。如低于 4m 时，应采取防止冷风

37、吹向工作地点的有效措施。 5.2.1.7 自然通风应有足够的进风面积。产生大量热、湿气、有害气体的单层厂房的附属建筑物，占用该厂房外墙的长度不得超过外墙全长的 30%，且不宜设在厂房的迎风面。 5.2.1.8 产生大量热或逸出有害物质的车间，在平面布置上应以其最大边作为外墙。如四周均为内墙时，应采取措施向室内送入清洁空气。 5.2.1.9 当室外实际出现的气温等于本地区夏季通风室外计算温度时， 车间内作业地带的空气温度应符合下列要求:散热量小于 23w/m3h 的车司不得超过室外温度 3C;散热量23116w/m3h 的车间不得超过室外温度 5;散热量大于116w/m3h 的车间不得超过室外温

38、度 7。,南京农业大学精品课程,5.2.1.10 车间作业地点夏季空气温度，应按车间内外温差计算。其室内外温差的限度，应根据实际出现的本地区夏季通风室外计算温度确定，不得超过表 1的规定。 5.2.1.11 当作业地点气温37时应采取局部降温和综合防暑措施，并应减少接触时间。 5.2.1.12 高温作业车间应设有工间休息室， 休息室内气温不应高于室外气温;设有空调的休息室室内气温应保持在 2527。 5.2.1.13 特殊高温作业，如高温车间天车驾驶室、车间内的监控室、操作室、炼焦车间拦焦车驾驶室等应有良好的隔热措施，热辐射强度应小于 700w/m2室内气温不应超过28。,南京农业大学精品课程

39、,5.2.1.14 工艺上以湿度为主要要求的空气调节车间(如纺织厂)内，空气温湿度应符合表 2 的规定: 5.2.1.15 高温作业地点采用局部送风降温措施时，带有水雾的气流达到工作地点的风速应控制在 35m/s，雾滴直径应小于 100m;不带水雾的气流到达工作地点的风速，轻作业应控制在 23m/s 重作业应控制在 46m/s 5.2.1.16 在炎热季节对高温作业工种的工人应供应含盐清凉饮料(含盐量为 0.1%0.2%)，饮料水温不宜高于 15。,南京农业大学精品课程,德国劳动保护与事故研究所推荐的生产环境微气候,南京农业大学精品课程,参考资料,朱序璋主编，人机工程学，西安电子科技大学出版社

40、，1999年，第一版。 张广鹏主编，工效学原理与应用，机械工业出版社，2008年，第一版。 部分国标 中国疾病预防控制中心 安全文化网 中国标准出版社 中华人民共和国职业病防治法（2001/10/27） ,南京农业大学精品课程,国家标准,GB 934-1989 高温作业环境气象条件测定方法 GB/T 4200-2008 GB4200-1997 GB4200-84高温作业分级 GBT 172441998 热环境 根据WBGT指数(湿球黑球温度)对作业人员热负荷的评价 GB/T28002-2002 职业健康安全管理体系指南 GBZ1-2002 工业企业设计卫生标准 GB500192003 采暖通风

41、和空气调节设计规范 GB/T18204.15-2000 公共场所风速测定方法 GB/T144401993低温作业分级 职业病危害因素分类目录,南京农业大学精品课程,思考题,结合自身感受，总结微气候四要素的相互影响。 简述干球温度计、湿球温度计、黑球温度计的适用场合和设计原理。 分析微气候各评价方法的优劣和适用场合。 学习高温作业环境分级和测定等国家标准。 GB/T 4200-2008高温作业分级国标 GBT 172441998热环境 根据WBGT指数(湿球黑球温度)对作业人员热负荷的评价,南京农业大学精品课程,实验,测量特定作业内容（自行设计）下，作业人员热负荷水平。 测量方法参见GBT 17

42、2441998热环境 根据WBGT指数(湿球黑球温度)对作业人员热负荷的评价,南京农业大学精品课程,第三章 照明环境,适度的采光与照明是保证作业能正常进行的最基本条件。不科学的照明不仅使得工作效率降低，还会诱发安全事故。环境因素引起的工伤事故中，约有l4是由于照明不良所致 。 在矿山下，具有最高事故指数的作业，集中在照明不良的凿岩、岩层支护、运输及装载作业上。 对国内一家工厂的调表明，当照度由20lx增至50lx时，四个月时间，工伤事故的次数由25次降至7次，差错件数由32件降至8件，由于疲劳而缺勤者从26人降至20人。 国外对交通事故的调查也表明，改善道路照明，一般可使交通事故减少2075。

43、,南京农业大学精品课程,第一节 照明的测量,光通量（明亮度） 是指单位时间内光源辐射产生视觉响应强弱的能力 ，单位为流明lm。 一般情况下，同类型的灯的功率越高，光通量也越大，40w的白炽灯大于20w的。 一只 40W的普通白炽灯的光通量为350470lm，发光效率为11.7lm/w，而一只40W的普通直管形荧光灯的光通量为2800lm左右，发光效率为52.5lm/w，为白炽灯的58倍。,南京农业大学精品课程,人眼对光感觉的强弱不仅取决于光源辐射能量的大小，还受到人眼对不同波长光的灵敏度的影响。 人眼对波长为555nm的黄绿光最敏感，在光辐射功率相同的情况下，其视敏度（视力）为K（555），若

44、波长为的某种光其视敏度为K（），则其相对视敏度（相对视见率）为 黄绿光的相对对视见率为1，其余波长的光均小于1。 在很好的照明条件下，眼睛对 550nm 波长的光（黄光）的敏感程度是红光或蓝光的 20 倍。这也是为什么大部分车的雾灯和马路的路灯采用黄光的一个重要原因。,南京农业大学精品课程,光通量通常用某波段光源单位时间内辐射的能量与反映人眼对不同波长光灵敏度的的相对视见率的乘积表示。 若黄绿光的辐射功率为1瓦，则光通量 辐射功率为1W的其余波长的光通量均小于1光瓦 国际单位为流明，1lm(=555nm)=1/680W0.00155W,南京农业大学精品课程,发光强度（光强） 单位立体角内的光通

45、量，单位为坎德拉cd。以光通量与立体弧度的比值计算。 若是向空间辐射均匀的点光源，其光强为,南京农业大学精品课程,照度 照度是被照面单位面积上所接受的光通量，我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。 被照面的照度与光源所在的空间位置有关，与光强成正比，与光源到被照面的距离的平方成反比，与光线和被照面的法线的夹角的余弦成正比。要增加照度，除了可增加光强，还可降低灯的高度，尽可能放在工作面的正上方。 人的眼睛所能感觉到的照度范围是很大的, 从在一个昏暗房间里的几勒克思到在中午太阳底下的10000勒克思。,南京农业大学精品课程,各种环境条

46、件下的照度强度 环境条件 照度(Lx) 黑夜 0.001-0.02 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 2000-10000 夜晚室内照明 50-500 读书所需照明 50,南京农业大学精品课程,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置、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置。 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。,南京农业大学精品课程,亮度 是面光源或物体表面单位面积向视线方向或指定方向发出光或反射光的强度。亮

47、度的测量单位为坎德拉/每平方米(cd/m2)。 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反射率有关系。,南京农业大学精品课程,各种物体表面的亮度 （室内照度为300勒克思 ） 物体 亮度(cd/m2) 荧光灯(65W) 1000 窗户的表面 1000-4000 桌面的白纸 70-80 桌面 40-60 荧光屏的亮边 70 荧光屏的暗边 4 屏幕背景 5-15,南京农业大学精品课程,亮度的测量采用亮度计，其测量不受测量距离的影响。在考虑照明强度时，我们不仅应考虑照度，也应考虑亮度，因为在同样的照

48、度条件下，亮度也影响我们的视力。 例如，在室内没有灯光的情况下，我们不能读书，但是我们仍然能看到计算机屏幕上的内容、看电影、电视等。现在研究计算机显示器对人的视力的影响也主要是通过亮度进行研究的。,南京农业大学精品课程,照度vs亮度 用一块木板来举例说明，当一定光束照到木板时我们讲木板上有多少照度，然后木板将多少光束反射到人眼，就称为木板的多少亮度。 那么有如下式子：亮度等于照度乘以反射率。在同一房间同一位置一块白布和一块黑布的照度是相同的，而亮度是不同的。,南京农业大学精品课程,光 效 光源所发出的总光通量与该光源所消耗的电功率（瓦）的比值，称为该光源的光效。单位：流明 /瓦（lm/W）,南

49、京农业大学精品课程,色温 以绝对温度 K 来表示，是将一标准黑体（例如铂）加热，温度升高至某一程度时颜色开始逐渐改变为红、橙、黄、绿、蓝、靛（蓝紫）、紫。当光源所发出的光的颜色与“黑体”在某一温度下辐射的颜色相同时，“黑体”的温度就成为该光源的色温。例如灯泡的钨丝在2800K时发出的白光，与黑体达到2854K时辐射的白光完全相当，则称灯泡白光的色温为2854K。 色温度在 3000K 左右时，光色偏黄。色温度在 5000K 以上时，光色偏蓝。 3000K 黄色光，强穿透力 4200K 白中带黄，原车配氙气灯 5000K 光全白，欧规最高色温（夏季早上10点、下午四点的阳光 6000K 光全白，

50、略带蓝色（夏季正午阳光） 6500K 阳光下的白天 70008000K 白中明显带蓝,南京农业大学精品课程,不同色温的光，具有不同的照明和视觉效果。 灯的色温越高，它对雾和雨的穿透力越差（越不亮）。 8000K以上蓝光，穿透力极差。大厂如飞利浦至今只生产色温最高6000K的氙气灯。 6000K左右的色温正好是最白略微开始转蓝的色温，人眼容易接受，不易疲劳，提高安全性。,南京农业大学精品课程,第二节 照明对工作的影响,照明与疲劳 眼睛能适应的照度范围：103105lx 。但照度过低，为增加进入眼中的光，瞳孔会开大，反之照度会缩小，眼肌反复收缩极易造成眼睛的疲劳。 照明对工作的影响，尤其表现在照明

51、不好的情况下，人长时间反复辨认对象物，会很快地疲劳，工作效率低、效果差。照明不好，由于反复努力辨认，造成视觉疲劳。 眼睛疲劳的自觉症状有：眼睛乏累；怕光刺眼；眼痛、视力模糊、眼充血、出眼屎、流泪等。眼睛疲劳还会引起视力下降、眼胀、头疼甚至全身疲劳性以及其他疾病，影响健康。,南京农业大学精品课程,物体亮度过大或过小，物体与背景的亮度比不合适，频繁的明暗适应也是导致视觉疲劳的原因。 1、当物体亮度由1/10-5cd/m2开始增大，视觉灵敏度增大，疲劳感减少；超过 1/104cd/m2 后，亮度越大越容易视觉疲劳。 2、物体与背景的亮度相当或背景稍暗时，视力最好。物体与背景的亮度比越大越容易辨认物体

52、，但对比过大易出现眩光，更快疲劳。 3、当局部照明与一般照明的照度差别越大（室内照明不均匀 ），越容易疲劳。,南京农业大学精品课程,视觉疲劳的验证 眨眼次数增多、 视力下降、 光反应时间延长、 闪光融合值降低（对于原先能感觉到闪烁的较低频率的光现在感觉不到闪烁了。）,南京农业大学精品课程,照明对工作效率的影响 适当的照明条件使得注意力集中，可以提高工作的速度和精确度, 从而增加产量, 提高质量, 减少差错。 1 随着照度的增大，工作效率提高。从10lx到1000lx，视力可提高70%。2000Lx是比较理想的照度。照度再增加不会引起效率提高，达到5000Lx时易引起眩光，反而降低效率。 2 照

53、度均匀与否、显色性也会影响到效率。（光源对物体忠实显色的水平，日光的显色指数为100，荧光灯的为60-80。）,南京农业大学精品课程,照明与事故 适度的照明能增加辨色能力，增强对事物的深浅、远近辨别能力。照度不足是事故的重要原因之一。 人工照明比自然采光易出事；秋冬季比春夏季易出事。,南京农业大学精品课程,照明与情绪 生理学和心理学方面的实验表明，照明会影响人的情绪, 影响人的一般兴奋性和积极性。 明亮的环境是令人愉快的。 如果让人们选择在不同照明强度下工作，一般来说，人们选择比较明亮的地方。,南京农业大学精品课程,光源 照明方式 眩光 照度均匀度 亮度和亮度比,第三节 作业场所照明,南京农业

54、大学精品课程,光源选择 自然照明：明亮柔和、显色性最好。但受昼夜、季节影响大 人工照明：要尽量接近自然光。不宜选有色光源。荧光灯是最接近日光的，但为了消除光流波动，应采用多管装置。 混合照明：,南京农业大学精品课程,照明方式（一） 直接光： 光源的全部或90%以上直接投射到被照物体上。特点是亮度大，给人以明亮、紧凑的感觉。但有强烈的眩光与阴影，不适于与视线直接接触。裸露装设的荧光灯和白炽灯属于此类，灯泡上部有不透明灯罩、灯光向下直射到工作面的台灯等也属此类，宜用于公共厅堂或需局部照明的场所。 半直接照明 ：光源的60%至90%直接投射到被照物体上，而有10%至40%经过反射后再投射到被照物体上

55、。它的亮度仍然较大，但比直接照明柔和。用半透明的塑料、玻璃做灯罩的灯，都属此类，常用于办公室、卧室、书房等。,南京农业大学精品课程,间接照明： 光源90%以上的光先照到墙上或顶棚上，再反射到被照物体上。光量弱，光线柔和，无眩光和明显阴影，具有安详、平和的气氛。灯罩朝上开口的吊灯、壁灯等属于此类，适于卧室、起居室等场所的照明。 半间接照明： 光源60%以上的光经过反射后照射到被照物体上，只有少量光直接射向被照物体。它比间接照明亮度大。 漫射照明： 利用半透明磨砂玻璃罩、乳白罩或特制的格栅，使光线形成多方向的漫射，其光线柔和，有很好的艺术效果，适用于起居室、会议室和一些大的厅、堂照明。 透射光：光

56、线经过散光材料变为漫射光，可使照度均匀。,南京农业大学精品课程,照明方式（二） 一般照明：全面照明，适用对光线方向没有特殊要求、作业点密集、作业地点不固定涉及 面积光的作业。以夜间照明需求设计。 优点：均匀性好， 作业者易保持愉快心情。 缺点：耗电量大。,南京农业大学精品课程,局部照明：针对小面积作业面，适用对精度要求较高的作业。但对作业面的照度要求不超过30-40Lx时，不需要局部照明。 注意：避免眩光； 避免过强明暗对比。,南京农业大学精品课程,综合照明：经济，且能防止阴影、眩光的产生。一般照明与局部照明对比过强使人感到不舒服，对作业效率有影响，其比例以1:5为好，一般照明绝对值不低于20

57、lx。 较小的工作场所，一般照明的比例可以适当提高。常用于要求照度高，或有一定的投光方向，或固定工作点分布比较稀疏的场所。,南京农业大学精品课程,显色性 有颜色的物体在自然光下的色彩感觉是最准确的，在人工光源下往往显色性较差，容易变色或失真。 将自然光的显色指数定义为100，人工光源的显色指数均小于100。有色光源不宜当照明光源。,南京农业大学精品课程,避免眩光,当视野内出现过高的亮度或过大的亮度对比时,人们就感到刺眼, 影响视觉, 这种刺眼的光线叫眩光。例如在睛天的中午看太阳, 会感到睁不开眼睛, 由于亮度过高所引起的眩光眼睛无法适应。 眩光会破坏暗适应，使得视觉效率降低，造成视觉疲劳。研究表明，做精细工作时，眩光在20min之内就会使差错明显增加，工效显著降低。,南京农业大学精品课程,眩光由于造成的原因不同可分为：直接眩光、反射眩光、对比眩光。 直射眩光是由眩光源直接照射引起的，直射眩光与光源位置有关。如直视太阳、汽车灯。 反射眩光是光线经过一些光滑物体表面反射到眼部造成的。如打印纸过于光滑导致看不懂上面的字。 对比眩光是物体与背景明暗相差太大所致。如白天行人很难注意到亮着的街灯，晚上却觉得很刺眼。,南京农业大学精品课程,无论是哪种眩光源，其相对眼睛或事物的位置对视效的影响很大。,南京农业大学精品课程