人与环境的界面设计

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1、第8章链接第10章链接第9章人与环境的界面设计9.1人体对环境的适应程度1.分区最舒适区、舒适区、不舒适区、不能忍受区,见图9-12.创造良好作业环境的途径1)对现有的作业环境进行评价,针对存在问题采取改善措施。2)在设计阶段就充分运用一切技术资料,对作业环境予以充分论证和考虑,提出妥善解决不良环境因素的方法。9.2人与热环境9.2.1影响热环境的要素1.气温(Theatomospherictemperature):传导、对流、辐射(第二热源)生产环境中的气温决定于:大气温度太阳辐射生产中的热源人体散热等热源通过传导、对流使生

2、产环境中的空气加热,并通过辐射加热四周物体,形成第二次热源,扩大了直接加热空气的面积,使气温升高。2.气湿(Humidity):指加入到空气中水蒸气的量,以相对湿度来表示。相对水蒸气量(%)=实际水蒸气量/饱和水蒸气量×100相对湿度在80%以上称为高气湿,在30%以下为低气湿。3.气流(airflow,m/s):形成气流的原因:温差、风压生产环境中的气流动力来自于外界风力和厂房中的热源。温差愈大,产生的气流愈大。4.热辐射(heatradiation)热辐射主要指红外线和一部分可视线而言。太阳各种熔炉生产环境开放的火焰熔化的

3、金属等红外线不直接加热空气,但可使周围物体加热。1)正辐射:当物体表面温度超过人体表面温度时,物体向人体传递热辐射而使人体受热,称为正辐射。2)负辐射:当周围物体表面温度低于人体表面温度时,人体向周围物体辐射散热,称为负辐射。9.2.2人体的热平衡人体所受热源:1)机体代谢产热;2)外界作用的环境热量,见图9-2机体热平衡方程:M±C±R-E-W=SS=0S>0S<0外界环境热量人体处于动态热平衡状态产热多于散热,人体体温升高散热多于产热,人体体温下降人体蓄热状态M代谢产热量C人与周围环境通过对流交换的热量R人与周围环境通过辐

4、射交换的热量E人与周围环境通过皮肤表面汗液蒸发散热量W人体对外做功所消耗的热量9.2.3热环境对人体的影响1.热舒适环境人在心理状态上感到满意的环境。影响热舒适环境的主要因素如下:1)环境因素气温、气湿、气流速度、辐射热最适合的湿度Ø%与气温t℃之间的关系Ø(%)=188-7.2t(℃)t<26℃2)人的因素新陈代谢、服装,见图9-32.过冷、过热环境对人体的影响1)低温冻伤2)低温的全身性影响3)高温烫伤4)全身性高温反映9.2.4热环境对工作的影响1.热环境对脑力劳动的影响表现在效率和相对差错次数两方面,见图9-4。2.热

5、环境对体力劳动的影响表现在操作效率和事故发生率两方面。工作时的温度最好在15.5℃~27℃,见图9-59.2.5热环境的主观评价标准1.主观评价依据:热环境对人体影响的主观感觉包括6个方面的因素:空气温度、热辐射温度、空气相对湿度、气流速度、人体温度、皮肤温度,参阅表9-1,表9-2,表9-2续2.耐受标准,见图9-63.安全标准,见图9-74.工作效率不受影响的温度范围,见图9-85.工业生产热环境标准,参阅表9-3,表9-49.3人与光环境9.3.1良好光环境的作用,见图9-9天然采光:利用自然界的天然光源形成作业场所的光

6、环境。人工照明:利用人工制造的光源构成作业场所的光环境。1.光源对生产率的影响通过改善人的视觉条件(照明生理因素)和改善人的视觉环境(照明心理因素)来提高劳动生产率。2.光环境对安全的影响良好光环境使事故次数、出错件数和缺勤人数都明显减少,见图9-10。9.3.2对光环境的要求1.设计的基本原则1)合理的照度平均水平2)光线的方向和扩散要合理3)不让光线直接照射眼睛4)光源光色要合理5)让照明和色相协调6)不能忽视经济条件的制约,见图9-112.天然光照度和采光系数C,参见表9-5,表9-6C=En/Ew×100%En-室内某

7、一点的照度;Ew-与En同一时刻的室外照度3.照明的照度与照度分布,参阅表9-7它表明被照面上光的强弱,以被照场所光通的面积密度来表示E=dØi/dAEmin≥En4.亮度分布,参阅表9-8,表9-9,见图9-12,5.光的方向性和扩散性6.光源色和显色性,参阅表9-10,表9-111)色温,当热辐射光源的光谱与加热到温度为Tc的黑体发出的光谱分布相似时,将该温度Tc称为该光源的色温,见图9-13。(红→浅红→橙黄→白→蓝白→蓝)2)显色性:光源对物体的显色能力,参阅表9-12,表9-139.3.3色彩调节工作环境具有好的色彩

8、环境可以得到如下几点效果:1.增加明亮的程度,提高照明的效果2.标志明确,识别迅速,便于管理和操作3.注意力容易集中,减少差错和事故,提高工作质量4.舒适愉快,减少疲劳5.环境清洁,层次分明,美观大方色彩的感情效果,参阅表9-14,表9-14续,环境色彩对气氛的影响程度见图9

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