第九章人与环境的界面设计ppt课件.pptx

第九章人与环境的界面设计ppt课件.pptx

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1、第九讲人与环境的界面设计9.1人体对环境的适应程度在人——机——环境系统中,对系统产生影响的一般环境主要有:热环境、照明、振动、粉尘以及有毒物质等。随着人类生产活动领域的扩大,影响系统的还有失重、超重、异常气压、加速度、电离辐射以及非电离辐射等特殊环境因素。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,即:(1)最舒适区(2)舒适区(3)不舒适区(4)不能忍受区图9-1决定舒适程度的环境因素范围9.2人与热环境9.2.1影响热环境的要素1.气温作业环境中的气温除取

2、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。2.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。3.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。室内外温差愈大,产生的气流愈大。4.热辐射正辐射(使人体受热),负辐射(使人体散热)。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机体与周围环境的热交换:M±C±R-E-W=S

3、S=0人体处于动态热平衡状态S>0产热多于散热,人体体温升高S<0散热多于产热,人体体温下降M为代谢产热量;C为人体与周围环境通过对流交换的热量;R为人体与周围环境通过辐射交换的热量;E为人体通过皮肤表面汗液蒸发的热量;W为人体对外做功所消耗的热量;S为人体的蓄热状态。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热环境)影响热舒适环境的主要因素如下:1)环境因素:空气的干球温度、水蒸气分压力、气流速度、室内物体和壁面辐射温度2)人的因素:人的新陈代谢、服装图9-3常用的温

4、湿图和舒适区有效温度ET、新有效温度ET*2.过冷、过热环境对人体的影响1)低温冻伤温度为5~8℃时,人体出现冻伤一般需要几天时间;而在-73℃时,暴露时间只需12s即可产生冻伤。2)低温的全身性影响人在低温环境中暴露时间较长,深部体温便会逐渐降低,出现一系列的低温症状。降至34℃以下时,产生健忘、呐吃和定向障碍;降至30℃时,全身剧痛、意识模糊;降至27℃以下时,随意运动丧失,瞳孔反射、深部腱反射和皮肤反射全部消失,人濒临死亡。3)高温烫伤皮肤温度达41~44℃时即会感到灼痛,若高温继续上升,

5、则皮肤基础组织会受到伤害。4)全身性高温反映人体局部温度高达38℃便会感到不舒适,人在体力劳动主诉可耐受的深部体温为38.5~38.8℃,高温极端不舒适反应的深部体温临界值为39.1~39.4℃。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。图9-4气温对效率和相对差错的影响2.热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。图9-5气温对生产率和事故发生率的影响9.2.5热环境的主观评价标准1.主观评价:人对热环境的主观感觉是评价热环境的主要依据

6、之一,参阅表9-1,表9-22.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湿度范围,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良好光环境的作用天然采光:利用自然界的天然光源形成作业场所的光环境。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良好的光环境是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,见图9-9。2.光环境对安全的影响良好的光环境对降低事故发生率和保护

7、工作人员的视力和安全有明显的效果,见图9-10。9.3.2对光环境的要求照明按目的大致可分为以功能为主的明视照明和以舒适性为主的气氛照明。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为室内某一点的照度;Ew为与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照度表明被照面上光的强弱,

8、以被照场所光通的面积密度来表示。取微小面积dA,入射的光通dØi,照度E=dØi/dA4.亮度分布,参阅表9-8,表9-9,图9-12,5.光的方向性和扩散性6.光源色和显色性1)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,见表9-10,表9-11,图9-13。2)显色性,参阅表9-12,表9-139.3.3色彩环境1.色彩的感情效果,参阅表9-14,见图9-14心理因子评价活动力量关系深浅尺度喜欢——讨厌美丽——丑陋自然——做作动——静暖

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