第二節(jié)

作業(yè)環(huán)境設(shè)計

一、溫度環(huán)境1、工廠車間內(nèi)作業(yè)區(qū)的空氣溫度和濕度標(biāo)準(zhǔn)我國《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB21-2002）根據(jù)作業(yè)性質(zhì)、勞動強度，以氣溫為主制定了有關(guān)氣象條件,見表5-212023/8/3第1頁第二節(jié)作業(yè)環(huán)境設(shè)計一、溫度環(huán)境2023/8/1第1整體概述概述二點擊此處輸入相關(guān)文本內(nèi)容概述一點擊此處輸入相關(guān)文本內(nèi)容概述三點擊此處輸入相關(guān)文本內(nèi)容整體概述概述二概述一概述三2表5-21工廠車間內(nèi)作業(yè)區(qū)的空氣溫度和濕度標(biāo)準(zhǔn)車間和作業(yè)的特征冬季夏季溫度/oC相對濕度/%溫度/oC相對濕度/%主要放散對流熱的車間散熱量不大的輕作業(yè)中等作業(yè)重作業(yè)14～2012～1710～15不規(guī)定不超過室外溫度3oC不規(guī)定散熱量大的輕作業(yè)中等作業(yè)重作業(yè)16～2513～2210～20不規(guī)定不超過室外溫度5oC不規(guī)定需要人工調(diào)節(jié)溫度和濕度的輕作業(yè)中等作業(yè)重作業(yè)20～2322～2524～27≤80～75≤70～65≤60～55313233≤70≤70～60≤60～50放散大量輻射熱和對流熱的車間（輻射強度大于2.5×105J/(h.m2)8～15不規(guī)定不超過室外溫度5oC不規(guī)定放散大量濕氣的車間散熱量不大的輕作業(yè)中等作業(yè)重作業(yè)16～2013～1710～15≤80不超過室外溫度3oC不規(guī)定散熱量大的輕作業(yè)中等作業(yè)重作業(yè)18～2317～2116～19≤80不超過室外溫度5oC不規(guī)定2023/8/3第2頁表5-21工廠車間內(nèi)作業(yè)區(qū)的空氣溫度和濕度標(biāo)準(zhǔn)車間和作業(yè)的特32、高溫環(huán)境⑴高溫作業(yè)的危害高溫作業(yè)時人體可出現(xiàn)一系列生理性改變，主要為體溫調(diào)節(jié)、水鹽代謝、循環(huán)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)等方面的改變。表現(xiàn)為：脈搏加快，體溫升高、頭暈、頭痛、惡心、極度疲勞等癥狀。中暑是高溫環(huán)境下發(fā)生的急性疾病，按發(fā)病機理可分為熱射病、日射病、熱衰竭和熱痙攣。根據(jù)癥狀將中暑分為先兆中暑、輕癥中暑和重癥中暑三種。2023/8/3第3頁2、高溫環(huán)境2023/8/1第3頁4(2)高溫作業(yè)環(huán)境的設(shè)計1)高溫作業(yè)環(huán)境的設(shè)計應(yīng)該遵循國家標(biāo)準(zhǔn)的要求(《高溫作業(yè)允許持續(xù)接觸熱時間限值》GB935-1989作了規(guī)定，見表5-22)工作地點溫度/oC輕勞動中等勞動重勞動30～32807060>32～34706050>34～36605040>36～38504030>38～40403020>40～42302015>42～442010102023/8/3第4頁(2)高溫作業(yè)環(huán)境的設(shè)計工作地點溫度/oC輕勞動中等勞動重52)從生產(chǎn)工藝和技術(shù)、保健措施、生產(chǎn)組織等幾個方面入手，合理設(shè)計高溫作業(yè)環(huán)境生產(chǎn)工藝和技術(shù)措施

合理設(shè)計生產(chǎn)工藝過程

屏蔽熱源降低濕度增加氣流速度保健措施合理供給飲料和補充營養(yǎng)合理使用勞保用品進行職業(yè)適應(yīng)性檢查生產(chǎn)組織措施2023/8/3第5頁2)從生產(chǎn)工藝和技術(shù)、保健措施、生產(chǎn)組織等幾個方面入手，合理63、低溫環(huán)境(1)低溫作業(yè)環(huán)境對人體的影響工作地點平均氣溫等于或低于5℃的作業(yè)稱為低溫作業(yè)。在低溫環(huán)境下工作時間過長，超過人體適應(yīng)能力，體溫調(diào)節(jié)能力發(fā)生障礙，則體溫下降，從而影響機體功能，可能出現(xiàn)神經(jīng)興奮與傳導(dǎo)能力減弱，出現(xiàn)痛覺遲鈍和嗜睡狀態(tài)。長時間低溫作業(yè)可導(dǎo)致循環(huán)血量、白細(xì)胞和血小板減少，而引起凝血時間延長，出現(xiàn)協(xié)調(diào)功能降低。低溫作業(yè)還可引起人體全身和局部過冷。全身過冷會出現(xiàn)皮膚蒼白、脈搏呼吸減弱、血壓下降。局部過冷最常見的是手、足、耳及面頰等外露部位發(fā)生凍傷，嚴(yán)重的可導(dǎo)致肢體壞死。2023/8/3第6頁3、低溫環(huán)境2023/8/1第6頁7(2)低溫作業(yè)環(huán)境設(shè)計應(yīng)考慮的因素應(yīng)按照《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》和《工作企業(yè)采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定，設(shè)置必要的采暖設(shè)備,做好采暖和保暖工作提高作業(yè)負(fù)荷個體保護采用熱輻射取暖

2023/8/3第7頁(2)低溫作業(yè)環(huán)境設(shè)計應(yīng)考慮的因素2023/8/1第78補充--溫度環(huán)境的綜合評價

溫度環(huán)境對人體產(chǎn)生影響的時候，僅用溫度指標(biāo)是不充分的。因為人在進入作業(yè)場所時必然受到溫度、濕度、風(fēng)速和熟輻射等多種因素的綜合影響，這種綜合感就是有效溫度。

1．有效溫度

當(dāng)有效溫度高時，人的判斷力減退，當(dāng)有效溫度超過32oC時，作業(yè)者讀取誤差增加，到35oC左右時，誤差就會增加4倍以上。

2023/8/3第8頁補充--溫度環(huán)境的綜合評價

溫度環(huán)境對人體產(chǎn)生影響的時9

有效溫度的變化與下列組合條件有關(guān)：

(1)空氣溫度與周圍物體表面的溫度；

(2)空氣溫度與相對濕度；

(3)空氣溫度與空氣流動的速度。

我國采暖通風(fēng)和空調(diào)設(shè)計規(guī)范(TJl9-1975)中規(guī)定的工作場所的有關(guān)參數(shù)，見表1，不同作業(yè)種類的有效溫度見表2。2023/8/3第9頁

有效溫度的變化與下列組合條件有關(guān)：

(1)空氣溫度與10表1

工作場所的允許風(fēng)速室內(nèi)溫度濕度基數(shù)允許風(fēng)速（米/秒）溫度（oC）濕度（%）1840～600.22040～600.252240～600.32440～600.42640～600.5表2

不同作業(yè)的有效溫度作業(yè)種類腦力作業(yè)輕作業(yè)體力作業(yè)舒適溫度（oC）15.5～18.312.7～18.310～16.9不適溫度（oC）23.723.921.1～23.92023/8/3第10頁表1工作場所的允許風(fēng)速室內(nèi)溫度濕度基數(shù)允許風(fēng)速溫度（oC112．作業(yè)場所的適宜溫度及濕度

生產(chǎn)作業(yè)場所的氣溫，一年四季不同。夏天炎熱，冬天寒冷，這是一種自然現(xiàn)象。為了給操作人員創(chuàng)造舒適的工作場所，以提高生產(chǎn)效率和排除潛在事故，就必須采用人工的辦法，對工作場所的溫度環(huán)境進行調(diào)節(jié)。如要得到使人舒服的溫度，則必須通過人為的調(diào)節(jié)，使熱能產(chǎn)生與熱能的散發(fā)保持平衡。當(dāng)然，這個適宜的溫度還隨工作的種類和強度的不同而有所變化(見表3)，以保證安全的高效率的生產(chǎn)活動。2023/8/3第11頁2．作業(yè)場所的適宜溫度及濕度

生產(chǎn)作業(yè)場所的氣12作業(yè)的種類溫度（oC）濕度（%）組裝電氣產(chǎn)品22.240～45一般印刷25～26.750棉紡織作業(yè)26.770～85毛精紡作業(yè)26.775～80尼龍織造26.750～60人造絲織造26.750～65膠片貯藏21.1～23.940～65啤酒釀造(瓶裝啤酒)45～7275以上火柴干燥21.1～23.940洗滌物品干燥79.4～81.225～40表3適宜作業(yè)的溫度和溫度2023/8/3第12頁作業(yè)的種類溫度（oC）濕度（%）組裝電氣產(chǎn)品22.240～413二、光環(huán)境

1、

照度標(biāo)準(zhǔn)

照度標(biāo)準(zhǔn)是照明設(shè)計和管理的重要依據(jù)。我國的照度標(biāo)準(zhǔn)是采用間接法制定的，即從保證一定的視覺功能來選擇最低照度值，同時進行大量的調(diào)查、實測，并且考慮了我國當(dāng)前的電力生產(chǎn)和消費水平。而直接法則主要是根據(jù)勞動生產(chǎn)率及單位產(chǎn)品成本來選擇照度標(biāo)準(zhǔn)。表1是利用自然光時的照度標(biāo)準(zhǔn)，表2是利用人工采光時的照度標(biāo)準(zhǔn)，表3列出了我國工廠的照度標(biāo)準(zhǔn)。

2023/8/3第13頁二、光環(huán)境1、照度標(biāo)準(zhǔn)2023/8/1第1314視覺工作分級視覺工作特征室內(nèi)天然光照度（lx）采光系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值×100工作精確度識別物件細(xì)節(jié)尺寸d（mm）ⅠⅡⅢⅣⅤ特別精細(xì)工作很精細(xì)工作精細(xì)工作一般工作粗糙倉庫工作d≤0.150.15<d≤0.30.3<d≤1.01.0<d≤5.05.0<d250150100502553210.5表1天然采光標(biāo)準(zhǔn)值

2023/8/3第14頁視覺工作分級視覺工作特征室內(nèi)天然光照度（lx）采光系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值15識別對象的最小尺寸或工作特征d（mm）視覺工作分類識別對象與背景的亮度對比最低照度（lx）等級混合照明單獨使用，一般照明d≤0.15Ⅰ甲乙大小15001000――0.15<d≤0.3Ⅱ甲乙大小7505002001500.3<d≤0.6Ⅲ甲乙大小5003001501000.6<d≤1.10Ⅳ甲乙大小300200100751<d≤2Ⅴ―150502<d≤5Ⅵ――30d>5Ⅶ――20一般觀察生產(chǎn)過程Ⅷ――10大件存儲Ⅸ――5有自行發(fā)光材料的車間Ⅹ――30表2生產(chǎn)車間工作面上的照度標(biāo)準(zhǔn)值（人工照明）

2023/8/3第15頁識別對象的最小尺寸或工作特征d（mm）視覺工作分類識別對象與16作業(yè)種類作業(yè)舉例綜合照明只用一般照明局部照明一般照明超精密超精密機械操作、超精密檢查、半導(dǎo)體微型件裝配、精密雕刻5000～1000100～50―精密精密機械操作、金屬檢驗、排字、電視機等小型產(chǎn)品裝配、暗色布檢查、裁縫100～30080～40―汽車裝配修理、暗色物紡織、精密油漆作業(yè)――200～100普通機械加工、鑄工造型、明色布檢查、裁縫、控制盤300～10060～30―金屬熱處理、造紙、化工、噴漆、明色物紡織――100～50粗粗木工、鈑金、印刷100～5040～20―金屬冶煉、鑄造、化工爐――50～20表3工廠的照度標(biāo)準(zhǔn)（lx）

2023/8/3第16頁作業(yè)種類作業(yè)舉例綜合照明只用局部照明172、

照明設(shè)計⑴照明方式

一般照明局部照明綜合照明特殊照明⑵光源選擇室內(nèi)采用自然光照明是最理想的選擇人工光源時，應(yīng)注意其光譜成分，使其盡可能接近自然光

2023/8/3第17頁2、照明設(shè)計2023/8/1第17頁18⑶

避免眩光

限制光源亮度

合理分布光源

改變光源或工作面的位置

合理的照度

⑷

照度均勻度

⑸

亮度分布

⑹照明的穩(wěn)定性

2023/8/3第18頁⑶避免眩光2023/8/1第18頁19三、色彩環(huán)境

1、色彩設(shè)計(1)色彩設(shè)計分類環(huán)境色彩。包括廠房、商店、建筑物，室內(nèi)環(huán)境等色彩設(shè)計；物品配色。包括機床設(shè)備、家具、紡織品、包裝等等；標(biāo)志管理用色。有安全標(biāo)志、管理卡片、報表、證件、票卷等。2023/8/3第19頁三、色彩環(huán)境1、色彩設(shè)計2023/8/1第20(2)色彩設(shè)計的方法與步驟方法:可用計算機色彩模擬來分析配色。用模擬系統(tǒng)可以改變、分析、評價各種色彩的組合，確定某一設(shè)計的色彩。環(huán)境色彩設(shè)計時，還可以把有代表性的四季景象的協(xié)調(diào)對比確定建筑物的最佳配色，也可參考已有的設(shè)計院經(jīng)驗，或用繪畫的方式進行評價。步驟：一般設(shè)計步驟為：①根據(jù)造型、用途確定色彩設(shè)計原則；②按以上原則指出各種設(shè)計方案；③進行模擬；④制定評價標(biāo)準(zhǔn)，確定理想配色的條件，分析、評價所提出的各種設(shè)計方案，從中選出最佳方案。2023/8/3第20頁(2)色彩設(shè)計的方法與步驟2023/8/1第20頁212、色彩調(diào)節(jié)及應(yīng)用選擇適當(dāng)?shù)纳剩蒙实男Ч?，?gòu)成良好的色彩環(huán)境，稱為色彩調(diào)節(jié)。工作場所具有良好的色彩環(huán)境可以得到以下效果：①增加明亮程度，提高照明效果；②標(biāo)志明確，識別迅速，便于管理；③注意力集中，減少差錯和事故，提高工作質(zhì)量；④舒適愉快，減少疲勞；⑤環(huán)境整潔，層次分明，明朗美觀。

2023/8/3第21頁2、色彩調(diào)節(jié)及應(yīng)用2023/8/1第21頁22（1）工作房間的色彩調(diào)節(jié)

工作房間配色盡可能不要色調(diào)單一，否則會加速視覺疲勞或引起單調(diào)感。工作房間配色的明度不應(yīng)太高和相差懸殊，否則也會因為視覺適應(yīng)性而促使視覺疲勞。工作房間配色的飽和度也不應(yīng)太高，不然較強的刺激不僅會分散注意力，而且也容易加速視覺疲勞。進行色彩調(diào)節(jié)要根據(jù)工作房間的性質(zhì)和用途選擇色彩。當(dāng)工作間溫度比較高及工作間比較狹小時，應(yīng)選配冷色調(diào)；若工作房間的溫度比較低且工作間比較大時應(yīng)選配暖色調(diào)等。2023/8/3第22頁（1）工作房間的色彩調(diào)節(jié)2023/8/1第22頁23⑵機器設(shè)備和工作面的色彩調(diào)節(jié)機器設(shè)備主要包括主機、輔機和動力設(shè)備，以及控制、顯示和操縱裝置，其配色應(yīng)主要考慮：①色彩與設(shè)備的功能相適應(yīng)；②設(shè)備配色與環(huán)境色彩相協(xié)調(diào)；③危險與示警部位的配色要醒目；④操縱裝置的配色要重點突出，避免誤操作；⑤

顯示裝置要與背景有一定對比，以引人注意，同時也有利于視覺認(rèn)讀。

2023/8/3第23頁⑵機器設(shè)備和工作面的色彩調(diào)節(jié)2023/8/1第2324(3)安全標(biāo)志和技術(shù)標(biāo)志的色彩應(yīng)用1）安全色與安全標(biāo)志用色彩傳遞安全和技術(shù)信息，早已為世界各國所采用。國家標(biāo)準(zhǔn)（GB2893—82）安全色規(guī)定了傳遞安全信息的顏色（不包括燈光、熒光顏色和航海、內(nèi)河航運所用顏色），目的是使人們能夠迅速發(fā)現(xiàn)或分辨安全標(biāo)志和提醒人們注意，以防事故發(fā)生。安全色是指表達(dá)安全信息含義的顏色。該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定紅、藍(lán)、黃、綠4種顏色為安全色，其含義和用途見表5-23。

2023/8/3第24頁(3)安全標(biāo)志和技術(shù)標(biāo)志的色彩應(yīng)用2023/8/1第225顏色含義用途舉例

紅色

禁止、停止禁止標(biāo)志停止信號：機器、車輛的緊急停止手柄或按鈕以及禁止人們觸動的部位紅色也表示防火藍(lán)色指令必須遵守的規(guī)定指令標(biāo)志：如必須配戴個人防護用具，道路上指引車輛和行人行駛方向的指令

黃色

警告注意警告標(biāo)志警戒標(biāo)志：如廠內(nèi)危險機器和坑池邊周圍警戒線行車道中線機械上齒輪箱安全帽

綠色提示安全狀態(tài)通行提示標(biāo)志車間內(nèi)的安全通道行人和車輛通行標(biāo)志消防設(shè)備和其它安全防護設(shè)備的位置表5—23安全色的含義及用途（GB2893-1982）

2023/8/3第25頁顏色含義用途舉例

禁止標(biāo)志紅262023/8/3第26頁2023/8/1第26頁272023/8/3第27頁2023/8/1第27頁282）色彩在技術(shù)標(biāo)志中的應(yīng)用色彩還常用作運行技術(shù)信息的載體，如紅色表示緊急、禁止、停止、事故或操作錯誤等；黃色用作示警信號；綠色表示工作正常、允許進行等；藍(lán)色表示整機工作正常；白色表示電源接通、預(yù)熱或準(zhǔn)備運行等。色彩也應(yīng)用于技術(shù)標(biāo)志中，表示材料、設(shè)備設(shè)施或包裝物等。表5—32是某些管道的色彩標(biāo)志。2023/8/3第28頁2）色彩在技術(shù)標(biāo)志中的應(yīng)用2023/8/1第28頁29

種類色彩標(biāo)準(zhǔn)色水氣空氣氧煤氣酸或堿油電氣真空青深紅白藍(lán)黃灰紫深橙淺橙灰2.5PB5/62.5R3/6N9.5—2.5Y8/122.5P5/57.5YR5/62.5YR9/6—表5-32一些管道色彩標(biāo)志

2023/8/3第29頁水青2.5PB5/6表5-32一些管道色彩標(biāo)志2023/30四、塵、毒環(huán)境

1、塵、毒環(huán)境的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)

我國于2002年頒布了《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值》(GBZ2-2002)該標(biāo)準(zhǔn)給出了工作場所空氣中329種有毒物質(zhì)有毒物質(zhì)容許濃度，工作場所空氣中47種粉塵容許濃度，其值詳見該標(biāo)準(zhǔn)4.1之表1、標(biāo)準(zhǔn)4.2之表2。2023/8/3第30頁四、塵、毒環(huán)境1、塵、毒環(huán)境的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)2023/8/1312、塵、毒作業(yè)危害的防治

⑴對空氣污染的防治①選擇無硫或低硫燃料，或采取預(yù)處理法去硫。②排煙凈化。從排煙中除去ＳiＯ2和ＮＯX。③控制交通廢氣。④減少毒源。⑤降低作業(yè)場所毒物濃度，如加強通風(fēng)，實行濕式鑿巖等。⑥

實現(xiàn)設(shè)備、管道或加工環(huán)節(jié)的密閉化，防止跑、冒、滴、漏，使毒源與操作者隔開。2023/8/3第31頁2、塵、毒作業(yè)危害的防治2023/8/1第31頁32⑦改革工藝，使生產(chǎn)過程機械化，自動化。⑧對于廢氣、廢水、廢渣在排放要先行處理或回收，最好能綜合利用，變廢為寶。⑨加強個體防護。⑩包裝及容器要有一定強度，經(jīng)得起運輸過程中正常的沖撞、振動、擠壓和摩擦，以防毒物外泄，封口要嚴(yán)，且不易松脫。廠房要合理布局，加強綠化。⑵防塵途徑上面介紹的改進工藝、加強通風(fēng)、密封操作，水式作業(yè)等都是防塵的有效方法，不另贅述。此外，還可設(shè)置高效除塵、除毒裝置以及實行遙控操作。

2023/8/3第32頁⑦改革工藝，使生產(chǎn)過程機械化，自動化。2023/8/1第33五、噪聲與振動環(huán)境

１、噪聲環(huán)境(1)噪聲及其對人體的影響噪聲可使人產(chǎn)生聽覺疲勞，在強噪聲環(huán)境中如不采取保護措施，聽覺疲勞繼續(xù)發(fā)展，可導(dǎo)致聽力下降或永久聽力損失。噪聲除影響聽覺系統(tǒng)外，還影響神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、內(nèi)分泌及免疫系統(tǒng)等，造成植物性神經(jīng)系統(tǒng)功能紊亂、血壓不穩(wěn)、腸胃功能紊亂等。2023/8/3第33頁五、噪聲與振動環(huán)境１、噪聲環(huán)境2023/8/1第3334（2）噪聲設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)對噪聲環(huán)境的設(shè)計首先要考慮《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GBZ1-2002）。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定工作場所操作人員每天連續(xù)接觸噪聲8小時，噪聲聲級衛(wèi)生限值為85dB(A)。對于操作人員每天接觸噪聲不足8小時的場合，可根據(jù)實際接觸噪聲的時間，按接觸時間減半，噪聲聲級衛(wèi)生限值增加3dB(A)的原則，確定其噪聲聲級限值(見表5-26)。但最高限值不得超過115dB(A)。2023/8/3第34頁（2）噪聲設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)2023/8/1第34頁35表5-26工作地點噪聲聲級的衛(wèi)生限值日接觸噪聲時間(h)衛(wèi)生限值[dB(A)]8854882911941/2971/41001/81032023/8/3第35頁表5-26工作地點噪聲聲級的衛(wèi)生限值日接觸噪聲時間(h)衛(wèi)36表5-27城市區(qū)域5類環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值

等效聲級Leq[dB(A)]類別適用范圍晝間夜間0療養(yǎng)區(qū)、高級別墅區(qū)、高級賓館區(qū)等50401以居住、文教機關(guān)為主的區(qū)域55452居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū)60503工業(yè)區(qū)65554城市中的道路交通干線道路兩側(cè)區(qū)域、穿越城區(qū)的內(nèi)河航道兩側(cè)區(qū)域70602023/8/3第36頁表5-27城市區(qū)域5類環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值等效聲級Leq[dB37表5-28各類廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)值

等效聲級Leq[dB(A)]類別適用范圍晝間夜間Ⅰ以居住、文教機關(guān)為主的區(qū)域5545Ⅱ居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū)及商業(yè)中心區(qū)6050Ⅲ工業(yè)區(qū)6555Ⅳ交通干線道路兩側(cè)區(qū)域70552023/8/3第37頁表5-28各類廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)值類別適用范圍晝間夜間Ⅰ以居住38表5-29城市建筑施工期間施工場地噪聲限值施工階段主要噪聲源晝間夜間土石方推土機、挖掘機、裝載機等7555打樁各種打樁機等85禁止施工結(jié)構(gòu)混凝土攪拌機、振搗棒、電鋸等7055裝修吊車、升降機等65552023/8/3第38頁表5-29城市建筑施工期間施工場地噪聲限值施工階段主要噪聲39（3）噪聲的控制1）控制聲源①降低機械噪聲②降低空氣動力性噪聲2）控制噪聲的傳播①

全面考慮工廠的總體布局②

調(diào)整聲源指向③

利用天然地形④

采用吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)⑤采用隔聲和聲屏裝置2023/8/3第39頁（3）噪聲的控制2023/8/1第39頁403）加強個體防護4）通過調(diào)整班次，增加休息次數(shù)，輪換作業(yè)等也是很好的防護方法。5）音樂調(diào)節(jié)

2023/8/3第40頁3）加強個體防護2023/8/1第40頁412、振動環(huán)境

(1)振動及其危害振動會對人體的多種器官造成影響和危害，從而導(dǎo)致長期接觸的人員患多種疾病。強烈的機械振動能造成骨骼肌肉關(guān)節(jié)和韌帶的損傷，當(dāng)振動頻率和人體內(nèi)臟的固有頻率接近時，還會造成內(nèi)臟損傷。足部長期接觸振動時，可能造成腳痛，麻木或過敏，小腿和腳部肌肉有觸痛感、足背動脈搏動減弱，趾甲床毛細(xì)血管痙攣等。局部振動對人體的影響是全身性的，末梢機能障礙中最典型的癥狀是振動性白指的出現(xiàn)。也稱“白蠟病”、“死手”。局部振動還可能造成手部的骨骼，關(guān)節(jié)，肌肉、韌帶不同程度的損傷。振動不但影響工作環(huán)境中勞動者的身心健康，而且，還會使他們的視覺受到干擾，手的動作受妨礙和精力難以集中等，造成操作速度下降、生產(chǎn)效率降低，并且可能出現(xiàn)質(zhì)量事故。長期接觸強烈的振動，對人的循環(huán)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、血液循環(huán)系統(tǒng)、新陳代謝、呼吸系統(tǒng)都有不同程度影響。2023/8/3第41頁2、振動環(huán)境2023/8/1第41頁42(2)振動的控制在很多情況下，振動是不能全部消除或避免的，對振動的防護主要是如何減少和避免振動對作業(yè)者的損害。采取的主要措施有：①改進作業(yè)工具，對工具的重量、振動頻率、振動幅度進行改進和限制；②人員輪流作業(yè)；③采用合理的防護用品，采用防振墊等，減少對作業(yè)者的損害；定期體檢，做好振動病的早期防治工作。

2023/8/3第42頁(2)振動的控制2023/8/1第42頁43六、其它環(huán)境

1、異常氣壓

2、電離輻射作業(yè)環(huán)境

3、非電離輻射作業(yè)環(huán)境

2023/8/3第43頁六、其它環(huán)境1、異常氣壓2023/8/1第43頁44第三節(jié)安全防護裝置人機學(xué)設(shè)計一、安全防護裝置的作用與分類

1、安全防護裝置的作用

⑴防止機械設(shè)備因超限運行而發(fā)生事故

⑵通過自動監(jiān)測與診斷系統(tǒng)排除故障或中斷危險

⑶防止因人為的誤操作而引發(fā)的事故

⑷防止操作者誤入危險區(qū)而發(fā)生的事故

2023/8/3第44頁第三節(jié)安全防護裝置人機學(xué)設(shè)計一、安全防護裝置的作用與分類452、安全防護裝置的分類⑴當(dāng)操作者處于危險區(qū)或設(shè)備處于不安全狀態(tài)時，安全防護裝置能直接起安全保護作用，此時可分為以下幾類：①隔離防護裝置②聯(lián)鎖控制防護裝置③超限保險裝置④緊急制動裝置⑤報警裝置⑵當(dāng)操作者一旦進入危險區(qū)，則安全防護裝置可以控制機械不能啟動或自動停止過程，或?qū)⑷藦奈ｋU區(qū)排出，或控制人體不能進入危險區(qū)，此類安全防護裝置稱為安全防護控制裝置，它對人身安全起間接防護作用。這種裝置有：雙手按鈕式開關(guān)、光電式安全防護裝置等。

2023/8/3第45頁2、安全防護裝置的分類2023/8/1第45頁46二、安全防護裝置的設(shè)計原則1、以保護人身安全為出發(fā)點進行設(shè)計的原則。2、安全防護裝置必須安全可靠的原則。3、安全防護裝置與機械裝備配套設(shè)計的原則。4、簡單、經(jīng)濟、方便的原則。2023/8/3第46頁二、安全防護裝置的設(shè)計原則1、以保護人身安全為出發(fā)點進行設(shè)計47三、典型安全防護裝置的設(shè)計

1、隔離防護安全裝置的設(shè)計要解決人機系統(tǒng)的安全問題，首先考慮的是人的安全。隔離防護安全裝置就是專為保護人身安全而設(shè)置的。該裝置有裝在機械設(shè)備上的防護罩，還有置于機械周圍一定距離的防護屏或防護柵欄，它們都是用來防止人進入危險區(qū)與外露的高速運動或傳動的零件或帶電導(dǎo)體等接觸受傷害，或飛濺出來的切屑、工件、刀具等外來物傷人。2023/8/3第47頁三、典型安全防護裝置的設(shè)計1、隔離防護安全裝置的設(shè)計20248⑴防護罩防護罩的作用，一是使人體不能進入危險區(qū)，二是阻擋高速飛向人體的外來物。為此，防護罩的設(shè)計應(yīng)滿足如下基本要求：①

有足夠的強度和剛度，結(jié)構(gòu)和布局合理，而且應(yīng)牢固地固定在設(shè)備或基礎(chǔ)上。②

不允許防護罩給生產(chǎn)場所帶來新的危險，其本身表面應(yīng)光滑，不得有毛刺或尖銳棱角。防護罩不應(yīng)影響操作者的視線和正常作業(yè)，防護罩與運轉(zhuǎn)零部件之間應(yīng)留有足夠的間隙，以免相互接觸，干擾運動或碰壞零件；應(yīng)便于設(shè)備的檢查、保養(yǎng)、維修。

2023/8/3第48頁⑴防護罩2023/8/1第48頁49⑵防護屏防護屏是設(shè)置在離機械一定距離的地面上，根據(jù)需要可以移動。它主要適用于不需要人進行操作的機械，如用于隔離機械手或工業(yè)機器人的活動區(qū)域。防護屏一般用金屬材料制成，并應(yīng)有足夠的強度，可以采用柵欄結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)或孔板結(jié)構(gòu)，常見的有圍欄、防護屏、欄桿等。在設(shè)計防護屏?xí)r，其柵欄的橫向或豎向間距、網(wǎng)眼或網(wǎng)孔的最大尺寸和防護屏高度，以防護屏放置的最小安全距離必須符合國空標(biāo)準(zhǔn)（GB8179—1987表１）。防護屏除可以防止機械傷害外，還可以防止由于灼燙、腐蝕、觸電等造成的傷害。

2023/8/3第49頁⑵防護屏2023/8/1第49頁502、聯(lián)鎖防護安全裝置的設(shè)計

聯(lián)鎖防護安全裝置的特點主要體現(xiàn)在“聯(lián)鎖”二字上，它表示既有聯(lián)系，又相互制約（互鎖）的兩種運動或兩種操縱動作的協(xié)調(diào)動作，實現(xiàn)安全控制。聯(lián)鎖裝置可以通過機械的、電氣的或液壓、氣動的方法使機械的操縱機構(gòu)相互聯(lián)鎖或操縱機構(gòu)與電源開關(guān)直接聯(lián)鎖。用來防止同時接通兩個或兩個以上相互干擾的運動，如車床上刀架的縱向與橫向運動不允許同時接通，機床的啟動或制動不允許同時發(fā)生；防止幾個運動同時傳動某一個執(zhí)行部件，如車床中的絲杠與光杠不能同時傳動刀架；防止顛倒順序動作，如機床上工件未夾緊，主軸不能起動；防止誤操作功能相反的按鈕或手柄。它是各類機械用的最多、最理想的一種安全裝置。2023/8/3第50頁2、聯(lián)鎖防護安全裝置的設(shè)計2023/8/1第50頁51⑴機械式聯(lián)鎖裝置

手柄與腳踏板聯(lián)鎖裝置１-手柄２-腳踏板３-插銷４-啟動桿

它表示壓力機開始工作時，只有先把手柄按下，將插入啟動桿上的銷子撥出，腳踏板才能踏下，這時才能啟動壓力機進行工作。這樣使操作者的手在壓力機滑塊下降前自然地離開危險區(qū)，防止腳誤踩腳踏板而發(fā)生沖手事故。

2023/8/3第51頁⑴機械式聯(lián)鎖裝置手柄與腳踏板聯(lián)鎖裝置它表示壓力機開始52⑵電氣聯(lián)鎖線路①順序聯(lián)鎖②按鈕控制的正反轉(zhuǎn)聯(lián)鎖線路③欠電壓、欠電流聯(lián)鎖保護⑶液壓（或氣動）聯(lián)鎖回路2023/8/3第52頁⑵電氣聯(lián)鎖線路2023/8/1第52頁533、超限保險安全裝置的設(shè)計

⑴超載安全裝置

⑵越位安全裝置⑶超壓安全裝置４、制動裝置5、報警裝置６、防觸電安全裝置2023/8/3第53頁3、超限保險安全裝置的設(shè)計2023/8/1第5354第四節(jié)

人機系統(tǒng)安全與可靠性在現(xiàn)實生活和生產(chǎn)工作中，經(jīng)常都在發(fā)生各式各樣的事故。以減少事故、提高系統(tǒng)安全性為目的的人機系統(tǒng)的可靠性研究，日益被人們所重視。長期以來，可靠性研究對象被局限在“機”，事實上很多事故是由人的差錯造成的。人在系統(tǒng)中的可靠性越來越重要。人機系統(tǒng)的可靠性、安全性決定于構(gòu)成該人機系統(tǒng)的人、機器、環(huán)境三方面因素及其它們間的協(xié)調(diào)關(guān)系。2023/8/3第四節(jié)人機系統(tǒng)安全與可靠性在現(xiàn)實生活和生產(chǎn)工作中，經(jīng)常55一、可靠性的定義及其度量

l、可靠性的定義

可靠性是指研究對象在規(guī)定條件下、規(guī)定時間內(nèi)、完成規(guī)定功能的能力。

2、可靠性度量指標(biāo)

可靠性度量指標(biāo)是指對系統(tǒng)或產(chǎn)品的可靠程度作出定量表示。常用的基本度量指標(biāo)有可靠度、不可靠度（或累積故障概率）、故障率（或失效率）、平均無故障工作時間（或平均壽命）、維修度、有效度等。

2023/8/3一、可靠性的定義及其度量2023/8/156（1）可靠度可靠度是可靠性的量化指標(biāo)，即系統(tǒng)或產(chǎn)品在規(guī)定條件和規(guī)定時間內(nèi)完成規(guī)定功能的概率?？煽慷仁菚r間的函數(shù)，常用以R(t)表示，稱為可靠度函數(shù)。產(chǎn)品出故障的概率是通過多次試驗中該產(chǎn)品發(fā)生故障的頻率來估計的。例如，取N個產(chǎn)品進行試驗，若在規(guī)定時間t內(nèi)共有Nf(t)個產(chǎn)品出故障，則該產(chǎn)品可靠度的觀測值可用式（5-3）近似表示：R(t)≈[N—Nf(t)]/N(5—3)當(dāng)t=0，Nf（t）＝

0，則R（t）＝l。隨著t的增加，出故障的產(chǎn)品數(shù)Nf（t）也隨之增加，則可靠度R(t)下降。當(dāng)

t→∞，

Nf(t)→N

，則R(t)→0。可靠度的變化范圍約為0≤R(t)≤1。2023/8/3（1）可靠度2023/8/157與可靠度相反的一個參數(shù)叫不可靠度。它是指系統(tǒng)或產(chǎn)品在規(guī)定條件和規(guī)定時間內(nèi)未完成規(guī)定功能的概率，即發(fā)生故障的概率，所以也稱累積故障概率。不可靠度也是時間的函數(shù)，常用F(t)表示。同樣對N個產(chǎn)品進行壽命試驗，試驗到t瞬間的故障數(shù)為Nf(t)，則當(dāng)N足夠大時，產(chǎn)品工作到t瞬間的不可靠度的觀測值（即累積故障概率）可近似表示，見式（5-4）：

F(t)

≈Nf(t)/N(5—4)F(t)隨Nf（t）的增加而增加F(t)的變化范圍約為0≤F(t)≤1。2023/8/3與可靠度相反的一個參數(shù)叫不可靠度。它是指系統(tǒng)或產(chǎn)品在規(guī)定條件58（2）故障率（或失效率）故障和失效這兩個概念，其基本含義是一致的，都表示產(chǎn)品在低功能狀態(tài)下工作或完全喪失功能，只是前者一般用于維修產(chǎn)品，可以修復(fù)，后者用于非維修產(chǎn)品，表示不可修復(fù)。產(chǎn)品在工作過程中，由于某種原因使一些零部件發(fā)生故障或失效，為反映產(chǎn)品發(fā)生故障的快慢，引出故障率參數(shù)。故障率是指工作到t時刻尚未發(fā)生故障的產(chǎn)品，在該時刻后單位時間內(nèi)發(fā)生故障的概率，故障率也是時間的函數(shù)，記為則λ(t)，稱為故障率函數(shù)。產(chǎn)品的故障率是一個條件概率，它表示產(chǎn)品在工作到t時刻的條件下，單位時間內(nèi)的故障概率。它反映t時刻產(chǎn)品發(fā)生故障的速率，稱為產(chǎn)品在該時刻的瞬時故障率以λ(t)，習(xí)慣稱故障率。2023/8/3（2）故障率（或失效率）2023/8/159故障率的觀測值等于N個產(chǎn)品在t時刻后單位時間內(nèi)的故障產(chǎn)品數(shù)ΔNf(t)/Δt與在t時刻還能正常工作的產(chǎn)品數(shù)Ns(t)之比，見式（5-5）

λ(t)=ΔNf(t)/Ns(t)·Δt

（5—5）平均故障率λ(t)

是指在某一規(guī)定的時間內(nèi)故障率的平均值。其觀測值，對于非維修產(chǎn)品是指在一個規(guī)定的時間內(nèi)失效數(shù)r與累積工作時間∑t之比；對于維修產(chǎn)品是指它的使用壽命內(nèi)的某個觀測期間一個或多個產(chǎn)品的故障發(fā)生次數(shù)r與累積工作時間之比，即兩種情況均可用式（5-6）表示：（5—6）產(chǎn)品在其整個壽命期間內(nèi)各個時期的故障率是不同的，其故障率隨時間變化的曲線稱為壽命曲線，也稱浴盆曲線，如圖5－24所示。

2023/8/3故障率的觀測值等于N個產(chǎn)品在t時刻后單位時間內(nèi)的故障產(chǎn)品數(shù)Δ60圖5-24

產(chǎn)品壽命曲線1、早期故障期

2、偶發(fā)故障期

3、磨損故障期2023/8/3圖5-24產(chǎn)品壽命曲線2023/8/161圖5-24

故障率與時間的關(guān)系2023/8/3圖5-24故障率與時間的關(guān)系2023/8/162產(chǎn)品的失效過程可分為三個階段

1）初期故障，發(fā)生于機器試制或投產(chǎn)早期的試運轉(zhuǎn)期間。產(chǎn)品在使用初期，由于材質(zhì)的缺陷，設(shè)計、制造、安裝、調(diào)整等環(huán)節(jié)造成的缺陷，或檢驗疏忽等原因存在的固有缺陷陸續(xù)暴露出來，此期間故障率較高2）隨機故障，是在機器處于正常工作狀態(tài)下的偶發(fā)故障。這段時間較長，是產(chǎn)品的最佳工作期。這時發(fā)生的故障是隨機的，是偶然原因引起應(yīng)力增加，當(dāng)應(yīng)力超過設(shè)計規(guī)定的額定值時，就可能發(fā)生故障。3）耗損故障，也即后期磨損故障。這個時期的故障迅速上升，因為產(chǎn)品經(jīng)長期使用后，由于磨損、老化，大部分零部件將接近或達(dá)到固有壽命期，所以故障率較高。

2023/8/3產(chǎn)品的失效過程可分為三個階段2023/8/163（3）平均壽命（或平均無故障工作時間)式中∑t——總工作時間；

n——故障（或失效）次數(shù)或試驗產(chǎn)品數(shù)。2）維修度:是指維修產(chǎn)品發(fā)生故障后，在規(guī)定條件（條件貯備、維修工具、維修方法及維修技術(shù)水平等）和規(guī)定時間內(nèi)能修復(fù)的概率，它是維修時間τ的函數(shù)，用M(τ)表示，稱為維修度函數(shù)。

維修度的觀測值為：在τ＝0時處于故障狀態(tài)需要維修的產(chǎn)品數(shù)N與經(jīng)過時間τ修復(fù)的產(chǎn)品數(shù)Nτ之比，見式M(τ)=N/Nτ

2023/8/3（3）平均壽命（或平均無故障工作時間)2023/8/1642023/8/33）有效度:狹義可靠度R（t）與維修度M(τ)的綜合稱為有效度，也稱廣義可靠度。其定義為：對維修產(chǎn)品，在規(guī)定的條件下使用，在規(guī)定維修條件下修理，在規(guī)定的時間內(nèi)具有或維持其規(guī)定功能處于正常狀態(tài)的概率。顯然，有效度是工作時間t與維修時間τ的函數(shù)，常用A（t，τ）表示，它是對維修產(chǎn)品可靠性的綜合評價。A（t，τ）可用式（5-9）表示：(5—9)有效度的觀測值：在某個觀測時間內(nèi)，產(chǎn)品可工作時間與工作時間和不可工作時間之和得比值，記為?，其計算見式（5-10）。?=U/(U+D)(5—10)式中U－－可工作時間，包括任務(wù)時間、啟動時間和待機時間；D－一不可工作時間，包括停機維護時間、修理時間、延誤時間和改裝時間。

2023/8/13）有效度:狹義可靠度R（t）與維修度M(τ652023/8/33可靠性特征量之間的關(guān)系(1)F(t)

與

R(t)間的關(guān)系

F(t)+R(t)=1(2)F(t)和R(t)與故障概率密度函數(shù)f(t)間的關(guān)系(3)F(t)與λ(t)的關(guān)系

(4)F(t)及f(t)與λ(t)的關(guān)系

2023/8/13可靠性特征量之間的關(guān)系66二、人的可靠性1影響人的可靠性的因素生理因素

如體力、耐久力、疾病、饑渴、對環(huán)境因素承受能力的限度等；大腦的意識水平影響；心理因素

因感覺靈敏度變化引起反應(yīng)速度變化，因某種刺激導(dǎo)致心理特性波動，如情緒低落、發(fā)呆或驚慌失措等覺醒水平變化；個人素質(zhì)

訓(xùn)練程度、經(jīng)驗多少、操作熟練程度、技術(shù)水平高低、責(zé)任心強弱等；2023/8/3二、人的可靠性1影響人的可靠性的因素2023/8/167操作因素

操作的連續(xù)性、操作的反復(fù)性、操作時間的長短、操作速度、頻率及靈活性等。

環(huán)境因素

對新環(huán)境和作業(yè)不適應(yīng)，由于溫度、氣壓、供氧、照明等環(huán)境條件的變化不符合要求，以及振動和噪聲的影響，引起操作者生理、心理上的不舒適；管理因素

如不正確的指令，不恰當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，人際關(guān)系不融洽，工作崗位不稱心等；個人素質(zhì)

訓(xùn)練程度、經(jīng)驗多少、操作熟練程度、技術(shù)水平高低、責(zé)任心強弱等；社會因素

家庭不和、人際關(guān)系不協(xié)調(diào)；

2023/8/3操作因素2023/8/1682、人的可靠性分析方法最主要的有：人的差錯概率預(yù)測方法（THERP）人的認(rèn)知可靠性模型（HCR）操作員動作樹分析法（OAT）通用失誤模型系統(tǒng)（GEMS）

2023/8/32、人的可靠性分析方法2023/8/169三、機械的可靠性

在人機系統(tǒng)中，由于機器設(shè)備本身的故障以及人機系統(tǒng)設(shè)計的協(xié)調(diào)性差而導(dǎo)致了許多事故的發(fā)生。因此，人們?yōu)榱朔乐故鹿?，在進行生產(chǎn)活動開始時，就要對機器設(shè)備的安全性進行預(yù)測

就機器設(shè)備而言，可靠性是指機器、部件、零件在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。度量可靠性指標(biāo)的特征量稱為可靠度?？煽慷仁窃谝?guī)定時間內(nèi)，機器設(shè)備或部件能完成規(guī)定功能的概率。若把它視為時間的函數(shù)，就稱為可靠度函數(shù)。2023/8/3三、機械的可靠性在人機系統(tǒng)中，由于機器設(shè)備本身的故障以及人70為簡便起見，假設(shè)環(huán)境因素宜人，對機械設(shè)備不造成危害，則研究機的可靠性就轉(zhuǎn)化為主要研究機械設(shè)備的可靠性問題。一般情況，產(chǎn)品可靠性指標(biāo)都與該產(chǎn)品的故障分布類型有關(guān)。若已知產(chǎn)品的故障分布函數(shù)，就可以求出其可靠度R（t）、故障率λ(t)

及其它可靠性指標(biāo)，若不知道具體的故障分布函數(shù)，但知道故障分布類型，也可以通過參數(shù)估計的方法求得某些可靠性指標(biāo)的估計值。故障分布類型有三種類型：指數(shù)分布正態(tài)分布威布爾分布2023/8/3為簡便起見，假設(shè)環(huán)境因素宜人，對機械設(shè)備不造成危害，則研究機71四、人機系統(tǒng)總體安全可靠度分析與評價1人機系統(tǒng)的可靠度計算人機系統(tǒng)的可靠度是由人的可靠度和機的可靠度組成的。機的可靠度可以通過大量統(tǒng)計學(xué)數(shù)據(jù)得到。人的可靠度的確定包括人的信息接受的可靠度、信息判斷的可靠度和信息處理的可靠度人機系統(tǒng)的可靠度據(jù)不同的系統(tǒng)模型來求出，通常情況下可看成串聯(lián)系統(tǒng)。從人機系統(tǒng)考慮，若將環(huán)境作為干擾因素，而且此處假設(shè)環(huán)境是符合指標(biāo)要求的，設(shè)其可靠度為1，則人機系統(tǒng)的可靠度為：2023/8/3四、人機系統(tǒng)總體安全可靠度分析與評價1人機系統(tǒng)的可靠度計72

構(gòu)成系統(tǒng)的各單元之間通?？蓺w結(jié)為串聯(lián)配置方式和并聯(lián)配置方式兩類：

1）串聯(lián)配置方式

系統(tǒng)能量的輸人按順序依次通過功能上獨立的單元Ai=l，2，3，…，n，然后才輸出。如果系統(tǒng)中的任一個單元發(fā)生故障，就會導(dǎo)致整個系統(tǒng)發(fā)生故障。2023/8/3構(gòu)成系統(tǒng)的各單元之間通?？蓺w結(jié)為串聯(lián)配置方式和并聯(lián)配73如果每個單元的可靠度為R1

，R2

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