《环境设计》PPT课件.ppt

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1、安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第1页页第二节第二节作业环境设计作业环境设计一、温度环境一、温度环境1、工厂车间内作业区的空气温度和、工厂车间内作业区的空气温度和湿度标准湿度标准我国工业企业设计卫生标准（GB21-2002）根据作业性质、劳动强度，以气温为主制定了有关气象条件,见表5-21安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第2页页表5-21工厂车间内作业区的空气温度和湿度标准车间车间和作和作业业的特征的特征冬季夏季温度/oC相对湿度/%温度/oC相对湿度/%主要放散主要放散对对流流热热的的车间车间散散热热

2、量不大的量不大的轻轻作作业业中等作中等作业业重重作作业业142012171015不不规规定定不超不超过过室外室外温度温度3oC不不规规定定散散热热量大的量大的轻轻作作业业中等作中等作业业重重作作业业162513221020不不规规定定不超不超过过室外室外温度温度5oC不不规规定定需要人工需要人工调节调节温度和湿度的温度和湿度的轻轻作作业业中等作中等作业业重重作作业业2023222524278075706560553132337070606050放散大量放散大量辐辐射射热热和和对对流流热热的的车车间间（辐辐射射强强度大于度大于2.5105J/(h.m2)815不不规规定定不超不超过过室外室外温度

3、温度5oC不不规规定定放散大量放散大量湿气的湿气的车车间间散散热热量不大的量不大的轻轻作作业业中等作中等作业业重重作作业业16201317101580不超不超过过室外室外温度温度3oC不不规规定定散散热热量大的量大的轻轻作作业业中等作中等作业业重重作作业业18231721161980不超不超过过室外室外温度温度5oC不不规规定定安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第3页页2、高温环境、高温环境 高温作业的危害高温作业的危害高温作业时人体可出现一系列生理性改变，高温作业时人体可出现一系列生理性改变，主要为体温调节、水盐代谢、循环系统、主要为体温调节、水盐

4、代谢、循环系统、消化系统、神经系统、泌尿系统等方面的消化系统、神经系统、泌尿系统等方面的改变。表现为：脉搏加快，体温升高、头改变。表现为：脉搏加快，体温升高、头晕、头痛、恶心、极度疲劳等症状。晕、头痛、恶心、极度疲劳等症状。中暑是高温环境下发生的急性疾病，按发中暑是高温环境下发生的急性疾病，按发病机理可分为热射病、日射病、热衰竭和病机理可分为热射病、日射病、热衰竭和热痉挛。根据症状将中暑分为先兆中暑、热痉挛。根据症状将中暑分为先兆中暑、轻症中暑和重症中暑三种。轻症中暑和重症中暑三种。安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第4页页(2)(2)高温作业环境的

5、设计高温作业环境的设计1)1)高温作业环境的设计应该遵循国家标准的要求(高温作业允许持续接触热时间限值GB935-1989作了规定，见表5-22)工作地点温度工作地点温度/oC轻劳动轻劳动中等中等劳动劳动重重劳动劳动3032807060323470605034366050403638504030384040302040423020154244201010安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第5页页2)2)从生产工艺和技术、保健措施、生产组织从生产工艺和技术、保健措施、生产组织等几个方面入手，合理设计高温作业环境等几个方面入手，合理设计高温作业环境生产工

6、艺和技术措施生产工艺和技术措施合理设计生产工艺过程合理设计生产工艺过程屏蔽热源屏蔽热源降低湿度降低湿度增加气流速度增加气流速度保健措施保健措施合理供给饮料和补充营养合理使用劳保用品进行职业适应性检查生产组织措施安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第6页页3、低温环境、低温环境(1)(1)低温作业环境对人体的影响低温作业环境对人体的影响工作地点平均气温等于或低于5的作业称为低温作业。在低温环境下工作时间过长，超过人体适应能力，体温调节能力发生障碍，则体温下降，从而影响机体功能，可能出现神经兴奋与传导能力减弱，出现痛觉迟钝和嗜睡状态。长时间低温作业可导致循

7、环血量、白细胞和血小板减少，而引起凝血时间延长，出现协调功能降低。低温作业还可引起人体全身和局部过冷。全身过冷会出现皮肤苍白、脉搏呼吸减弱、血压下降。局部过冷最常见的是手、足、耳及面颊等外露部位发生冻伤，严重的可导致肢体坏死。安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第7页页(2)(2)低温作业环境设计应考虑的因素低温作业环境设计应考虑的因素应按照应按照工业企业设计卫生标准工业企业设计卫生标准和和工作企业采暖、通风和空气调节设工作企业采暖、通风和空气调节设计规范计规范的规定，设置必要的采暖设的规定，设置必要的采暖设备备,做好采暖和保暖工作做好采暖和保暖工作

8、提高作业负荷提高作业负荷 个体保护个体保护 采用热辐射取暖采用热辐射取暖 安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第8页页补充补充-温度环境的综合评价温度环境的综合评价温度环境对人体产生影响的时候，仅用温度指标是不充分的。因为人在进入作业场所时必然受到温度、湿度、风速和熟辐射等多种因素的综合影响，这种综合感就是有效温度。1有效温度当有效温度高时，人的判断力减退，当有效温度超过32oC时，作业者读取误差增加，到35oC左右时，误差就会增加4倍以上。安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第9页页有效温度的变化与下列组合条

9、件有关：(1)空气温度与周围物体表面的温度；(2)空气温度与相对湿度；(3)空气温度与空气流动的速度。我国采暖通风和空调设计规范(TJl9-1975)中规定的工作场所的有关参数，见表1，不同作业种类的有效温度见表2。安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第10页页表表1工作场所的允许风速室内温度湿度基数允许风速（米/秒）温度（oC）湿度（%）1840600.22040600.252240600.32440600.42640600.5表表2不同作业的有效温度作业种类脑力作业轻作业体力作业舒适温度（oC）15.518.312.718.31016.9不适温度（

10、oC）23.723.921.123.9安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第11页页2作业场所的适宜温度及湿度作业场所的适宜温度及湿度生产作业场所的气温，一年四季不同。夏天炎热，冬天寒冷，这是一种自然现象。为了给操作人员创造舒适的工作场所，以提高生产效率和排除潜在事故，就必须采用人工的办法，对工作场所的温度环境进行调节。如要得到使人舒服的温度，则必须通过人为的调节，使热能产生与热能的散发保持平衡。当然，这个适宜的温度还随工作的种类和强度的不同而有所变化(见表3)，以保证安全的高效率的生产活动。安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系

11、2023/2/6第第12页页作业的种类温度（oC）湿度（%）组装电气产品22.24045一般印刷2526.750棉纺织作业26.77085毛精纺作业26.77580尼龙织造26.75060人造丝织造26.75065胶片贮藏21.123.94065啤酒酿造(瓶装啤酒)457275以上火柴干燥21.123.940洗涤物品干燥79.481.22540表3适宜作业的温度和温度安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第13页页二、光环境二、光环境1、照度标准照度标准照度标准是照明设计和管理的重要依据。我国的照度标准是采用间接法制定的，即从保证一定的视觉功能来选择最低

12、照度值，同时进行大量的调查、实测，并且考虑了我国当前的电力生产和消费水平。而直接法则主要是根据劳动生产率及单位产品成本来选择照度标准。表1是利用自然光时的照度标准，表2是利用人工采光时的照度标准，表3列出了我国工厂的照度标准。安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第14页页视觉视觉工作工作分级分级视觉工作特征视觉工作特征室内天然室内天然光照度光照度（lx）采光系数采光系数标准值标准值100工作精确度工作精确度识别物件细节尺寸识别物件细节尺寸d（mm）特别精细工作特别精细工作很精细工作很精细工作精细工作精细工作一般工作一般工作粗糙仓库工作粗糙仓库工作d0.

13、150.15d0.30.3d1.01.0d5.05.0d250150100502553210.5表表1天然采光标准值天然采光标准值安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第15页页识别对象的最小识别对象的最小尺寸或工作特征尺寸或工作特征d（mm）视觉工作分类视觉工作分类识别对象识别对象与背景的与背景的亮度对比亮度对比最低照度（最低照度（lx）等等级级混合混合照明照明单独使用，单独使用，一般照明一般照明d0.15甲甲乙乙大大小小150010000.15d0.3甲甲乙乙大大小小7505002001500.3d0.6甲甲乙乙大大小小5003001501000.6

14、d1.10甲甲乙乙大大小小300200100751d2150502520一般观察一般观察生产过程生产过程10大件存储大件存储5有自行发光材料有自行发光材料的车间的车间30表表2生产车间工作面上的照度标准值（人工照明）生产车间工作面上的照度标准值（人工照明）安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第16页页作业作业种类种类作作业业举举例例综综合合照照明明只用只用一般一般照照明明局部照明局部照明一般一般照明照明超精超精密密超超精精密密机机械械操操作作、超超精精密密检检查查、半导体微型件装配、精密雕刻半导体微型件装配、精密雕刻5000100010050精精密密精

15、精密密机机械械操操作作、金金属属检检验验、排排字字、电电视视机机等等小小型型产产品品装装配配、暗色布检查、裁缝暗色布检查、裁缝1003008040汽汽车车装装配配修修理理、暗暗色色物物纺纺织织、精密油漆作业精密油漆作业200100普普通通机机械械加加工工、铸铸工工造造型型、明明色色布布检查、裁缝、控制盘检查、裁缝、控制盘3001006030金金属属热热处处理理、造造纸纸、化化工工、喷喷漆、明色物纺织漆、明色物纺织10050粗粗粗木工、钣金、印刷粗木工、钣金、印刷100504020金属冶炼、铸造、化工炉金属冶炼、铸造、化工炉5020表表3工厂的照度标准（工厂的照度标准（lx）安全人机工程学第五章

16、湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第17页页2、照明设计照明设计 照明方式照明方式 一般照明一般照明 局部照明局部照明 综合照明综合照明 特殊照明特殊照明 光源选择光源选择室内采用自然光照明是最理想的室内采用自然光照明是最理想的选择人工光源时，应注意其光谱成分，选择人工光源时，应注意其光谱成分，使其尽可能接近自然光使其尽可能接近自然光 安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第18页页避免眩光避免眩光限制光源亮度合理分布光源改变光源或工作面的位置合理的照度照度均匀度亮度分布 照明的稳定性安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工

17、学院安全工程系2023/2/6第第19页页 三、色彩环境三、色彩环境1 1、色彩设计、色彩设计(1)色彩设计分类色彩设计分类环境色彩环境色彩。包括厂房、商店、建筑物，室内环境等色彩设计；物品配色物品配色。包括机床设备、家具、纺织品、包装等等；标志管理用色标志管理用色。有安全标志、管理卡片、报表、证件、票卷等。安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第20页页(2)色彩设计的方法与步骤色彩设计的方法与步骤方法方法:可用计算机色彩模拟来分析配色。用模拟系统可以改变、分析、评价各种色彩的组合，确定某一设计的色彩。环境色彩设计时，还可以把有代表性的四季景象的协调对

18、比确定建筑物的最佳配色，也可参考已有的设计院经验，或用绘画的方式进行评价。步骤步骤：一般设计步骤为：根据造型、用途确定色彩设计原则；按以上原则指出各种设计方案；进行模拟；制定评价标准，确定理想配色的条件，分析、评价所提出的各种设计方案，从中选出最佳方案。安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第21页页2 2、色彩调节及应用、色彩调节及应用选择适当的色彩，利用色彩的效果，构成选择适当的色彩，利用色彩的效果，构成良好的色彩环境，称为色彩调节。工作场良好的色彩环境，称为色彩调节。工作场所具有良好的色彩环境可以得到以下效果：所具有良好的色彩环境可以得到以下效果：

19、增加明亮程度，提高照明效果；增加明亮程度，提高照明效果；标志明确，识别迅速，便于管理；标志明确，识别迅速，便于管理；注意力集中，减少差错和事故，提高工注意力集中，减少差错和事故，提高工作质量；作质量；舒适愉快，减少疲劳；舒适愉快，减少疲劳；环境整洁，层次分明，明朗美观。环境整洁，层次分明，明朗美观。安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第22页页（1）工作房间的色彩调节工作房间的色彩调节工工作作房房间间配配色色尽尽可可能能不不要要色色调调单单一一，否否则则会加速视觉疲劳或引起单调感。会加速视觉疲劳或引起单调感。工工作作房房间间配配色色的的明明度度不不应应

20、太太高高和和相相差差悬悬殊殊，否则也会因为视觉适应性而促使视觉疲劳。否则也会因为视觉适应性而促使视觉疲劳。工工作作房房间间配配色色的的饱饱和和度度也也不不应应太太高高，不不然然较较强强的的刺刺激激不不仅仅会会分分散散注注意意力力，而而且且也也容容易易加速视觉疲劳。加速视觉疲劳。进进行行色色彩彩调调节节要要根根据据工工作作房房间间的的性性质质和和用用途途选选择择色色彩彩。当当工工作作间间温温度度比比较较高高及及工工作作间间比比较较狭狭小小时时，应应选选配配冷冷色色调调；若若工工作作房房间间的的温温度度比比较较低低且且工工作作间间比比较较大大时时应应选选配配暖暖色色调调等。等。安全人机工程学第五章

21、湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第23页页机器设备和工作面的色彩调节机器设备和工作面的色彩调节机机器器设设备备主主要要包包括括主主机机、辅辅机机和和动动力力设设备备，以以及及控控制制、显显示示和和操操纵纵装装置置，其配色应主要考虑：其配色应主要考虑：色彩与设备的功能相适应；色彩与设备的功能相适应；设备配色与环境色彩相协调；设备配色与环境色彩相协调；危险与示警部位的配色要醒目；危险与示警部位的配色要醒目；操操纵纵装装置置的的配配色色要要重重点点突突出出，避避免免误操作；误操作；显示装置要与背景有一定对比，以显示装置要与背景有一定对比，以引人注意，同时也有利于视觉认读。引

22、人注意，同时也有利于视觉认读。安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第24页页(3)安全标志和技术标志的色彩应用安全标志和技术标志的色彩应用1 1）安全色与安全标志）安全色与安全标志用色彩传递安全和技术信息，早已为用色彩传递安全和技术信息，早已为世界各国所采用。国家标准世界各国所采用。国家标准（GB2893GB28938282）安全色规定了传递安）安全色规定了传递安全信息的颜色（不包括灯光、荧光颜全信息的颜色（不包括灯光、荧光颜色和航海、内河航运所用颜色），目色和航海、内河航运所用颜色），目的是使人们能够迅速发现或分辨安全的是使人们能够迅速发现或分辨安全

23、标志和提醒人们注意，以防事故发生。标志和提醒人们注意，以防事故发生。安全色是指表达安全信息含义的颜色。安全色是指表达安全信息含义的颜色。该标准中规定红、蓝、黄、绿该标准中规定红、蓝、黄、绿4 4种颜种颜色为安全色，其含义和用途见表色为安全色，其含义和用途见表5-235-23。安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第25页页颜色颜色含含义义用用途途举举例例红色红色禁止、停止禁止、停止禁止标志禁止标志停停止止信信号号：机机器器、车车辆辆的的紧紧急急停停止止手手柄柄或或按按钮钮以以及及禁禁止人们触动的部位止人们触动的部位红色也表示防火红色也表示防火蓝色蓝色指令

24、必须遵守的规定指令必须遵守的规定指指令令标标志志：如如必必须须配配戴戴个个人人防防护护用用具具，道道路路上上指指引引车车辆和行人行驶方向的指令辆和行人行驶方向的指令黄色黄色警告警告注意注意警告标志警告标志警戒标志：如厂内危险机器和坑池边周围警戒线警戒标志：如厂内危险机器和坑池边周围警戒线行车道中线行车道中线机械上齿轮箱机械上齿轮箱安全帽安全帽绿色绿色提示提示安全状态安全状态通行通行提示标志提示标志车间内的安全通道车间内的安全通道行人和车辆通行标志行人和车辆通行标志消防设备和其它安全防护设备的位置消防设备和其它安全防护设备的位置表表523安全色的含义及用途（安全色的含义及用途（GB2893-19

25、82）安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第26页页安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第27页页安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第28页页2）色彩在技术标志中的应用色彩还常用作运行技术信息的载体，如红色表示紧急、禁止、停止、事故或操作错误等；黄色用作示警信号；绿色表示工作正常、允许进行等；蓝色表示整机工作正常；白色表示电源接通、预热或准备运行等。色彩也应用于技术标志中，表示材料、设备设施或包装物等。表532是某些管道的色彩标志。安全人机工程学第五章湖南工学院安全工

26、程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第29页页 种类种类色彩色彩标准色标准色水水气气空气空气氧氧煤气煤气酸或碱酸或碱油油电气电气真空真空青青深红深红白白蓝蓝黄黄灰紫灰紫深橙深橙浅橙浅橙灰灰2.5PB5/62.5PB5/62.5R3/62.5R3/6N 9.5N 9.52.5Y8/122.5Y8/122.5P5/52.5P5/57.5YR5/67.5YR5/62.5YR9/62.5YR9/6表表5-32一些管道色彩标志一些管道色彩标志安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第30页页四、尘、毒环境四、尘、毒环境1 1、尘、毒环境的卫生标准、尘、毒环境的

27、卫生标准我国于2002年颁布了工作场所有害因素职业接触限值(GBZ2-2002)该标准给出了工作场所空气中329种有毒物质有毒物质容许浓度，工作场所空气中47种粉尘容许浓度，其值详见该标准4.1之表1、标准4.2之表2。安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第31页页2、尘、毒作业危害的防治、尘、毒作业危害的防治对空气污染的防治选择无硫或低硫燃料，或采取预处理法去硫。排烟净化。从排烟中除去i2和X。控制交通废气。减少毒源。降低作业场所毒物浓度，如加强通风，实行湿式凿岩等。实现设备、管道或加工环节的密闭化，防止跑、冒、滴、漏，使毒源与操作者隔开。安全人机工

28、程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第32页页改革工艺，使生产过程机械化，自动化。对于废气、废水、废渣在排放要先行处理或回收，最好能综合利用，变废为宝。加强个体防护。包装及容器要有一定强度，经得起运输过程中正常的冲撞、振动、挤压和摩擦，以防毒物外泄，封口要严，且不易松脱。厂房要合理布局，加强绿化。防尘途径上面介绍的改进工艺、加强通风、密封操作，水式作业等都是防尘的有效方法，不另赘述。此外，还可设置高效除尘、除毒装置以及实行遥控操作。安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第33页页五、噪声与振动环境五、噪声与振动环境、噪声环

29、境、噪声环境(1)(1)噪声及其对人体的影响噪声及其对人体的影响噪声可使人产生听觉疲劳，在强噪声环境中如不采取保护措施，听觉疲劳继续发展，可导致听力下降或永久听力损失。噪声除影响听觉系统外，还影响神经系统、心血管系统、消化系统、内分泌及免疫系统等，造成植物性神经系统功能紊乱、血压不稳、肠胃功能紊乱等。安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第34页页（2 2）噪声设计标准）噪声设计标准对噪声环境的设计首先要考虑对噪声环境的设计首先要考虑工业工业企业设计卫生标准企业设计卫生标准（GBZ1-2002）。）。该标准规定工作场所操作人员每天连该标准规定工作场所操作

30、人员每天连续接触噪声续接触噪声8小时，噪声声级卫生限小时，噪声声级卫生限值为值为85dB(A)。对于操作人员每天接。对于操作人员每天接触噪声不足触噪声不足8小时的场合，可根据实小时的场合，可根据实际接触噪声的时间，按接触时间减半，际接触噪声的时间，按接触时间减半，噪声声级卫生限值增加噪声声级卫生限值增加3dB(A)的原则，的原则，确定其噪声声级限值确定其噪声声级限值(见表见表5-26)。但。但最高限值不得超过最高限值不得超过115dB(A)。安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第35页页表表5-26工作地点噪声声级的卫生限值工作地点噪声声级的卫生限值日

31、接触噪声时间日接触噪声时间(h)卫生限值卫生限值dB(A)8 885854 488882 291911 194941/21/297971/41/41001001/81/8103103安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第36页页表表5-27城市区域城市区域5类环境噪声标准值类环境噪声标准值等效声级等效声级LeqdB(A)类类别别适用范围适用范围昼间昼间夜间夜间0 0疗养区、高级别墅区、高级宾馆疗养区、高级别墅区、高级宾馆区等区等505040401 1以居住、文教机关为主的区域以居住、文教机关为主的区域555545452 2居住、商业、工业混杂区居住、商

32、业、工业混杂区606050503 3工业区工业区656555554 4城市中的道路交通干线道路两侧城市中的道路交通干线道路两侧区域、穿越城区的内河航道两侧区域、穿越城区的内河航道两侧区域区域70706060安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第37页页表表5-28各类厂界噪声标准值各类厂界噪声标准值等效声级等效声级LeqdB(A)类别类别适用范围适用范围昼间昼间夜间夜间以居住、文教机关为主的区域以居住、文教机关为主的区域55554545居住、商业、工业混杂区及商业居住、商业、工业混杂区及商业中心区中心区60605050工业区工业区65655555交通干

33、线道路两侧区域交通干线道路两侧区域70705555安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第38页页表表5-29城市建筑施工期间施工场地噪声限值城市建筑施工期间施工场地噪声限值施工阶段施工阶段主要噪声源主要噪声源昼间昼间夜间夜间土石方土石方推土机、挖掘机、装推土机、挖掘机、装载机等载机等75755555打桩打桩各种打桩机等各种打桩机等8585禁止施禁止施工工结构结构混凝土搅拌机、振捣混凝土搅拌机、振捣棒、电锯等棒、电锯等70705555装修装修吊车、升降机等吊车、升降机等65655555安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/

34、2/6第第39页页（3 3）噪声的控制）噪声的控制1 1）控制声源控制声源 降低机械噪声降低机械噪声 降低空气动力性噪声降低空气动力性噪声 2 2）控制噪声的传播）控制噪声的传播 全面考虑工厂的总体布局全面考虑工厂的总体布局 调整声源指向调整声源指向 利用天然地形利用天然地形 采用吸声材料和吸声结构采用吸声材料和吸声结构 采用隔声和声屏装置采用隔声和声屏装置安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第40页页3）加强个体防护）加强个体防护4）通通过过调调整整班班次次，增增加加休休息息次次数数，轮换作业等也是很好的防护方法。轮换作业等也是很好的防护方法。5）音

35、乐调节音乐调节安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第41页页2、振动环境振动环境(1)振动及其危害振动及其危害振动会对人体的多种器官造成影响和危害，从而导致长期接触的振动会对人体的多种器官造成影响和危害，从而导致长期接触的人员患多种疾病。人员患多种疾病。强烈的机械振动能造成骨骼肌肉关节和韧带的损伤，当振动频率强烈的机械振动能造成骨骼肌肉关节和韧带的损伤，当振动频率和人体内脏的固有频率接近时，还会造成内脏损伤。和人体内脏的固有频率接近时，还会造成内脏损伤。足部长期接触振动时，可能造成脚痛，麻木或过敏，小腿和脚部足部长期接触振动时，可能造成脚痛，麻木或过敏

36、，小腿和脚部肌肉有触痛感、足背动脉搏动减弱，趾甲床毛细血管痉挛等。局肌肉有触痛感、足背动脉搏动减弱，趾甲床毛细血管痉挛等。局部振动对人体的影响是全身性的，末梢机能障碍中最典型的症状部振动对人体的影响是全身性的，末梢机能障碍中最典型的症状是振动性白指的出现。也称是振动性白指的出现。也称“白蜡病白蜡病”、“死手死手”。局部振动还可能造成手部的骨骼，关节，肌肉、韧带不同程度的局部振动还可能造成手部的骨骼，关节，肌肉、韧带不同程度的损伤。损伤。振动不但影响工作环境中劳动者的身心健康，而且，还会使他们振动不但影响工作环境中劳动者的身心健康，而且，还会使他们的视觉受到干扰，手的动作受妨碍和精力难以集中等，

37、造成操作的视觉受到干扰，手的动作受妨碍和精力难以集中等，造成操作速度下降、生产效率降低，并且可能出现质量事故。速度下降、生产效率降低，并且可能出现质量事故。长期接触强烈的振动，对人的循环系统、消化系统、神经系统、长期接触强烈的振动，对人的循环系统、消化系统、神经系统、血液循环系统、新陈代谢、呼吸系统都有不同程度影响。血液循环系统、新陈代谢、呼吸系统都有不同程度影响。安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第42页页(2)振动的控制振动的控制在在很很多多情情况况下下，振振动动是是不不能能全全部部消消除除或或避避免免的的，对对振振动动的的防防护护主主要要是是如

38、如何何减减少少和和避避免免振振动动对对作作业业者者的的损损害害。采采取取的的主主要要措措施施有：有：改改进进作作业业工工具具，对对工工具具的的重重量量、振振动动频频率、振动幅度进行改进和限制；率、振动幅度进行改进和限制；人员轮流作业；人员轮流作业；采采用用合合理理的的防防护护用用品品，采采用用防防振振垫垫等等，减少对作业者的损害；减少对作业者的损害；定期体检，做好振动病的早期防治工作。定期体检，做好振动病的早期防治工作。安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第43页页六、其它环境六、其它环境1、异常气压、异常气压2 2、电离辐射作业环境、电离辐射作业环境

39、3、非电离辐射作业环境、非电离辐射作业环境安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第44页页第三节安全防护装置人机学设计第三节安全防护装置人机学设计一、安全防护装置的作用与分类一、安全防护装置的作用与分类1 1、安全防护装置的作用、安全防护装置的作用防止机械设备因超限运行而发生事故 通过自动监测与诊断系统排除故障或 中断危险 防止因人为的误操作而引发的事故 防止操作者误入危险区而发生的事故安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第45页页2 2、安全防护装置的分类安全防护装置的分类 当操作者当操作者处处于危于危险险区或

40、区或设备处设备处于不安于不安全状全状态时态时，安全防，安全防护护装置装置能直接起安全保能直接起安全保护护作用作用，此，此时时可分可分为为以下几以下几类类：隔离防隔离防护护装置装置 联锁联锁控制防控制防护护装置装置 超限保超限保险险装置装置 紧紧急制急制动动装置装置 报报警装置警装置 当操作者一旦当操作者一旦进进入危入危险险区，区，则则安全防安全防护护装置可以控制机械不能启装置可以控制机械不能启动动或自或自动动停止停止过过程，或将人从危程，或将人从危险险区排出，或控制人体区排出，或控制人体不能不能进进入危入危险险区，此区，此类类安全防安全防护护装置称装置称为为安全防安全防护护控制装置，它控制装置

41、，它对对人身安全起人身安全起间间接接防防护护作用作用。这这种装置有：双手按种装置有：双手按钮钮式开关、式开关、光光电电式安全防式安全防护护装置等。装置等。安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第46页页二、安全防护装置的设计原则二、安全防护装置的设计原则1 1、以保护人身安全为出发点进行设、以保护人身安全为出发点进行设计的原则。计的原则。2 2、安全防护装置必须安全可靠的原、安全防护装置必须安全可靠的原则。则。3 3、安全防护装置与机械装备配套设、安全防护装置与机械装备配套设计的原则。计的原则。4 4、简单、经济、方便的原则、简单、经济、方便的原则。安全

42、人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第47页页三、典型安全防护装置的设计三、典型安全防护装置的设计1 1、隔离防护安全装置的设计、隔离防护安全装置的设计要解决人机系要解决人机系统统的安全的安全问题问题，首先考，首先考虑虑的的是人的安全。隔离防是人的安全。隔离防护护安全装置就是安全装置就是专为专为保保护护人身安全而人身安全而设设置的。置的。该该装置有装在机装置有装在机械械设备设备上的防上的防护护罩，罩，还还有置于机械周有置于机械周围围一一定距离的防定距离的防护护屏或防屏或防护栅栏护栅栏，它，它们们都是用都是用来防止人来防止人进进入危入危险险区与外露的高速运区

43、与外露的高速运动动或或传动传动的零件或的零件或带电导带电导体等接触受体等接触受伤伤害，或害，或飞溅飞溅出来的切屑、工件、刀具等外来物出来的切屑、工件、刀具等外来物伤伤人。人。安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第48页页 防护罩防护罩的作用，一是使人体不能进入危险区，二是阻挡高速飞向人体的外来物。为此，防护罩的设计应满足如下基本要求：有足够的强度和刚度，结构和布局合理，而且应牢固地固定在设备或基础上。不允许防护罩给生产场所带来新的危险，其本身表面应光滑，不得有毛刺或尖锐棱角。防护罩不应影响操作者的视线和正常作业，防护罩与运转零部件之间应留有足够的间隙，

44、以免相互接触，干扰运动或碰坏零件；应便于设备的检查、保养、维修。安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第49页页 防护屏 防护屏是设置在离机械一定距离的地面上，根据需要可以移动。它主要适用于不需要人进行操作的机械，如用于隔离机械手或工业机器人的活动区域。防护屏一般用金属材料制成，并应有足够的强度，可以采用栅栏结构、网状结构或孔板结构，常见的有围栏、防护屏、栏杆等。在设计防护屏时，其栅栏的横向或竖向间距、网眼或网孔的最大尺寸和防护屏高度，以防护屏放置的最小安全距离必须符合国空标准（GB81791987表）。防护屏除可以防止机械伤害外，还可以防止由于灼烫、腐

45、蚀、触电等造成的伤害。安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第50页页2 2、联锁防护安全装置的设计、联锁防护安全装置的设计联锁防护安全装置的特点主要体现在联锁防护安全装置的特点主要体现在“联锁联锁”二字二字上，它表示既有联系，又相互制约（互锁）的两种上，它表示既有联系，又相互制约（互锁）的两种运动或两种操纵动作的协调动作，实现安全控制。运动或两种操纵动作的协调动作，实现安全控制。联锁装置可以通过机械的、电气的或液压、气动的联锁装置可以通过机械的、电气的或液压、气动的方法使机械的操纵机构相互联锁或操纵机构与电源方法使机械的操纵机构相互联锁或操纵机构与电源

46、开关直接联锁。用来防止同时接通两个或两个以上开关直接联锁。用来防止同时接通两个或两个以上相互干扰的运动，如车床上刀架的纵向与横向运动相互干扰的运动，如车床上刀架的纵向与横向运动不允许同时接通，机床的启动或制动不允许同时发不允许同时接通，机床的启动或制动不允许同时发生；防止几个运动同时传动某一个执行部件，如车生；防止几个运动同时传动某一个执行部件，如车床中的丝杠与光杠不能同时传动刀架；防止颠倒顺床中的丝杠与光杠不能同时传动刀架；防止颠倒顺序动作，如机床上工件未夹紧，主轴不能起动；防序动作，如机床上工件未夹紧，主轴不能起动；防止误操作功能相反的按钮或手柄。它是各类机械用止误操作功能相反的按钮或手柄

47、。它是各类机械用的最多、最理想的一种安全装置。的最多、最理想的一种安全装置。安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第51页页 机械式联锁装置手柄与脚踏板联锁装置手柄与脚踏板联锁装置-手柄手柄-脚踏板脚踏板 -插销插销-启动杆启动杆它表示压力机开始工作它表示压力机开始工作时，只有先把手柄按下，时，只有先把手柄按下，将插入启动杆上的销子将插入启动杆上的销子拨出，脚踏板才能踏下，拨出，脚踏板才能踏下，这时才能启动压力机进这时才能启动压力机进行工作。这样使操作者行工作。这样使操作者的手在压力机滑块下降的手在压力机滑块下降前自然地离开危险区，前自然地离开危险区，防

48、止脚误踩脚踏板而发防止脚误踩脚踏板而发生冲手事故。生冲手事故。安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第52页页 电气联锁线路 顺序联锁 按钮控制的正反转联锁线路 欠电压、欠电流联锁保护 液压（或气动）联锁回路安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第第53页页3 3、超限保险安全装置的设计超限保险安全装置的设计 超载安全装置 越位安全装置 超压安全装置、制、制动动装置装置5 5、报报警装置警装置、防触、防触电电安全装置安全装置 安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6第四节第四节人机

49、系统安全与可靠性人机系统安全与可靠性在现实生活和生产工作中，经常都在发生各式各样的事故。以减少事故、提高系统安全性为目的的人机系统的可靠性研究，日益被人们所重视。长期以来，可靠性研究对象被局限在“机”，事实上很多事故是由人的差错造成的。人在系统中的可靠性越来越重要。人机系统的可靠性、安全性决定于构成该人机系统的人、机器、环境三方面因素及其它们间的协调关系。安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6一、可靠性的定义及其度量一、可靠性的定义及其度量l、可靠性的定义、可靠性的定义 可靠性是指研究对象在规定条件下、规定时间内、完成规定功能的能力。2 2、可靠性度量指标

50、、可靠性度量指标 可靠性度量指标是指对系统或产品的可靠程度作出定量表示。常用的基本度量指标有可靠度、不可靠度（或累积故障概率）、故障率（或失效率）、平均无故障工作时间（或平均寿命）、维修度、有效度等。安全人机工程学第五章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2023/2/6（1）可靠度）可靠度可靠度是可靠性的量化指标，即系统或产品在规定条件和规定时间内完成规定功能的概率。可靠度是时间的函数，常用以R(t)表示，称为可靠度函数。产品出故障的概率是通过多次试验中该产品发生故障的频率来估计的。例如，取N个产品进行试验，若在规定时间t内共有Nf(t)个产品出故障，则该产品可靠度的观测值可用式（5-3