人因工程学第4章 照明环境(1)
人因工程学 第4章思考题
• 问2:机器型号相同，单独一台运行时测得的声压 级为65dB，几台同时运行时测得的声压级为 72dB。试问开动运行的机器共有几台 ?(书P104) n • 解: 0.1L 0.1L 0.1L
LP总 10lg(10
i 1
Pi
) 10lg(n10
Pi
) 10lg n 10lg 10
第六章 噪声及振动环境
• 问1. 在车间某处分别测量4个噪声源的声压 级为80dB、85dB、91dB和84dB,问总的声 压级是多少 ?(书P104) • 解：
LP总 10lg(100.1LPi ) 10lg(100.180 100.185 100.191 100.184 ) 92.85(dB)
2
3
查得
M1 30mg / m3
M 2 15mg / m3
M 3 30mg / m3
c1 c2 c3 20 7 16 1.67 1 M1 M 2 M 3 30 15 30
超过卫生标准。
• 问5：某煤气发生炉车间，工人在8h内与CO接触的情况是：4.5h在
炉前工作，帄均浓度为16ppm分析化验0.5h。帄均浓度为12ppm； 0.5h做其它工作,帄均浓度为8ppm；O.5h为休息时间，帄均浓度为 3ppm。C0分子量为28。试问作业环境是否符合卫生标准 ？
其中最大照度值为 4001x, 所以照度均匀度为
400 239 1 Au 0.674 239 3
问: 图中所示照明是什么照明方式？哪个灯具安装的较好？ 为什么 ? 图 a) 、 b ）均为一般照明方式，即没有考虑特殊局部的 需要，而照亮整个工作面所设置的照明。图 a) 比图 b) 的 灯具布置为好。以每个图中最左边的灯具为例，光源至人 眼的夹角图 a) 比图 b)（保护角）大，图 a) 基本上属于微 弱眩光区，而图 b) 则可能属于中等眩光区，即图 a) 布置 比图 b) 布置有利于避免眩光，减少视觉疲劳。
人因工程课程设计
一、工作场所照明设计某装配车间长36m, 宽12m, 高5m 。
工作面高度为0.75m 。
车间的顶棚有效反射比 为50%, 墙壁的有效反射比 为30%, 该车间的照度标准为75lx 。
1.1确定布置方案（1）灯具的选择该车间为装配车间, 采取一般照明即可, 由《工业工程专业综合设计指导书》表2.1可得, 选择40W 的荧光灯, 最低离地悬挂为2m 。
（2）灯具的布置灯具的布置目的是为了保证工作能够拥有更高效率, 应该尽量使光线均匀、无眩光、阴影、照度适当。
根据室内布置要求采用均匀布置的灯具排列成正方形。
假设灯具的悬挂高度为0.5m, 则室空高度 为：m h RC 75.375.05.05=--=查《工业工程专业综合设计指导书》表2.2可知, 取该灯具的距高比为1.4。
则灯具间的合理距离 为:m h L RC 25.575.34.14.1=⨯=≤初步确定灯具布置方案如图1－1所示:图1-1 灯具布置平面图 该布置方案的实际灯距为m m L 25.5444<=⨯=满足要求。
此时灯具个数为: （个）1.2照度的计算（1）室空间比:08.21236)1236(75.35)(5=⨯+⨯⨯=⨯+=b l b l h RCR RC （2）确定利用系数查表可知: ＝50%, ＝30%, RCR ＝2时 ＝0.66； ＝50%, ＝30%, RCR ＝3时 ＝0.55。
运用插入法可知 ＝50%, ＝30%, RCR ＝2.08时 ＝0.65。
（3）确定布置灯具的光通量由表1－1可知, 40W 的的荧光灯的光通量 ＝2285lm 。
表1－1 各型号荧光灯光通量的主要技术数据（4）确定减光系数查《工业工程专业综合设计指导书》表2.4可知, 机械装配车间的减光系数K ＝0.7。
（5）计算平均照度lx A un E av 8.92123622852765.0=⨯⨯⨯=='φ （6）计算实际平均照度lx A uKn E 0.6512362285277.065.0av =⨯⨯⨯⨯==φ。
基于人因工程的教室照明设计
基于人因工程的教室照明设计小组成员：余琳张舒悦陈钧剑翟瑞胡旺指导老师：石欣学院：自动化专业班级：09物流工程01班基于人因工程的教室照明设计1、问题研究的背景科学合理的光环境对学生的学习生活是相当重要的，它不仅影响学生的学习效率，更重要的是对学生的眼睛也有很大的影响，特别是近年来学生近视处于居高不下的现状，教室照明存在的问题也备受广大家长和学生关注，于是我们通过对人因工程的学习，对中国计量学院教室日光灯照明进行了初步分析和研究，意在挖掘教室照明存在的问题并对此提出一些改进措施。
2、需求分析现今社会,我们大部分人都要经历从幼儿园到大学近二十年的校园生活阶段,而在学校的绝大部分时间是在教室度过的。
因此，学校教室采光照明设计便显得尤为重要。
不合理的光照设计，不仅对学生的视力有害，也在很大程度上影响了学生的学习效率，同时也可能会给学生及教师造成不必要心理上的负担。
研究表明，视觉功效是用来反应人借助视觉器官完成视觉工作的能力和效率的，它以完成视觉作业的速度和精确度来评价视觉能力，照明环境的好坏与人的视觉功效息息相关，而视觉功效是伴随人的心理、生理等生物效应指标来反应的。
学生在教室的课业学习主要是视知觉活动和高级神经活动的过程。
这期间，不论阅读或是参看教师展示的板书等内容，都受到光照环境的影响。
研究教室的光照设计，主要有以下几个目的：（1）使学生有良好的视觉感受，保护学生视力在不合理的光照条件下，人眼会受到伤害，过强或过弱的光照都给眼睛带来不必要的负担。
保证必要、适宜的照明质量，给学生提供舒适、准确的视觉条件，可以减少眼部疲劳，预防近视。
在学生近视率不断攀升的今天，研究光照条件对人眼视力的影响，其重要度不言自明。
（2）提高学生的学习效率如果照明环境不当，视知觉活动时人体的瞳孔和血压脉搏心率等生理指数就会发生不性变化，产生视觉疲劳，并引起脑力工作能力下降，导致视觉作业绩效的降低( 如作业错误率增加、完成速度减慢、质量降低等)。
人因工程学第4章照明环境课件
示：
I d
d
I
光源不均匀
光源均匀
意义：描述光源发出的光通量在空间一定空间范围内的分布。
4.1.2 光的度量
立体角的大小为： s / r 2
Ω为立体角的大小； S为球面上的面积； r为球体的半径；
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4.1.2 光的度量
（3）亮度（Ｂ） 指物体表面单位面积上发射或反射的光强
，用B表示，单位为尼特（nt—坎[德拉]每平方 米（cd/m2）。
意义：描述发光表面发光能力的强弱。
公式： L I S
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4.1.2 光的度量
（4）照度（Ｅ） 照度是被照面单位面积上所接受的光通量。
单位为勒克司（lx）。
E
S 意义：描述受照物体被照明的程度。
例：用一只发光为1750流明的灯泡照明一个 3×3＝9平方米的 房间，其平均照度为 1750 / 9＝194.4勒克斯
4.2 照明的影响
照明与视觉疲劳
不同照度下，看书后眼睛疲劳程度可以通过眨眼次数的变化来说明
照度/lx
最初及最后5min阅读眨眼次 数
最后5min眨眼增多百分数
10 35～60
71.5
100 35～46
31.4
1000 36～39
8.3
4.2 照明的影响
生产率、视疲劳与照度的关系
图中为一精密加工车间， 随着照度值由370lx逐渐增加， 劳动生产率随之增长，视觉 疲劳逐渐下降，这种趋势在 1200lx以下很明显。
们长期在自然光下生活，人眼对自然光适应性强，视觉效 果好。
4.3.2 光源的选择
（4）灯光为无频闪光。 频闪光是发光时出现一定频率的亮暗交替变化。普通
日光灯的供电频率为50赫兹，发光时每秒亮暗100次，属 于低频率的频闪光，会使人眼的调节器官，如睫状肌、瞳 孔括约肌等处于紧张的调节状态，导致视觉疲劳，从而加 速青少年近视。如果发光时的供电频率提高到数百赫兹以 上，或成直流供电，人眼即不会有频闪感觉，也不会造成 视力伤害，这种光称为无频闪光。
基于人因工程学的图书馆照明环境的分析与改善--课程设计
重庆理工大学《人因工程学》课程设计报告书题目：基于人因工程学的图书馆照明环境的分析与改善专业：人因工程班级_ 112040802 _小组成员：指导老师：时间：课程设计任务书班级姓名课程设计的题目：基于人因工程学的图书馆照明环境的分析与改善一、课程设计主要参考资料：（1）郭伏，钱省三.《人因工程学》.（2）颜声远，王敏伟等.《人因工程与设计》.（3）鲍家声.《图书馆建筑设计手册》.（4）张晓冬，王福林，周康渠.《系统工程》.二、课程设计主要解决的问题（1）对图书馆自然采光的分析与改善（2）对图书馆灯具选择的分析与改善（3）对图书馆灯具布置的分析与改善四、课程设计相关附件（如：表格、图纸、软件等）：（1）应用软件：auto CAD2007 WPS Visio美图秀秀五、任务发出日期： 2015.6.16 完成日期： 2015.6.21指导教师签字：指导教师对课程设计的评语指导教师签字：年月日目录1选题背景 (1)2现状调研 (1)2.1调查问卷 (2)2.2现状分析与总结...........................................错误！未定义书签。
3人因工程学分析.......................................错误！未定义书签。
3.1光的物理性 (4)3.2光的度量 (4)3.3照明对作业的影响 (6)4图书馆现状分析及改善.................................错误！未定义书签。
4.1自然采光不足 (7)4.2灯具选择不合理 (9)4.3灯具布置不合理 (12)5图书馆照明环境改进设计价 (15)5.1模糊综合评判法原理......................................错误！未定义书签。
5.2单因素评判法步骤........................................错误！未定义书签。
人因工程学第四章_1
• 4）卡他度
• 由卡他温度表测定，记录从38℃下降到35℃时所需要的时间t • H=F/T,散热条件越好,H值就越大 • F——卡他计常数，mJ/cm2； t——卡他 计液面从38℃降到35℃所需要的时间，秒（s）； H——卡他度，mJ/cm2·s。
• 5）不舒适数
• DI=0.72(td+tw)+40.6
第4章 人因系统中的环境因素(一)
• 识记：名词术语；微气候若干条件及相互 关系；声音的物理度量；计权声级；噪声 的危害；振动的影响 • 理解：微气候条件的感受与评价；微气候 条件的改善方法；噪声的评价方法；噪声 控制措施；振动的控制措施； • 能力：噪声强度的计算及噪声对人体影响 程度计算；
第四章
1、高温作业环境的改善
• 4.1 微气候 • 4.1.1 微气候若干条件及相互关系 • 4.1.2 微气候条件的感受与评价 • 4.1.3 微气候条件的改善 • 4.2 振动和噪声 • 4.2.1 声音与听觉 • 4.2.2 噪声 • 4.2.3 振动
• 1）生产工艺和技术措施 • A.合理设计生产工艺过程:热源的位置设置 • B.合理安排作业负荷:增加休息（DSCN1265.MOV，讨 论：具体有哪些措施？）；慢生产节拍 • C.培养职业适应能力:逐渐适应;群体作业 • D.屏蔽热源:铺盖泡沫;屏风;热反射服 • E.增加气流速度:高温高湿时气流速度作用降低 • F.降低湿度:在通风口设置去湿器 • 讨论：1、对于空气质量差的环境,通风方式中抽风与送 风相比，哪个更合适？ • 2、标准规定，夏季或冬季自然通风用的进气窗其下端 距地面分别不应高于1.2m ，不低于4m ，为什么？
1）高温环境 (1)核心温度与作业负荷的关系 TR=37.0+0.0019M (2)产量与气温及湿球温度的关系: 温度越高，产量越小，事故率越高
人因工程第4章 照明环境
双眼静视野
(a) 垂直面内视野
(b) 水平面内视野
人因工程 第四章 照明环境
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双眼静视野
正常人双眼的综合视野在垂直方向约为130°(视水平 线上方60°，下方70°)， 在水平方向约为180°(两眼内侧视野重合约60°，外 侧各90°)，
在垂直方向6°和水平方向8°范围内的物体，映像将 落在视网膜的最敏感部分—黄斑上，而在垂直和水平方 向均为1．5°范围内的物体，映像将落在黄斑中央— 中央凹部分，映像落在黄斑上的物体，看得最为清晰， 因此，该区域称为最优视野。
从中心向上方（垂 直方向）
50
40
25
15
人因工程 第四章 照明环境
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4.2.5 视 度
（1）适当的亮度 （2）物体的尺寸 （3）物体和背景的亮度对比
人因工程 第四章 照明环境
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4.3 照明对作业的影响
4.3.1 照明与疲劳
看书疲劳和照度 :不同照 度下，看书后眼睛疲劳程 度可以通过眨眼次数的变 化来说明
500
300 750 500 200 100 200 300 500
80
80 80 80 60 20 60 80 80
可另加局部照明
可另加局部照明 可另加局部照明 可另加局部照明
检验
计量室、测量室 变、配 电站 配电装置室 变压器室
电源设备室，发电机室 控制室 一般控制室 主控制室
人因工程 第四章 照明环境
0.75m水平面 0.75m水平面 0.75m水平面 0.75m水平面 0.75m水平面 0.75m水平面
200
300 500 200 300 500 750
新版建筑电工第四章第一节 基本知识
第四章建筑电气照明技术所谓照明，就是合理运用光线已达到满意的视觉效果，它归根结底是一种光线的应用技术，是光的控制与分配技术。
照明分为天然照明和人工照明两种，天然照明的光源有太阳光和生物光；人工照明主要是电光源（灯具），也就是电气照明。
电气照明的首要任务是在缺乏自然光的情况下，创造一个适宜于进行视觉工作的环境。
合理的照明是保证安全、改善劳动条件、提高劳动生产力、减少生产事故、保护工作人员视力健康以及美化环境的必要措施。
今天的人工照明己不是单一的灯光，而是多种电器照明媒体与环境装饰紧密结合，形成了一门电气装饰综合艺术。
第一节基本知识一、教学目标1、知道照明技术的基本概念2、掌握照明的方式以及种类3、了解建筑电气照明的基本要求二、过程与方法1、通过观察生活中的照明，培养学生应用书本知的能力2、通过对照明基本知识的学习，培养学生知识迁移的能力。
三、情感态度与价值观1、通过对建筑电气照明的基本要求的学习，激发学生对建筑电气照明设计的渴望。
2、通过电气照明基本知识的学习，增强学生具有节约能源的环保意识。
四、教学重点及难点1、光强照度的计算2、照明的方式种类以及基本要求五、教学方法使用多媒体与生活中的照明相结合讲解教学内容：一、照明的发展历史早在1802年英国科学家就揭示了白炽现象，从那时开始直到有了电以后，美国科学家爱迪生发明了第一只白炽灯，开始了人类利用电能照明的新天地。
在这之后，GE、PHILIPS等国际知名大公司垄断了照明技术，一直到现在，光源的核心技术都掌握在这几家大公司之中，之后的许多新光源产品也都出自他们手中。
自从1879年托马斯. 爱迪生发明了世界上第一只实用型白炽灯泡以来，已经走过了一百多年的历史，电光源已经有了长足的进步。
回顾历史，我们看到：1931年成功研制高压汞灯；1936年荧光灯问世，引入了荧光灯；1949年白炽灯采用了柔白涂层技术；1958年引入了卤钨灯；1962年发明了高压钠灯；1974年引入了节能型荧光灯；1975年引入了冷光杯，之后引入了小功率金卤灯；1987年引入了40W节能灯，之后引入高效节能灯；1994年发明了无极荧光灯；直至目前发展起来的将电直接转化为光的发光二极管（LED），已作为公共场所的显示器，正在获得广泛使用，这也是我们现在照明发展的一个方向。
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S 意义：描述受照物体被照明的程度。
例：用一只发光为1750流明的灯泡照明一个 3×3＝9平方米的 房间，其平均照度为 1750 / 9＝194.4勒克斯
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4.1.2 光的度量
亮度是光特性， 瓦数是电特性。
（5）光效 是指电能转换成光能的效率。单位：流明每瓦
( ) 555
举例：根据多次对正常眼睛的测量可知，波长为555nm的黄
绿光的 () 具有最大值，通常取这个最大值作为单位1。其他 波长的光的均小于1。例如 600nm 光的 () = 0.631，为了引 起与 555nm相等强度的视觉，所需要的辐射通量为：
ε △ 600 = △ε555 ÷ 0.631 = 1.6 ε △ 555
人因工程 .2 光的度量 辐射通量
人因工程 第四章 照明环境
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4.1.2 光的度量
相对视敏度函数 v
意义：描述在辐射通量相同的情况下，人的眼睛对 各种不同波长的辐射所产生的主观感觉。
定义：明视觉中，取 = 555.0nm 时为 v =1，以
此为标准，得出其他波长的v相对值。
示：
I d
d
I
光源不均匀
光源均匀
意义：描述光源发出的光通量在空间一定空间范围内的分布。
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4.1.2 光的度量
立体角的大小为： s / r 2
Ω为立体角的大小； S为球面上的面积； r为球体的半径；
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4.1.2 光的度量
（2）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。
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4.1.2 光的度量
不同光源的色温
人工光源 蜡烛光 煤油灯 白炽灯 卤钨灯 碘钨灯
色温 1900 2000 2400-2800 3000-3400 3200
人工光源 三基色荧光灯
第二：寿命长，普通白炽灯寿命大约是1000小 时，加热温度高，大约2200~2700K；节能 灯，寿命大约5000小时，加热温度低1160K左右。
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4.1.2 光的度量
（6）光的色温 定义：是将一标准黑体(例如铂)加热，温度升高至某一程度时
颜色开始由红、橙、黄、绿、蓝、靛(蓝紫)、紫，逐渐改变，利用这 种光色变化的特性，其光源的光色与黑体的光色相同时，我们将黑体 当时的温度称之为该光源的色温度。色温度在3000K左右时，光色偏 黄。色温度在5000K以上时，光色偏蓝。不同色温度的光，具有不同 的照明和视觉效果。不同色温对应不同颜色的光如下图。
由此可知：为产生相同强度的视觉，视见函数 () 与所需
要的辐射通量 成反比。
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4.1.2 光的度量
(1) 光通量（Φ） 光通量是最基本的光度量，它可定义为单位时间内
辐射的能量的多少。国际上通用的法定计量单位为流明
（lm）。利用光电管可测量光通量。
意义：描述客观辐射通量在人的眼睛中引起的主观视觉 强度。
不同色温对应不同颜色的光图解
人因工程 第四章 照明环境
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4.1.2 光的度量
应用： （1）不同的波长给人眼造成不同的颜色感觉，从红、橙、
黄、绿、蓝、靛(蓝紫)、紫。眼睛的敏感度随波长的变化而强 烈变化。例如，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。
（3）亮度（Ｂ） 指物体表面单位面积上发射或反射的光强，
用B表示，单位为尼特（nt—坎[德拉]每平方米 （cd/m2）。
意义：描述发光表面发光能力的强弱。
公式： L I S
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4.1.2 光的度量
（4）照度（Ｅ） 照度是被照面单位面积上所接受的光通量。
单位为勒克司（lx）。
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4.1.1 光的物理性质
光是一种电磁辐射波 按照波长分： 红外光、可见光、紫外光等 按照颜色分：单色光、复合光
只含单一波长成分的光称为单色光。 包含两种以上成分的光称为复合光。
光的现象：反射、折射、衍射等
人因工程 第四章 照明环境
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4.1.1 光的物理性质
——牛顿光的色散实验示意图
日光灯 氙灯 镝灯
闪光灯
色温 3200 5500-6000 6000 5500-6000 5000-6000
人因工程 第四章 照明环境
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4.1.2 光的度量
（7）光的显色性
光源对于物体颜色呈现的程度，通常还称显色指数
[lm/W] 。
通常：
一只 40W的普通白炽灯的光通量为350---470lm， 而一只40W的普通直管形荧光灯的光通量为2800lm左右， 为白炽灯的6--8倍。
人因工程 第四章 照明环境
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4.1.2 光的度量
为什么现在市面上采用节能灯？
第一：光效高，达到每瓦50流明以上， 普通白炽灯每瓦10流明左右。
公式：
() PR () V () （光瓦）
780
() 680 P() V ()d （ lm ） 380
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4.1.2 光的度量
(2) 发光强度（I）
发光强度简称光强，是指光源在单位立体角内发出的光通
量，单位为坎德拉（cd）。光强与光通量之间的关系由下式表
第4章 工作环境
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第4章 工作环境
思考：在教室里学习，学习效率和哪
些环境因素有关？
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第4章 工作环境
照明环境 噪声环境 微气候环境
颜色环境 振动与空气环境
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照明环境
4.1 光的物理性质及度量 4.2 照明的影响 4.3 工作场所的照明设计 4.4 照明标准
暗视觉中，取 =490.0 nm 时为 v！=1，以 此为标准，得出其他波长的 v！值。
人因工程 第四章 照明环境
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设：某一波长为λ的光与波长为555nm的光产生相同视觉反应
所需要的辐射通量分别为△ελ和△ε555 ， 则比值
555
定义为视见函数。用 () 表示，即：