《安全生产技术》第一章辅导（七）

　　2.影响人体测量数据的因素
　　（1）民族因素。
　　（2）性别、年龄因素。男性的平均身高比女性高lOOmm。同时.人的体形也随着年龄的增长而变化，最为显著的是儿童期和青年期。一般而言.在22岁以前身高呈上升趋势，30岁以后呈下降趋势。男性在其20岁左右身体尺寸发展到最高点，女性这一点大约在17岁。随着年龄的增长，人的身高在40岁时开始缩减，并且随年龄的增加这一过程也在加速（主要发生在脊柱）。而人的体重和某些宽度和周长尺寸却随着年龄的增长而增加。因此，在设计工作装置时，须了解所设计的工作装置是否适合于特定的年龄组使用。在使用人体尺寸数据时。
　　（3）职业因素。不同职业的人在体型和人体尺寸上存在着较大的差异。由于长期的职业活动，使他们身体的某些部分得到了特别锻炼及适应而改变了体型。体力劳动者和脑力劳动者在体型和身体的某些尺寸方面就有较大的差别。
　　（三）动态测量
　　1.活动空间
　　要完成一项非常简单的任务，人体也需要某些部位运动，这就要求有足够的空间，即活动空间。人在劳动或运动时，人体空间位置与尺寸时刻在变化，这种变化是动态变化。动态测量就是测定人体动态变化时的数值。
　　活动空间的分配依赖于许多因素：使用的人群，任务，衣物，设备作业性质等。所以一般没有固定的规则或模式。
　　2.伸展域
　　人在站立并保持脚的站立面不变时，手臂的活动空间用舒适伸展域来表示。主要有：通过肩部关节的正中矢状面的垂直部分；通过关节的横断面的水平部分；通过肩关节的沿着冠状缝平面的垂直部分。
　　设计人员更为关心的是人在工作时所涉及的区域；
　　（1）正常区域。将上肢轻松地垂直于体侧，曲肘，以肘关节为中心，前臂和手能自由到达的区域，在该范围内，人操作时能舒适、轻快地工作，即前臂活动正常范围。
　　（2）最大区域。例如完全伸展整个上臂所能涉及的区域。手臂向外伸直，以肩关节为中心，臂的长度（半径不包括手长）所划过的弧形轨迹在水平面上的投影。在最大作业范围内操作时，静力负荷较大，长时间处于这种状态下操作，最容易引起疲劳。
　　（四）人体测量数据的运用准则
　　在运用人体测量数据进行设计时，应遵循以下几个准则：
　　1.最大最小准则。该准则要求根据具体设计目的选用最小或最大人体参数。如人体身高常用于通道和门的最小高度设计，为尽可能使所有人（99%以上）通过时不致发生撞头事件，通道和门的最小高度设计应使用高百分位身高数据；而操作力设计则应按最小操纵力准则设计。
　　2.可调性准则。对与健康安全关系密切或减轻作业疲劳的设计应遵循可调性准则，在使用对象群体的5%一95%可调。如汽车座椅应在高度、靠背倾角、前后距离等尺度方向上可调。
　　3.平均准则。虽然平均这个概念在有关人使用的产品、用具设计中不太合理，但诸如门拉手高、锤子和刀的手柄等，常用平均值进行设计更合理。同理，对于肘部平放高度设计数而言，由于主要是能使手臂得到舒适的休息，故选用第50百分位数据较合理，对于中国人而言，这个高度在14—27.9cm之间。
　　4.使用最新人体数据准则。所有国家的人体尺度都会随着年代、社会经济的变化而不同。因此，应使用最新的人体数据进行设计。
　　5.地域性准则。一个国家的人体参数与地理区域分布、民族等因索有关，设计时必须考虑实际服务的区域和民族分布等因素。
　　6.功能修正与最小心理空间相结合准则。国家标准公布的有关人体数据是在裸体或穿单薄内衣的条件下测得的，测量时不穿鞋。而设计中所涉及的人体尺度是在穿衣服、穿鞋甚至戴帽条件下的人体尺寸。因此，考虑有关人体尺寸时，必须给衣服、鞋、帽留下适当的余量，也就是应在人体尺寸上增加适当的着装修正量。所有这些修正量总计为功能修正量。于是，产品的最小功能尺寸可由式1—8确定：
　　S _min ＝Ra+Δf
　　式中S _min——最小功能尺寸；
　　Ra——第a百分位人体尺寸数据；
　　Δf——功能修正量。
　　功能修正量随产品不同而异，通常为正值，但有时也可能为负值。通常用实验方法求得功能修正量，但也可以通过统计数据获得。对于着装和穿鞋修正量可参照表1—4中的数据确定。对姿势修正量的常用数据是：立姿时的身高、眼高减10 mm；坐姿时的坐高、眼高减44 mm。考虑操作功能修正量时，应以上肢前展长为依据，而上肢前屉长是后背至中指尖点的距离，因而对操作不同功能的控制器应作不同的修正。如对按钮开关可减12 mm；对推滑板推钮、扳动扳钮开关则减25 mm。
　　
　　二、人的生理特性（P33）
　　（一）人的感觉与感觉器官
　　1.视觉
　　1）常见的几种视觉现象
　　（1）暗适应与明适应
　　（2）眩光。眩光对作业的不利影响：主要是破坏视觉的暗适应，产生视觉后像，使工作区的视觉效率降低，产生视觉不舒适感和分散注意力，造成视觉疲劳。应该采取的主要措施：1）限制光源亮度；2）合理分布光源；3）改变光源或工作面的位置；4）合理的照度
　　（3）视错觉（有哪些视错觉）
　　其主要类型有形状错觉、色彩错觉及物体运动错觉等。其中常见的形状错觉有长短错觉、方向错觉、对比错觉、大小错觉、远近错觉及透视错觉等。
　　色彩错觉有对比错觉、大小错觉、温度错觉、距离错觉及疲劳错觉等。
　　2）视觉损伤与视觉疲劳（了解）
　　（1）视觉损伤
　　眼承受的可见光最大亮度：10 ⁶cd/m²
　　红外线—白内障；
　　高亮度光源（激光、太阳光）---黄斑烧伤；
　　低照度或低质量光环境---眼的折光缺陷或提早形成老花；
　　眩光或照度大且变换频繁的光---视觉机能降低
　　（2）视觉疲劳
　　长时间看近物或细小物体 ---视觉疲劳、睫状肌萎缩；
　　长期在劣质光照环境下工作---眼睛局部或全身性疲劳。
　　3）视觉运动规律（了解）（P34）
　　眼睛的水平运动比垂直运动快，即先看到水平方向的东西，后看到垂直方向的东西。一般机器外形设计成横向长方形。
　　视线运动的顺序习惯于从左到右，从上至下，顺时针进行。
　　对物体尺寸和比例的估计，水平方向比垂直方向准确、迅速、且不易疲劳。
　　当眼睛偏离视中心时，在偏离距离相同的情况下，观察率优先的顺序是左上、右上、左下、右下。
　　视线突然转移过程中，约3%能够看清目标，所以工作中不应有突然转移线的要求。
　　鉴别清楚运动的目标，要角速度大于1’/s-2’/s，且双眼聚焦同一目标。
　　看清物体最短的注视时间为0.07-0.3s，人眼视觉暂停时间平均0.17s。
　　2.听觉
　　1）听觉特性 （了解）
　　（1）听觉绝对阈限
　　一般识别声音所需的最短持续时间为20-50ms
　　低于以下值不能产生听觉：频率20Hz、声压2╳ 10 ^-5 Pa、声强10^-12 W/m²
　　（2）听觉的辨别阈限
　　辨别阈限—指听觉系统能分辨出两个声音的最小差异。
　　辨别阈限与声音频率和强度有关
　　（3）辨别声音的方向和距离
　　2）听觉的掩蔽（了解）
　　3.人的感觉反应（熟悉）
　　1）反应时间（熟悉）
　　反应时间---指人从机械或外界获得信息，经过大脑加工分析发出指令到运动器官开始执行动作所需的时间。
　　反应时间由感觉反应时间（t _a）和开始动作所用时间（t_g）两部分构成。（记住不同的反应时间）
　　为保证安全作业，一方面设计机器时要考虑操纵速度低于人的反应速度；另一方面，设法提高人的反应速度
　　2）减少反应时间的途径 （掌握）
　　合理的选择感知类型；
　　适合人的生理心理要求，按人机工程学原则设计机器；
　　作者操作技术的熟练程度直接影响反应速度，应通过训练来提高人的反应速度。
　　（二）人体的特性参数
　　1.人体的特性参数
　　1）静态参数
　　2）动态参数
　　3）生理学参数
　　4）生物力学参数
　　2.人体劳动强度参数。
　　a.能量代谢率。
　　能量代谢率＝劳动代谢率／基础代谢率
　　所谓基础代谢率是指劳动者在绝对安静横卧状态下，为维持生命，在单位时间内所需的最低能量消耗量。
　　劳动代谢率是指劳动者在劳动时的能量消耗量与安静时的能量消耗量之差除以劳动时间。安静时的能量消耗量大体为基础代谢量的120%。能量消耗量可通过测定劳动时呼出气中的O₂及CO₂的比例，算出劳动者O₂。的消耗量折算得到。
　　b.耗氧量（单位L／min）。
　　人在作业时因耗能量增加，需氧量也必增多，每分钟的需氧量称为耗氧需。人体每分钟内能供应的最大氧量称为最大耗氧量，正常成人一般不超过3L。　　
　　c.心率F
　　d.劳动强度指数
　　劳动强度指数，是区分体力劳动强度等级的指标，指数大反映劳动强度大，指数小反映劳动强度小。体力劳动强度按，大小分为4级：
　　I级（I≤l5）为轻劳动；
　　Ⅱ级（I＝15～20）为中等强度劳动；
　　Ⅲ级（I＝20～25）为重强度劳动；
　　Ⅳ级（I>25）为“很重”体力劳动。
　　（三）疲劳
　　1.疲劳的定义
　　疲劳分为肌肉疲劳（或称体力疲劳）和精神疲劳（或称脑力疲劳）两种。
　　2.产生疲劳的原因及消除途径
　　1）产生疲劳的原因（教材40页）
　　工作条件因素：劳动制度和生产组织不合理；机器设备和工具条件差；工作环境很差。
　　作业者本身的因素：劳动效果不佳；劳动内容单调；劳动环境缺少安全感；劳动技能不熟练；劳动者本人的思维方式及行为方式导致的精神状态欠佳、人际关系不好，上下级关系紧张，以及家庭生活的不顺都可能引起心理疲劳。
　　2）消除疲劳的途径
　　在进行显示器和控制器设计时充分考虑人的生理心理因素
　　通过改变操作内容、播放音乐等手段克服单调乏味的作业
　　改善工作环境，科学地安排环境色彩、环境装饰及作业场所的布局，合理的温湿度，充足的光照等
　　避免超负荷的体力或脑力劳动，合理安排作息时间，注意劳逸结合等。
　　3）疲劳的测定（都是基于一种疲劳之后人体的反应能力下降）
　　主观感觉调查表法（见表 1 疲劳自觉症状调查表）
　　分析脑电图
　　测定频闪值（CFF）
　　智能测验
　　精神测验
　　连续拍摄人体动作的变化
　　3.单调作业与轮班作业
　　（1）单调作业。单调作业是近代工业生产的特点之一。美国国心理学家格雷（Gray）指出：工作的单调乏味，使美国工业每年损失千百万美元，而其中有许多可以设法避免。
　　单调作业所产生的枯燥、乏味和不愉快的心理状态，称为单调感。
　　1）单调作业的分类：
　　①Z型作业。常见于一些自动化大工厂控制室人员的作业。他们的主要作为是用视觉监视各种仪器仪表，用手在简单的控制面板上操纵开关和控制盘，进行远距离控制，以及填写作业日志和各种申报表格。
　　②Y型作业。常见于用机器和工作进行简单的重复操作。
　　③X型作业。常见于各种部件组装工厂装配线上的工作，从事流水线作业产品检查和传送带生产。
　　2）单调作业的特点。作业简单、变化少、刺激少，引不起兴趣；受制约多，缺乏自主性，容易丧失工作热情；对作业者技能、学识等要求不高，易造成作业者情绪消极；只完成工作的一小部分，对整个工作的目的，意义体验不到，自我价值实现程度低；作业只有少量单项动作，周期短，频率高，易引起身体局部出现疲劳乃至心理厌烦。
　　3）单调作业引起疲劳的原因。单调作业虽然不需要消耗很大的体力，但千篇一律重复出现着的刺激，使人的兴奋始终集中于局部区域，而其周围很快产生抑制状态，并在大脑皮质中扩散，经过一段时间，便会出现疲劳现象。此外，随着技术不断进步，劳动分工越来越细，使作业在很小的范围内反复进行，这种高度单调的作业，压抑了作业者的工作兴趣，引起消极情绪乃至极度厌烦，从而导致心理疲劳。共主要表现为感觉体力不支、注意力不集中、思维迟缓、懒散、寂寞和欲睡等。
　　4）避免作业单调的措施
　　①培养多面手。交换工作，基础作业工作工人兼做辅助或维修作业，或兼做基层管理工作。
　　②工作延伸。按进程扩展工作内容，如参与研究、开发、制作，激发热情和创造力。
　　③操作再设计根据人的生理心理特点重组工序，如合并动作、工序，使作业多样化
　　④显示作业终极目标。设立作业的阶段目标，使作业意识到单项操作是最终产品的基本组成。中间目标的到达，会给人以鼓舞，增强信心。
　　⑤动态信息报告。在工作地放置标识板，每隔相同时间向工人报告作业信息，让作业人员了解工作成果。
　　⑥推行消遣工作法。作业者在保证任务完成的前提下，可自由支配时间如弹性工作制等。这样会使时间浪费减少，充分利用节约的时间去休息、学习、研究，提高工作的生活质量。
　　⑦改善工作环境。可利用照明、颜色、音乐等条件，调节工作环境尽可能适宜于人。
　　（2）轮班作业
　　轮班制分为单班制、两班制、三班制或四班制等。各个行业应当根据行业自身的特点、劳动性质及劳动者身心需要安排轮班方式。如纺织企业的“四班三运转”，煤炭企业的“四六轮班”，治金、矿山企业的“四八交叉作业”。国外还实行“弹性工作制”、“变动工作班制”、“非全日工作制”、“紧缩工作班制”等轮班制度。
　　对于日夜轮班制度的研究，必须同时考虑工作效率和劳动者的身心健康。

　　三、人的心理因素
　　（一）能力
　　能力是一个人顺利完成某种活动所必须具备的心理特征之一，是一个人完成一定任务的本领。
　　1.感觉、知觉和观察力
　　2.注意力（重点）
　　3.记忆力
　　4.思维想象力
　　5.操作能力
　　（二）性格
　　性格是人们在对待客观事物的态度和社会行为的方式中，区别于他人所表现出的那些比较稳定的心理特征的总和道德品质和意志特点是构成性格的基础。
　　将性格分为：冷静型、活泼型、急躁型、轻浮型和迟钝型。前两者中的性格属于安全型，后三种属于非安全型
　　（三）气质（4种）
　　精力旺盛、热情直率易于急躁主观；
　　灵活机智、活泼好动易于轻举妄动；
　　安静稳定、沉着踏实易于因循守旧；
　　自卑退让、心绪消沉易于谦虚谨慎。
　　（四）需要与动机
　　动机是由需要产生的，有什么样的需要就决定着有什么样的动机。
　　（五）情绪与情感
　　情绪是由肌体生理需要是否得到满足而产生的体验，属于人和动物共有。
　　感情则是人的社会性需要是否得到满足而产生的体验，属于人类特有。
　　在实际工作中表现出来的有如下两种不安全情绪：
　　急躁情绪：人的情绪状况发展到引起人体意识范围变狭窄，判断力降低，失去理智力和自制力。心血活动受抑制等情绪水平失调呈病态时，极易导致发生不安全行为。
　　烦躁情绪：表现沉闷，不愉快，精神不集中，心猿意马，严重时自身器官往往不能很好协调，更谈不上与外界条件协调一致。
　　（六）意志
　　意志就是人们自觉地确定目的并调节自己的行动去克服困难，以实现预定目的的心理过程，它是意识的能动作用的表现。