人因工程书稿第八章 作业环境 - 图文(5)

2019-08-01 23:01

但Broadbent认为“超警觉”引起噪音的破坏性作用,警觉与绩效间有一个反U型关系,过少或过多的警觉都比适度警觉的绩效低。

4. 讨论 大部分有关噪音降低或增强绩效的证据都是基于实验的而不是实际工作环境中的研究。大部分实验中所用的被试者不是学生就是30岁以下的军事人员,不能算是工业人员的代表。被试者通常是高度兴奋的,在相反的条件下还会尽力保持绩效,对于简单或持续性短的任务,这可能足够掩盖噪音的任何负面影响。实验中也很少研究噪音对绩效的长期影响。这些都使得结论不切实际。

除了词语理解任务外,产生可测定的降低绩效的噪音水平,都要高于其它标准(像听力丧失和影响语言交流)的最高水平。因此,假如噪音水平保持在(比如说按听力丧失考虑的)合理的界限内,其对绩效的严重影响将是微不足道的。

8.3.6噪声暴露的限制

1. 连续和间歇性的噪声 噪音允许水平取决于持续暴露时间,表8-12给出了暴露于80dB(A)及其以上的声级的允许时间,小于80dB(A)的声级在计算剂量中可忽略不计。对一个80dB(A)以上的声压水平的部分噪音量的计算如下:

存在声级的实际时间/声级的最大允许时间

总的噪音量等于部分噪音量的总和。噪音量能转换为8小时时间加权平均TWA声级(表8-13)

50%的噪音量(TWA=85dB(A))指定为活动水平,即企业必须坚持采用有效的听力保护计划的临界点。计划必须包括暴露监测、听力测试、听力保护、员工训练和作记录。100%的噪音量(TWA为90dB(A))指定为允许的暴露水平,即员工必须使用可行的工程和管理控制手段来减小噪音暴露的临界点。

如一个工作日中的噪音水平:85dB(A)为4.0小时;95dB(A)为3.5小时;105dB(A)为0.5小时。则总的噪音量为163.5〔即100*(4.0/16.0+3.5/4.0+0.5/1.0)〕。即TWA值为93.55dB(A),超过了允许的暴露水平(8小时允许

90dB(A))。

表8-12 美国职业安全与健康管理局(OSHA)允许的噪音暴露。

声级(dB(A)) 允许的时间(小时)

80 32 85 16 90 8 95 4 100 2 105 1 110 0.5 115 0.25 120 0.125 125 0.063 130 0.031

表8-13噪音量转换为TWA。

TWA (dB(A)) 噪音量(%)

21

10 25

50(活动水平)

75

100(允许暴露量)

115 130 150 175 200 400

73 80 85 88 90 91 92 93 94 95 100

2. 脉冲噪声 “脉冲噪音”定义为上升到峰值强度的时间小于35ms,持续到低于峰值20dB(A)的时间小于500ms的声波。

表8-14 脉冲噪声允许暴露水平

脉冲噪音声压峰值(dB(A)) 每8小时最大允许脉冲数

140 100 135 316 130 1000 125 3162 120 8913 115 31623 112.4 57600

3. 次声波噪声 次声波是频率低于听觉范围(典型的是低于20Hz)的噪音。它不能主观感觉到,不能对绩效,舒适或总体的安静产生影响。为了保护听觉系统,建议136dB、1Hz(到123dB、20Hz)限制暴露8小时,噪音水平每增加3dB,则允许的持续时间减半。

4. 超声波噪声 超声波是频率高于可听见范围(典型的是高于20,000Hz)的噪音。对于20,000Hz的暴露限制为110dB。

8.8.7噪声的噪度

噪度与响度不同。噪度的度量是让被试者按语言尺度来评估,例如用可察觉的、受打挠-性的、恼人的、很恼人的、不可忍受的等词语描述噪音。有许多听觉或非听觉的因素,影响噪音的烦噪程度。如表8-15所示。

表8-15影响噪度量的一些因素。

听觉因素: 非听觉因素: 声级 对噪音的以往经历 频率 听者活动性 持续时间 出现噪音的预示 频谱复杂性 噪音的必要性 声级波动度 听者个人情况 频率波动度 对噪音源的态度 噪音上升时间 年份、日期、场地类型

1. 噪声暴露的度量 所有的量度都是基于加权声级(dB(A))的。等效声级(Leq)和接收噪音水平(PNL)形成了各种其它量度

的基础。各种量度均按日期,季节,噪音的变化性和飞过的飞机数目等因素的影响做了校正。

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环保机构用昼夜水平(Ldn)来评估社区的噪音水平。昼夜水平是24小时期间(夜间是晚上10时到早上7时)的噪音水平加10dB校正的等效声级(Leq)。

2. 噪度和社区反应 在户外测量时,在具有相同Ldn值时噪度可能不相同。人们对飞机噪音的灵敏度要比对汽车和卡车等陆路交通工具的噪音灵敏度高10dB。飞机噪音比车辆噪音更多的传到室内,也可能人们对飞机噪音安全性的担心比对车辆噪音要大,增加了噪音的噪度。

许多社会因素、政治因素和心理学因素干挠了人们对噪音的反应行为,噪音本身的影响通常甚至占不到社区反应变化的一半。

环保机构为预测噪音的社区反应,把一些影响社区反应的社会政治因素引进Ldn,得出了标准化的Ldn。低于55dB(A)标准化Ldn的噪音不会带来人们的报怨。但这个指标的预测并不准确,只能粗略地指明可能的社区反应。

8.3.8噪音问题的处理

解决噪音问题的办法是:找出有关引起噪音的有用、可靠的信息,用系统化的方法去解决。

1. 噪声的测量 测量噪音的第一步就是用声级计测量总体的声压水平dB(A),给出一个总体指标。测量中有几个原则要遵守。首先,使用合适的设备和麦克风,确保设备是精确的,处于良好的工作状态。除了要测量反射面的影响,应该尽量避开反射面。把声级计放在离身体一臂之远,防止从身体来的反射波或阻挡特定方向的声波。有风时,要挡住声级计以防止风引起的噪声。

当测量从单一声源发出的声波时,不要太靠近机器来测量(如距离被试机器的的最长尺寸两倍远的地方以内或所发出的最低频率声波的波长之内,取两者中的较大者,这个区域称为近场区),因为声源的微小变化将导致读数的显著变化。另一方面,在离机器太远的地方测量,从墙和其它物体反射的声波使声级计不可能测出直接从机器产生的声波,这个区域称为回声区。回声区和近场区之间称自由区,是读取声压水平的地方。在某些情况下,回声很大或房间很小,以致不存在自由区时,就要校正读数以补偿反射波的影响。

若要得到更详细的噪音情况,就要作出噪音的限波段谱分析。这可由消除选定波段外频率的电子滤波器完成。

可以通过直接测量声强来测定声波功率,而不必用声级计测定声压来测功率。声强描述了流过单位面积的能流速率w/m2。用声强测量声波功率时不依赖于声波场的特性和其它声源的存在。声强的测量对确定单个声源和噪音量最大面也是有用的。

测定噪音状况后,下一步就是按听力丧失、噪度、交流等方面考虑确定出可接受的噪音水平。这些限制可从上面讨论的相关标准中得出的。

2. (1). 噪声控制 要取得理想的噪声控制经常要求联合采用多种噪音控制技术。

控制噪声源

噪音源的控制可由振动量减少及振动表面积的减小来实现。合理的设计、维护、润滑以及设备的连接都能减小振动。使用像橡胶等弹性材料把振动部分与其他机器部分或结构隔离,可减少振动部分数目,从而减小了振动源的表面积。在机器中添加吸音材料提高机器的连接度或整体化水平也能减小振动幅度。

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多花点钱买安静的设备经常比购买较吵的设备而再加额外的的噪音控制费用来得更经济。低频噪音噪度较低,应当选用产生低频噪音而不是产生高频噪音的设备。例如,使用一个大的,低速的鼓风机比用一个小的,高速的鼓风机好。消音器在减小排气噪音方面很有效。减小导管中喘流将减小流体流动中的噪音。

图8-7 一些噪音控制措施及效果示意图 图8-7是一些噪音控制措施可能效果的示意图。图中曲线a表示了采用振动隔离;b表示吸音材料包裹;c表示坚实密封包装;a+b+c 表示振动隔离与单层复合包装;a+2b+2c表示振动隔离和双层复合包装条件下可能出现的噪音衰减。

(2). 控制噪音传播

高频噪音比低频噪音更有方向性,更容易被障碍物控制和反射。隔音材料和硬直密封包装主要对高频噪音进行衰减。当设计成全封装形式时,必须兼顾被封装设备的维护需要。

减小高频噪音并不需要全封装。一堵简易墙、遮挡物或障碍物置于声源和接收器之间就可将大部分高频噪音散射掉。但低频噪音不会被这些障碍物所衰减,它将容易地穿过或绕过障碍物。

延长从噪声源到接收器的传播路径能降低噪音水平,不过这只在自由区起作用。在该区域内与噪声源的距离增加一倍,噪音水平降低6dB。这种方法的作用是有限的,因为在室内最终会进入回音区,在该区内距离的进一步增加几乎没什么减噪效果。

在房间的墙上、天花板上和地板上增加吸音材料能在一定环境下降低噪音水平3-7dB。这些材料的作用是减小回音噪声而不是设备本身的噪音。因此总体衰减是相当有限的。

(3). 个人防护

个人防护主要是使用听力保护设备,也有辅助方法─━调配工作、对出现听力衰退的工人减少其暴露时间和对工人进行听力测试等。美国OSHA规定要求企业对所有噪音量超过50%(TWA=85dB(A))的员工提供听力保护设备;噪音量在100%以上(TWA=90dB(A))工人必须戴听力保护设备。

听力保护设备有两大类:嵌入型和包被型。嵌入型是铸模制作的,可以是泡沫塑胶或塑料的,或者是简易纤维的塞子;包被型可以是液体填充或泡沫填充的,放在束发带或钢盔中。不同类型的设备的效果差别很大,甚至在某些特定类型不同品牌之间也是这样。需要根据干挠噪音的特性选择合适的听力保护器。

听力保护器的噪音衰减率(NRR)是根据设备减噪效果的倍频带分析计算得出的,它为各个波段噪音均值下2倍标准差。听力保护设备的NRR能用于估计使用者的噪音暴露情况,噪音暴露等于声级dB(A)加7减去NRR值。加7反映了对“频谱不确定性”的调整。嵌入型设备能比皮筒型提供更好的听力保护,43%嵌入型的NRR值高于25,而包被型的只有14%高于25。最好的嵌入型是可膨胀的泡沫胶。用手指将这些细小的、柔软的泡沫块卷成细的圆柱体塞入耳道。几秒钟后,泡沫圆柱膨胀,充满了耳道,形成有效的噪声屏障。最低的NRR值的嵌入型设备

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有非线性型、水平可调型,预铸型。当周围噪音水平增加到或超过某一临界点时它们会改变听力保护效果。在高噪音环境中联合使用嵌入设备和包被型设备能取得附加的效果。联合使用一个低NRR值(17)的 嵌入型设备和一个中等NRR值(21)的包被型设备能产生一个相对高水平的保护效果(NRR=29)。

在现实工业环境中,人们往往难以正确使用听力保护设备;头发,胡子以及眼镜框干挠了包被型设备与皮肤的贴合,嵌入设备经常没有正确插入。一个典型原因是工人们调整听力保护设备是为了舒适而不是为了取得最好的效果。另一个因素是工人们经常得不到正确使用听力保护设备的指导。由于这些因素的影响,实际的NRR值要比文献报告值小10dB。另外,最好的选择不总是最高NRR值的设备。NRR只是一个要考虑的因素,其他应考虑的因素应包括舒适、宜于穿戴程度、容易使用度、大小、清洁度、可忍耐度以及与其他安全设备和服装的匹配度等。在许多噪音环境中,最高NRR值的设备是不必要的,也不是最舒适的,使用较低NRR值的设备就可以了。在车间,舒适是影响是否穿戴听力保护设备的主要因素,经常很短时间不穿戴听力保护设备就可能严重影响其保护效果。例如,一个NRR值为25的设备在8小时工作中少戴30分钟,其有效NRR值就仅为17;有一半时间不戴,有效NRR值就降至5。

常见的工人们不正常使用听力保护器的原因是它使得听同事说话变得困难。听力保护会降低嘈杂环境中讲话的清晰度。

8.4运动 本节讨论振动,加速、减速、失重以及与之相关的较为严重的一系列心理学现象,像迷失方向和其他错觉等。

8.4.1运动和定向感受

1. (1).

人体感觉器官 人体通过五种感官(视,听,嗅,触,味觉)接受身体外界的刺激。并通过以下感觉器官感觉速度和位置。

运动觉感受器

它是各种位于皮下组织中的感觉接收器,像在肌肉和肌键中、在骨头的表面以及某些内部器官外围的肌肉层中。这些接收器主要是接收身体本身动作的刺激。像关节处的关节小体,判断四肢在运动中的位置,以协调运动,并感觉肌肉发出的力度。

(2). 半规管

半规管位于内耳,由三个相互垂直的“C”型骨性管构成,管内含有感受性毛细胞,并充满淋巴液,形成了一个三维协调系统。当人体旋转加速或减速时,这些管中的流体就会改变位置,就有神经脉冲经前庭神经传至前庭中枢。一方面向上传达至大脑皮质产生旋转感觉;另一方面向下传至脊髓,反射性地改变肌肉紧张性,以维持身体平衡。身体以恒速运动不会对这些导管产生任何刺激。它们只对速率的变化(加速或减速)敏感。

(3). 耳石器

耳石器是由两个含有感受性毛细胞膜质小囊构成━椭圆囊和球囊。身体改变位置,胶质受重力影响,经毛细胞触发神经冲动,冲动经前庭神经传至前庭中枢。一方面向上传至大脑皮层,产生位置感觉和速度感觉;另一方面向下传至脊髓反射性地改变肌肉紧张性,以维持身体平衡。这些器官的主要功能是感受身体相对于垂直面的姿势,是帮助保持身体平衡的回转仪,但它们也对加速或减速有点感受。

2. 运动和定向感受的相互依赖 在保持身体的平衡和定位中,所有这些运动感受器、皮肤感觉和视觉,有时还有听觉都发挥了作用。让人处于一间“倾斜的房间”内,房内有一张倾斜的椅子。人坐在椅子上,以各种角度倾斜他们,要求他们指出垂直的方向。当蒙上双眼时,他们能比在能看见房内物体时更精确地指出垂直方向;人在能看见物体时,倾向于认为房间的天花板是垂直的,即使房间本身是倾向的,而座椅实际上是垂直的。这说明当在重力感觉和视觉之间有冲突时,视觉是占支配地位的,可能出现对正确方向的错觉。

8.4.2全身振动

本章研究低频(大致低于100Hz)的全身振动,特别是在卡车,飞机等工具中的情况。

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