燈是能量轉換器。 儘管它可能執行次要功能，但其主要目的是將電能轉化為可見的電磁輻射。 有許多方法可以創造光。 創建普通照明的標準方法是將電能轉換為光能。

光的類型

白熾

當固體和液體被加熱時，它們會在 1,000 K 以上的溫度下發出可見輻射； 這被稱為白熾。

這種加熱是白熾燈發光的基礎：電流通過細鎢絲，根據燈的類型及其應用，鎢絲的溫度會上升到 2,500 至 3,200 K 左右。

這種方法有一個局限性，它由普朗克定律描述的黑體輻射器性能，根據該定律，輻射能量的光譜分佈隨溫度增加。 在大約 3,600 K 及以上，可見輻射的發射有顯著增益，最大功率的波長轉移到可見波段。 該溫度接近用於燈絲的鎢的熔點，因此實際溫度限制在 2,700 K 左右，高於此溫度燈絲蒸髮變得過多。 這些光譜偏移的一個結果是，發出的大部分輻射不是以光的形式發出，而是以紅外區域的熱形式發出。 因此，白熾燈可以成為有效的加熱設備，並用於為打印乾燥、食物準備和動物飼養而設計的燈中。

放電

放電是現代商業和工業光源中使用的一種技術，因為它可以更有效地產生光。 一些燈類型將放電與光致發光相結合。

通過氣體的電流將激發原子和分子，發出具有存在元素特徵的光譜輻射。 通常使用兩種金屬，鈉和汞，因為它們的特性在可見光譜內提供有用的輻射。 這兩種金屬都不會發出連續光譜，而放電燈具有選擇性光譜。 它們的顯色性永遠不會與連續光譜相同。 放電燈通常分為高壓燈或低壓燈，儘管這些術語只是相對的，高壓鈉燈在低於一個大氣壓的條件下工作。

發光類型

光致發光 當輻射被固體吸收，然後以不同的波長重新發射時，就會發生這種情況。 當重新發射的輻射在可見光譜內時，該過程稱為 螢光 or 磷光.

電致發光 當電流通過某些固體（如磷光材料）產生光時，就會發生這種情況。 它用於自發光標誌和儀表板，但尚未證明是建築物或外部照明的實用光源。

電燈的演變

雖然技術進步使不同的燈具得以生產，但影響其發展的主要因素一直是外部市場力量。 例如，本世紀初使用的白熾燈的生產只有在良好的真空泵可用和鎢絲拉製之後才有可能。 然而，正是大規模發電和配電以滿足對電力照明的需求決定了市場增長。 與燃氣或石油產生的光相比，電照明具有許多優勢，例如不需要經常維護的穩定照明以及沒有外露火焰和沒有局部燃燒副產物的更高安全性。

二戰後的複蘇時期，重點是生產力。 熒光管燈成為主要光源，因為它使工廠和辦公室的無陰影和相對無熱量的照明成為可能，從而最大限度地利用空間。 表 1,500 給出了典型 1 毫米管狀熒光燈的光輸出和瓦數要求。

表 1. 一些典型 1,500 毫米熒光管燈的光輸出和瓦數要求得到改進

到 1970 年代，油價上漲，能源成本成為運營成本的重要組成部分。 市場需要以更少的電力消耗產生相同光量的熒光燈。 燈的設計在幾個方面得到了改進。 隨著世紀的結束，人們越來越意識到全球環境問題。 更好地利用日益減少的原材料、回收或安全處置產品以及對能源消耗（特別是化石燃料產生的能源）的持續關注正在影響當前的燈設計。

績效標準

性能標準因應用而異。 一般而言，這些標準的重要性沒有特定的等級。

光輸出：燈的流明輸出將決定其在安裝規模和所需照明量方面的適用性。

顯色性和顯色性：單獨的比例和數值適用於顏色外觀和顯色性。 重要的是要記住，這些數字僅提供指導，有些只是近似值。 只要有可能，應使用實際燈以及適用於該情況的顏色或材料來評估適用性。

燈泡壽命：大多數燈具在照明裝置的使用壽命期間需要多次更換，設計師應盡量減少奇怪的故障和維護給居住者帶來的不便。 燈用於各種各樣的應用。 預期的平均壽命通常是成本和性能之間的折衷。 例如，幻燈機的燈泡壽命為幾百小時，因為最大光輸出對圖像質量很重要。 相比之下，一些道路照明燈可能每兩年更換一次，這意味著約有 8,000 個燃燒小時。

此外，燈泡壽命受操作條件的影響，因此沒有適用於所有條件的簡單數字。 此外，燈的有效壽命可能由不同的故障模式決定。 燈絲或燈泡破裂等物理故障之前可能會出現光輸出減少或顏色外觀變化。 燈泡壽命受溫度、振動、啟動頻率、電源電壓波動、方向等外部環境條件的影響。

需要注意的是，對於一種燈類型，所引用的平均壽命是指一批測試燈出現 50% 故障時的時間。 這種壽命定義不太可能適用於許多商業或工業設施； 因此，實際燈泡壽命通常低於公佈值，僅供比較之用。

效率：一般來說，給定類型的燈的效率會隨著額定功率的增加而提高，因為大多數燈都有一些固定損耗。 然而，不同類型的燈在效率上有顯著差異。 應使用效率最高的燈，前提是尺寸、顏色和壽命的標準也得到滿足。 節能不應以犧牲視覺舒適度或居住者的工作能力為代價。 表 2 給出了一些典型的功效。

表 2. 典型燈效

主要燈種

多年來，國家和國際標準和註冊已經開發了幾個命名系統。

1993 年，國際電工委員會 (IEC) 發布了新的國際燈編碼系統 (ILCOS)，旨在取代現有的國家和地區編碼系統。 表 3 列出了各種燈的一些 ILCOS 縮寫代碼。

表 3. 某些燈類型的國際燈編碼系統 (ILCOS) 短格式編碼系統

白熾燈

這些燈在惰性氣體或真空中使用帶有玻璃外殼的鎢絲。 惰性氣體抑制鎢蒸發並減少外殼變黑。 燈形種類繁多，外觀裝飾性居多。 圖 1 給出了典型的通用照明服務 (GLS) 燈的結構。

圖 1. GLS 燈的結構

白熾燈也有多種顏色和飾面可供選擇。 ILCOS 代碼和一些典型的形狀包括表 4 中所示的那些。

表 4. 白熾燈的常見顏色和形狀及其 ILCOS 代碼

白熾燈由於成本低、尺寸小，在家庭照明中仍然很受歡迎。 然而，對於商業和工業照明而言，低光效會產生非常高的運營成本，因此放電燈是正常的選擇。 100 W 燈的典型光效為 14 流明/瓦，而 96 W 熒光燈的典型光效為 36 流明/瓦。

白熾燈很容易通過降低電源電壓進行調光，並且仍在需要調光的地方使用。

鎢絲是一種緊湊型光源，很容易被反射器或透鏡聚焦。 白熾燈可用於需要方向控制的顯示照明。

鹵鎢燈

它們類似於白熾燈，並以相同的方式從鎢絲中產生光。 然而，燈泡中含有鹵素氣體（溴或碘），可有效控制鎢的蒸發。 見圖 2。

圖 2. 鹵素循環

鹵素循環的基礎是燈泡壁的最低溫度為 250 °C，以確保鹵化鎢保持氣態並且不會在燈泡壁上凝結。 這個溫度意味著用石英代替玻璃製成的燈泡。 使用石英可以減小燈泡尺寸。

大多數鹵鎢燈的壽命都比白熾燈長，而且燈絲的溫度更高，從而產生更多的光和更白的顏色。

鹵鎢燈在小尺寸和高性能是主要要求的地方變得流行。 典型的例子是舞台照明，包括電影和電視，其中方向控制和調光是常見的要求。

低壓鹵鎢燈

這些最初是為幻燈機和電影放映機設計的。 在 12 V 時，與 230 V 相同瓦數的燈絲變得更小更粗。 這可以更有效地聚焦，並且更大的燈絲質量允許更高的工作溫度，從而增加光輸出。 粗絲更堅固。 這些優勢被認為對商業展示市場很有用，儘管需要降壓變壓器，但這些燈現在在商店櫥窗照明中佔據主導地位。 見圖 3。

圖 3. 低壓二向色反射燈

儘管電影放映機的用戶希望獲得盡可能多的光線，但過多的熱量會損壞透明介質。 已經開發出一種特殊類型的反射器，它只反射可見輻射，允許紅外輻射（熱）通過燈的背面。 現在，此功能已成為許多用於顯示照明和投影儀設備的低壓反射燈的一部分。

電壓靈敏度：所有白熾燈都對電壓變化敏感，光輸出和壽命都會受到影響。 通過擴大發電當局可以操作的容差，正在實現將整個歐洲的電源電壓“協調”為 230 V 的舉措。 移動方向為 ±10%，即 207 至 253 V 的電壓範圍。白熾燈和鹵鎢燈無法在此範圍內正常工作，因此有必要使實際電源電壓與燈的額定值相匹配。 見圖 4。

圖 4. GLS 白熾燈和電源電壓

放電燈也會受到這種寬電壓變化的影響，因此控制裝置的正確規格變得很重要。

管狀熒光燈

這些是低壓汞燈，有“熱陰極”和“冷陰極”版本。 前者是辦公室和工廠用的常規日光燈管； “熱陰極”涉及通過預熱電極使氣體和汞蒸氣充分電離以建立放電來啟動燈。

冷陰極燈主要用於標牌和廣告。 見圖 5。

圖 5. 日光燈原理

熒光燈需要外部控制裝置來啟動和控制燈電流。 除了少量的汞蒸氣外，還有一種起始氣體（氬氣或氪氣）。

汞的低壓會產生淡藍色的光。 輻射的主要部分位於 254 nm 的紫外線區域，這是汞的特徵輻射頻率。 管壁內部是一層薄薄的熒光粉塗層，它吸收紫外線並將能量以可見光的形式輻射出來。 光的顏色質量由熒光粉塗層決定。 可提供一系列具有不同顏色外觀和顯色性的熒光粉。

在 1950 年代，可用的熒光粉提供了合理功效（60 流明/瓦）的選擇，紅色和藍色光不足，或者從較低效率（40 流明/瓦）的“豪華”熒光粉中改進了顯色性。

到 1970 年代，已經開發出新的窄帶熒光粉。 它們分別發出紅光、藍光和綠光，但結合起來會產生白光。 調整比例可以得到一系列不同的顏色外觀，所有這些都具有相似的出色顯色性。 這些三基熒光粉比早期類型更高效，代表了最經濟的照明解決方案，儘管這些燈更貴。 提高效率可降低運營和安裝成本。

三基色原理已通過多基色燈擴展，其中需要臨界顯色性，例如藝術畫廊和工業配色。

現代窄帶熒光粉更耐用，流明維持率更好，並延長了燈泡壽命。

緊湊型熒光燈

熒光管由於其線性形狀而不能實際替代白熾燈。 小的、窄口徑的燈管可以配置成與白熾燈大致相同的尺寸，但這會對磷光體材料施加更高的電負載。 三磷的使用對於實現可接受的燈壽命至關重要。 見圖 6。

圖 6. 四腳緊湊型熒光燈

緊湊型熒光燈均採用三基色，因此與線性熒光燈配套使用時，後者也應為三基色，以保證顏色的一致性。

一些緊湊型燈包括操作控制裝置以形成用於白熾燈的改裝裝置。 範圍正在增加，並且可以輕鬆地將現有裝置升級為更節能的照明。 這些一體式裝置不適合作為原始控件一部分的調光。

高頻電控齒輪：如果將 50 或 60 Hz 的正常電源頻率提高到 30 kHz，熒光燈管的效率將提高 10%。 電子電路可以在這樣的頻率下操作單個燈。 電子電路旨在通過降低燈功率提供與線繞控制裝置相同的光輸出。 這提供了流明封裝的兼容性，其優點是減少燈負載將顯著延長燈壽命。 電子控制裝置能夠在一定範圍的電源電壓下工作。

電子控制裝置沒有通用標準，燈的性能可能與燈製造商發布的信息不同。

高頻電子齒輪的使用消除了一些乘員可能敏感的正常閃爍問題。

無極燈

最近市場上出現了利用感應原理的燈。 它們是帶有三磷塗層的低壓汞燈，作為發光體類似於熒光燈。 能量通過位於燈內中央的天線以大約 2.5 MHz 的頻率通過高頻輻射傳輸到燈。 燈泡和線圈之間沒有物理連接。 沒有電極或其他電線連接，放電容器的構造更簡單且更耐用。 燈泡壽命主要取決於電子元件的可靠性和熒光粉塗層的流明維持率。

高壓汞燈

高壓放電更緊湊，具有更高的電氣負載； 因此，它們需要石英電弧管來承受壓力和溫度。 電弧管包含在具有氮氣或氬氮氣氛的外部玻璃外殼中，以減少氧化和電弧。 燈泡有效地過濾來自電弧管的紫外線輻射。 見圖 7。

圖 7. 汞燈結構

在高壓下，汞放電主要是藍色和綠色輻射。 為了改善顏色，外燈泡的磷光體塗層增加了紅光。 有增加紅色含量的豪華版本，可提供更高的光輸出和改進的顯色性。

所有高壓放電燈都需要時間才能達到全輸出。 初始放電通過導電氣體填充，金屬隨著燈溫升高而蒸發。

在穩定的壓力下，如果沒有特殊的控制裝置，燈不會立即重新啟動。 在燈充分冷卻並且壓力降低時存在延遲，因此正常的電源電壓或點火器電路足以重新建立電弧。

放電燈具有負阻特性，因此需要外部控制裝置來控制電流。 由於這些控制裝置組件存在損耗，因此用戶在考慮運營成本和電氣安裝時應考慮總瓦數。 高壓汞燈是個例外，其中一種包含鎢絲，它既可以作為限流裝置，又可以為藍/綠放電增添暖色。 這使得能夠直接替換白熾燈。

雖然汞燈的壽命很長，約為20,000小時，但在此期間結束時，光輸出會下降到初始輸出的55%左右，因此經濟壽命可能會更短。

金屬鹵化物燈

通過在汞弧中添加不同的金屬，可以改善汞放電燈的顏色和光輸出。 對於每盞燈，劑量很小，為了準確應用，將粉末形式的金屬作為鹵化物處理更方便。 當燈升溫並釋放金屬時，它會分解。

金屬鹵化物燈可以使用多種不同的金屬，每種金屬都會發出特定的特徵顏色。 這些包括：

• 鏑——寬藍綠色
• 銦—窄藍色
• 鋰—窄紅色
• 鈧——寬藍綠色
• 鈉—窄黃色
• 鉈——窄綠
• 錫——寬橙紅色

沒有標準的金屬混合物，因此不同製造商的金屬鹵化物燈在外觀或操作性能上可能不兼容。 對於 35 至 150 W 的較低額定功率的燈，與通用標準的物理和電氣兼容性更緊密。

金鹵燈需要控制裝置，但缺乏兼容性意味著必須匹配每個燈和裝置的組合，以確保正確的啟動和運行條件。

低壓鈉燈

弧光管的尺寸與熒光管相似，但由特殊的夾層玻璃製成，內部有耐鈉塗層。 電弧管呈狹窄的“U”形，並包含在外部真空護套中以確保熱穩定性。 在啟動過程中，燈會發出來自氖氣填充物的強烈紅光。

來自低壓鈉蒸氣的特徵輻射是單色黃色。 這接近人眼的峰值靈敏度，低壓鈉燈是最高效的燈，其亮度接近 200 流明/瓦。 然而，應用僅限於顏色區分在視覺上不重要的地方，例如主幹道和地下通道以及住宅街道。

在許多情況下，這些燈正在被高壓鈉燈取代。 它們更小的尺寸提供更好的光學控制，特別是對於人們越來越擔心過度的天空輝光的道路照明。

高壓鈉燈

這些燈類似於高壓汞燈，但提供更好的功效（超過 100 流明/瓦）和出色的流明維持率。 鈉的反應性要求電弧管由半透明的多晶氧化鋁製成，因為玻璃或石英不適合。 外部玻璃燈泡包含真空以防止電弧和氧化。 鈉放電沒有紫外線輻射，因此熒光粉塗層沒有任何價值。 一些燈泡經過磨砂或塗層處理以擴散光源。 見圖 8。

圖 8. 高壓鈉燈結構

隨著鈉壓的增加，輻射在黃色峰周圍變成一條寬帶，外觀呈金白色。 然而，隨著壓力增加，效率降低。 目前有三種不同類型的高壓鈉燈可用，如表 5 所示。

表 5. 高壓鈉燈的種類

通常，標準燈用於外部照明，豪華燈用於工業內部，White SON 用於商業/展示應用。

放電燈調光

高壓燈不能令人滿意地調光，因為改變燈功率會改變壓力，從而改變燈的基本特性。

熒光燈可以使用通常在電子控制裝置內產生的高頻電源進行調光。 顏色外觀保持非常穩定。 此外，光輸出與燈功率大致成正比，因此當光輸出降低時可節省電能。 通過將燈的光輸出與自然日光的主要水平相結合，可以在室內提供接近恆定水平的照度。

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人類擁有非凡的適應環境和周圍環境的能力。 在人類可以利用的所有類型的能源中，光是最重要的。 光是影響我們視覺能力的一個關鍵因素，我們有必要在日常生活中欣賞我們周圍物體的形狀、顏色和視角。 我們通過感官獲得的大部分信息都是通過視覺獲得的——接近 80%。 很多時候，因為我們已經習慣了它，我們認為它是理所當然的。 然而，我們不應忘記，人類福祉的各個方面，如我們的精神狀態或疲勞程度，會受到照明和我們周圍事物的顏色的影響。 從工作安全的角度來看，視覺能力和視覺舒適度非常重要。 這是因為許多事故是由於照明不足或工人因難以識別物體或與機械、運輸工具、危險容器等相關的風險而犯下的錯誤等原因造成的。

與照明系統缺陷相關的視覺障礙在工作場所很常見。 由於視覺能夠適應光線不足的情況，這些方面有時並沒有得到應有的重視。

照明系統的正確設計應該為視覺舒適度提供最佳條件。 為實現這一目標，應儘早在建築師、照明設計師和負責工作場所衛生的人員之間建立合作關係。 這種協作應該在項目開始之前進行，以避免在項目完成後難以糾正的錯誤。 應牢記的最重要方麵包括將要使用的燈的類型和將要安裝的照明系統、亮度分佈、照明效率和光的光譜組成。

光和顏色影響工人的生產力和心理生理健康這一事實應該鼓勵照明技術人員、生理學家和人體工程學專家的主動性，研究和確定每個工作站最有利的光和顏色條件。 照明的組合、亮度的對比度、光的顏色、顏色的再現或顏色的選擇是決定色氣候和視覺舒適度的要素。

決定視覺舒適度的因素

為了提供視覺舒適度所需的條件，照明系統必須滿足的先決條件如下：

• 均勻照明
• 最佳亮度
• 無眩光
• 足夠的對比條件
• 正確的顏色
• 沒有頻閃效應或間歇性光。

重要的是，不僅要通過定量標準，還要通過定性標準來考慮工作場所的光線。 第一步是研究工作站，執行任務的精度要求，工作量，工人的流動性等。 光應該包括漫射和直接輻射的成分。 組合的結果將產生或多或少強度的陰影，使工作人員能夠感知工作站上物體的形狀和位置。 煩人的反射會讓人更難察覺細節，應該消除這些反射，以及過度的眩光或深陰影。

照明裝置的定期維護非常重要。 目標是防止燈老化和燈具上積聚灰塵，從而導致持續的光損失。 因此，選擇易於維護的燈和系統非常重要。 白熾燈泡會一直保持其效率直至出現故障，但熒光燈管並非如此，在使用一千小時後，其輸出功率可能會降至 75%。

照明水平

每項活動都需要在活動發生的區域提供特定級別的照明。 一般來說，視覺感知的難度越高，平均照度也應該越高。 與不同任務相關的最低照明水平指南存在於各種出版物中。 具體而言，圖 1 中列出的那些是從歐洲規範 CENTC 169 中收集的，並且更多地基於經驗而不是科學知識。

圖 1. 照明水平作為所執行任務的函數

照明水平是用照度計測量的，該照度計將光能轉換為電信號，然後將其放大並在校準的勒克斯刻度上提供一個簡單的讀數。 在為特定工作站選擇一定級別的照明時，應研究以下幾點：

• 工作性質
• 物體和周圍環境的反射率
• 與自然光的差異和白天照明的需要
• 工人的年齡。

照明的單位和幅度

在照明領域中通常使用幾種量級。 基本的是：

光通量：光源每單位時間發出的光能。 單位：流明（lm）。

發光強度：不均勻分佈的光在給定方向上發出的光通量。 單位：坎德拉（cd）。

照明水平：當接收到一流明的光通量時，一平方米表面的照度水平。 單位：勒克斯=流明/米².

亮度或光度亮度：是針對特定方向的表面定義的，是發光強度與位於同一方向的觀察者所見表面（表觀表面）之間的關係。 單位：cd/m².

對比： 物體與其周圍環境或物體不同部分之間的亮度差異。

反射率：被表面反射的光的比例。 它是一個無量綱的量。 它的值介於 0 和 1 之間。

影響對象可見性的因素

執行任務的安全程度在很大程度上取決於照明質量和視覺能力。 可以通過多種方式更改對象的可見性。 最重要的因素之一是由於反射因素、陰影或物體本身的顏色以及顏色的反射因素引起的亮度對比。 眼睛真正感知到的是物體與其周圍環境之間或同一物體不同部分之間的亮度差異。 表 1 按降序列出了顏色之間的對比。

物體、其周圍環境和工作區域的亮度會影響物體被看到的難易程度。 因此，仔細分析執行視覺任務的區域及其周圍環境至關重要。

表 1. 顏色對比

必須觀察的物體的尺寸是否合適取決於觀察者的距離和視角，這是另一個因素。 最後兩個因素決定了工作站的佈置，根據視覺的難易程度對不同的區域進行分類。 我們可以在工作區內建立五個區域（見圖2）。

圖 2. 工作站視覺區域分佈

另一個因素是視覺發生的時間範圍。 曝光時間的長短取決於物體和觀察者是靜止的，還是其中一個或兩個都在運動。 眼睛自動適應物體不同光照的適應能力也會對能見度產生相當大的影響。

配光； 強光

影響視力的條件中的關鍵因素是光的分佈和亮度的對比度。 就配光而言，最好有良好的整體照明，而不是局部照明，以避免眩光。 為此，電器配件應盡可能均勻分佈，以避免發光強度的差異。 不斷穿梭穿過照明不均勻的區域會導致眼睛疲勞，隨著時間的推移，這會導致視覺輸出減少。

當視野中出現明亮的光源時，就會產生眩光； 結果是區分物體的能力下降。 持續不斷地遭受眩光影響的工人可能會出現眼睛疲勞和功能障礙，儘管在許多情況下他們並沒有意識到這一點。

眩光可以是直接的，當它的來源是直接在視線中的明亮光源時，或者當光線在具有高反射率的表面上反射時通過反射。 與眩光有關的因素有：

1. 光源亮度: 直接觀察的最大容忍亮度為 7,500 cd/m². 圖 3 顯示了幾種光源的一些近似亮度值。
2. 光源位置：當光源在觀察者視線的 45 度角以內時，就會出現這種眩光，光源放置在該角度之外的程度將最小化。 避免直射眩光和反射眩光的途徑和方法見下圖（見圖4）。

圖 3. 亮度的近似值

圖 4. 影響眩光的因素

一般來說，當光源安裝在較低的高度或安裝在大房間時，會產生更多的眩光，因為大房間的光源或太低的光源很容易落入產生眩光的視角。

3.不同物體和表面之間的亮度分佈：視野內物體之間的亮度差異越大，產生的眩光就越大，由此影響的視力下降也越大關於視覺的適應過程。 推薦的最大亮度差異為：

• 視覺任務—工作檯面：3:1
• 視覺任務—環境：10:1

4. 曝光的時間範圍：如果曝光時間過長，即使是低亮度的光源也會引起眩光。

避免眩光是一個相對簡單的命題，可以通過不同的方式實現。 例如，一種方法是將格柵放置在照明源下方，或者使用可以正確引導光線的包絡漫射器或拋物面反射器，或者以不會干擾照明角度的方式安裝光源想像。 在設計工作場所時，正確的亮度分佈與照明本身一樣重要，但同樣重要的是要考慮到亮度分佈過於均勻會使物體的三維和空間感知更加困難。

照明系統

最近對自然照明的興趣有所增加。 這與其說是因為它提供的照明質量，不如說是因為它提供的幸福感。 但由於自然光源的照明水平不均勻，因此需要人工照明系統。

最常用的照明系統如下：

一般均勻照明

在這個系統中，光源均勻分佈，與工作站的位置無關。 平均照明水平應等於將要執行的任務所需的照明水平。 這些系統主要用於工作站不固定的工作場所。

應符合三個基本特徵：一是配備防眩光裝置（格柵、擴散板、反光板等）。 第二個是它應該將一部分光分佈到天花板和牆壁的上部。 第三是光源應安裝得盡可能高，以盡量減少眩光並實現盡可能均勻的照明。 （見圖5）

圖 5. 照明系統

該系統試圖通過將燈放置在靠近工作表面的位置來加強一般照明方案。 這些類型的燈通常會產生眩光，反射器的放置方式應能阻擋工人的直視光源。 對於視覺要求非常嚴格的應用，例如 1,000 勒克斯或更高的照明水平，建議使用局部照明。 通常，視覺能力會隨著工人年齡的增長而退化，這使得有必要提高整體照明水平或輔助局部照明。 這種現象可以在圖 6 中清楚地看到。

圖 6. 隨著年齡的增長視力下降

一般局部照明

這種類型的照明由天花板光源組成，考慮到兩點——設備的照明特性和每個工作站的照明需求。 這種類型的照明適用於需要高水平照明的空間或工作區域，並且需要在設計階段之前知道每個工作站的未來位置。

顏色：基本概念

為工作場所選擇合適的顏色對員工的效率、安全和整體福祉有很大幫助。 同樣，工作環境中的表面和設備的光潔度有助於創造令人愉悅的視覺條件和愉快的工作環境。

普通光由不同波長的電磁輻射組成，這些波長對應於可見光譜的每個波段。 通過混合紅光、黃光和藍光，我們可以獲得大部分可見顏色，包括白色。 我們對物體顏色的感知取決於照亮物體的光的顏色以及物體本身反射光的方式。

根據發出的光的外觀，燈可分為三類：

• 外觀溫暖的顏色：推薦住宅使用的白色、微紅色光
• 具有中間外觀的顏色：推薦用於工作場所的白光
• 外觀冷的顏色：推薦用於需要高照度或炎熱氣候的任務的白色、藍色光。

顏色也可以根據色調分為暖色或冷色（見圖 7）。

圖 7.“暖色”和“冷色”的色調

不同顏色的對比度和溫度

顏色對比度受所選光的顏色影響，因此照明質量將取決於為應用選擇的光的顏色。 應根據將在其下執行的任務來選擇要使用的光的顏色。 如果顏色接近白色，顏色的還原和光的擴散會更好。 接近光譜紅端的光越多，顏色的再現就越差，但環境會更溫暖、更誘人。

照明的色貌不僅取決於光的顏色，還取決於發光強度的高低。 色溫與不同形式的照明相關聯。 對給定環境照明的滿意度取決於此色溫。 這樣，例如，100W的白熾燈絲燈泡的色溫為2,800K，熒光燈管的色溫為4,000K，陰天的色溫為10,000K。

Kruithof 通過經驗觀察定義了給定環境中不同照明水平和色溫的幸福感圖（見圖 8）。 通過這種方式，他證明了在某些低照度環境中，如果色溫也很低——如果照度是一根蠟燭，例如，色溫為 1,750 K，則可能會感到舒適。

圖 8. 舒適度圖作為照明和色溫的函數

電燈的顏色可根據色溫分為三組：

• 日光白——約 6,000 K
• 中性白——約 4,000 K
• 暖白色——約 3,000 K

色彩的組合與選擇

當我們將顏色的選擇與那些識別必須操作的對像很重要的功能一起考慮時，顏色的選擇是非常相關的。 在劃定溝通渠道和那些需要形成鮮明對比的任務時，它也很重要。

色調的選擇並不像表面適當反射質量的選擇那麼重要。 有幾項建議適用於工作表面的這一方面：

天花板：天花板的表面應盡可能為白色（反射係數為 75%），因為光線會以漫射方式從其反射，驅散黑暗並減少其他表面的眩光。 這也意味著節省人工照明。

牆壁和地板：眼睛水平的牆壁表面會產生眩光。 反射係數為 50% 至 75% 的淺色往往適合牆壁。 雖然有光澤的油漆往往比啞光顏色持續時間更長，但它們的反光性更強。 因此，牆壁應採用啞光或半光飾面。

地板的顏色應比牆壁和天花板的顏色稍深，以避免眩光。 地板的反射係數應在 20% 到 25% 之間。

可租用的設備：工作檯面、機器和桌子的反射係數應在 20% 到 40% 之間。 設備應具有持久的純色表面（淺棕色或灰色），並且材料不應發亮。

在工作環境中正確使用顏色可以促進幸福感、提高生產力並對質量產生積極影響。 它還有助於更好地組織和預防事故。

人們普遍認為，就員工的視覺舒適度而言，將牆壁和天花板刷白並提供充足的照明水平是可能的。 但這些舒適因素可以通過將白色與其他顏色相結合來改善，從而避免單色環境特有的疲勞和無聊。 顏色也會影響人的刺激程度。 暖色傾向於激活和放鬆，而冷色用於誘導個人釋放或解放他或她的能量。

光的顏色、光的分佈以及給定空間中使用的顏色是影響人的感覺的關鍵因素。 考慮到存在的許多顏色和舒適因素，不可能設定精確的指導方針，特別是考慮到所有這些因素必鬚根據特定工作站的特徵和要求進行組合。 但是，可以列出一些基本和通用的實用規則，它們可以幫助創造一個宜居的環境：

• 明亮的顏色會產生舒適、刺激和寧靜的感覺，而深色則會產生壓抑的效果。
• 暖色光源有助於很好地再現暖色。 暖色物體在暖光下比在冷光下更悅目。
• 清晰和暗淡的顏色（如粉彩）非常適合作為背景顏色，而物體應該有豐富和飽和的顏色。
• 暖色會刺激神經系統，給人一種溫度升高的感覺。
• 冷色更適合物體。 它們具有鎮靜作用，可用於產生曲率效果。 冷色有助於營造溫度下降的感覺。
• 物體的顏色感覺取決於背景顏色和光源對其表面的影響。
• 物理上寒冷或炎熱的環境可以分別通過使用暖光或冷光來調節。
• 顏色的強度將與其占據的正常視野部分成反比。
• 房間的空間外觀會受到顏色的影響。 如果房間的牆壁塗成明亮的顏色，地板和天花板顏色較深，房間的天花板看起來會較低；如果牆壁顏色較深，天花板顏色較亮，房間的天花板似乎會較高。

通過顏色識別物體

顏色的選擇可以通過影響反射光的比例來影響照明系統的有效性。 但在識別物體時，顏色也起著關鍵作用。 我們可以使用鮮豔奪目的顏色或顏色對比來突出需要特別注意的情況或對象。 表 2 列出了不同顏色和材料的一些反射因素。

表 2. 白光照射下不同顏色和材料的反射係數

無論如何，只有在確實需要時才使用顏色識別，因為只有在沒有太多被顏色突出顯示的對象的情況下，顏色識別才能正常工作。 以下是通過顏色識別不同元素的一些建議：

• 消防和安全設備：建議通過在最近的牆上放置可識別的圖形來識別此設備，以便可以快速找到它。
• 機械：所有機器上的停止或緊急裝置的顏色都非常重要。 還建議用顏色標記需要潤滑或定期維護的區域，這可以增加這些程序的便利性和功能性。
• 油管和管道：如果它們很重要或攜帶危險物質，最好的建議是將它們完全著色。 在某些情況下，只為沿其長度的一條線著色可能就足夠了。
• 樓梯：為了使下降更容易，每一步一個樂隊比幾個樂隊更可取。
• 風險：僅當無法消除風險時，才應使用顏色來識別風險。 如果根據預先確定的顏色代碼進行識別，識別將更加有效。

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在室內提供照明以滿足下列要求：

• 協助提供安全的工作環境
• 協助執行視覺任務
• 營造合適的視覺環境。

提供安全的工作環境必須放在優先事項列表的首位，一般來說，通過使危險清晰可見來提高安全性。 其他兩個要求的優先順序在很大程度上取決於內部的用途。 通過確保更容易看到任務細節可以提高任務性能，同時通過改變室內物體和表面的照明重點來開發適當的視覺環境。

我們的總體幸福感，包括士氣和疲勞，都受到光線和顏色的影響。 在低光照水平下，物體的顏色或形狀很少或沒有顏色或形狀，並且會有透視損失。 相反，過多的光可能與過少的光一樣不受歡迎。

一般來說，比起沒有窗戶的房間，人們更喜歡有日光的房間。 此外，與外界的接觸被認為有助於幸福感。 自動照明控制的引入，以及熒光燈的高頻調光，使得為室內提供日光和人造光的受控組合成為可能。 這具有節省能源成本的額外好處。

對內部特徵的感知受到內部和外部可見表面的亮度和顏色的影響。 室內的一般照明條件可以通過使用日光或人工照明來實現，或者更可能通過兩者的組合來實現。

照明評估

一般要求

商業室內照明系統可細分為三大類——普通照明、局部照明和局部照明。

一般照明裝置通常在整個工作平面上提供近似均勻的照度。 此類系統通常基於流明設計方法，其中平均照度為：

平均照度 （勒克斯）=

局部照明系統為一般工作區域提供照明，同時降低相鄰區域的照明水平。

局部照明系統為包含視覺任務的相對較小的區域提供照明。 此類系統通常輔以特定級別的普通照明。 圖 1 說明了所描述系統之間的典型差異。

圖 1. 照明系統

在執行視覺任務的地方，必須達到所需的照度水平並考慮影響其質量的環境。

使用日光照亮任務既有優點也有局限性。 允許日光進入室內的窗戶提供了良好的三維建模，雖然日光的光譜分佈在一天中有所不同，但其顯色性通常被認為是極好的。

然而，由於其廣泛的可變性，不能僅通過自然日光為任務提供恆定的照度，如果任務與明亮的天空在同一視野內，則可能會發生禁用眩光，從而損害任務性能. 將日光用於任務照明只取得了部分成功，而人工照明可以發揮更大的控製作用，發揮了重要作用。

由於人眼只能通過從表面和物體反射的光來感知表面和物體，因此表面特徵和反射率值以及光的數量和質量將影響環境的外觀。

在考慮室內照明時，必須確定 照度 水平並將其與針對不同任務的推薦水平進行比較（見表 1）。

表 1. 不同位置或視覺任務的典型推薦維持照度水平

視覺任務照明

眼睛辨別細節的能力——視力——受任務大小、對比度和觀眾視覺表現的顯著影響。 照明數量和質量的增加也將顯著改善 視覺表現. 照明對任務性能的影響受任務關鍵細節的大小以及任務與周圍背景之間的對比度的影響。 圖 2 顯示了照度對視力的影響。 在考慮視覺任務照明時，重要的是要考慮眼睛以速度和準確性執行視覺任務的能力。 這種組合被稱為 視覺表現. 圖 3 給出了照度對給定任務的視覺性能的典型影響。

圖 2. 視力和照度之間的典型關係

圖 3. 視覺性能與照度之間的典型關係

預測到達工作表面的照度在照明設計中至關重要。 然而，人類視覺系統會響應視野內的亮度分佈。 通過區分錶面顏色、反射率和照明來解釋視野內的場景。 亮度取決於表面的照度和反射率。 照度和亮度都是客觀量。 然而，對亮度的反應是主觀的。

為了營造提供視覺滿足感、舒適度和性能的環境，需要平衡視野內的亮度。 理想情況下，任務周圍的亮度應逐漸降低，從而避免形成鮮明的對比。 跨任務的建議亮度變化如圖 4 所示。

圖 4. 任務中亮度的變化

照明設計的流明法導致工作平面上的平均水平面照度，並且可以使用該方法建立室內牆壁和天花板上的平均照度值。 可以根據房間表面的平均反射率值的細節將平均照度值轉換為平均亮度值。

與亮度和照度相關的方程是： 

圖 5. 典型的相對照度值和建議的反射率值

圖 5 顯示了一個典型的辦公室，其主要房間表面的相對照度值（來自高架普通照明系統）以及建議的反射率。 人眼往往會被視覺場景中最亮的部分所吸引。 因此，較高的亮度值通常出現在視覺任務區域。 眼睛通過區分任務的較亮和較暗部分來識別視覺任務中的細節。 視覺任務的亮度變化是通過計算 亮度對比度:

哪裡

L_t = 任務的亮度

L_b = 背景亮度

兩種亮度均以 cd·m 為單位測量 ^{- 2}

該等式中的垂直線表示亮度對比度的所有值都被認為是正的。

視覺任務的對比度將受到任務本身的反射特性的影響。 見圖 5。

照明的光學控制

如果在燈具中使用裸燈，則光分佈不太可能令人滿意，而且該系統幾乎肯定是不經濟的。 在這種情況下，裸露的燈很可能成為室內居住者的眩光源，雖然一些光線最終可能會到達工作平面，但由於眩光，安裝的有效性可能會嚴重降低。

顯然需要某種形式的光控制，最常用的方法詳述如下。

梗阻

如果將燈安裝在只有一個孔徑的不透明外殼內供光線逸出，則光分佈將非常有限，如圖 6 所示。

圖 6. 通過障礙物控制照明輸出

反射

這種方法使用反光錶面，可以從高度亞光飾面到高度鏡面或類似鏡面的飾面。 這種控制方法比障礙更有效，因為雜散光被收集並重定向到需要的地方。 涉及的原理如圖7所示。

圖 7. 通過反射控制光輸出

擴散

如果將燈安裝在半透明材料中，則光源的表觀尺寸會增加，同時亮度會降低。 不幸的是，實用的漫射器會吸收一些發射光，從而降低燈具的整體效率。 圖 8 說明了擴散原理。

圖 8. 通過擴散控制光輸出

折射

這種方法使用“棱鏡”效應，通常由玻璃或塑料製成的棱鏡材料“彎曲”光線，從而將光線重定向到需要的地方。 這種方法極其適用於一般的室內照明。 它具有將良好的眩光控制與可接受的效率相結合的優點。 圖 9 顯示了折射如何協助光學控制。

在許多情況下，燈具將結合使用所描述的光學控制方法。

圖 9. 通過折射控制光輸出

亮度分佈

燈具的光輸出分佈對於確定隨後經歷的視覺條件非常重要。 所描述的四種光學控制方法中的每一種都會從燈具中產生不同的光輸出分佈特性。

面紗反射 通常發生在安裝 VDU 的區域。 在這種情況下遇到的常見症狀是，由於屏幕本身出現不需要的高亮度圖像（通常來自頭頂燈具），因此無法正確閱讀屏幕上的文本。 可能會出現一種情況，在室內桌子上的紙上也會出現面紗反射。

如果室內的燈具具有很強的垂直向下的光輸出分量，那麼在這種燈具下方的桌子上的任何紙張都會將光源反射到正在閱讀或在紙上工作的觀察者的眼睛中。 如果紙張有光澤，情況會更糟。

解決該問題的方法是將所用燈具的光輸出分佈主要與垂直向下的方向成一定角度，以便遵循基本的物理定律（入射角 = 反射角），反射的眩光會被最小化。 圖 10 顯示了問題和解決方案的典型示例。 用於克服該問題的燈具的光輸出分佈稱為 蝙蝠翼分佈.

圖 10. 面紗反射

燈具的光分佈也會導致 直接眩光，為了克服這個問題，局部照明單元應安裝在45度“禁角”之外，如圖11所示。

圖 11. 禁止角的圖示

視覺舒適度和性能的最佳照明條件

在調查視覺舒適度和性能的照明條件時，考慮那些影響查看細節能力的因素是合適的。 這些可以細分為兩類——觀察者的特徵和任務的特徵。

觀察者的特徵。

這些包括：

• 個人視覺系統對大小、對比度、曝光時間的敏感度
• 瞬態適應特性
• 對眩光的敏感性
• 年齡
• 動機和心理特徵。

任務的特徵。

這些包括：

• 細節配置
• 細節/背景對比
• 背景亮度
• 細節的鏡面反射。

針對特定任務，需要回答以下問題：

• 任務詳情是否易於查看？
• 這項任務是否可能會進行很長時間？
• 如果錯誤是由於執行任務造成的，那麼後果是否被認為是嚴重的？

為了產生最佳的工作場所照明條件，重要的是要考慮對照明裝置的要求。 理想情況下，任務照明應顯示任務的顏色、大小、浮雕和表面質量，同時避免對任務本身產生潛在危險的陰影、眩光和“惡劣”環境。

強光。

當視野中的亮度過高時會發生眩光。 眩光對視力的影響可分為兩類，稱為 殘疾眩光 和 不適眩光.

考慮在黑暗中迎面駛來的車輛前燈發出眩光的例子。 眼睛無法同時適應車輛的前燈和道路的低得多的亮度。 這是失能眩光的一個例子，因為高亮度光源由於光在光學介質中的散射而產生失能效果。 失能眩光與乾擾光源的強度成正比。

通過降低任務與其周圍環境之間的對比度，可以減少甚至完全消除室內更容易出現的不適眩光。 工作表面上的啞光、漫反射飾面優於光澤或鏡面反射飾面，任何有問題的光源的位置都應在正常視野之外。 一般而言，當任務本身比其周圍環境更亮但又不過分時，就會出現成功的視覺表現。

不舒適眩光的強度被賦予一個數值，並與參考值進行比較，以預測不舒適眩光的水平是否可以接受。 英國和其他地方使用的眩光指數值計算方法在“測量”項下考慮。

測量

照明調查

一種經常使用的測量技術依賴於整個所考慮區域的測量點網格。 這種技術的基礎是將整個內部空間劃分為多個相等的區域，每個區域最好是正方形。 每個區域中心的照度是在桌面高度（通常高於地面 0.85 米）測量的，併計算照度的平均值。 平均照度值的準確性受所用測量點數量的影響。

存在一種關係，使 最低限度 要從值計算的測量點數 房間索引 適用於正在考慮的內部。

這裡的長寬是指房間尺寸，安裝高度是光源中心到工作平面的垂直距離。

所指的關係如下：

最小測量點數 =（x +2）²

其中“x” 是取下一個最高整數的房間索引值，除了對於所有值 RI 等於或大於 3， x 被取為4。這個等式給出了測量點的最小數量，但條件通常要求使用比這個最小數量更多的點。

在考慮任務區域及其周圍環境的照明時，照度的變化或 劃一 必須考慮照度。

在任何任務區域及其周圍，均勻度應不低於 0.8。

在許多工作場所，沒有必要將所有區域都照亮到同一水平。 局部或局部照明可以提供一定程度的節能，但無論使用哪種系統，室內照度的差異都不能過大。

多樣 照度表示為：

在室內主要區域的任何一點，照度的多樣性不應超過 5:1。

用於測量照度和亮度的儀器通常具有與人類視覺系統的響應不同的光譜響應。 通常通過使用過濾器來糾正響應。 當合併過濾器時，儀器被稱為 顏色校正.

照度計應用了進一步的校正，以補償落在檢測器單元上的入射光的方向。 據說能夠從不同方向的入射光準確測量照度的儀器是 餘弦校正.

眩光指數的測量

該系統在英國經常使用，在其他地方也有變化，本質上是一個兩階段過程。 第一階段建立一個 未校正眩光指數 值（統一用戶界面）。 圖 12 提供了一個示例。

圖 12. 示例中使用的典型室內立面圖和平面圖

高度H是光源中心與坐著的觀察者視線水平線之間的垂直距離，通常取地面以上1.2米。 然後將房間的主要尺寸轉換為 H 的倍數。因此，由於 H = 3.0 米，則長度 = 4H，寬度 = 3H。 必須進行四次單獨的 UGI 計算，以便根據圖 13 中所示的佈局確定最壞情況。

圖 13. 示例中考慮的室內燈具方向和觀察方向的可能組合

表格由照明設備製造商製作，對於給定的房間內織物反射率值，X 和 Y 值的每個組合的未校正眩光指數值。

該過程的第二階段是根據燈輸出通量值和高度 (H) 值的偏差對 UGI 值應用校正因子。

然後將最終的眩光指數值與特定室內的極限眩光指數值進行比較，參考文獻中給出，例如 CIBSE 室內照明規範 (1994)。

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職業噪音的普遍性

噪聲是所有職業危害中最常見的一種。 例如，在美國，超過 9 萬工人暴露於日均 85 分貝（此處縮寫為 85 dBA）的 A 加權噪音水平。 這些噪音水平對他們的聽力有潛在的危害，並且還會產生其他不利影響。 在製造業和公用事業中，大約有 5.2 萬工人暴露在高於這些水平的噪音中，約占美國製造業工人總數的 35%。

危險的噪音水平很容易識別，在絕大多數情況下，通過應用現成的技術、重新設計設備或工藝或改造噪音機器來控製過度噪音在技術上是可行的。 但很多時候，什麼也沒做。 有幾個原因。 首先，雖然許多噪聲控制解決方案非常便宜，但其他解決方案可能成本很高，尤其是當目標是將噪聲危害降低到 85 或 80 dBA 的水平時。

沒有噪音控制和聽力保護計劃的一個非常重要的原因是，不幸的是，噪音通常被認為是一種“必要的邪惡”，是做生意的一部分，是工業工作中不可避免的一部分。 危險的噪音不會導致流血，不會骨折，也不會產生外觀怪異的組織，而且，如果工人們能夠熬過接觸的最初幾天或幾週，他們通常會覺得自己已經“習慣”了噪音。 但最有可能發生的情況是，他們已經開始出現暫時性聽力損失，這會導致他們在工作日的聽力靈敏度下降，並且通常會在夜間消退。 因此，噪音引起的聽力損失的進展是陰險的，因為它會在數月和數年內逐漸增加，直到達到致殘比例時才被人們注意到。

噪音的危害並不總能得到認可的另一個重要原因是，由此產生的聽力損傷會受到恥辱。 正如 Raymond Hétu 在他關於噪聲性聽力損失康復的文章中所展示的那樣 百科全書, 有聽力障礙的人通常被認為是老年人、心智遲鈍且普遍無能，而那些有可能發生障礙的人不願承認他們的障礙或害怕被污名化的風險。 這是一種不幸的情況，因為噪聲引起的聽力損失會成為永久性的，而且，當加上隨著年齡增長自然發生的聽力損失時，可能會導致中老年抑鬱和孤立。 採取預防措施的時間是在聽力損失開始之前。

噪聲暴露範圍

如上所述，噪音在製造業中尤為普遍。 美國勞工部估計，在製造業和公用事業中，有 19.3% 的工人暴露於日均 90 分貝及以上的噪音水平，34.4% 的工人暴露於 85 分貝以上的水平，53.1% 的工人暴露於 80 分貝以上的水平。 這些估計值應該相當典型地代表了其他國家暴露在危險噪音水平下的工人的百分比。 在工程控制未廣泛使用的欠發達國家，水平可能略高，而在噪聲控制計劃更強的國家，如斯堪的納維亞國家和德國，水平可能略低。

世界各地的許多工人都經歷過一些非常危險的暴露，遠高於 85 或 90 dBA。 例如，美國勞工部估計近 100 萬工人暴露於日均 800,000 分貝及以上的噪音水平，僅在製造業就有超過 95 名工人暴露於 100 至 XNUMX 分貝的水平。

圖 1 根據暴露在 90 dBA 以上的工人的百分比，按降序排列了美國噪音最大的製造業，並按工業部門給出了暴露於噪聲的工人的估計值。

圖 1. 職業噪聲暴露——美國的經驗

研究需求

在本章的後續文章中，讀者應該清楚大多數類型的噪音對聽力的影響是眾所周知的。 連續、變化和間歇性噪聲影響的標準是大約 30 年前製定的，今天基本保持不變。 然而，脈衝噪聲並非如此。 在相對較低的水平下，脈衝噪聲似乎不比連續噪聲更具破壞性，而且可能比連續噪聲更小，給定相同的聲能。 但在高聲級下，脈衝噪聲似乎更具破壞性，尤其是當超過臨界水平（或更準確地說，臨界暴露）時。 需要進行進一步的研究以更準確地定義損害/風險曲線的形狀。

另一個需要澄清的領域是噪音與其他因素一起對聽力和一般健康的不利影響。 雖然噪音和耳毒性藥物的綜合影響已廣為人知，但噪音和工業化學品的結合越來越受到關注。 溶劑和某些其他試劑在與高水平噪音一起經歷時似乎越來越具有神經毒性。

在世界範圍內，製造業和軍隊中接觸噪音的工人受到了主要關注。 然而，如圖 1 所示，採礦、建築、農業和運輸行業的許多工人也暴露在危險水平的噪音中。需要評估與這些職業相關的獨特需求，以及噪音控制和其他方面的聽力保護計劃需要擴展到這些工人。 不幸的是，為接觸噪音的工人提供聽力保護計劃並不能保證可以防止聽力損失和噪音的其他不利影響。 評估聽力保護計劃有效性的標準方法確實存在，但它們可能很麻煩並且未被廣泛使用。 需要開發簡單的評估方法，供小型和大型公司以及資源最少的公司使用。

如上所述，存在的技術可以消除大多數噪音問題，但現有技術與其應用之間存在很大差距。 需要製定方法，將各種噪聲控制解決方案的信息傳播給需要的人。 噪聲控制信息需要計算機化，不僅要提供給發展中國家的用戶，還要提供給工業化國家的用戶。

未來趨勢

在一些國家，越來越重視非職業噪聲暴露及其對噪聲性聽力損失負擔的影響。 這些來源和活動包括打獵、打靶、嘈雜的玩具和嘈雜的音樂。 這種關注是有益的，因為它突出了一些潛在的重要聽力損傷來源，但如果它轉移了對嚴重職業噪音問題的注意力，它實際上可能是有害的。

在屬於歐盟的國家中，一個非常顯著的趨勢是顯而易見的，那裡的噪音標準化正在以幾乎令人窒息的速度前進。 該流程包括產品噪音排放標準和噪音暴露標準。

北美的標準制定過程進展緩慢，尤其是在美國，那裡的監管工作處於停滯狀態，有可能走向放鬆管制。 1982 年美國環境保護署噪聲辦公室關閉時，監管新產品噪聲的努力被放棄，職業噪聲標準可能無法在當前美國國會放鬆管制的氣候下繼續存在。

發展中國家似乎正在採用和修訂噪音標準。 這些標準傾向於保守主義，因為它們正朝著 85 dBA 的允許暴露限度和 3 dB 的匯率（時間/強度交易關係）邁進。 這些標準的執行情況如何，尤其是在新興經濟體中，是一個懸而未決的問題。

一些發展中國家的趨勢是專注於通過工程方法控制噪音，而不是與聽力測試、聽力保護設備、培訓和記錄保存的複雜性作鬥爭。 在可行的情況下，這似乎是一種非常明智的方法。 有時可能需要補充聽力保護器以將暴露降低到安全水平。

噪音的影響

以下某些材料改編自 Suter, AH，“噪音和聽力保護”，聽力保護手冊（第 2 版）第 3 章，職業聽力保護認證委員會，美國威斯康星州密爾沃基（1993 年） ).

聽力損失當然是噪音最廣為人知的不良影響，也可能是最嚴重的，但它並不是唯一的。 其他有害影響包括耳鳴（耳鳴）、干擾言語交流和感知警告信號、干擾工作表現、煩惱和聽覺外效應。 在大多數情況下，保護工人的聽力應該可以防止大多數其他影響。 這種考慮為公司實施良好的噪音控制和聽力保護計劃提供了額外的支持。

聽覺受損

噪聲引起的聽力損傷非常普遍，但由於沒有明顯的影響，而且在大多數情況下沒有疼痛，因此往往被低估了。 只會逐漸失去與家人和朋友的溝通，以及對環境中的聲音（如鳥鳴和音樂）的敏感性喪失。 不幸的是，在失去之前，人們通常認為良好的聽力是理所當然的。

這些損失可能是漸進的，以至於個人直到損害變成障礙時才意識​​到發生了什麼。 第一個跡象通常是其他人似乎不像以前那樣清楚地說話了。 聽障人士將不得不要求其他人重複自己的話，他或她常常會因為他們明顯缺乏考慮而感到惱火。 家人和朋友經常會被告知，“不要對我大喊大叫。 我能聽到你的聲音，但我就是聽不懂你在說什麼。”

隨著聽力損失變得更嚴重，個人將開始退出社交場合。 教堂、公民會議、社交場合和劇院開始失去吸引力，個人將選擇呆在家裡。 電視的音量成為家庭內部爭論的焦點，有時其他家庭成員會被趕出房間，因為聽力受損的人想要音量太大。

老年性耳聾是伴隨衰老過程自然發生的聽力損失，當因噪聲引起的聽力損失的人變老時，聽力損失會加重。 最終，損失可能會發展到如此嚴重的階段，以至於個人無法再輕鬆地與家人或朋友溝通，然後他或她確實被孤立了。 助聽器在某些情況下可能會有所幫助，但自然聽力的清晰度將永遠無法恢復，就像戴眼鏡時視力的清晰度一樣。

職業性聽力障礙

噪聲引起的聽力障礙通常被認為是一種職業病或疾病，而不是一種傷害，因為它的進展是漸進的。 在極少數情況下，員工可能會因爆炸等非常響亮的事件或在鋼材上鉚接等非常嘈雜的過程而遭受立即的永久性聽力損失。 在這些情況下，聽力損失有時被稱為傷害，稱為“聲學創傷”。 然而，通常的情況是多年來聽力能力緩慢下降。 損傷程度將取決於噪聲水平、接觸時間的長短和個體工人的易感性。 不幸的是，目前還沒有治療職業性聽力障礙的藥物； 只有預防。

噪聲對聽覺的影響已得到充分證明，對於導致不同程度聽力損失的連續噪聲量幾乎沒有爭議 (ISO 1990)。 斷斷續續的噪音導致聽力損失也是無可爭議的。 但是被安靜時段打斷的噪音時段可以為內耳提供從暫時性聽力損失中恢復的機會，因此可能比連續噪音的危害要小一些。 這主要適用於戶外工作，但不適用於工廠等室內環境，那裡很少有必要的安靜時間間隔 (Suter 1993)。

脈衝噪聲，例如槍聲和金屬沖壓產生的噪聲，也會損害聽力。 有一些證據表明，脈衝噪聲的危害比其他類型的噪聲更嚴重（Dunn 等人，1991 年；Thiery 和 Meyer-Bisch，1988 年），但情況並非總是如此。 損壞的程度主要取決於脈衝的電平和持續時間，當背景中有連續噪聲時，損壞的程度可能會更糟。 還有證據表明，高頻脈衝噪聲源比低頻脈衝噪聲源更具破壞性（Hamernik、Ahroon 和 Hsueh 1991；Price 1983）。

噪聲引起的聽力損失起初通常是暫時的。 在嘈雜的一天中，耳朵會變得疲勞，工作人員會出現聽力下降，稱為 臨時閾值偏移（語音合成）。 在一個工作班次結束和下一個工作班次開始之間，耳朵通常會從大部分 TTS 中恢復過來，但通常，一些損失仍然存在。 經過數天、數月和數年的暴露後，TTS 會導致永久性影響，新的 TTS 量開始累積到現在的永久性損失上。 一個好的聽力測試程序將嘗試識別這些暫時性聽力損失，並在損失成為永久性損失之前提供預防措施。

實驗證據表明，幾種工業製劑對神經系統有毒，並會導致實驗室動物聽力下降，尤其是當它們與噪音一起出現時（Fechter 1989）。 這些試劑包括 (1) 重金屬危害，例如鉛化合物和三甲基錫，(2) 有機溶劑，例如甲苯、二甲苯和二硫化碳，以及 (3) 窒息劑一氧化碳。 最近對產業工人的研究（Morata 1989；Morata 等人 1991）表明，這些物質中的某些物質（二硫化碳和甲苯）會增加噪音的破壞潛力。 還有證據表明，某些已經對耳朵有毒的藥物會增加噪音的破壞作用（Boettcher 等人，1987 年）。 例子包括某些抗生素和癌症化療藥物。 負責聽力保護計劃的人員應該意識到，接觸這些化學品或使用這些藥物的工人可能更容易遭受聽力損失，尤其是在另外接觸噪音的情況下。

非職業性聽力障礙

重要的是要了解，職業噪音並不是工人噪音性聽力損失的唯一原因，但工作場所以外的來源也可能導致聽力損失。 這些噪聲源有時會產生所謂的“社交性”，它們對聽力的影響無法與職業性聽力損失區分開來。 只能通過詢問有關工人的娛樂活動和其他嘈雜活動的詳細問題來推測它們。 社會音樂來源的例子可以是木工工具、鏈鋸、未消音的摩托車、嘈雜的音樂和槍支。 經常使用大口徑槍支（沒有聽力保護裝置）射擊可能是導致噪音性聽力損失的重要原因，而偶爾使用小口徑武器打獵則更有可能是無害的。

非職業性噪聲暴露和由此產生的社會習慣的重要性在於，這種聽力損失增加了個人可能從職業來源獲得的暴露。 為了工人的整體聽力健康，應建議他們在進行嘈雜的娛樂活動時佩戴足夠的聽力保護裝置。

耳鳴

耳鳴是一種經常伴隨噪音引起的暫時性和永久性聽力損失以及其他類型的感音神經性聽力損失的病症。 耳鳴通常被稱為“耳鳴”，在某些情況下可能很輕微，但在其他情況下可能很嚴重。 有時人們報告說，與聽力障礙相比，他們更受耳鳴的困擾。

耳鳴患者可能在安靜的環境中最容易注意到耳鳴，例如當他們晚上試圖入睡時，或者當他們坐在隔音間進行聽力測試時。 這是內耳中的感覺細胞受到刺激的跡象。 它通常是噪聲引起的聽力損失的先兆，因此是一個重要的警告信號。

通訊干擾與安全

噪音會干擾或“掩蓋”語音通信和警告信號這一事實只是常識。 許多工業過程可以在工人之間進行最少的溝通的情況下很好地進行。 然而，其他工作，例如航空公司飛行員、鐵路工程師、坦克指揮官和許多其他工作，都嚴重依賴語音交流。 其中一些工人使用電子系統來抑制噪音和放大語音。 如今，可以使用複雜的通信系統，其中一些帶有可以消除不需要的聲音信號的設備，從而可以更輕鬆地進行通信。

在許多情況下，工人們只能湊合，努力理解噪音之上的交流，並在噪音之上大喊大叫或發出信號。 有時，人們可能會因過度緊張而出現聲音嘶啞甚至聲帶小結或其他聲帶異常。 這些人可能需要轉診接受醫療護理。

人們從經驗中了解到，在超過 80 分貝的噪音水平下，他們必須大聲說話，而在高於 85 分貝的水平下，他們不得不大聲喊叫。 在遠高於 95 dBA 的水平上，他們必須靠得很近才能進行交流。 聲學專家已經開發出方法來預測在工業環境中可能發生的通信量。 由此產生的預測取決於噪聲和語音（或其他所需信號）的聲學特性，以及說話者和聽者之間的距離。

眾所周知，噪音會影響安全，但只有少數研究記錄了這個問題（例如，Moll van Charante 和 Mulder 1990；Wilkins 和 Acton 1982）。 然而，有許多報導稱，工人的衣服或手被機器夾住並嚴重受傷，而他們的同事卻沒有理會他們的求救聲。 為了防止在嘈雜的環境中通信中斷，一些雇主安裝了視覺警告設備。

與聽力保護和職業健康專業人士相比，暴露於噪聲的工人自己更容易認識到的另一個問題是，聽力保護裝置有時可能會干擾對語音和警告信號的感知。 這似乎主要是在佩戴者已經有聽力損失並且噪音水平低於 90 dBA 時（Suter 1992）。 在這些情況下，工人對佩戴聽力保護裝置有一個非常合理的擔憂。 重要的是要關注他們的擔憂，並實施工程噪聲控製或改進所提供的保護類型，例如電子通信系統中內置的保護器。 此外，現在可以使用具有更平坦、更“高保真”頻率響應的聽力保護器，這可以提高工人理解語音和警告信號的能力。

對工作績效的影響

噪聲對工作績效的影響已在實驗室和實際工作條件下進行了研究。 結果表明，噪音通常對重複、單調的工作表現影響不大，在某些情況下，當噪音水平較低或適中時，實際上可以提高工作表現。 高噪音會降低工作績效，尤其是當任務很複雜或涉及一次做不止一件事時。 間歇性噪聲往往比連續噪聲更具破壞性，尤其是當噪聲週期不可預測且無法控制時。 一些研究表明，人們在嘈雜的環境中比在安靜的環境中更不可能互相幫助，並且更容易表現出反社會行為。 （有關噪音對工作績效影響的詳細評論，請參閱 Suter 1992）。

煩惱

儘管“煩惱”一詞更多地與社區噪音問題聯繫在一起，例如機場或賽車跑道，但產業工人也可能對其工作場所的噪音感到惱火或煩躁。 這種煩惱可能與上述的言語交流和工作表現的干擾有關，但也可能是因為很多人對噪音有厭惡感。 有時對噪音的厭惡是如此強烈，以至於工人會到別處尋找工作，但這種機會往往並不可行。 經過一段時間的調整後，大多數人不會表現出那麼多煩惱，但他們仍可能會抱怨疲勞、易怒和失眠。 （如果年輕工人從一開始就適當地配戴聽力保護器，在他們出現任何聽力損失之前，調整會更成功。）有趣的是，這種信息有時會浮出水面 後 一家公司啟動噪音控制和聽力保護計劃，因為工人會意識到早期和隨後改善的條件之間的對比。

聽外效應

作為一種生物應激源，噪音會影響整個生理系統。 噪音與其他壓力源的作用方式相同，會導致身體做出長期有害的反應，並導致被稱為“壓力病”的疾病。 原始時代面對危險時，身體會經歷一系列生理變化，準備戰鬥或逃跑（經典的“戰鬥或逃跑”反應）。 有證據表明，即使一個人可能感覺“適應”了噪音，這些變化仍然會隨著暴露在嘈雜的噪音中而持續存在。

大多數這些影響似乎是暫時的，但隨著持續接觸，一些不良影響已被證明在實驗室動物中是慢性的。 一些對產業工人的研究也指向了這個方向，而一些研究表明沒有顯著影響（Rehm 1983；van Dijk 1990）。 最有力的證據可能是心血管效應，例如血壓升高或血液化學變化。 一組重要的動物實驗室研究表明，暴露於 85 至 90 dBA 左右的噪音會導致血壓水平長期升高，而在停止暴露後血壓水平不會恢復到基線水平（Peterson 等人，1978 年、1981 年和 1983 年）。

血液化學研究表明，由於噪聲暴露，兒茶酚胺腎上腺素和去甲腎上腺素水平升高（Rehm 1983），德國研究人員的一系列實驗發現人類和動物的噪聲暴露與鎂代謝之間存在聯繫（Ising 和 Kruppa 1993). 目前的想法認為，噪音的聽覺外效應很可能是通過對噪音的厭惡在心理上介導的，這使得獲得劑量反應關係變得非常困難。 （有關此問題的全面概述，請參閱 Ising 和 Kruppa 1993。）

因為噪音的聽覺外效應是由聽覺系統介導的，這意味著必須聽到噪音才能發生不利影響，正確安裝的聽力保護裝置應該像減少聽力損失一樣減少這些影響的可能性.

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