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WBGT指數(shù)(濕球黑球溫度)

更新時(shí)間:2024-10-18      點(diǎn)擊次數(shù):528

WBGT指數(shù)(濕球黑球溫度)

WBGT指濕球黑球溫度,是綜合評(píng)價(jià)人體接觸作業(yè)環(huán)境熱負(fù)荷的一個(gè)基本參量,單位為℃。它采用自然濕球溫度(tnw)、黑球溫度(tg),以及空氣干球溫度(ta)計(jì)算獲得,WBGT指數(shù)可按式(1)或式(2)計(jì)算:

無太陽輻射時(shí)(室內(nèi)或室外):

WBGT = 0.7tnw + 0.3tg

有太陽輻射時(shí)(室外):

WBGT = 0.7tnw + 0.2tg + 0.1ta

式中,tnw(自然濕球溫度)指將濕球溫度計(jì)感溫部分裹上一層濕紗布,在其自然蒸發(fā)(不加額外風(fēng)力)條件下測(cè)得的溫度,它不同于通風(fēng)干濕球溫度計(jì)的濕球溫度;tg(黑球溫度)是將溫度計(jì)置于黑球中部所測(cè)得的溫度。[1]

根據(jù)GBZ2.2-2007《工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值 第2部分:物理因素》,工作場(chǎng)所WBGT指數(shù)應(yīng)不超過下表規(guī)定的限值。

表1 工作場(chǎng)所不同體力勞動(dòng)強(qiáng)度WBGT限值(℃)[2]

WBGT指數(shù)(濕球黑球溫度)

說明:1、接觸時(shí)間率指勞動(dòng)者在一個(gè)工作日內(nèi)實(shí)際接觸高溫作業(yè)的累計(jì)時(shí)間與8h的比率;
2、表中數(shù)據(jù)適用于本地區(qū)室外通風(fēng)設(shè)計(jì)溫度<30℃的地區(qū),如果本地區(qū)室外通風(fēng)設(shè)計(jì)溫度≥30℃,WBGT限值相應(yīng)增加1℃。

體力勞動(dòng)強(qiáng)度分級(jí)如下表所示:

表2 體力勞動(dòng)強(qiáng)度及能量代謝率分級(jí)[1][2]

WBGT指數(shù)(濕球黑球溫度)

WBGT指數(shù)簡介

1、WBGT指數(shù)的來源

據(jù)說,該指標(biāo)的提出,最早起源于meiguohaijun。

20世紀(jì)50年代的時(shí)候,位于美國南卡羅萊那州帕里斯島的meiguo陸戰(zhàn)隊(duì)新兵訓(xùn)練基地,陸戰(zhàn)隊(duì)員們往往全副武裝地開展高強(qiáng)度訓(xùn)練。

但是,由于所在地區(qū)空氣中的濕度特別大,大量人員發(fā)生了中暑,甚至導(dǎo)致了的人員傷亡。

于是,meiguohaijun部開始著手研究溫度、濕度對(duì)于訓(xùn)練的影響。這項(xiàng)研究,最終導(dǎo)致了WBGT指標(biāo)的提出,并逐漸成為一項(xiàng)通用的、易于測(cè)量的溫度指標(biāo)。

之后,又逐漸在工場(chǎng)、體育設(shè)施等場(chǎng)所中普及,作為一個(gè)更為廣泛使用的指標(biāo)。

1989年,正式成為ISO的國際標(biāo)準(zhǔn)。

2、WBGT指數(shù)的意義

WBGT指標(biāo),可以反映溫濕度對(duì)人的影響。其中,涵蓋了氣溫、濕度、輻射熱這3個(gè)小指標(biāo)(有時(shí),為了提高精度,風(fēng)速也被考慮進(jìn)去)。基本的計(jì)算方法為:WBGT = (0.7 × Tw) + (0.2 × Tg) + (0.1 × Ta)。其中,Tw、Tg、Ta,分別表示濕球溫度、黑球溫度、干球溫度。如果在室內(nèi),或者太陽輻射可以被忽略不計(jì)的情況下,則使用以下方法:WBGT = (0.7 × Tw) + (0.3 × Tg)。

Tw(Natural wet-bulb temperature):是一個(gè)與濕度相關(guān)的指標(biāo)。

測(cè)量時(shí),將溫度計(jì)的底端用濕潤的棉紗包裹。該棉紗由一個(gè)容器持續(xù)地補(bǔ)充蒸餾水,可以持續(xù)保持濕潤。因此,可以不斷地通過蒸發(fā)冷卻溫度計(jì)的底端,用來模擬人體汗液的蒸發(fā)。實(shí)際測(cè)量時(shí),不需要遮擋風(fēng)或輻射熱。這個(gè)指標(biāo),實(shí)際體現(xiàn)的是濕度、風(fēng)速、輻射熱的綜合影響。

Tg(Globe thermometer temperature):就是前面所說的黑球溫度。通常使用一個(gè)中空,直徑約150mm,表面涂黑色的薄銅板制成的球體。將溫度計(jì)放到球體中心進(jìn)行測(cè)量。和Tw值一樣,測(cè)量時(shí),不需要遮擋風(fēng)和輻射熱。因此,也是一個(gè)體現(xiàn)輻射熱和風(fēng)速的綜合指標(biāo);是一個(gè)與陽光下體感溫度相關(guān)聯(lián)的指標(biāo)。

Ta(The (shade) air temperature):也就是所說的干球溫度(Dry-bulb temperature)。由一個(gè)普通的溫度計(jì)測(cè)量。測(cè)量時(shí),需要遮擋輻射熱。這個(gè)溫度就是我們?cè)谔鞖忸A(yù)報(bào)中所聽到的溫度。

3、應(yīng)用

實(shí)際上,為了預(yù)防中暑,和天氣預(yù)報(bào)一樣,在很多國家和地區(qū)也會(huì)進(jìn)行WBGT值的發(fā)布。而所采用的單位,可以是攝氏度,也可以是華氏度。

4、總結(jié)

可是說到這里,讓人不免會(huì)有所疑問:為什么濕度要占70%的比重呢?說到底,WBGT這個(gè)指標(biāo)是以預(yù)防中暑為初衷所開發(fā)出的指標(biāo)。而在濕度較大的環(huán)境下,人體汗液很難蒸發(fā),身體向空氣中排除熱量的能力相對(duì)較低,也就更容易中暑。因此,濕度所占的比重較大。


參考資料:
[1] GB/T 17244-1998《熱環(huán)境 根據(jù)WBGT指數(shù)(濕球黑球溫度)對(duì)作業(yè)人員熱負(fù)荷的評(píng)價(jià)》
[2] GBZ2.2-2007《工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值 第2部分:物理因素》

WBGT指數(shù)儀--儀器:

WBGT指數(shù)(濕球黑球溫度)



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