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WBGT指数(湿球黑球温度)

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2024/10/18 17:33:10

WBGT指数(湿球黑球温度)

WBGT指湿球黑球温度,是综合评价人体接触作业环境热负荷的一个基本参量,单位为℃。它采用自然湿球温度(tnw)、黑球温度(tg),以及空气干球温度(ta)计算获得,WBGT指数可按式(1)或式(2)计算:

无太阳辐射时(室内或室外):

WBGT = 0.7tnw + 0.3tg

有太阳辐射时(室外):

WBGT = 0.7tnw + 0.2tg + 0.1ta

式中,tnw(自然湿球温度)指将湿球温度计感温部分裹上一层湿纱布,在其自然蒸发(不加额外风力)条件下测得的温度,它不同于通风干湿球温度计的湿球温度;tg(黑球温度)是将温度计置于黑球中部所测得的温度。[1]

根据GBZ2.2-2007《工作场所有害因素职业接触限值 第2部分:物理因素》,工作场所WBGT指数应不超过下表规定的限值。

表1 工作场所不同体力劳动强度WBGT限值(℃)[2]

WBGT指数(湿球黑球温度)

说明:1、接触时间率指劳动者在一个工作日内实际接触高温作业的累计时间与8h的比率;
2、表中数据适用于本地区室外通风设计温度<30℃的地区,如果本地区室外通风设计温度≥30℃,WBGT限值相应增加1℃。

体力劳动强度分级如下表所示:

表2 体力劳动强度及能量代谢率分级[1][2]

WBGT指数(湿球黑球温度)

WBGT指数简介

1、WBGT指数的来源

据说,该指标的提出,最早起源于meiguohaijun。

20世纪50年代的时候,位于美国南卡罗莱那州帕里斯岛的meiguo陆战队新兵训练基地,陆战队员们往往全副武装地开展高强度训练。

但是,由于所在地区空气中的湿度特别大,大量人员发生了中暑,甚至导致了的人员伤亡。

于是,meiguohaijun部开始着手研究温度、湿度对于训练的影响。这项研究,最终导致了WBGT指标的提出,并逐渐成为一项通用的、易于测量的温度指标。

之后,又逐渐在工场、体育设施等场所中普及,作为一个更为广泛使用的指标。

1989年,正式成为ISO的国际标准。

2、WBGT指数的意义

WBGT指标,可以反映温湿度对人的影响。其中,涵盖了气温、湿度、辐射热这3个小指标(有时,为了提高精度,风速也被考虑进去)。基本的计算方法为:WBGT = (0.7 × Tw) + (0.2 × Tg) + (0.1 × Ta)。其中,Tw、Tg、Ta,分别表示湿球温度、黑球温度、干球温度。如果在室内,或者太阳辐射可以被忽略不计的情况下,则使用以下方法:WBGT = (0.7 × Tw) + (0.3 × Tg)。

Tw(Natural wet-bulb temperature):是一个与湿度相关的指标。

测量时,将温度计的底端用湿润的棉纱包裹。该棉纱由一个容器持续地补充蒸馏水,可以持续保持湿润。因此,可以不断地通过蒸发冷却温度计的底端,用来模拟人体汗液的蒸发。实际测量时,不需要遮挡风或辐射热。这个指标,实际体现的是湿度、风速、辐射热的综合影响。

Tg(Globe thermometer temperature):就是前面所说的黑球温度。通常使用一个中空,直径约150mm,表面涂黑色的薄铜板制成的球体。将温度计放到球体中心进行测量。和Tw值一样,测量时,不需要遮挡风和辐射热。因此,也是一个体现辐射热和风速的综合指标;是一个与阳光下体感温度相关联的指标。

Ta(The (shade) air temperature):也就是所说的干球温度(Dry-bulb temperature)。由一个普通的温度计测量。测量时,需要遮挡辐射热。这个温度就是我们在天气预报中所听到的温度。

3、应用

实际上,为了预防中暑,和天气预报一样,在很多国家和地区也会进行WBGT值的发布。而所采用的单位,可以是摄氏度,也可以是华氏度。

4、总结

可是说到这里,让人不免会有所疑问:为什么湿度要占70%的比重呢?说到底,WBGT这个指标是以预防中暑为初衷所开发出的指标。而在湿度较大的环境下,人体汗液很难蒸发,身体向空气中排除热量的能力相对较低,也就更容易中暑。因此,湿度所占的比重较大。


参考资料:
[1] GB/T 17244-1998《热环境 根据WBGT指数(湿球黑球温度)对作业人员热负荷的评价》
[2] GBZ2.2-2007《工作场所有害因素职业接触限值 第2部分:物理因素》

WBGT指数仪--仪器:

WBGT指数(湿球黑球温度)



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