WBGT指數(濕球黑球溫度)對作業(yè)人員熱負荷的評價(jià)

WBGT指數(濕球黑球溫度)對作業(yè)人員熱負荷的評價(jià)
前　言　

　　本標準等效采用ISO 7243：1989《熱環(huán)境  根據WBGT指數（濕球黑球溫度）對作業(yè)人員熱負荷的評價(jià)》。

　　本標準是ISO/TC 159/SC5人類(lèi)工效學(xué)標準化技術(shù)委員會(huì )環(huán)境分委會(huì )制定的評價(jià)熱環(huán)境的系列標準之一。本標準采用WBGT指數評價(jià)熱作業(yè)環(huán)境和熱作業(yè)人員的熱負荷。

　　本標準中能量代謝率的單位，按衛生學(xué)要求將ISO 7243中的“瓦（W）”換算為“千卡（kcal)或千焦（KJ）”同時(shí)列出，并以代謝率表示，以排除性別、年齡、體重大小等因素產(chǎn)生的差別。平均能量代謝率計算方法，ISO 7243中沒(méi)有明確規定，我們予以補充，ISO 7243中WBGT指數只根據體力作業(yè)強度不同規定了指數溫度限值，而本標準在其基礎上，將熱環(huán)境評價(jià)標準分為四級，即好、中、差、很差。以ISO 7243中規定的指數溫度限值為“好”級，指數溫度每增加1℃，降低**。

　　另外，在文字和編排上作了一些改動(dòng)。

　　本標準的附錄A、附錄B、附錄C都是提示的附錄。

　　本標準由國家技術(shù)監督局提出。

　　本標準由國內人類(lèi)工效學(xué)標準化技術(shù)委員會(huì )歸口。

　　本標準由中國標準化與信息分類(lèi)編碼研究所、中國預防醫學(xué)科學(xué)院勞動(dòng)衛生與職業(yè)病研究所、北京勞動(dòng)衛生與職業(yè)病研究所共同起草。

　　本標準主要起草人：于永中、滑東紅、李天麟、肖惠、金書(shū)香。

ISO 前言

　　本國際標準是用于研究熱環(huán)境的系列標準之一。

　　本國際標準的目的是：

　　——審定熱環(huán)境標準中的測量方法、檢驗及注解所提及術(shù)語(yǔ)的定義；

　　——草擬有關(guān)熱環(huán)境物理參數測量方法的說(shuō)明；

　　——選擇一種或數種這些參數的解釋方法；

　　——確定舒適環(huán)境區域和酷熱或嚴寒環(huán)境區域熱接觸的推薦值或*高值；

　　——草擬有關(guān)個(gè)人或集體熱或冷防護措施效率的測量方法的說(shuō)明。

　　鑒于對人體熱接觸問(wèn)題興趣的增長(cháng)，而在此領(lǐng)域內，事實(shí)又缺乏文件和國家標準，因此，在沒(méi)有一套完整的標準之前，有必要先公布本國際標準。

　　濕球黑球溫度（WBGT）指數是一種經(jīng)驗指數，它代表個(gè)人接觸的熱負荷。該指數在工業(yè)環(huán)境中易于測量，熱負荷指數的測量方法是介于**測量和便于工廠(chǎng)測量?jì)烧咧g的折衷方法。

　　根據分析人和環(huán)境之間熱交換來(lái)評定熱負荷，則使對于熱負荷的評定和防護措施的分析更為**。但是根據現有的技術(shù)條件，這種方法復雜且難以推行。因此，只有當需要對勞動(dòng)條件進(jìn)行直接的**的分析時(shí)，或者除了根據WBGT指數的方法外，當新測量的數值超過(guò)所列參數值時(shí)才用熱交換的分析手段。

　　制定WBGT指數熱負荷測量方法，只是為確定兼顧兩種方法優(yōu)越性的指數的一個(gè)步驟。由于目前尚無(wú)這種指數，故應爭取盡快建立一個(gè)能用于工業(yè)環(huán)境的國際標準。

中華人民共和國國家標準

熱環(huán)境  根據WBGT指數（濕球黑球溫度）對作業(yè)人員熱負荷的評價(jià)

Hot environments-Estimation of the heat stress on working man based

on the WBGT-index(wet bulb globe temperature)

GB/T 17244-1998 eqv ISO 7243:1989

1  范圍

　　本標準規定了熱作業(yè)環(huán)境和熱作業(yè)人員熱負荷的評價(jià)方法。

　　本標準適用于評價(jià)8h工作日的平均熱負荷，不適用于評價(jià)小于1h工作的熱負荷。

2  定義

　　本標準采用下列定義。

2.1  WBGT指數  wet bulb globe temperature index

　　WBGT指濕球黑球溫度，是綜合評價(jià)人體接觸作業(yè)環(huán)境熱負荷的一個(gè)基本參量，單位為度。用以評價(jià)人體的平均熱負荷。它采用自然濕球溫度（t_nw)和黑球溫度（t_g)，露天情況下加測空氣干球溫度(t_n) 。WBGT指數按式（1）和式（2）計算：

　　——室內外無(wú)太陽(yáng)輻射：

　　　　　WBGT=0.7t_nw+0.3t_g　　　　　……………………………（1）

　　——室外有太陽(yáng)輻射：

　　　　　WBGT=0.7t_nw+0.2t_g+0.1t_a　　……………………………（2）

2.2  熱負荷  heat stress

　　指人體在熱環(huán)境中作業(yè)時(shí)的受熱程度，以WBGT指數表示，取決于體力勞動(dòng)的產(chǎn)熱量和環(huán)境與人體間熱交換的特性。

2.3  平均能量代謝率  mean energy metabolic rate

　　指一個(gè)或多個(gè)作業(yè)人員8h工作日內總能量消耗值的平均，單位以千卡/分·平方米（ kcal/min·m²)或千焦/分·平方米（KJ/min·m²)表示。

3  評價(jià)標準

　　評價(jià)標準以WBGT指數表示。根據WBGT指數變化情況，將熱環(huán)境的評價(jià)標準分為四級（見(jiàn)表1）。

表1  WBGT指數評價(jià)標準

　　注：表1中“好”級的WBGT指數值是以*高肛溫不超過(guò)38℃為限。

4  環(huán)境氣象條件的測量

4.1 氣象參數的測量

　　用溫度計測得的數據，常取決于溫度計的物理特性，測試條件應符合4.1.1和 4.1.2的有關(guān)規定。

4.1.1 自然濕球溫度

　　自然濕球溫度，是用濕球溫度計測量，將溫度計感溫部分裹上一層濕紗布，由其自然蒸發(fā)（不加外力），因此，自然濕球溫度不同于通風(fēng)干濕球溫度計的濕球溫度。

　　溫度計應有如下特性：

　　a)溫度計感溫部分的形狀：圓柱體；

　　b)溫度計感溫部分的外徑：6mm±1mm ；

　　c)溫度計感溫部分長(cháng)度：30mm±5mm；

　　d)測量范圍：5℃～40℃；

　　e)測量**度：±0.5℃；

　　f)溫度計感溫部分應全部覆蓋白色易吸水分的材料（如棉布）；

　　g)溫度計保護套的直徑應為6mm，保護套的20mm必須包裹濕紗布，以減少從保護套到溫度計的熱傳遞；

　　h)濕紗布需織成套筒狀，并服貼地固定于感溫部分。過(guò)緊或過(guò)松都會(huì )影響測量的準確性；

　　i)紗布需保持清潔；

　　j)紗布的下端需浸入盛有蒸餾水的槽內，紗布尾端露于空氣部分的長(cháng)度為20mm～30mm；

　　k)水槽應設計成使其中的水溫不會(huì )因周?chē)椛錈岫摺?/p>

4.1.2   黑球溫度

　　黑球溫度是將溫度計置于黑球中部所指示的溫度。

　　黑球應有如下特性：

　　a)直徑：150mm ;

　　b)平均輻射系數：0.95(無(wú)光澤黑球）；

　　c)厚度：應盡可能地??；

　　d)測量范圍：20℃ ～120℃；

　　e)測量**度：

　　　　——20℃～50℃：±0.5℃；

　　　　——50℃～120℃：±1℃。

4.2   空氣溫度的測量

　　空氣溫度的測量，必須注意空氣溫度計的感溫部分應有防止輻射熱影響的裝置，且又不妨礙感溫部分空氣的流通。測量的范圍應在10℃～60℃，**度為±1℃。

5  能量代謝的測量或估算

　　體內產(chǎn)生的熱量是熱負荷的一個(gè)組成部分，因此有必要對其進(jìn)行測量，以便評價(jià)熱負荷。

　　能量代謝是估算作業(yè)人員熱負荷的基本方法。

　　代謝率可用如下方法測量

　　——測量作業(yè)人員的氧消耗；

　　——或從參考表進(jìn)行估算。

　　從參考表估算的代謝率，完全適用于WBGT指數。應由具一定實(shí)踐經(jīng)驗的作業(yè)人員進(jìn)行代謝率的估算。

　　如果沒(méi)有能量代謝參考表，則可將勞動(dòng)分為五級：休息、低代謝率、中代謝率、高代謝率和極高代謝率，見(jiàn)表2。舉例中的各活動(dòng)項目，均為單項操作，不是一個(gè)人或多個(gè)人8h工作日各項活動(dòng)平均的能量代謝率。

表2  能量代謝率分級

　　如難于估計，則*正確的方法是對作業(yè)人員進(jìn)行直接測量。

6  測量

6 .1 不穩定環(huán)境的測量

　　如果作業(yè)人員周?chē)臻g的某些參數的值不穩定，WBGT參數就應測三個(gè)部位：頭部、腹部和踝部。（如作業(yè)人員處于立位，需測離地面0.1m、1.1m和1.7m處，如為坐位則應測離地面0.1m、0.6m和1.1m處。各項參數的測量，*好同時(shí)進(jìn)行）。

　　WBGT指數的平均值由式（3）計算：

　　　　　……………………………（3）

　　如測點(diǎn)已有資料或已有分析說(shuō)明是穩定（不穩定性小于5%）的，則可簡(jiǎn)化為只作腹部的測量。任何情況，如對測點(diǎn)有爭議，則需按正常手續（三點(diǎn)測量）進(jìn)行。

　　為進(jìn)行WBGT快速測量，在*大值處進(jìn)行一次測量已能滿(mǎn)足要求。但應用這種方**降低**性，使熱負荷估計過(guò)高，如用此方法，應在報告上注明。

　　如工作場(chǎng)所不能將溫度計放于正常位置，則可將其放在接近于相同影響的環(huán)境中。

6.2  參數隨時(shí)間變化的測量

　　如作業(yè)環(huán)境氣象條件差別較大而作業(yè)人員操作位置又不固定時(shí)，則應測量WBGT時(shí)間的加權平均值。

　　計算平均值的時(shí)間基準T是1小時(shí)的勞動(dòng)/休息時(shí)間，計算時(shí)從工作開(kāi)始的時(shí)候算起。

　　一個(gè)參數的均值（例如：代謝率、黑球溫度或WBGT這三個(gè)參數同時(shí)測量）在時(shí)間上分成n段，應按式（4）計算：

　　　　　………………………………………（4）

式中:

　　　　　——WBGT時(shí)間加權均值；

　　　　　t₁+t₂+……+t_n——時(shí)間；

　　　　　p₁、p₂……——時(shí)間t₁、t₂……t_n時(shí)的測量值。

　　測量的數目按參數變異的速度、溫度計的反應特性及其**度的要求而定。

6.3   能量代謝平均值

　　代謝率平均值是基于實(shí)測或參考表估計，各種單項活動(dòng)的代謝率值列于表2，單人8h工作日能量消耗值，采用單項活動(dòng)（包括休息）時(shí)間加權平均值，再以kcal/min·m²或（KJ/min·m²)表示。

7   測量時(shí)期和時(shí)間

7.1  測量時(shí)期

　　WBGT指數的測量，只用于評價(jià)作業(yè)人員操作時(shí)的熱負荷，測量應在相當于*大熱負荷時(shí)進(jìn)行。

7.2  測量時(shí)間

　　測量時(shí)間取決于測溫器的反應時(shí)間，一般情況下，黑球溫度需30min達到穩定溫度，應在穩定溫度后記錄WBGT的測量值。

8  參考值

　　附錄A中WBGT指數值是參考值。這些值以肛溫不超過(guò)38℃為限，如超過(guò)這些值則須：

　　——用適當的方法直接降低作業(yè)人員的熱負荷，降低勞動(dòng)負荷，縮短作業(yè)時(shí)間以及使用個(gè)體防護方法；

　　——或用深入仔細的方法進(jìn)一步分析熱負荷。

　　一定條件下如普通著(zhù)裝（隔熱系數I_cl=0.6Clo¹⁾)體力適應性和健康狀態(tài)良好，則其參考值見(jiàn)附錄A中的表A。

　　這些參考值代表個(gè)體長(cháng)時(shí)間勞動(dòng)的熱負荷的平均值。其數值不考慮個(gè)體短時(shí)間（幾分鐘）接觸極強高溫或極強體力活動(dòng)的熱負荷值。事實(shí)上在這種情況下的熱負荷已超過(guò)允許值。

　　如果對所取的代謝率有懷疑，應選用高**的值作為其參考值；用測量或估算都不可能時(shí)，采用表A中的4級。

　　注

　　1   如所穿的衣服并非普通服裝（可透過(guò)空氣和水蒸汽隔熱系數I_cl=0.6Clo¹⁾)，參考值需按服裝特性及其環(huán)境作修正。一般說(shuō)來(lái)，如衣服不透水蒸汽，則應降低參考值。相反，如穿反射性衣服，則參考值可升高。這些情況，由于難作相互關(guān)系的估計，在衣服特性明顯不同于特定的服裝時(shí)，*好向**咨詢(xún)。

　　2  附錄B是WBGT的指導性參考值。此值假定休息地點(diǎn)的WBGT值等于或接近于工作地帶的WBGT值所制定的各種勞動(dòng)/休息時(shí)間參考值。

　　3  先前未接觸過(guò)熱環(huán)境的人，要有7天的適應過(guò)程，在這7天內逐步增加熱負荷量，可獲得部分適應性。附錄B是一個(gè)逐步增加工作時(shí)間并減少休息的適應方法的一個(gè)例子。

1）服裝隔熱單位：1Clo=0.155m²·K/W。

9  測量報告

　　個(gè)體在特定熱環(huán)境條件下的熱負荷測量報告需有下列數據：

　　a) 測量地點(diǎn)（例如工廠(chǎng)、車(chē)間、作業(yè)場(chǎng)所）。

　　b) 測量時(shí)間（年、月、日、時(shí)）。

　　c)測量單位或測量人。

　　d)參數的測量或估算的詳細結果。

　　e)WBGT的平均值及其位于有關(guān)參考值中的等級。

　　附錄C 評價(jià)報告格式舉例。

附  錄  A

（提示的附錄）

WBGT指數的參考值表與給定條件相應的參考值

表A1 WBGT指數的參考值表與給定條件相應的參考值

附  錄  B

（提示的附錄）

WBGT參數值的曲線(xiàn)及熱適應的方法

B1 各種勞動(dòng)/休息時(shí)間的WBGT參考值的曲線(xiàn)

　　不同WBGT指數值、不同勞動(dòng)負荷下的勞動(dòng)與休息時(shí)間率的分配，見(jiàn)圖B1。

圖B1 各種勞動(dòng)/休息時(shí)間的WBGT參考值的曲線(xiàn)

B2  熱適應方法

B2.1 熱適應是從生理適應過(guò)程所得的一種狀態(tài)。當人體在接觸高溫的一段時(shí)間內，這個(gè)適應過(guò)程增加機體耐熱力。如熱負荷條件相同，熱適應者比未適應者的生理負荷強度相對小些。

B2.2 適應性可由人工獲得，即在適應室作反復的控制性的接觸；或自然獲得，即在其工作條件下先短時(shí)間接觸，然后時(shí)間逐漸延長(cháng)。

　　適應者和未適應者的勞動(dòng)/休息時(shí)間，按本標準和附錄A的WBGT參考值決定。未適應者在適應過(guò)程中的工作時(shí)間需逐步延長(cháng)，其適應期至少7天。

附  錄  C

（提示的附錄）

評價(jià)報告示例

表C1 評價(jià)報告示例