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WBGT指數(shù)(濕球黑球溫度)對作業(yè)人員熱負荷的評價
2015-11-10 08:41:33WBGT指數(shù)(濕球黑球溫度)對作業(yè)人員熱負荷的評價
前 言
本標準等效采用ISO 7243：1989《熱環(huán)境 根據(jù)WBGT指數(shù)（濕球黑球溫度）對作業(yè)人員熱負荷的評價》。
本標準是ISO/TC 159/SC5人類工效學標準化技術(shù)委員會環(huán)境分委會制定的評價熱環(huán)境的系列標準之一。本標準采用WBGT指數(shù)評價熱作業(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(wèi)生學要求將ISO 7243中的“瓦（W）”換算為“千卡（kcal)或千焦（KJ）”同時列出，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中沒有明確規(guī)定，我們予以補充，ISO 7243中WBGT指數(shù)只根據(jù)體力作業(yè)強度不同規(guī)定了指數(shù)溫度限值，而本標準在其基礎(chǔ)上，將熱環(huán)境評價標準分為四級，即好、中、差、很差。以ISO 7243中規(guī)定的指數(shù)溫度限值為“好”級，指數(shù)溫度每增加1℃，降低一級。
另外，在文字和編排上作了一些改動。
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(jiān)督局提出。
本標準由全國人類工效學標準化技術(shù)委員會歸口。
本標準由中國標準化與信息分類編碼研究所、中國預防醫(yī)學科學院勞動衛(wèi)生與職業(yè)病研究所、北京勞動衛(wèi)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)語的定義；
——草擬有關(guān)熱環(huán)境物理參數(shù)測量方法的說明；
——選擇一種或數(shù)種這些參數(shù)的解釋方法；
——確定舒適環(huán)境區(qū)域和酷熱或嚴寒環(huán)境區(qū)域熱接觸的推薦值或*高值；
——草擬有關(guān)個人或集體熱或冷防護措施效率的測量方法的說明。
鑒于對人體熱接觸問題興趣的增長，而在此領(lǐng)域內(nèi)，事實又缺乏文件和國家標準，因此，在沒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(shù)是一種經(jīng)驗指數(shù)，它代表個人接觸的熱負荷。該指數(shù)在工業(yè)環(huán)境中易于測量，熱負荷指數(shù)的測量方法是介于精確測量和便于工廠測量兩者之間的折衷方法。
根據(jù)分析人和環(huán)境之間熱交換來評定熱負荷，則使對于熱負荷的評定和防護措施的分析更為精確。但是根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)條件，這種方法復雜且難以推行。因此，只有當需要對勞動條件進行直接的精確的分析時，或者除了根據(jù)WBGT指數(shù)的方法外，當新測量的數(shù)值超過所列參數(shù)值時才用熱交換的分析手段。
制定WBGT指數(shù)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(shù)的一個步驟。由于目前尚無這種指數(shù)，故應(yīng)爭取盡快建立一個能用于工業(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(jù)WBGT指數(shù)（濕球黑球溫度）對作業(yè)人員熱負荷的評價
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
國家技術(shù)監(jiān)督局1998-03-10批準 1998-10-01實施
1 范圍
本標準規(guī)定了熱作業(yè)環(huán)境和熱作業(yè)人員熱負荷的評價方法。
本標準適用于評價8h工作日的平均熱負荷，不適用于評價小于1h工作的熱負荷。
2 定義
本標準采用下列定義。
2.1 WBGT指數(shù) wet bulb globe temperature index
WBGT指濕球黑球溫度，是綜合評價人體接觸作業(yè)環(huán)境熱負荷的一個基本參量，單位為度。用以評價人體的平均熱負荷。它采用自然濕球溫度（tnw)和黑球溫度（tg)，露天情況下加測空氣干球溫度(tn) 。WBGT指數(shù)按式（1）和式（2）計算：
——室內(nèi)外無太陽輻射：
WBGT=0.7tnw+0.3tg ……………………………（1）
——室外有太陽輻射：
WBGT=0.7tnw+0.2tg+0.1ta ……………………………（2）
2.2 熱負荷 heat stress
指人體在熱環(huán)境中作業(yè)時的受熱程度，以WBGT指數(shù)表示，取決于體力勞動的產(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
指一個或多個作業(yè)人員8h工作日內(nèi)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 評價標準
評價標準以WBGT指數(shù)表示。根據(jù)WBGT指數(shù)變化情況，將熱環(huán)境的評價標準分為四級（見表1）。
表1 WBGT指數(shù)評價標準
注：表1中“好”級的WBGT指數(shù)值是以*高肛溫不超過38℃為限。平均能量代謝率等級 WBGT指數(shù)，℃ 好 中 差 很差 0 ≤33 ≤34 ≤35 ＞35 1 ≤30 ≤31 ≤32 ＞32 2 ≤28 ≤29 ≤30 ＞30 3 ≤26 ≤27 ≤28 ＞28 4 ≤25 ≤26 ≤27 ＞27
4 環(huán)境氣象條件的測量
4.1 氣象參數(shù)的測量
用溫度計測得的數(shù)據(jù)，常取決于溫度計的物理特性，測試條件應(yīng)符合4.1.1和 4.1.2的有關(guān)規(guī)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干濕球溫度計的濕球溫度。
溫度計應(yīng)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)溫度計感溫部分長度：30mm±5mm；
d)測量范圍：5℃～40℃；
e)測量精確度：±0.5℃；
f)溫度計感溫部分應(yīng)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(yīng)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。過緊或過松都會影響測量的準確性；
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(nèi)，紗布尾端露于空氣部分的長度為20mm～30mm；
k)水槽應(yīng)設(shè)計成使其中的水溫不會因周圍輻射熱而升高。
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(yīng)有如下特性：
a)直徑：150mm ;
b)平均輻射系數(shù)：0.95(無光澤黑球）；
c)厚度：應(yīng)盡可能地��；
d)測量范圍：20℃ ～120℃；
e)測量精確度：
——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(yīng)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(yīng)在10℃～60℃，精確度為±1℃。
5 能量代謝的測量或估算
體內(nèi)產(chǎn)生的熱量是熱負荷的一個組成部分，因此有必要對其進行測量，以便評價熱負荷。
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；
——或從參考表進行估算。
從參考表估算的代謝率，完全適用于WBGT指數(shù)。應(yīng)由具一定實踐經(jīng)驗的作業(yè)人員進行代謝率的估算。
如果沒有能量代謝參考表，則可將勞動分為五級：休息、低代謝率、中代謝率、高代謝率和極高代謝率，見表2。舉例中的各活動項目，均為單項操作，不是一個人或多個人8h工作日各項活動平均的能量代謝率。
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)人員進行直接測量。級別 平均能量代謝率M 示例 W/m2體表面積 kcal/min·m2 KJ/min·m2 0休息 M≤65 M≤0.930 M≤3.892 休息 1低代謝率 65＜M≤130 0.930＜M≤1.859 3.892＜M≤7.778 坐姿：輕手工作業(yè)（書寫、打字、繪畫、縫紉、薄記、記帳）手和臂的勞動（小修理工具、材料的檢驗、組裝或分類），臂和腿的勞動（正常情況下，駕駛車輛腳踏開關(guān)或踏腳）立姿：鉆孔（小型），碾磨機（小件），繞線圈，小功率工具加工，閑步（速度為3.5km/h以下） 2中代謝率 130＜M≤200 1.859＜M≤2.862 7.778＜M≤11.974 手和臂持續(xù)動作（敲釘子或填充）；臂和腿的工作（卡車、拖拉機或建筑設(shè)備等非運輸操作）；臂和軀干的工作（風動工具操作，拖拉機裝配、粉刷、間斷搬運中等重物、除草，鋤田，摘水果和蔬菜）；推或拉輕型獨輪或雙輪小車，以3.5 km/h～5.5km/h速度行走；鍛造 3高代謝率 200＜M≤260 2.862＜M≤3.721 11.974＜M≤15.565 臂和軀干負荷工作，搬重物、鏟、錘鍛、鋸刨或鑿硬木；割草、挖掘、以5.5 km/h～7km/h速度行走；推或拉重型獨輪或雙輪車，清砂、安裝混凝土板塊 4極高代謝率 M＞260 M＞3.721 M＞15.565 快到極限節(jié)律的極強活動；劈砍工作，大強度的挖掘；爬梯、小步急行、奔跑、行走速度超過7km/h
6 測量
6 .1 不穩(wěn)定環(huán)境的測量
如果作業(yè)人員周圍空間的某些參數(shù)的值不穩(wěn)定，WBGT參數(shù)就應(yīng)測三個部位：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(yīng)測離地面0.1m、0.6m和1.1m處。各項參數(shù)的測量，*好同時進行）。
WBGT指數(shù)的平均值由式（3）計算：
……………………………（3）
如測點已有資料或已有分析說明是穩(wěn)定（不穩(wěn)定性小于5%）的，則可簡化為只作腹部的測量。任何情況，如對測點有爭議，則需按正常手續(xù)（三點測量）進行。
為進行WBGT快速測量，在*大值處進行一次測量已能滿足要求。但應(yīng)用這種方法會降低安全性，使熱負荷估計過高，如用此方法，應(yīng)在報告上注明。
如工作場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(shù)隨時間變化的測量
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，則應(yīng)測量WBGT時間的加權(quán)平均值。
計算平均值的時間基準T是1小時的勞動/休息時間，計算時從工作開始的時候算起。
一個參數(shù)的均值（例如：代謝率、黑球溫度或WBGT這三個參數(shù)同時測量）在時間上分成n段，應(yīng)按式（4）計算：
………………………………………（4）
式中:
——WBGT時間加權(quán)均值；
t1+t2+……+tn——時間；
p1、p2……——時間t1、t2……tn時的測量值。
測量的數(shù)目按參數(shù)變異的速度、溫度計的反應(yīng)特性及其精確度的要求而定。
6.3 能量代謝平均值
代謝率平均值是基于實測或參考表估計，各種單項活動的代謝率值列于表2，單人8h工作日能量消耗值，采用單項活動（包括休息）時間加權(quán)平均值，再以kcal/min·m2或（KJ/min·m2)表示。
7 測量時期和時間
7.1 測量時期
WBGT指數(shù)的測量，只用于評價作業(yè)人員操作時的熱負荷，測量應(yīng)在相當于*大熱負荷時進行。
7.2 測量時間
測量時間取決于測溫器的反應(yīng)時間，一般情況下，黑球溫度需30min達到穩(wěn)定溫度，應(yīng)在穩(wěn)定溫度后記錄WBGT的測量值。
8 參考值
附錄A中WBGT指數(shù)值是參考值。這些值以肛溫不超過38℃為限，如超過這些值則須：
——用適當?shù)姆椒ㄖ苯咏档妥鳂I(yè)人員的熱負荷，降低勞動負荷，縮短作業(yè)時間以及使用個體防護方法；
——或用深入仔細的方法進一步分析熱負荷。
一定條件下如普通著裝（隔熱系數(shù)Icl=0.6Clo1))體力適應(yīng)性和健康狀態(tài)良好，則其參考值見附錄A中的表A。
這些參考值代表個體長時間勞動的熱負荷的平均值。其數(shù)值不考慮個體短時間（幾分鐘）接觸極強高溫或極強體力活動的熱負荷值。事實上在這種情況下的熱負荷已超過允許值。
如果對所取的代謝率有懷疑，應(yīng)選用高一級的值作為其參考值；用測量或估算都不可能時，采用表A中的4級。
注
1 如所穿的衣服并非普通服裝（可透過空氣和水蒸汽隔熱系數(shù)Icl=0.6Clo1))，參考值需按服裝特性及其環(huán)境作修正。一般說來，如衣服不透水蒸汽，則應(yīng)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，*好向?qū)＜易稍儭?/span>
2 附錄B是WBGT的指導性參考值。此值假定休息地點的WBGT值等于或接近于工作地帶的WBGT值所制定的各種勞動/休息時間參考值。
3 先前未接觸過熱環(huán)境的人，要有7天的適應(yīng)過程，在這7天內(nèi)逐步增加熱負荷量，可獲得部分適應(yīng)性。附錄B是一個逐步增加工作時間并減少休息的適應(yīng)方法的一個例子。
1）服裝隔熱單位：1Clo=0.155m2·K/W。
9 測量報告
個體在特定熱環(huán)境條件下的熱負荷測量報告需有下列數(shù)據(jù)：
a) 測量地點（例如工廠、車間、作業(yè)場所）。
b) 測量時間（年、月、日、時）。
c)測量單位或測量人。
d)參數(shù)的測量或估算的詳細結(jié)果。
e)WBGT的平均值及其位于有關(guān)參考值中的等級。
附錄C 評價報告格式舉例。
附 錄 A
（提示的附錄）
WBGT指數(shù)的參考值表與給定條件相應(yīng)的參考值
表A1 WBGT指數(shù)的參考值表與給定條件相應(yīng)的參考值
代謝率等級 代謝率M WBGT參考值 瓦/平方米體表面積
W/m2整體（平均體表面積1.8m2),W 對高溫已適應(yīng)性者
℃對高溫未適應(yīng)性者
℃0 M≤65 M≤117 33 32 1 65＜M≤130 117＜M≤234 30 39 2 130＜M≤200 234＜M≤360 28 26 3 200＜M≤260 360＜M≤468 感覺
無風
25感覺
有風
26感覺
無風
22感覺
有風
234 M＞260 M＞468 23 25 18 20 注：WBGT指數(shù)值是以肛溫不超過38℃為限。
附 錄 B
（提示的附錄）
WBGT參數(shù)值的曲線及熱適應(yīng)的方法
B1 各種勞動/休息時間的WBGT參考值的曲線
不同WBGT指數(shù)值、不同勞動負荷下的勞動與休息時間率的分配，見圖B1。
圖B1 各種勞動/休息時間的WBGT參考值的曲線
B2 熱適應(yīng)方法
B2.1 熱適應(yīng)是從生理適應(yīng)過程所得的一種狀態(tài)。當人體在接觸高溫的一段時間內(nèi)，這個適應(yīng)過程增加機體耐熱力。如熱負荷條件相同，熱適應(yīng)者比未適應(yīng)者的生理負荷強度相對小些。
B2.2 適應(yīng)性可由人工獲得，即在適應(yīng)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間接觸，然后時間逐漸延長。
適應(yīng)者和未適應(yīng)者的勞動/休息時間，按本標準和附錄A的WBGT參考值決定。未適應(yīng)者在適應(yīng)過程中的工作時間需逐步延長，其適應(yīng)期至少7天。
附 錄 C
（提示的附錄）
評價報告示例
表C1 評價報告示例
測量單位： 熱環(huán)境 WBGT（濕球黑球溫度）
熱負荷指數(shù)的測量日期： 編號： 測量地點（必要時在背面畫圖標明測點）： 測量日期： 年 月 日 時 室外氣象條件： 作業(yè)人員的適應(yīng)程度 衣著： 計算WBGT時間加權(quán)均值： 留言新發(fā)布-
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