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    WBGT指数的介绍

    2013-05-26 21:43:23

    前 言    本标准等效采用ISO 7243:1989《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》。   本标准是ISO/TC 159/SC5人类工效学标准化技术委员会环境分委会制定的评价热环境的系列标准之一。本标准采用WBGT指数评价热作业环境和热作业人员的热负荷。   本标准中能量代谢率的单位,按卫生学要求将ISO 7243中的“瓦(W)”换算为“千卡(kcal)或千焦(KJ)”同时列出,并以代谢率表示,以排除性别、年龄、体重大小等因素产生的差别。平均能量代谢率计算方法,ISO 7243中没有明确规定,我们予以补充,ISO 7243中WBGT指数只根据体力作业强度不同规定了指数温度限值,而本标准在其基础上,将热环境评价标准分为四级,即好、中、差、很差。以ISO 7243中规定的指数温度限值为“好”级,指数温度每增加1℃,降低一级。   另外,在文字和编排上作了一些改动。   本标准的附录A、附录B、附录C都是提示的附录。   本标准由国家技术监督局提出。   本标准由全国人类工效学标准化技术委员会归口。   本标准由中国标准化与信息分类编码研究所、中国预防医学科学院劳动卫生与职业病研究所、北京劳动卫生与职业病研究所共同起草。   本标准主要起草人:于永中、滑东红、李天麟、肖惠、金书香。 ISO 前言   本国际标准是用于研究热环境的系列标准之一。   本国际标准的目的是:   ——审定热环境标准中的测量方法、检验及注解所提及术语的定义;   ——草拟有关热环境物理参数测量方法的说明;   ——选择一种或数种这些参数的解释方法;   ——确定舒适环境区域和酷热或严寒环境区域热接触的推荐值或*高值;   ——草拟有关个人或集体热或冷防护措施效率的测量方法的说明。   鉴于对人体热接触问题兴趣的增长,而在此领域内,事实又缺乏文件和国家标准,因此,在没有一套完整的标准之前,有必要先公布本国际标准。   湿球黑球温度(WBGT)指数是一种经验指数,它代表个人接触的热负荷。该指数在工业环境中易于测量,热负荷指数的测量方法是介于精确测量和便于工厂测量两者之间的折衷方法。   根据分析人和环境之间热交换来评定热负荷,则使对于热负荷的评定和防护措施的分析更为精确。但是根据现有的技术条件,这种方法复杂且难以推行。因此,只有当需要对劳动条件进行直接的精确的分析时,或者除了根据WBGT指数的方法外,当新测量的数值超过所列参数值时才用热交换的分析手段。   制定WBGT指数热负荷测量方法,只是为确定兼顾两种方法优越性的指数的一个步骤。由于目前尚无这种指数,故应争取尽快建立一个能用于工业环境的国际标准。   中华人民共和国国家标准 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 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 国家技术监督局1998-03-10批准 1998-10-01实施 1 范围   本标准规定了热作业环境和热作业人员热负荷的评价方法。   本标准适用于评价8h工作日的平均热负荷,不适用于评价小于1h工作的热负荷。 2 定义   本标准采用下列定义。 2.1 WBGT指数 wet bulb globe temperature index   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,单位为度。用以评价人体的平均热负荷。它采用自然湿球温度(tnw)和黑球温度(tg),露天情况下加测空气干球温度(tn) 。WBGT指数按式(1)和式(2)计算:   ——室内外无太阳辐射:      WBGT=0.7tnw+0.3tg     ……………………………(1)   ——室外有太阳辐射:      WBGT=0.7tnw+0.2tg+0.1ta  ……………………………(2) 2.2 热负荷 heat stress   指人体在热环境中作业时的受热程度,以WBGT指数表示,取决于体力劳动的产热量和环境与人体间热交换的特性。 2.3 平均能量代谢率 mean energy metabolic rate   指一个或多个作业人员8h工作日内总能量消耗值的平均,单位以千卡/分·平方米( kcal/min·m2)或千焦/分·平方米(KJ/min·m2)表示。 3 评价标准   评价标准以WBGT指数表示。根据WBGT指数变化情况,将热环境的评价标准分为四级(见表1)。 表1 WBGT指数评价标准 平均能量代谢率等级 WBGT指数,℃ 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   注:表1中“好”级的WBGT指数值是以*高肛温不超过38℃为限。 4 环境气象条件的测量 4.1 气象参数的测量   用温度计测得的数据,常取决于温度计的物理特性,测试条件应符合4.1.1和 4.1.2的有关规定。 4.1.1 自然湿球温度   自然湿球温度,是用湿球温度计测量,将温度计感温部分裹上一层湿纱布,由其自然蒸发(不加外力),因此,自然湿球温度不同于通风干湿球温度计的湿球温度。   温度计应有如下特性:   a)温度计感温部分的形状:圆柱体;   b)温度计感温部分的外径:6mm±1mm ;   c)温度计感温部分长度:30mm±5mm;   d)测量范围:5℃~40℃;   e)测量精确度:±0.5℃;   f)温度计感温部分应全部覆盖白色易吸水分的材料(如棉布);   g)温度计保护套的直径应为6mm,保护套的20mm必须包裹湿纱布,以减少从保护套到温度计的热传递;   h)湿纱布需织成套筒状,并服贴地固定于感温部分。过紧或过松都会影响测量的准确性;   i)纱布需保持清洁;   j)纱布的下端需浸入盛有蒸馏水的槽内,纱布尾端露于空气部分的长度为20mm~30mm;   k)水槽应设计成使其中的水温不会因周围辐射热而升高。 4.1.2 黑球温度   黑球温度是将温度计置于黑球中部所指示的温度。   黑球应有如下特性:   a)直径:150mm ;   b)平均辐射系数:0.95(无光泽黑球);   c)厚度:应尽可能地薄;   d)测量范围:20℃ ~120℃;   e)测量精确度:     ——20℃~50℃:±0.5℃;     ——50℃~120℃:±1℃。 4.2 空气温度的测量   空气温度的测量,必须注意空气温度计的感温部分应有防止辐射热影响的装置,且又不妨碍感温部分空气的流通。测量的范围应在10℃~60℃,精确度为±1℃。 5 能量代谢的测量或估算   体内产生的热量是热负荷的一个组成部分,因此有必要对其进行测量,以便评价热负荷。   能量代谢是估算作业人员热负荷的基本方法。   代谢率可用如下方法测量   ——测量作业人员的氧消耗;   ——或从参考表进行估算。   从参考表估算的代谢率,完全适用于WBGT指数。应由具一定实践经验的作业人员进行代谢率的估算。   如果没有能量代谢参考表,则可将劳动分为五级:休息、低代谢率、中代谢率、高代谢率和极高代谢率,见表2。举例中的各活动项目,均为单项操作,不是一个人或多个人8h工作日各项活动平均的能量代谢率。 表2 能量代谢率分级 级别 平均能量代谢率M 示例 W/m2体表面积 kcal/min·m2 KJ/min·m2 0休息 M≤65 M≤0.930 M≤3.892 休息 1低代谢率 65<M≤130 0.930<M≤1.859 3.892<M≤7.778 坐姿:轻手工作业(书写、打字、绘画、缝纫、薄记、记帐)手和臂的劳动(小修理工具、材料的检验、组装或分类),臂和腿的劳动(正常情况下,驾驶车辆脚踏开关或踏脚)立姿:钻孔(小型),碾磨机(小件),绕线圈,小功率工具加工,闲步(速度为3.5km/h以下) 2中代谢率 130<M≤200 1.859<M≤2.862 7.778<M≤11.974 手和臂持续动作(敲钉子或填充);臂和腿的工作(卡车、拖拉机或建筑设备等非运输操作);臂和躯干的工作(风动工具操作,拖拉机装配、粉刷、间断搬运中等重物、除草,锄田,摘水果和蔬菜);推或拉轻型独轮或双轮小车,以3.5 km/h~5.5km/h速度行走;锻造 3高代谢率 200<M≤260 2.862<M≤3.721 11.974<M≤15.565 臂和躯干负荷工作,搬重物、铲、锤锻、锯刨或凿硬木;割草、挖掘、以5.5 km/h~7km/h速度行走;推或拉重型独轮或双轮车,清砂、安装混凝土板块 4极高代谢率 M>260 M>3.721 M>15.565 快到极限节律的极强活动;劈砍工作,大强度的挖掘;爬梯、小步急行、奔跑、行走速度超过7km/h   如难于估计,则*正确的方法是对作业人员进行直接测量。 6 测量 6 .1 不稳定环境的测量   如果作业人员周围空间的某些参数的值不稳定,WBGT参数就应测三个部位:头部、腹部和踝部。(如作业人员处于立位,需测离地面0.1m、1.1m和1.7m处,如为坐位则应测离地面0.1m、0.6m和1.1m处。各项参数的测量,*好同时进行)。   WBGT指数的平均值由式(3)计算:


    ……………………………(3)


    (例如:代谢率、黑球温度或WBGT这三个参数同时测量)在时间上分成n段,应按式(4)计算:


    ………………………………………(4)


    ——WBGT时间加权均值;


    图B1 各种劳动/休息时间的WBGT参考值的曲线

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