濕黑球溫度

濕黑球溫度WBGT適用於室外炎熱環境，考慮了室外炎熱條件下太陽輻射的影響，當今在評價戶外作業熱環境時套用廣泛。黑球溫度與空氣溫度、太陽輻射、平均輻射溫度及空氣運動有關，而自然濕球溫度則與空氣濕度、空氣運動、輻射溫度和空氣溫度有關。

基本介紹

• 中文名：濕黑球溫度
• 外文名：Wet-Bulb-GlobeTemperature
• 性質：科學
• 領域：建築環境學
• 套用：評價戶外作業熱環境

標準定義式

標準定義式為：WBGT=0.7t_nwb+0.2t_g+0.1t_a

當處在陰影下時，上述方程可簡化為：WBGT=0.7t_nwb+0.3t_a

事實上WBGT是一個與影響人體環境熱應力的所有因素都有關的函式。

我國有研究者通過回歸統計，提出一種可由室外環境參數直接計算WBGT的關聯式，此時濕黑球溫度被表示為WBGT*，其表達式如下：

WBGT*=0.8288t_a+0.0613t_r+0.007377Q_s+13.8297-8.7284v

以上公式中，有：

t_nwb—自然濕球溫度，指非通風的濕球溫度計測量出來的濕球溫度，℃；

t_g—黑球溫度，℃；

t_a—空氣幹球溫度，℃；

t_r—環境平均輻射溫度，℃；

v—環境風速，m/s；

Q_s—太陽總輻射照度，W/m²；

—相對濕度，%。

上式與WBGT的計算公式的總相關係數為0.9858，平均相對誤差為4%；如果出於使用簡便的目的，用空氣溫度代替平均輻射溫度，用太陽直射照度代替總輻射照度，造成的平均相對誤差為4.5%左右。

WBGT閾值

WBGT指數被廣泛套用於估算工業環境的熱應力潛能（Davis 1976）。在美國，國家職業安全和健康協會（NIOSH）提出了熱應力極限的標準（NIOSH 1986）；ISO標準7243也採用了WBGT作為熱應力指標，表1為ISO標準7243推薦的WBGT閾值。

表1 ISO7243推薦的WBGT閾值

新陳代謝水平	新陳代謝率M（W/㎡）	WBGT閾值（℃）
		熱適應好的人		熱適應差的人
0	M<117	33		32
1	117<M<234	30		29
2	234<M<360	28		26
		能否感覺空氣流動		能否感覺空氣流動
		不能	能	不能	能
3	360<M<468	25	26	22	23
4	M>468	23	25	18	20

不同WBGT條件下的安全工作時間極限

圖1是NIOSH（1986）提出的WBGT與安全工作時間極限的關係。該線圖的參考對象是體重70kg且皮膚表面積為1.8㎡的工作人員。

圖1 ASHRAE手冊推薦的不同WBGT條件下的安全工作時間極限

對比表1和圖1，人們在不同的新陳代謝率下有不同的WBGT安全極限值。如果考慮夏季人們身著夏裝（0．5clo），在休閒狀態下（代謝率M<117W/㎡），則相應的人體安全WBGT限值為32～33℃.當環境的WBGT值較長時間地超過該值，則應當採取安全保護措施避免人體受到熱損傷。