🌿 热微气候——WBGT指数
三句话速览
对工作人员在热环境中热负荷的筛查评定：测量自然湿球温度、黑球温度和空气温度，计算WBGT指数，并与取决于代谢率和热适应状态的参考值比较。该检测依据 PN-EN ISO 7243:2018-01；传感器的范围和准确度：tnw：5–40 °C（±0.5 °C）；tg：对Ø 150 mm的球为20–50 °C（±0.5 °C）和50–120 °C（±1 °C）；ta：10–60 °C（±0.5 °C）。整个程序共 7 个步骤；主要用于：职业安全与卫生法规要求的工作岗位热微气候测量——与关于NDS和NDN的条例所载的职业接触限值（NDN）比较、铸造厂、冶炼厂、轧钢厂、锅炉房、面包房、干燥车间、有热工艺的厂房、夏季的室外作业（建筑业、筑路业、农业）——带日照的公式变体。
要点速览
- 标准: PN-EN ISO 7243:2018-01
- 类别: 环境
- 操作步骤数: 7
- 无日照的公式: WBGT = 0.7·tnw + 0.3·tg
- 有日照的公式: WBGT = 0.7·tnw + 0.2·tg + 0.1·ta
- 传感器的范围和准确度: tnw：5–40 °C（±0.5 °C）；tg：对Ø 150 mm的球为20–50 °C（±0.5 °C）和50–120 °C（±1 °C）；ta：10–60 °C（±0.5 °C）
概述
WBGT（wet bulb globe temperature）指数是一种热负荷指数，其名称来源于测量所用的传感器：自然湿球温度计和黑球温度计。标准给出了一种筛查方法，用以评定人所受到的热应激并判定是否存在热应激。它适用于一个工作日内（至多8 h）的全部接触，适用于室内和室外，适用于有工作能力的成年人；不适用于很短时间的接触。
热负荷的程度取决于三个因素：决定环境与身体之间热交换的环境参数、身体因体力活动而产生的热量，以及改变与环境之间热交换的服装。完整的分析需要知道空气温度、平均辐射温度、空气流速和绝对湿度（ISO 7726）；WBGT则根据直接测量的派生参数给出第一近似。
在波兰，WBGT指数至2017年由PN-EN 27243:2005描述；2017年该标准被EN ISO 7243:2017取代，2018年1月批准了波兰语译本PN-EN ISO 7243:2018-01。2017年版引入了对服装的考虑（修正值CAV和WBGTeff指数）、对非标准直径球形传感器误差的说明以及预测自然湿球温度的方法。各代谢率等级的WBGT参考值载于关于NDS和NDN的条例。
方法原理
测量自然湿球温度（tnw）、黑球温度（tg），并在有日照时测量空气温度（ta）。无太阳辐射负荷时WBGT = 0.7·tnw + 0.3·tg；有太阳辐射负荷时WBGT = 0.7·tnw + 0.2·tg + 0.1·ta，因为第二个公式修正了对来自太阳的直接辐射的高估。黑球温度涵盖来自太阳和其他热源的全部热辐射负荷。参考值是针对棉质工作服（0.6 clo，im = 0.38）制定的；对于其他服装，在测得的WBGT上加修正值CAV，得到WBGTeff = WBGT + CAV。代谢率按标准附录E或ISO 8996估算，并归入五个等级之一；把结果与该等级和热适应状态所对应的参考值比较。
应用领域
- 职业安全与卫生法规要求的工作岗位热微气候测量——与关于NDS和NDN的条例所载的职业接触限值（NDN）比较
- 铸造厂、冶炼厂、轧钢厂、锅炉房、面包房、干燥车间、有热工艺的厂房
- 夏季的室外作业（建筑业、筑路业、农业）——带日照的公式变体
- 当WBGT超过参考值时，在按ISO 7933作详细的热负荷分析之前的筛查
- 热环境中工作与休息制度的规划以及服装的选择
关键参数
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 无日照的公式 | WBGT = 0.7·tnw + 0.3·tg |
| 有日照的公式 | WBGT = 0.7·tnw + 0.2·tg + 0.1·ta |
| 传感器的范围和准确度 | tnw：5–40 °C（±0.5 °C）；tg：对Ø 150 mm的球为20–50 °C（±0.5 °C）和50–120 °C（±1 °C）；ta：10–60 °C（±0.5 °C） |
| 代表性时段 | 约1 h；数值按时间加权平均 |
| 参考服装 | 棉质工作服0.6 clo，im = 0.38（CAV = 0） |
| WBGT参考值（已热适应／未热适应） | 0级（休息）：33／32 °C；1级：30／29 °C；2级：28／26 °C；3级：26／23 °C；4级：25／20 °C |
标准
- 标准编号
- PN-EN ISO 7243:2018-01
- 标准名称（波兰语）
- Ergonomia środowiska termicznego — Ocena obciążenia cieplnego za pomocą wskaźnika WBGT (temperatura wilgotnego termometru i poczernionej kuli)
- 标准名称（英语）
- Ergonomics of the thermal environment — Assessment of heat stress using the WBGT (wet bulb globe temperature) index
分步操作程序
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时间和地点的选择
在热负荷最有可能出现的季节和时刻（夏季、中午前后）进行测量。把传感器设置在受影响者腹部的高度；在不均匀的环境中——设置在热负荷最大之处。如果无法把传感器设置在正常的工作位置上，则把它们设置在会受到同样环境影响的地方。
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工作的划分
如果工作日分为明显不同的工作种类（例如上午轻、下午重），或者WBGT在长于一小时的时段内有显著差别，则对每个种类分别进行测量和评定。
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稳定状态下的测量
在记下读数之前，等待所有传感器的示值稳定——特别是黑球温度，其响应时间往往相当长。在约1 h的代表性时段内以高频率记录各参数；总的测量时间可以超过一小时。
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WBGT的计算
无日照时：WBGT = 0.7·tnw + 0.3·tg。有日照时：WBGT = 0.7·tnw + 0.2·tg + 0.1·ta。随时间变化时，按各个水平的持续时间计算加权平均值，时间基准为1 h。
-
代谢率
按标准附录E或ISO 8996估算身体产生的热量，并把工作归入相应等级：0——休息（约115 W），1——轻作业（约180 W），2——中等作业（约300 W），3——重作业（约415 W），4——极重作业（约520 W）。间歇性作业时使用按时间加权的平均值；有疑问时取较高的等级。
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服装修正
对于棉质工作服以外的服装，加上标准附录F中的修正值CAV：WBGTeff = WBGT + CAV。如果无法确定某套服装的CAV，则不使用本方法——按ISO 7933进行详细分析。
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评定
把WBGT（或WBGTeff）与相应代谢率等级和热适应状态的参考值比较。凡在评定之前紧接着的至少一个工作周内接触过类似或更极端的热环境者，即视为已热适应。超标意味着热相关不适的风险增加：应减轻负荷或按ISO 7933进行详细分析。
所需设备与仪器
| 设备 | 示例 | 参考价格 |
|---|---|---|
| 带传感器组的微气候测量仪（WBGT仪） | 自然湿球温度计、直径150 mm的黑球温度计、空气温度传感器——按标准附录B | — |
| 可把传感器设置在腹部高度的三脚架 | 站姿为1.1 m，坐姿为0.6 m（按PN-EN ISO 7726） | — |
| 数据记录仪 | 以高频率记录读数，例如每秒或每分钟一次 | — |
| 代谢率表和CAV值表 | 标准的附录E和F、ISO 8996、ISO 9920 | — |
职业健康与安全
- 在热环境中进行测量的人员本身也承受热负荷——应安排休息和补充水分
- 在炉子、熔炉包和加热设备附近应保持安全距离；设置传感器时不得进入危险区域
- 三脚架和球罩的灼热部件可能烫伤——测量后应等待一段时间再拆卸
常见问题
该检测依据哪项标准？
该检测依据的标准为 PN-EN ISO 7243:2018-01 — 《Ergonomics of the thermal environment — Assessment of heat stress using the WBGT (wet bulb globe temperature) index》。
该方法的原理是什么？
测量自然湿球温度（tnw）、黑球温度（tg），并在有日照时测量空气温度（ta）。无太阳辐射负荷时WBGT = 0.
测量范围和准确度是多少？
无日照的公式：WBGT = 0.7·tnw + 0.3·tg；有日照的公式：WBGT = 0.7·tnw + 0.2·tg + 0.1·ta；传感器的范围和准确度：tnw：5–40 °C（±0.5 °C）；tg：对Ø 150 mm的球为20–50 °C（±0.5 °C）和50–120 °C（±1 °C）；ta：10–60 °C（±0.5 °C）；代表性时段：约1 h；数值按时间加权平均。
完成检测需要多长时间？
整个程序共 7 个步骤。标准未对每个步骤给出时长——实际用时取决于实验室自身的操作程序。
需要哪些设备？
带传感器组的微气候测量仪（WBGT仪）、可把传感器设置在腹部高度的三脚架、数据记录仪、代谢率表和CAV值表。
该检测用于哪些场景？
职业安全与卫生法规要求的工作岗位热微气候测量——与关于NDS和NDN的条例所载的职业接触限值（NDN）比较；铸造厂、冶炼厂、轧钢厂、锅炉房、面包房、干燥车间、有热工艺的厂房；夏季的室外作业（建筑业、筑路业、农业）——带日照的公式变体；当WBGT超过参考值时，在按ISO 7933作详细的热负荷分析之前的筛查；热环境中工作与休息制度的规划以及服装的选择。
需要采取哪些安全防护措施？
在热环境中进行测量的人员本身也承受热负荷——应安排休息和补充水分；在炉子、熔炉包和加热设备附近应保持安全距离；设置传感器时不得进入危险区域；三脚架和球罩的灼热部件可能烫伤——测量后应等待一段时间再拆卸。
哪家实验室可以开展此项检测？
该检测由通过 ISO/IEC 17025 认可的实验室开展。在 LabCoda 上可按标准编号检索 PN-EN ISO 7243。