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環境温度

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環境温度是表示環境冷熱程度的物理量,測量方法有乾球温度法、濕球温度法、黑球温度法。

環境温度環境温度測量方法

環境温度是用來表示環境冷熱程度的物理量。鑑於反映環境温度的性質不同,其測量方法主要有以下幾種。
(1)乾球温度法:將水銀温度計的水銀球不加任何處理,直接放置在環境中進行測量,得到的温度為大氣温度,又稱氣温。
(2)濕球温度法:將水銀温度計的水銀球用濕紗布包裹起來,然後放置在環境中進行測量,由此法所測得的温度是濕度飽和情況下的大氣温度。乾球温度和濕球温度的差值,反映了測量環境的濕度狀況。
濕球温度與氣温、空氣中水蒸氣分壓間存在一定的關係式:
he(Pw−Pa)=hc(Ta−Tw) (1)式中:
he——熱蒸發係數;
Pw——濕球温度下的飽和水蒸氣分壓(濕球表面的水蒸氣壓強),Pa;
Pa——環境中的水蒸氣分壓,Pa;
hc——熱對流係數;
Ta——乾球温度,℃;
Tw——濕球温度,℃。
(3)黑球温度法:將水銀温度計的水銀球放入一直徑為15cm外塗黑的空心銅球中心進行測定。此法的測量結果可以反映出環境熱輻射的狀況,關係式為:
Tg=(hcTa+hrTr)/(hc+hr) (2)式中:
Tg——黑球温度;
hc——熱對流係數;
Ta——乾球温度,℃;
Tr——平均輻射温度,℃;
hr——熱輻射係數。
以上3種方法測定的温度各代表一定的物理意義,各值之間存在較大差異,在表示温度時必須註明測定時採用的測量方法。

環境温度工作場所高温測量方法

(1)測量儀器:WBGT(濕球黑球温度)指數測定儀,指數測量範圍為21~49℃,可用於直接測量。
(2)測量方法:分別測量乾球温度計、自然濕球温度計、黑球温度計三種温度,通過公式計算得到WBGT指數。
室外:WBGT=濕球温度×0.7+黑球温度×0.2+乾球温度×0.1
室內:WBGT=濕球温度×0.7+黑球温度×0.3
式中,乾球温度計測量範圍為10~60℃;自然濕球温度計測量範圍為5~40℃;黑球温度計(直徑為150mm或50mm的黑球),測量範圍為20~120℃。具體內容詳見《工作場所物理因素測量第7部分:高温》(GBZ/T189.7—2007),該標準適用於高温作業的WBGT指數的測量。

環境温度生理指標

(1)體温:為評價高温環境和預測機體蓄熱程度的常用指標。高温環境下勞動者的口温生理上限為37.4℃,安全上限為37.8℃,耐受上限為38.3℃。
(2)皮温:能綜合反映熱接觸者的冷、熱、舒適和灼痛的感覺程度,以及環境温度舒適的範圍。無論在休息或活動的情況下,人感覺到舒適的皮温為28~34℃。以平均皮温(皮膚表面各點温度的平均加權值)34℃作為舒適與過熱的界限。
(3)平均體温:平均體温=0.7肛温+0.3平均皮温。它包括了體温和皮温,能較二者單獨應用評價熱環境好。最高耐受平均體温為38.5~38.6℃。
(4)心率:心率是反映機體心血管系統負荷的最敏感指標。135次/min作為人體對高温環境下勞動時心血管系統失調的閾值。
(5)出汗量:當氣温超過35℃,維持機體熱平衡完全依賴蒸發散熱途徑,散熱蒸發主要是通過皮膚出汗蒸發,故常用來評價熱環境。有人提出一個工作日6L汗為生理上限。
(6)其他常用指標:
生理緊張指數(IS)=心率÷100+體温增加值+體重差值蓄熱指數(BHSI)=0.83×體重×平均體温增加值÷體表面積

環境温度直接指數

用於評價冷暖程度的有:空氣温度或乾球温度(Ta);用於評價空氣濕度與氣温綜合作用的有:濕球温度(Tw)、相對濕度(RH%);用於評價氣温、熱輻射和氣流綜合作用的有:黑球温度(Tg)。用直接指數評價微小氣候簡單易行,但一般較少單獨使用,常作為其他指數的一個作用因素在進行綜合評價中應用。 [1] 
參考資料
  • 1.    環境保護部.國家污染物環境健康風險名錄——物理分冊.北京:中國環境科學出版社,2012