ISO 7243:1989
(Main)Hot environments — Estimation of the heat stress on working man, based on the WBGT-index (wet bulb globe temperature)
Hot environments — Estimation of the heat stress on working man, based on the WBGT-index (wet bulb globe temperature)
Gives a method, which can easily be used in an industrial environment for evaluating the stresses on a individual. It applies to the evaluation of the mean effect of heat on man during a period representative of his activity but it does not apply to very short periods, nor to zones of comfort.
Ambiances chaudes — Estimation de la contrainte thermique de l'homme au travail, basée sur l'indice WBGT (température humide et de globe noir)
La présente Norme internationale prescrit une méthode pour l'estimation de la contrainte thermique subie par une personne placée en ambiance chaude, permettant un diagnostic rapide et qui soit facilement utilisable en milieu industriel. Elle s'applique à l'évaluation de l'effet moyen de la chaleur sur l'homme pendant une période représentative de son activité, mais elle ne s'applique ni à l'évaluation des contraintes thermiques subies pendant de très courtes périodes, ni à l'évaluation des contraintes thermiques proches des zones de confort.
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL
ISO
STANDARD
7243
Second edition
1989-08-01
Hot environments -
Estimation of the heat
stress on working man, based on the
l/VBGT-index (wet bulb globe temperature)
Ambiances chaudes - Estima tion de Ia con train te thermigue de l’homme au travail,
bade SW l’indice WBGT (tempkature humide et de globe noir)
Reference number
ISO 7243 : 1989 (El
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ISO 7243 : 1989(E)
IForeword
BS0 (the lnternational Organization for Standardization) is a worldwide federation of
national Standards bodies (ISO member bedies). The work of preparing International
Standards is normally carried out through ISO technical committees. Esch member
body interested in a subject for which a technical committee has been established has
the right to be represented on that committee. International organizations, govern-
mental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all
matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to
the member bodies for approval before their acceptance as International Standards by
the ISO Council. They are approved in accordance with ISO procedures requiring at
least 75 % approval by the member bodies voting.
International Standard ISO 7243 was prepared by Technical Committee ISO/TC 159,
Ergonomics.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 7243 : 19821, of which it
constitutes a minor revision.
Annexes A to D of this International Standard are for information only.
0 ISO 1989
All rights reserved. No part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any
means, electronie or mechanical, including photocopying and microfilm, without Permission in
writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case postale 56 l CH-121 1 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ii
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ISO 7243 : 1989 (El
Introduction
This International Standard is one of a series (listed in annex intended for use in the
D)
study of thermal environments.
The aim of this series of International Standards is in particular
-
the finalization of definitions for terms to be used in methods of measurement,
test and interpretation, taking into account those Standards already existing or
which are being drafted;
-
the drafting of specifications relating to the methods of measurement for
p hysical Parameters characterizing thermal environments;
the selection of one or more methods of interpretation of the Parameters;
-
the establishment of recommended or maximum values for exposure to ther-
mal environments in the regions of comfort and extreme environments (hot and
cold 1;
-
the drafting of specifications relating to the methods of measurement of the ef-
ficiency of devices or procedures for individual or collective protection against heat
and cold.
In the light of the increasing interest being shown in the Problems presented by the ex-
posure of individuals to thermal environments and the fact that there are few
documents or national Standards in this field, it seemed desirable to publish this Inter-
national Standard, without waiting for the complete series to be drafted.
The wet bulb globe temperature (VOGT) index is one of the empirical indices
representing the heat stress to which an individual is exposed. This index is easy to
determine in an industrial environment. The method for evaluating the heat stress
based on this index is a compromise between the desire to use a very precise index and
the need to be able to carry out control measurements easily in an industrial environ-
ment. lt should be regarded as an exploratory method.
A method of estimating the thermal stress based on an analysis of the heat exchange .
between man and environment allows a more accurate estimation of stress and an
analysis of the methods of protection. But with the present technology of measure-
ment, the method has the drawback of being longer and more difficult to undertake.
Such a method will therefore be used either directly when it is desired to carry out an
intensive analysis of working conditions in heat, or in addition to the method based on
the WBGT index when the values obtained using the first approach exceed the
reference values shown.
Establishing a method of evaluating heat stress based on the WBGT index is only one
step towards the definition of an index showing the advantages of both methods
together. However, as there is no such index at present it seemed advisable to en-
Courage immediately the development of an International Standard capable of being
used in an industrial environment.
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This page intentionally left blank
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 7243 : 1989 (E)
Hot environments - Estimation of the heat stress on
working man, based on the IABGT-index (wet bulb globe
temperature)
1 Scope - Outside buildings with solar load:
This International Standard gives a method, which tan easily WBGT = 0,7 t,, + 0,2 t, + 0,l t,
be used in an industrial environment, for evaluating the heat
stress to which an individual is subjected in a hot environment This method of estimating heat stress is based on the measure-
and which allows a fast diagnosis. ment of these different Parameters and the calculation of mean
values taking into account any space-time variations of these
lt applies to the evaluation of the mean effect of heat on man Parameters.
during a period representative of his activity but it does not
apply to the evaluation of heat stress suffered during very short The data collected and dealt with in this way are compared with
periods, nor to the evaluation of heat Stresses close to the the reference values and then it is necessary
zones of comfort.
-
either to reduce directly the heat stress or strain at the
work-place by appropriate methods;
-
or to carry out a detailed analysis of the heat stress
2 Principle and general definition
using methods that are more elaborate but are also usually
longer and more difficult to apply.
The heat stress to which a person exposed to a hot environ-
ment is subjected is, in particular, dependent on the production
These reference values correspond to levels of exposure to
of heat inside the body as a result of physical activity and the
which, under the conditions specified in annex A, almost all in-
characteristics of the environment governing heat transfer
dividuals tan be ordinarily exposed without any harmful effect,
between the atmosphere and the body.
provided that there are no pre-existing pathological conditions.
The internal thermal load is the result of metabolic energy
Moreover, the fixing of these levels of exposure in relation to
caused by activity.
the health of the individual in no way prejudices those which
might possibly be fixed for other important reasons such as the
A detailed analysis of the influence of the environment on heat
alteration of psychosensorimotor reactions likely to Cause ac-
stress requires a knowledge of the following four basic
cidents at work.
Parameters : air temperature, mean radiant temperature, air
Speed, and absolute humidityJ1 However, an Overall estima-
tion of this influence tan be made by measuring Parameters
3 Measurement of Parameters characteristic
derived from these basic Parameters and which are a function
of the environment
of the physical characteristics of the space used.
Measurement of the WBGT index necessitates the measure-
The WBGT index combines the measurement of two derived
ment of two derived Parameters, natura1 wet bulb temperature
Parameters, natura1 wet-bulb temperature (t,,) and the globe
and globe temperature and the measurement of a basic
temperature (fg) and in some situations, the measurement of a
Parameter, air temperature.
basic Parameter, air temperature (f,) (dry bulb temperature).
The following expressions show the relationship between these
different Parameters :
3.1 Measurement of derived Parameters
-
The information supplied by the Sensor for measuring the de-
Inside buildings and outside buildings without solar
rived Parameters is always dependent on the physical
load :
characteristics of the Sensor used, all things being equal. These
WBGT = 0,7 t,, + 0,3 t, characteristics are specified in 3.1.1 and 3.1.2.
1
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ISO 7243 : 1989 (E)
3.1.1 Natura1 wet bulb temperature Sensor e) Accuracy of measurement :
The natura1 wet bulb temperature is the value indicated by a - range 20 OC to 50 OC: + 0,5 OC;
temperature Sensor covered with a wetted wick which is ven-
tilated naturally, i.e. placed in the environment under con- - range 50 OC to 120 OC: + 1 OC.
sideration without forced Ventilation. The natura1 wet bulb
temperature is thus different from the thermo-dynamic Any device for measuring the natura1 wet bulb temperature or
temperature determined with a psychrometer. the globe temperature which, after calibration in the specified
measuring ranges, provides results to the same degree of ac-
The temperature Sensor shall comply with the following curacy may also be used.
characteristics :
3.2 Measurement of air temperature
a) Shape of the sensitive part of the Sensor: cylindrical.
The air temperature, a basic Parameter, may be measured by
b) External diameter of the sensitive part of the Sensor:
any suitable method, whatever the shape of the Sensor used. lt
6mm+lmm.
is, however, necessary to comply with the measurement
precautions relating to air temperature measurement.
c) Length of the Sensor: 30 mm + 5 mm.
The air temperature Sensor shall, in particular, be protected
d) Measuring range : 5 OC to 40 OC.
from radiation by a device which does not impede the circula-
tion of air around the Sensor. The measuring range for the air
e) Accuracy of measurement : -t 0,5 OC.
temperature is 10 OC to 60 OC and the accuracy & 1 OC.
f) The whole sensitive part of the Sensor shall be covered
with a white wick of a highly water-absorbent material (for
example, cotton).
4 Measurement or estimation of metabolic
energyl)
g) The support of the Sensor shall have a diameter equal to
6 mm, and 20 mm of it shall be covered by the wick to
The quantity of heat produced inside the body is an element of
reduce conduction from the support to the Sensor.
heat stress. lt is therefore essential to determine it in Order to
evaluate the latter. Metabolic energy which presents the total
h) The wick shall be woven in the shape of a sleeve and
quantity of energy consumed inside the body, is a good esti-
shall be fitted over the Sensor with precision. Too tight or
mation of this for most industrial situations (negligible external
too loose a grip is detrimental to the accuracy of measure-
werk).
ment.
Metabolic rate may be determined
i) The wick shall be kept clean.
-
either by measuring the Oxygen consumption of the
j) The lower part of the wick shall be immersed in a reser-
worker;
voir of distilled water. The free length of the wick in the air
shall be 20 mm to 30 mm.
-
or by estimating it from reference tables.
k) The reservoir shall be designed in such a way that the
Due to the nature of the WBGT index it is sufficient to estimate
temperature of the water inside cannot rise as a result of
the metabolic rate according to the reference tables.
radiation from the environment.
ractice and
The estimation of metabolic rate requires some p
3.12 Globe temperature Sensor shall preferably be done by individ uals havi ng some experience
In this tield.
The globe temperature is the temperature indicated by a
temperature Sensor placed in the centre of a globe having the In the absence of an evaluation using reference tables,
following characteristics : classification of the activities may be restricted to five main
classes, namely : resting, low metabolic rate, moderate
a) Diameter: 150 mm. metabolic rate, high metabolic rate, very high metabolic rate.
Table 1 is intended to facilitate such a classification. The values
b) Mean emission coefficient : 0,95 (matt black globe). given have been established for continuous activities.
c) Thickness: as thin as possible.
In case of difficulty in interpreting the data, the metabolic rate
considered to be the most accurate is the metabolic rate
Measuring range: 20 OC to 120 OC. measured directly on the individual.
d)
1) An International Standard is in
preparation.
2
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ISO 7243 : 1989 (E)
Table 1 - Classification of levels of metabolic rate
Value to be used
for a mean skin for calculation of Examples
mean metabolic rate
surface area
surface area
1
Sitting at ease : light manual work (writing, typing,
Low 117
65
metabolic
work (small bench tools, inspection, assembly or
rate sorting of light materials); arm and leg work (driving
vehicle in normal conditions, operating foot switch
or Pedal).
Standing : drill (small Parts); milling machine (small
Parts); coil winding; small armature winding;
machining with low power tools; casual walking
(Speed up to 3,5 km/h).
2
Sustained hand and arm work (hammering in nails,
Moderate 165 297
13O
meta bolic
ries, tractors or construction equipment); arm and
rate trunk work (werk with pneumatic hammer, tractor
assembly, plastering, intermittent handling of
moderately heavy material, weeding, hoeing, pick-
ing fruit or vegetables); pushing or pulling light-
weight carts or wheelbarrows; walking at a Speed of
3,5 km/h to 5,5 km/h; forging.
3 Intense arm and trunk work; carrying heavy
High 200
meta bolic planing or chiselling hard wood; hand mowing; dig-
rate ging; walking at a Speed of 5,5 km/h to 7 km/h.
Pushing or pulling heavily loaded handcarts or
wheelbarrows; chipping castings; concrete block
laying .
4
Very inten
...
NORME
ISO
INTERNATIONALE
7243
Deuxième édition
1989-08-01
Ambiances chaudes - Estimation de la
contrainte thermique de l’homme au travail,
basée sur l’indice WBGT (température humide et
de globe noir) _
Hot environments - Estimation of the heat stress on working man, based on the
WBGT-index (wet bulb globe temperature)
Numéro de réfkrence
ISO 7243 : 1989 (FI
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ISO 7243 : 1989 (FI
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est en général confiée aux comités techniques de I’ISO.
Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO col-
labore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I’ISO. Les Normes internationales sont approuvées confor-
mément aux procédures de I’ISO qui requièrent l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 7243 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 159,
Ergonomie.
ition annule et remplace la première 7243 : 19821, dont
Cette deuxième éd éditio In USO
elle constitue une révision mineure.
Les annexes A à D de la présente Norme internationale sont données uniquement à
titre d’information.
0 SO 1989
Droits de reproduction réservés. Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni
utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 l CH-121 1 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
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ISO 7243 : 1989 (FI
,
Introduction
La présente Nor ‘me internationale constitue l’une des Normes internationales d’une
série (énumérée dans l’annexe D) consacrée à l’etude des ambiances thermiques.
Cette série de Normes internationales vise en particulier
- la mise au point des définitions des termes a utiliser dans les méthodes de
mesure, d’essai et d’interprétation, en tenant compte des normes existantes ou en
cours d’élaboration;
- I’é tablissement de spécificatio ins relatives aux méthodes de mesure des para-
mètres physiques caractérisant les ambiances thermiques;
-
la sélection d’une ou de plusieurs méthodes d’interprétation des paramétres;
- l’établissement de valeurs recommandées ou limites d’exposition aux ambian-
ces thermiques dans le domaine du confort et des ambiances extrêmes (chaudes et
froides);
- l’établissement de spécifications relatives aux méthodes de mesure de I’effica-
cité des dispositifs ou procédés de protection individuels ou collectifs contre la cha-
leur et le froid.
Compte tenu de l’intérêt croissant porté aux problémes posés par l’exposition de
l’homme aux ambiances thermiques et de l’existence de peu de documents ou normes
nationales dans ce domaine, il a paru souhaitable de publier la présente Norme interna-
tionale sans attendre la rédaction complète de la série.
L’indice WBGT (de l’anglais «Wet Bulb Globe Temperature))) est l’un des indices empi-
riques représentatifs de la contrainte thermique à laquelle un individu est soumis. II est
facile à déterminer dans un environnement industriel. La méthode d’estimation de la
contrainte basée sur cet indice est un compromis entre le désir d’utiliser un indice trés
précis et la nécessité de pouvoir réaliser facilement des mesures de contrôle en milieu
industriel. Elle est à considérer comme une méthode de dépistage.
Une méthode d’estimation de la contrainte thermique basée sur l’analyse des échanges
de chaleur entre l’homme et l’ambiance permet une approche plus précise de la con-
trainte thermique et une analyse des moyens de protection mais, compte tenu des pos-
sibilités métrologiques actuelles, au detriment d’une mise en œuvre plus longue et diffi-
cile. Une telle méthode doit donc être utilisée soit directement lorsque l’on souhaite
effectuer une analyse approfondie des conditions de travail à la chaleur, soit en com-
plément de la méthode basée sur l’indice WBGT lorsque les valeurs obtenues au cours
de cette première approche dépassent les valeurs repéres indiquées.
La présentation de la méthode d’estimation de la contrainte thermique basée sur
l’indice WBGT ne constitue qu’une étape vers la définition d’un indice présentant les
avantages des deux méthodes réunies. Cependant, un tel indice n’existant pas encore
actuellement, il est apparu opportun de promouvoir dés maintenant une Norme inter-
nationale susceptible d’être utilisée en milieu industriel.
. . .
III
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NORME INTERNATIONALE
ISO 7243 : 1989 (FI
Ambiances chaudes -
Estimation de la contrainte
thermique de l’homme au travail, basée stir l’indice VWGT
(température humide et de globe noir)
1 Domaine d’application
- À l’extérieur des bâtiments en présence d’une charge
solaire :
La présente Norme internationale prescrit une méthode pour
l’estimation de la contrainte thermique subie par une personne
WBGT = 0’7 t,, + 0’2 t, + 0’1 ta
placée en ambiance chaude, permettant un diagnostic rapide et
qui soit facilement utilisable en milieu industriel.
La présente méthode d’estimation de la contrainte thermique
repose sur la mesure de ces différents paramétres et le calcul de
Elle s’applique a l’évaluation de l’effet moyen de la chaleur sur
valeurs moyennes tenant compte de leurs variations spatio-
l’homme pendant une période représentative de son activité,
temporelles éventuelles.
mais elle ne s’applique ni à l’évaluation des contraintes thermi-
ques subies pendant de très courtes périodes, ni à l’évaluation
Les données ainsi recueillies et traitées sont comparées à des
des contraintes thermiques proches des zones de confort.
valeurs repéres à partir desquelles il y a lieu
-
soit de réduire directement la contrainte ou l’astreinte
thermique au poste de travail, par des méthodes appro-
priées;
2 Principe et définition générale
-
soit de procéder à une analyse détaillée de la contrainte
La contrainte thermique à laquelle est soumise une personne
thermique, à partir de méthodes plus elaborées mais aussi
exposée à une ambiance chaude est notamment fonction de la
généralement plus longues et difficiles à mettre en œuvre.
production de chaleur à l’intérieur du corps, par suite d’une
activité physique, et des caractéristiques de l’environnement
Ces valeurs repères correspondent à des niveaux d’exposition
régissant le transfert de chaleur entre l’ambiance et le corps.
auxquels, dans les conditions précisées dans l’annexe A, la
quasi totalité des personnes peuvent être exposées de maniére
La charge thermique interne est le résultat du métabolisme
habituelle sans effet nocif, sous réserve d’absence d’états
énergétique lié à l’activité.
pathologiques préexistants.
Une analyse détaillée de l’incidence de l’environnement sur la
Par ailleurs, la fixation de ces niveaux d’exposition en rapport
contrainte thermique nécessite la connaissance des quatre
avec la santé des personnes ne préjuge en rien de ceux qui
grandeurs fondamentales suivantes : température de l’air, tem-
pourraient être fixés pour d’autres raisons importantes, telles
pérature moyenne de rayonnement, vitesse de l’air, humidité
que l’altération des réactions psychosensorimotrices à la cha-
absolue.[31 Cependant, une estimation globale de cette inci-
leur susceptibles d’entraîner des accidents du travail.
dence peut être faite par la mesure de grandeurs dérivées des
précédentes et fonction des caractéristiques physiques des
capteurs utilisés.
3 Mesure des grandeurs caractéristiques de
l’environnement
L’indice WBGT combine la mesure de deux grandeurs dérivées,
la température humide naturelle (t,,,,,) et la température de
La mesure de l’indice WBGT nécessite la mesure de deux gran-
globe noir (t,), et, pour certaines situations, la mesure d’une
deurs dérivées, la température humide naturelle et la tempéra-
grandeur fondamentale, la température de l’air (t,) (tempéra-
ture de globe noir, et d’une grandeur fondamentale, la tempé-
ture dite
rature de l’air.
dération entre ces différentes grandeurs
- À l’intérieur des bâtiments et à l’extérieur des bâtiments
3.1 Mesure des grandeurs dérivbes
sans charge solaire :
Les informations délivrées par les capteurs de mesure des gran-
WBGT = 0’7 t,, + 0’3 t, deurs dérivées sont toutes choses égales par ailleurs fonction
1
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ISO 7243 : 1989 (FI
des caractéristiques physiques des capteurs utilisés. Ces carac-
Précision de mesure :
e)
téristiques sont spécifiées en 3.1.1 et 3.1.2.
-
gamme 20 OC à 50 OC: & 0’5 OC;
Capteur de température humide naturelle
3.1.1
-
gamme 50 OC à 120 OC: + 1 OC.
La température humide naturelle est la grandeur indiquée par
Tout dispositif de mesure de la température humide naturelle
un capteur de température recouvert d’une mèche humide ven-
ou de la température de globe noir conduisant, après étalon-
tilée naturellement, c’est-à-dire placée dans l’environnement
nage selon les gammes de mesure spécifiées, à des résultats
considéré sans ventilation forcée. La température humide natu-
ayant la même précision pourra également être utilisé.
relle est donc différente de la température thermodynamique,
déterminée avec un psychromètre.
3.2 Mesure de la température de l’air
Les caractéristiques suivantes du capteur doivent être respec-
tées :
La température de l’air, grandeur fondamentale, peut être
mesurée par toute technique appropriée, quelle que soit la
Forme de la partie sensible du capteur: cylindrique.
a)
forme du capteur utilisé. II convient, cependant, de respecter
les précautions de mesure relatives à toute mesure de tempéra-
b) Diamètre extérieur de la partie sensible du capteur:
ture de l’air.
6mm+lmm.
Le capteur de température de l’air doit être, en particulier, pro-
Longueur du capteur: 30 mm +5 mm.
cl
tégé du rayonnement par un dispositif n’entravant pas I’écoule-
ment de l’air autour du capteur.
d) Gamme de mesure: 5 OC à 40 OC.
La gamme de mesure de la température de l’air est de 10 OC à
e) Précision de mesure: & 0’5 OC.
60 OC et la précision de + 1 OC.
f) Toute la partie sensible du capteur doit être recouverte
d’une mèche blanche réalisée dans un matériau absorbant
4 Mesure ou estimation du métabolisme
particulièrement bien l’eau (par exemple, le coton).
énergétique’)
g) Le support doit avoir un diamètre de 6 mm et, de facon
La quantité de chaleur produite à l’intérieur du corps est un élé-
à éviter la conduction du support vers le capteur, le support
ment de la contrainte thermique. Sa détermination est donc
doit être recouvert d’une mèche sur 20 mm.
indispensable pour l’estimation de celle-ci. Le métabolisme
énergétique, représentatif de la quantité globale d’énergie con-
h) La mèche doit être tissée en forme de manchon et ajus-
sommée à l’intérieur du corps, en est une bonne estimation
tée avec précision sur le capteur. Un serrage trop fort ou
pour la plupart des situations industrielles (travail extérieur
trop lâche nuit à la précision de la mesure.
négligeable).
il La mèche doit être maintenue en bon état de propreté.
Le métabolisme peut être déterminé
j) La partie inférieure de la mèche doit être trempée dans
-
mesure de la consommation d’oxygène du tra-
soit par
un réservoir d’eau distillée. La longueur libre de la mèche
vailleur;
dans l’air doit être de 20 mm à 30 mm.
-
soit par estimation à partir de tables de références.
k) Le réservoir doit être concu de facon que la température
de l’eau à l’intérieur ne puisse s’élever sous l’effet du rayon-
De par la nature de l’indice WBGT, une estimation du métabo-
nement en provenance de l’environnement.
lisme énergétique à partir de tables de références est suffisante.
L’estimation du métabolisme requiert une certaine habitude et
3.1.2 Capteur de température de globe noir doit, de préférence, être effectuée par des personnes ayant une
expérience dans ce domaine.
La température de globe noir est la température indiquée par un
capteur de température placé au centre d’un globe ayant les À défaut d’une estimation à partir des tables de références, on
caractéristiques suivantes : peut se limiter à classer les activités en cinq grandes classes :
repos, métabolisme faible, métabolisme modéré, métabolisme
a) Diamétre : 150 mm.
élevé, métabolisme très élevé. Le tableau 1 est destiné à facili-
ter une telle classification. Les valeurs indiquées ont été établies
b) Coefficient d’émission moyen : 0’95 (globe noir mat). pour une activité continue.
c) Épaisseur : la plus faible possible.
En cas de difficulté dans l’interprétation des données, le méta-
bolisme réputé le plus précis est le métabolisme mesuré directe-
d) Gamme de mesure : 20 OC à 120 OC.
ment sur l’individu.
1) Une Norme internationale est en cours d’élaboration.
2
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ISO 7243 : 1989 (FI
Tableau 1 - Classification des niveaux de métabolisme
Gamme de métabolisme A4
rapporté à Valeur à retenir
pour une sur-
Exemples
Classe l’unité de sur- face cutanée pour le calcul du
face cutanée moyenne métabolisme moyen
de 1,8 m2
Wlm2 W Wlm2 W
0
1MG65 iv< 117 65 117 Repos
Repos
.
1 Assis à l’aise : travail manuel léger (écriture, frappe
Métabolisme 180 à la machine, dessin, couture, comptabilité); travail
65
faible des mains et des bras (petits outils d’établi, inspec-
tion, assemblage ou triage de matériaux légers); tra-
vail des bras et des jambes (conduite de véhicule
dans des conditions normales, manoeuvre d’un
interrupteur à pied ou d’une pédale).
Debout : perceuse (petites piéces); fraiseuse (peti-
tes pièces); bobinage; enroulement de petites arma-
tures; usinage avec outils de faible puissance; mar-
che occasionnelle (vitesse jusqu’à 3,5 km/h).
2 Travail soutenu des mains et des bras (cloutage,
Métabolisme 130<1M<200 297 remplissage); travail des bras et des jambes
234
modéré (manoeuvre sur chantiers de camions, tracteurs ou
engins); travail des bras et du tronc (travail au mar-
teau pneumatique, accouplement de véhicules, plâ-
trage, manipulation intermittente de matériaux
modérément lourds, sarclage, binage, cueillette de
fruits ou de légumes); poussée ou traction de char-
rettes légères ou de brouettes; marche à une vitesse
de 3,5 km/h à 5,5 km/h; forgeage.
3 Travail intense des bras et du tronc; transport de
414 matériaux lourds; pelletage; travail au marteau;
Métabolisme 2OO
élevé sciage, planage ou ciselage de bois dur; action de
faucher à la main, de creu
...
NORME
ISO
INTERNATIONALE
7243
Deuxième édition
1989-08-01
Ambiances chaudes - Estimation de la
contrainte thermique de l’homme au travail,
basée sur l’indice WBGT (température humide et
de globe noir) _
Hot environments - Estimation of the heat stress on working man, based on the
WBGT-index (wet bulb globe temperature)
Numéro de réfkrence
ISO 7243 : 1989 (FI
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ISO 7243 : 1989 (FI
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est en général confiée aux comités techniques de I’ISO.
Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO col-
labore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I’ISO. Les Normes internationales sont approuvées confor-
mément aux procédures de I’ISO qui requièrent l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 7243 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 159,
Ergonomie.
ition annule et remplace la première 7243 : 19821, dont
Cette deuxième éd éditio In USO
elle constitue une révision mineure.
Les annexes A à D de la présente Norme internationale sont données uniquement à
titre d’information.
0 SO 1989
Droits de reproduction réservés. Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni
utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 l CH-121 1 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
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ISO 7243 : 1989 (FI
,
Introduction
La présente Nor ‘me internationale constitue l’une des Normes internationales d’une
série (énumérée dans l’annexe D) consacrée à l’etude des ambiances thermiques.
Cette série de Normes internationales vise en particulier
- la mise au point des définitions des termes a utiliser dans les méthodes de
mesure, d’essai et d’interprétation, en tenant compte des normes existantes ou en
cours d’élaboration;
- I’é tablissement de spécificatio ins relatives aux méthodes de mesure des para-
mètres physiques caractérisant les ambiances thermiques;
-
la sélection d’une ou de plusieurs méthodes d’interprétation des paramétres;
- l’établissement de valeurs recommandées ou limites d’exposition aux ambian-
ces thermiques dans le domaine du confort et des ambiances extrêmes (chaudes et
froides);
- l’établissement de spécifications relatives aux méthodes de mesure de I’effica-
cité des dispositifs ou procédés de protection individuels ou collectifs contre la cha-
leur et le froid.
Compte tenu de l’intérêt croissant porté aux problémes posés par l’exposition de
l’homme aux ambiances thermiques et de l’existence de peu de documents ou normes
nationales dans ce domaine, il a paru souhaitable de publier la présente Norme interna-
tionale sans attendre la rédaction complète de la série.
L’indice WBGT (de l’anglais «Wet Bulb Globe Temperature))) est l’un des indices empi-
riques représentatifs de la contrainte thermique à laquelle un individu est soumis. II est
facile à déterminer dans un environnement industriel. La méthode d’estimation de la
contrainte basée sur cet indice est un compromis entre le désir d’utiliser un indice trés
précis et la nécessité de pouvoir réaliser facilement des mesures de contrôle en milieu
industriel. Elle est à considérer comme une méthode de dépistage.
Une méthode d’estimation de la contrainte thermique basée sur l’analyse des échanges
de chaleur entre l’homme et l’ambiance permet une approche plus précise de la con-
trainte thermique et une analyse des moyens de protection mais, compte tenu des pos-
sibilités métrologiques actuelles, au detriment d’une mise en œuvre plus longue et diffi-
cile. Une telle méthode doit donc être utilisée soit directement lorsque l’on souhaite
effectuer une analyse approfondie des conditions de travail à la chaleur, soit en com-
plément de la méthode basée sur l’indice WBGT lorsque les valeurs obtenues au cours
de cette première approche dépassent les valeurs repéres indiquées.
La présentation de la méthode d’estimation de la contrainte thermique basée sur
l’indice WBGT ne constitue qu’une étape vers la définition d’un indice présentant les
avantages des deux méthodes réunies. Cependant, un tel indice n’existant pas encore
actuellement, il est apparu opportun de promouvoir dés maintenant une Norme inter-
nationale susceptible d’être utilisée en milieu industriel.
. . .
III
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NORME INTERNATIONALE
ISO 7243 : 1989 (FI
Ambiances chaudes -
Estimation de la contrainte
thermique de l’homme au travail, basée stir l’indice VWGT
(température humide et de globe noir)
1 Domaine d’application
- À l’extérieur des bâtiments en présence d’une charge
solaire :
La présente Norme internationale prescrit une méthode pour
l’estimation de la contrainte thermique subie par une personne
WBGT = 0’7 t,, + 0’2 t, + 0’1 ta
placée en ambiance chaude, permettant un diagnostic rapide et
qui soit facilement utilisable en milieu industriel.
La présente méthode d’estimation de la contrainte thermique
repose sur la mesure de ces différents paramétres et le calcul de
Elle s’applique a l’évaluation de l’effet moyen de la chaleur sur
valeurs moyennes tenant compte de leurs variations spatio-
l’homme pendant une période représentative de son activité,
temporelles éventuelles.
mais elle ne s’applique ni à l’évaluation des contraintes thermi-
ques subies pendant de très courtes périodes, ni à l’évaluation
Les données ainsi recueillies et traitées sont comparées à des
des contraintes thermiques proches des zones de confort.
valeurs repéres à partir desquelles il y a lieu
-
soit de réduire directement la contrainte ou l’astreinte
thermique au poste de travail, par des méthodes appro-
priées;
2 Principe et définition générale
-
soit de procéder à une analyse détaillée de la contrainte
La contrainte thermique à laquelle est soumise une personne
thermique, à partir de méthodes plus elaborées mais aussi
exposée à une ambiance chaude est notamment fonction de la
généralement plus longues et difficiles à mettre en œuvre.
production de chaleur à l’intérieur du corps, par suite d’une
activité physique, et des caractéristiques de l’environnement
Ces valeurs repères correspondent à des niveaux d’exposition
régissant le transfert de chaleur entre l’ambiance et le corps.
auxquels, dans les conditions précisées dans l’annexe A, la
quasi totalité des personnes peuvent être exposées de maniére
La charge thermique interne est le résultat du métabolisme
habituelle sans effet nocif, sous réserve d’absence d’états
énergétique lié à l’activité.
pathologiques préexistants.
Une analyse détaillée de l’incidence de l’environnement sur la
Par ailleurs, la fixation de ces niveaux d’exposition en rapport
contrainte thermique nécessite la connaissance des quatre
avec la santé des personnes ne préjuge en rien de ceux qui
grandeurs fondamentales suivantes : température de l’air, tem-
pourraient être fixés pour d’autres raisons importantes, telles
pérature moyenne de rayonnement, vitesse de l’air, humidité
que l’altération des réactions psychosensorimotrices à la cha-
absolue.[31 Cependant, une estimation globale de cette inci-
leur susceptibles d’entraîner des accidents du travail.
dence peut être faite par la mesure de grandeurs dérivées des
précédentes et fonction des caractéristiques physiques des
capteurs utilisés.
3 Mesure des grandeurs caractéristiques de
l’environnement
L’indice WBGT combine la mesure de deux grandeurs dérivées,
la température humide naturelle (t,,,,,) et la température de
La mesure de l’indice WBGT nécessite la mesure de deux gran-
globe noir (t,), et, pour certaines situations, la mesure d’une
deurs dérivées, la température humide naturelle et la tempéra-
grandeur fondamentale, la température de l’air (t,) (tempéra-
ture de globe noir, et d’une grandeur fondamentale, la tempé-
ture dite
rature de l’air.
dération entre ces différentes grandeurs
- À l’intérieur des bâtiments et à l’extérieur des bâtiments
3.1 Mesure des grandeurs dérivbes
sans charge solaire :
Les informations délivrées par les capteurs de mesure des gran-
WBGT = 0’7 t,, + 0’3 t, deurs dérivées sont toutes choses égales par ailleurs fonction
1
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ISO 7243 : 1989 (FI
des caractéristiques physiques des capteurs utilisés. Ces carac-
Précision de mesure :
e)
téristiques sont spécifiées en 3.1.1 et 3.1.2.
-
gamme 20 OC à 50 OC: & 0’5 OC;
Capteur de température humide naturelle
3.1.1
-
gamme 50 OC à 120 OC: + 1 OC.
La température humide naturelle est la grandeur indiquée par
Tout dispositif de mesure de la température humide naturelle
un capteur de température recouvert d’une mèche humide ven-
ou de la température de globe noir conduisant, après étalon-
tilée naturellement, c’est-à-dire placée dans l’environnement
nage selon les gammes de mesure spécifiées, à des résultats
considéré sans ventilation forcée. La température humide natu-
ayant la même précision pourra également être utilisé.
relle est donc différente de la température thermodynamique,
déterminée avec un psychromètre.
3.2 Mesure de la température de l’air
Les caractéristiques suivantes du capteur doivent être respec-
tées :
La température de l’air, grandeur fondamentale, peut être
mesurée par toute technique appropriée, quelle que soit la
Forme de la partie sensible du capteur: cylindrique.
a)
forme du capteur utilisé. II convient, cependant, de respecter
les précautions de mesure relatives à toute mesure de tempéra-
b) Diamètre extérieur de la partie sensible du capteur:
ture de l’air.
6mm+lmm.
Le capteur de température de l’air doit être, en particulier, pro-
Longueur du capteur: 30 mm +5 mm.
cl
tégé du rayonnement par un dispositif n’entravant pas I’écoule-
ment de l’air autour du capteur.
d) Gamme de mesure: 5 OC à 40 OC.
La gamme de mesure de la température de l’air est de 10 OC à
e) Précision de mesure: & 0’5 OC.
60 OC et la précision de + 1 OC.
f) Toute la partie sensible du capteur doit être recouverte
d’une mèche blanche réalisée dans un matériau absorbant
4 Mesure ou estimation du métabolisme
particulièrement bien l’eau (par exemple, le coton).
énergétique’)
g) Le support doit avoir un diamètre de 6 mm et, de facon
La quantité de chaleur produite à l’intérieur du corps est un élé-
à éviter la conduction du support vers le capteur, le support
ment de la contrainte thermique. Sa détermination est donc
doit être recouvert d’une mèche sur 20 mm.
indispensable pour l’estimation de celle-ci. Le métabolisme
énergétique, représentatif de la quantité globale d’énergie con-
h) La mèche doit être tissée en forme de manchon et ajus-
sommée à l’intérieur du corps, en est une bonne estimation
tée avec précision sur le capteur. Un serrage trop fort ou
pour la plupart des situations industrielles (travail extérieur
trop lâche nuit à la précision de la mesure.
négligeable).
il La mèche doit être maintenue en bon état de propreté.
Le métabolisme peut être déterminé
j) La partie inférieure de la mèche doit être trempée dans
-
mesure de la consommation d’oxygène du tra-
soit par
un réservoir d’eau distillée. La longueur libre de la mèche
vailleur;
dans l’air doit être de 20 mm à 30 mm.
-
soit par estimation à partir de tables de références.
k) Le réservoir doit être concu de facon que la température
de l’eau à l’intérieur ne puisse s’élever sous l’effet du rayon-
De par la nature de l’indice WBGT, une estimation du métabo-
nement en provenance de l’environnement.
lisme énergétique à partir de tables de références est suffisante.
L’estimation du métabolisme requiert une certaine habitude et
3.1.2 Capteur de température de globe noir doit, de préférence, être effectuée par des personnes ayant une
expérience dans ce domaine.
La température de globe noir est la température indiquée par un
capteur de température placé au centre d’un globe ayant les À défaut d’une estimation à partir des tables de références, on
caractéristiques suivantes : peut se limiter à classer les activités en cinq grandes classes :
repos, métabolisme faible, métabolisme modéré, métabolisme
a) Diamétre : 150 mm.
élevé, métabolisme très élevé. Le tableau 1 est destiné à facili-
ter une telle classification. Les valeurs indiquées ont été établies
b) Coefficient d’émission moyen : 0’95 (globe noir mat). pour une activité continue.
c) Épaisseur : la plus faible possible.
En cas de difficulté dans l’interprétation des données, le méta-
bolisme réputé le plus précis est le métabolisme mesuré directe-
d) Gamme de mesure : 20 OC à 120 OC.
ment sur l’individu.
1) Une Norme internationale est en cours d’élaboration.
2
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ISO 7243 : 1989 (FI
Tableau 1 - Classification des niveaux de métabolisme
Gamme de métabolisme A4
rapporté à Valeur à retenir
pour une sur-
Exemples
Classe l’unité de sur- face cutanée pour le calcul du
face cutanée moyenne métabolisme moyen
de 1,8 m2
Wlm2 W Wlm2 W
0
1MG65 iv< 117 65 117 Repos
Repos
.
1 Assis à l’aise : travail manuel léger (écriture, frappe
Métabolisme 180 à la machine, dessin, couture, comptabilité); travail
65
faible des mains et des bras (petits outils d’établi, inspec-
tion, assemblage ou triage de matériaux légers); tra-
vail des bras et des jambes (conduite de véhicule
dans des conditions normales, manoeuvre d’un
interrupteur à pied ou d’une pédale).
Debout : perceuse (petites piéces); fraiseuse (peti-
tes pièces); bobinage; enroulement de petites arma-
tures; usinage avec outils de faible puissance; mar-
che occasionnelle (vitesse jusqu’à 3,5 km/h).
2 Travail soutenu des mains et des bras (cloutage,
Métabolisme 130<1M<200 297 remplissage); travail des bras et des jambes
234
modéré (manoeuvre sur chantiers de camions, tracteurs ou
engins); travail des bras et du tronc (travail au mar-
teau pneumatique, accouplement de véhicules, plâ-
trage, manipulation intermittente de matériaux
modérément lourds, sarclage, binage, cueillette de
fruits ou de légumes); poussée ou traction de char-
rettes légères ou de brouettes; marche à une vitesse
de 3,5 km/h à 5,5 km/h; forgeage.
3 Travail intense des bras et du tronc; transport de
414 matériaux lourds; pelletage; travail au marteau;
Métabolisme 2OO
élevé sciage, planage ou ciselage de bois dur; action de
faucher à la main, de creu
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.