ISO/TS 13732-2:2001

Ergonomics of the thermal environment — Methods for the assessment of human responses to contact with surfaces — Part 2: Human contact with surfaces at moderate temperature

This part of ISO/TS 13732 presents principles and methods for predicting the thermal sensation and degree of discomfort for people where parts of the body are in contact with solid surfaces at moderate surface temperatures (approximately 10 °C to 40 °C). It deals with the thermal sensation for contacts of the hand, foot and for the sitting position on the floor.

Ergonomie des ambiances thermiques — Méthodes d'évaluation de la réponse humaine au contact avec des surfaces — Partie 2: Contact humain avec des surfaces à température modérée

La présente partie de l'ISO/TS 13732 présente des principes et des méthodes de prévision de la sensation thermique et du degré d'inconfort éprouvés par l'individu lorsque des parties du corps sont en contact avec des surfaces solides, à des températures de surface modérées (approximativement 10 °C à 40 °C). Elle traite de la sensation thermique au contact de la main, du pied et en position assise au sol.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 21-Mar-2001
• ICS: 13.180 - Ergonomics
• Technical Committee: ISO/TC 159/SC 5 - Ergonomics of the physical environment
• Drafting Committee: ISO/TC 159/SC 5 - Ergonomics of the physical environment
• Current Stage: 9060 - Close of review
• Completion Date: 04-Jun-2027

Standards Content (Sample)

TECHNICAL ISO/TS
SPECIFICATION 13732-2
First edition
2001-03-15
Ergonomics of the thermal environment —
Methods for the assessment of human
responses to contact with surfaces —
Part 2:
Human contact with surfaces at moderate
temperature
Ergonomie des ambiances thermiques — Méthodes d'évaluation de la
réponse humaine au contact avec des surfaces —
Partie 2: Contact humain avec des surfaces à température modérée
Reference number
©
ISO 2001
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Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO
member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical
committees. Each 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, governmental 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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards adopted
by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
In other circumstances, particularly when there is an urgent market requirement for such documents, a technical
committee may decide to publish other types of normative document:
� an ISO Publicly Available Specification (ISO/PAS) represents an agreement between technical experts in an
ISO working group and is accepted for publication if it is approved by more than 50 % of the members of the
parent committee casting a vote;
� an ISO Technical Specification (ISO/TS) represents an agreement between the members of a technical
committee and is accepted for publication if it is approved by 2/3 of the members of the committee casting a
vote.
An ISO/PAS or ISO/TS is reviewed every three years with a view to deciding whether it can be transformed into an
International Standard.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this part of ISO/TS 13732 may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO/TS 13732-2 was prepared by Technical Committee ISO/TC 159, Ergonomics, Subcommittee SC 5,
Ergonomics of the physical environment.
ISO/TS 13732 consists of the following parts, under the general title Ergonomics of the thermal environment —
Methods for the assessment of human responses to contact with surfaces:
— Part 1: Human contact with hot surfaces
— Part 2: Human contact with surfaces at moderate temperature
Introduction
Contact between bare skin and solid surfaces may cause thermal discomfort depending upon the part of the body
in contact, the temperature of the material and the type of material. It may also increase the risk when handling
machines, hand tools and in the home. Bare skin in contact with metal at room temperatures may cause a cold
sensation, while contact with wood may feel comfortable. The sensation and discomfort felt should be taken into
account when designing and constructing handrails, handles of vehicles, hand tools, floor materials in spaces
where people walk with bare feet and children play on the floor. In this part of ISO/TS 13732, some fundamental
ergonomic data are presented to help the prediction of thermal sensation and discomfort caused by contact with
surfaces in the moderate temperature range.
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TECHNICAL SPECIFICATION ISO/TS 13732-2:2001(E)
Ergonomics of the thermal environment — Methods for the
assessment of human responses to contact with surfaces —
Part 2:
Human contact with surfaces at moderate temperature
1 Scope
This part of ISO/TS 13732 presents principles and methods for predicting the thermal sensation and degree of
discomfort for people where parts of the body are in contact with solid surfaces at moderate surface temperatures
(approximately 10 °Cto40 °C).
It deals with the thermal sensation for contacts of the hand, foot and for the sitting position on the floor.
2 Normative reference
The following normative document contains provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this part of ISO/TS 13732. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these
publications do not apply. However, parties to agreements based on this part of ISO/TS 13732 are encouraged to
investigate the possibility of applying the most recent edition of the normative document indicated below. For
undated references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC
maintain registers of currently valid International Standards.
EN 563, Safety of machinery — Temperatures of touchable surfaces — Ergonomics data to establish temperature
limit values for hot surfaces.
3 Parameters which influence the thermal sensation by contact
It is important to take 3.1 to 3.5 into account when predicting the thermal sensation.
3.1 Skin temperature and environmental temperature
In a warm environment, a cool surface may feel comfortable; conversely, in a cool environment a warm surface
may feel comfortable. Thus, the thermal sensation on making contact with a surface is influenced by the ambient
temperature. The same surface may feel cool or warm depending on the temperature of the body part making
contact. So, the ambient temperature and skin temperature will both influence the thermal sensation.
3.2 Body part and type of object in contact
The surface temperature for comfort depends on the type of object (floor, handle), the body part (hand, foot) and
the surface material (metal, wood). The body part in contact with the object and surface material shall be known in
order to predict the thermal sensation.
3.3 Contact duration and contact pressure
The temperature of the skin in contact with a surface may change with the duration of the contact and,
consequently, the thermal sensation may change with time. The duration of contact shall therefore be determined
to predict the thermal sensation. For example, the duration of contact between the foot and the floor in a living room
may be for more than 10 min when standing or for less than 1 min when walking; contact between the hand and a
door knob may be for only a few seconds. The temperature of the skin, when in contact under high pressure, is
higher in the case of a warmer surface and lower in the case of a cooler surface, than for a low contact pressure,
due to the restricted circulation of blood in the capillary vessels. In the case of a high contact pressure of a long
duration of contact in moderate temperature conditions, local discomfort, and even tissue damage, may be caused
at temperatures below the pain threshold (see EN 563).
3.4 Surfaces with or without a heat source
There are three typical cases:
� a surface without a heat source, when the surface temperature is close to the ambient temperature (handle,
handrail, hand tool, furniture);
� a surface with heating to obtain a comfortable surface temperature higher than the ambient temperature (floor
heating, seat heating);
� a surface with a cooling source to obtain a surface temperature lower than the ambient temperature (floor
cooling, ice-bag).
The surface temperature and the type of heat supply to the surface are important factors for the prediction of
thermal sensation. It should be noted that a basic difference exists between electrical heating and water-based
heating. In the case of electrical heating, a certain heat input is provided independently of the surface temperature.
A water-based heating system will not produce temperatures higher than the water temperature.
3.5 Contact coefficient and thermal diffusivity
The thermal sensation by contact depends on the surface materials, even if the materials are at the same
temperature. The contact temperature, t , which results from the contact between two solid objects at different
k
temperatures, can be calculated as:
t =(b � t + b � t )/(b + b ) (1)
k 1 1 2 2 1 2
where
t is the initial temperature of object 1, in degrees Celsius;
t is the initial temperature of object 2, in degrees Celsius;
b is the contact coefficient of object 1, in watts hour to the power 0,5 per square metre degree Celsius;
b is the contact coefficient object 2, in watts hour to the power 0,5 per square metre degree Celsius.
The contact coefficient is calculated as
0,5
bc����� (2)
� �
where
� is the thermal conductivity, in watts per metre degree Celsius;
c is the specific heat, in joules per kilogram degree Celsius;
� is the specific mass, in kilograms per cubic metre.
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The heat flow, q, between the surfaces, expressed in watts per square metre, is calculated as:
11bb�
qt��()t (3)
bb�
� �
where
� is the time after contact, in hours.
As a hand, foot or any other part of the body is not a rigid solid object, these equations may not accurately predict
the contact temperature and the heat flow for the skin in contact with an object.
The non-steady state heat conduction of a material depends on the th
...

SPÉCIFICATION ISO/TS
TECHNIQUE 13732-2
Première édition
2001-03-15
Ergonomie des ambiances thermiques —
Méthodes d'évaluation delaréponse
humaine au contact avec des surfaces —
Partie 2:
Contact humain avec des surfaces
à température modérée
Ergonomics of the thermal environment — Methods for the assessment of
human responses to contact with surfaces —
Part 2: Human contact with surfaces at moderate temperature
Numéro de référence
©
ISO 2001
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Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comité membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude aledroit de fairepartie ducomité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec la Commission
électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI, Partie 3.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptéspar lescomités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication
comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres votants.
Dans d'autres circonstances, en particulier lorsqu'il existe une demande urgente du marché,uncomité technique
peut décider de publier d'autres types de documents normatifs:
� une Spécification publiquement disponible ISO (ISO/PAS) représente un accord entre les experts dans un
groupe de travail ISO et est acceptée pour publication si elle est approuvée par plus de 50 % des membres
votants du comité dont relève le goupe de travail;
� une Spécification technique ISO (ISO/TS) représente un accord entre les membres d'un comité technique et
est acceptée pour publication si elle est approuvée par 2/3 des membres votants du comité.
Les ISO/PAS et ISO/TS font l'objet d'un nouvel examen tous les trois ans afin de décider éventuellement de leur
transformation en Normes internationales.
L'attention est appelée sur le fait que certains des élémentsdelaprésente partie de l'ISO/TS 13732 peuvent faire
l'objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de
ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
La Spécification technique ISO/TS 13732-2 a étéélaborée par le comité technique ISO/TC 159, Ergonomie,
sous-comité SC 5, Ergonomie de l'environnement physique.
L'ISO/TS 13732 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Ergonomie des ambiances
thermiques — Méthodes d'évaluationdelaréponse humaine au contact avec des surfaces:
— Partie 1: Contact humain avec des surfaces chaudes
— Partie 2: Contact humain avec des surfaces à température modérée
Introduction
Un contact entre la peau nue et des surfaces solides peut entraîner un inconfort thermique qui dépend de la partie
du corps en contact, de la température du matériau et du type de matériau. Il peut également accroîtrelerisque
encouru lors de la manipulation de machines, d’outils à main et en situation domestique. Un contact entre la peau
nue et un métal, à la température de la pièce, peut engendrer une sensation de froid, alors qu’un contact avec du
bois peut se révéler agréable. Il convient de prendre en considération ces sensations et inconforts lors de la
conception et la construction de mains courantes, de poignées de véhicules, d’outils à main ainsi que de matériaux
de revêtement de sol dans les endroits où les individus marchent pieds nus et où les enfants jouent sur le sol. La
présente partie de l’ISO/TS 13732 présente des données ergonomiques de base aidant à la prévision de la
sensation et de l’inconfort thermiques au contact avec des surfaces, dans la gamme des températures modérées.
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SPÉCIFICATION TECHNIQUE ISO/TS 13732-2:2001(F)
Ergonomie des ambiances thermiques — Méthodes d'évaluation
de la réponse humaine au contact avec des surfaces —
Partie 2:
Contact humain avec des surfaces à température modérée
1 Domaine d'application
La présente partie de l’ISO/TS 13732 présente des principes et des méthodes de prévision de la sensation
thermique et du degré d’inconfort éprouvés par l’individu lorsque des parties du corps sont en contact avec des
surfaces solides, à des températures de surface modérées (approximativement 10 °C à 40 °C).
Elle traite de la sensation thermique au contact de la main, du pied et en position assise au sol.
2Référence normative
Le document normatif suivant contient des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite, constituent des
dispositions valables pour la présente partie de l'ISO/TS 13732. Pour les références datées, les amendements
ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s’appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes aux accords
fondés sur la présente partie de l'ISO/TS 13732 sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer l’édition la plus
récente du document normatif indiqué ci-après. Pour les références non datées, la dernière édition du document
normatif en référence s’applique. Les membres de l'ISO et de la CEI possèdent le registre des Normes
internationales en vigueur.
EN 563, Sécurité des machines — Températures des surfaces tangibles — Données ergonomiques pour la fixation
de températures limites des surfaces chaudes.
3 Paramètres influençant la sensation thermique au contact
Pour la prévision de la sensation thermique, prendre en considération les paragraphes 3.1 à 3.5.
3.1 Température de la peau et température ambiante
Dans un environnement chaud, une surface froide peut sembler agréable; inversement, une surface chaude peut
sembler agréable dans un environnement froid. Par conséquent, la sensation thermique au contact d’une surface
est influencée par la température ambiante. Une surface identique peut entraîner une sensation de fraîcheur ou de
chaleur selon la température de la partie du corps en contact. Ainsi, la température ambiante et la température de
la peau influencent toutes deux la sensation thermique.
3.2 Partie du corps et type d’objet en contact
La température de surface adéquate au confort dépend du type d’objet (sol, poignée), de la partie du corps (main,
pied), du matériau (métal, bois). La partie du corps en contact avec l’objet et la nature du matériau de surface
doivent être connues pour prévoir la sensation thermique.
3.3 Durée du contact et pression du contact
La température de la peau en contact avec une surface peut varier en fonction de la duréedu contact,et par
conséquent la sensation thermique peut varier avec le temps. La durée du contact doit donc être déterminéeafin
de prévoir la sensation thermique. Par exemple, la durée du contact entre le pied et le sol dans un salon peut être
supérieure à 10 min en position debout ou inférieure à 1min si l’on marche; la duréed’un contact entre la main et
une poignée de porte peut n’être que de quelques secondes. La température de la peau, lorsque la pression du
contact est élevée, est supérieure, dans le cas d’une surface plus chaude, et inférieure, dans le cas d’une surface
plus froide, à celle résultant d’une pression faible, étant donné le moindre débit sanguin dans les vaisseaux
capillaires. Dans le cas d’un contact à pression élevéeetd’une longue durée de contact dans des conditions de
température modérée, un inconfort local, voire une lésion des tissus, peuvent apparaître à des températures
inférieures au seuil de la douleur (voir EN 563).
3.4 Surfaces avec ou sans source de chaleur
Trois cas courants se présentent:
� une surface sans source de chaleur, lorsque la température de surface est proche de la température ambiante
(poignée, main courante, outil à main, mobilier);
� une surface dotéed’un dispositif de chauffage permettant d’obtenir une température de surface agréable,
supérieure à la température ambiante (chauffage par le sol, chauffage par le siège);
� une surface dotéed’une source de refroidissement, permettant d’obtenir une température de surface inférieure
à la température ambiante (refroidissement par le sol, poche à glace).
La température de surface et le type d’apport de chaleur sont des facteurs importants pour la prévision de la
sensation thermique. Il convient de noter la différence fondamentale entre le chauffage électrique et le chauffage
par eau. Dans le cas du chauffage électrique, une certaine quantité de chaleur est fournie, indépendamment de la
température de surface. Dans le cas du système de chauffage par eau, les températures produites ne seront pas
supérieures à la température de l’eau.
3.5 Coefficient de contact et diffusivité thermique
La sensation thermique au contact dépend des matériaux de surface, même si ces derniers ont une température
identique. La température de contact, t , entre deux objets solides de températures différentes, expriméeen
k
degrés Celsius, peut être calculéedelafaçon suivante:
t =(b � t + b � t )/(b + b ) (1)
k 1 1 2 2 1 2
où
t est la température initiale de l’objet1,en degrésCelsius;
t est la température initiale de l’objet2,en degrésCelsius;
b est le coefficient de contact de l’objet 1, en watts heures à la puissance 0,5 par mètre carré degré
Celsius;
b est le coefficient de contact de l’objet 2, en watts heures à la puissance 0,5 par mètre carré degré
Celsius.
2 © ISO 2001 – Tous droits réservés

Le coefficient de contact, b,exprimé en watts heures à la puissance 0,5 par mètre carré degré Celsius, est calculé
de la façon suivante:
0,5
b =(�� c� �) (2)
où
� est la conductivité thermique, en watts par mètre degré Celsius;
c est la chaleur massique, en joules par kilogramme degré Celsius;
� est la masse volumique, en kilogrammes par mètre cube.
Le flux de chaleur, q, entre les surfaces, exprimé en watts par mètre carré, est calculé de la façon suivante:
bb�
qt��()t (3)
bb�
� �
où
� est le temps après le contact, en heures.
Étant donné qu’une main, un pied ou toute autre partie du corps n’est pas un objet solide et rigide, ces équations
peuvent ne pas prévoir de façon précise la température de contact et le flux de chaleur pour la peau en contact
avec un objet.
La conduction thermique transitoire d’un mat
...