كاربرد پرتو مادون قرمز به جاي پرتو خورشيدي در معادله شاخص استرس محيطي در محيط خارج از ساختمان

Application of Infrared Radiation Instead of Solar Radiation in the Environmental Stress Index Equation in Outdoor Weather Conditions

مقدمه: در بسياري از محيط هاي كار، به خصوص در فصل تابستان، ارزيابي استرس حرارتي ضروري است. پژوهش حاضر با هدف امكان سنجي كاربرد پرتوهاي مادون قرمز به جاي شدت پرتو خورشيدي در معادله شاخص استرس محيطي انجام شد. روش ها: اين مطالعه مقطعي در ماه هاي خرداد تا آبان سال 1392 از ساعت 8 تا 18 در شرايط آب و هوايي شهر اصفهان انجام شد. شدت پرتو مادون قرمز در 4 جهت اصلي و بالا و پايين كره مسي ترمومتر گويسان اندازه گيري شد. همچنين، دماي تر، دماي خشك و دماي گويسان اندازه گيري گرديد. سپس، شاخص دماي تر گويسان (WBGT يا Wet bulb globe temperature) و شاخص استرس محيطي بر اساس شدت پرتو مادون قرمز (ESIIR يا Environmental stress index) به جاي پرتو خورشيدي محاسبه شد. از آزمون هاي آماري همبستگي Pearson و رگرسيون براي تحليل داده ها استفاده گرديد. يافته ها: بين شاخص ESIIR و شاخص WBGT در هر 6 جهت همبستگي بالايي وجود داشت (P<0.01). مقدار ضريب همبستگي بين دو شاخص براي هر 6 جهت برابر 0.963 به دست آمد. برآورد شاخص WBGT از متغير پيش بيني كننده شاخص ESIIR از طريق معادله WBGT=0.959 ESIX + 1.427 امكان پذير بود (R2=0.94). نتيجه گيري: براي ارزيابي استرس گرمايي در محيط هاي كاري خارج از ساختمان، شاخص ESI IR كه بر اساس دماي خشك، رطوبت نسبي و شدت پرتو مادون قرمز محاسبه شد، برآورد كننده خوبي براي شاخص WBGT است.

Background: In many work environments, especially in the summer, heat stress assessment is necessary. The present research aimed to determine the feasibility of the application of infrared (IR) beams instead of the intensity of solar radiation in the environmental stress index (ESI) equation. Methods: This cross-sectional study was performed from 8 am to 18 pm from June to October 2013 in the weather conditions of Isfahan, Iran. IR intensity was measured in 4 main directions and top and bottom of the globe thermometer. Moreover, wet bulb temperature, dry bulb temperature, and globe temperature were measured. The wet bulb globe temperature (WBGT) and environmental stress index (ESIIR) were calculated based on the IR intensity instead of solar radiation. Pearson correlation test and regression analysis were used to analyze the data. Findings: The results showed that there is high correlation between WBGT and ESIIR in all 6 directions (P > 0.01). The correlation coefficients between the two indices were 0.963 for all 6 directions. The estimate of WBGT of ESIIR, the predictor variable, was gained through the following equation, WBGT = 0.959 ESIIR + 1.427 (R2 = 0.94). Conclusion: To evaluate heat stress in the outdoor work environment, ESIIR, calculated based on dry bulb temperature, relative humidity, and IR, is a good estimator for WBGT.