Température au thermomètre-globe mouillé

Technicien militaire vérifiant un appareil donnant la température du thermomètre-globe mouillé à la base navale Corry, en Floride.

L'indice de température au thermomètre-globe mouillé (WBGT, de l'anglais wet-bulb globe temperature) est un indice composite de température utilisé pour estimer les effets de la température, de l'humidité et du rayonnement solaire sur l'homme[1]. C'est le seul indice de température ressentie à tenir compte du rayonnement solaire, contrairement à l’indice de chaleur (heat index) utilisé par le National Weather Service ou à l’indice humidex utilisé par le Service météorologique du Canada.

L'indice WBGT a été élaboré par le United States Marine Corps à Parris Island en 1956 pour réduire le risque de traumatismes liés au stress thermique chez les nouvelles recrues et a été révisé à plusieurs reprises. Il est utilisé en hygiène industrielle, mais aussi par les athlètes et les militaires pour déterminer les niveaux d'exposition à des températures élevées.

Formule

Il est dérivé de la formule suivante[2],[3] :

W B G T = 0 , 7 T w + 0 , 2 T g + 0 , 1 T d {\displaystyle WBGT=0{,}7T_{w}+0{,}2T_{g}+0{,}1T_{d}}

avec

  • T w {\displaystyle T_{w}} la température du thermomètre mouillé, ou température humide naturelle, un indicateur d'humidité ;
  • T g {\displaystyle T_{g}} la température de globe (mesurée avec un thermomètre à globe noir (thermomètre de Missenard ou à boule noire), dont l'organe sensible est en verre noir ou recouvert de noir de fumée de façon à fonctionner approximativement comme un corps noir pour mesurer le rayonnement solaire[4]. Il s'agit de la boule noire au sommet de l'appareil dans l'image du début de l'article) ;
  • T d {\displaystyle T_{d}} la température de l’air mesurée par un thermomètre dont le bulbe est protégé du rayonnement par un écran, comme dans un abri Stevenson. Parfois improprement appelée température sèche ;
  • Les températures peuvent être exprimées, soit en degrés Celsius, soit en degrés Fahrenheit[5].

À l'intérieur, ou lorsque le rayonnement solaire est négligeable, on utilise la formule suivante[3],[6] :

W B G T = 0 , 7 T w + 0 , 3 T g {\displaystyle WBGT=0{,}7T_{w}+0{,}3T_{g}}

Comparaison avec les autres indices

Parce que le WBGT utilise la température de globe, il tient compte non seulement de l'ensoleillement variant dans le temps selon l'angle du soleil mais également indirectement du refroidissement éolien et de la couverture nuageuse. Il s'agit donc d'un indice plus dynamique que l'humidex et l'indice de chaleur qui utilise seulement la température et l'humidité à l'ombre[7].

Valeurs

L’American Conference of Governmental Industrial Hygienists publie des valeurs limites (TLVs) d’exposition qui ont été adoptées par de nombreux gouvernements pour une utilisation sur les lieux de travail. Le processus utilisé pour la détermination du WBGT est également décrit dans la norme ISO 7243, Ambiances chaudes - Estimation du stress thermique sur l'homme au travail, d’après l’indice WBGT[8].

Type de travail versus WBGT maximal[6]
Catégorie Kcal/unité de travail WBGT (°C)
Travail très léger 90 30
Travail léger 150 30
Travail semi-lourd 205 26,7
Travail lourd 350 25
Critères d'exposition au stress thermique (Indice WBGT en °C) pour une semaine de travail de cinq jours à raison de huit heures par jour avec des pauses conventionnelles[9],[10]
Répartition du travail
dans un cycle travail/repos		 Acclimaté Limite d’activité (non acclimaté)
Léger Modéré Lourd Très lourd Léger Modéré Lourd Très lourd
75 à 100 % 31,0 28,0 – – 28,0 25,0 – –
50 à 75 % 31,0 29,0 27,5 – 28,5 26,0 24,0 –
25 à 50 % 32,0 30,0 29,0 28,0 29,5 27,0 25,5 24,5
0 à 25 % 32,5 31,5 30,5 30,0 30,0 29,0 28,0 27,0

Dans des zones à température élevée, certaines bases militaires américaines hissent un drapeau pour indiquer la catégorie de risque thermique en fonction du WBGT. Les militaires publient des recommandations pour l’hydratation et le niveau d'activité physique à ne pas dépasser pour les sujets acclimatés et non acclimatés selon leur équipement, sur la base de l’indice thermique.

Catégorie WBGT °F WBGT °C Couleur du drapeau
1 ≤79,9 ≤26,6 Pas de drapeau
2 80-84,9 26,7-29,4 Vert
3 85-87,9 29,4-31,0 Jaune
4 88-89,9 31,1-32,1 Rouge
5 ≥90 ≥32,2 Noir

Notes et références

  • (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Wet Bulb Globe Temperature » (voir la liste des auteurs).
  1. ↑ Prost G, Davezies P., « L'indice WBGT », Archives des maladies professionnelles de médecine du travail et de sécurité sociale, Paris, Masson, vol. 46, no 1,‎ , p. 45-47 (ISSN 0003-9691, résumé)
  2. ↑ (en) « How hot is hot? How safe is safe? », Zunis Foundation (consulté le )
  3. ↑ a et b Stellman, p. 42.21
  4. ↑ Organisation météorologique mondiale, « Thermomètre à boule noire », sur Eumetcal (consulté le )
  5. ↑ Monod, p. 234
  6. ↑ a et b Province de Hainaut, « WBGT », Gouvernement de Belgique, (consulté le )
  7. ↑ (en) Bureau de Tulsa, OK, « Wet Bulb Globe Temperature », sur National Weather Service (consulté le )
  8. ↑ Stellman, p. 42.22
  9. ↑ « Exposition à la chaleur - Mesures de protection », sur Centre canadien d'hygiène et de sécurité au travail, (consulté le )
  10. ↑ (en) « Technical Manual guidelines (OTM) Section III: Chapter 4 », sur Occupational Safety and Health Administration (consulté le )

Voir aussi

Bibliographie

  • Philippe Mairiaux et Jacques Malchaire (préf. B. Metz), Le travail en ambiance chaude. Principes, outils et méthodes, Paris, Masson, coll. « monographies de médecine du travail » (no 7), , 172 p. (ISBN 978-2-225-82036-6, BNF 35106468, présentation en ligne)
  • Hugues Monod et Bronislaw Kapitaniak, Ergonomie, Paris, Elsevier Masson, , 304 p. (ISBN 2-294-01213-5 et 978-2-294-01213-6, présentation en ligne), p. 234
  • Jeanne Mager Stellman, International Labour Office, Annick Virot, Bureau international du travail, Encyclopédie de sécurité et de santé au travail, Genève, International Labour Organization, , 4 838 p. (ISBN 92-2-209815-3 et 978-92-2-209815-6, lire en ligne)

Liens externes

En français

  • Jérôme Choudin, Nadjia Kechich et Cédric Maurice, Ambiance Thermique : Notion de confort thermique, Université de la méditerranée, coll. « DESS Prévention des risques et nuisances technologiques » (lire en ligne [PDF]).
  • « Ergonomie de l’ambiance physique et psychosociale » [PDF], Diplôme d’ergonomie et de physiologie du travail, sur Ergonomie Jussieu (consulté le ).
  • « Ambiance thermique chaude », Mise en place du projet WBGT à l’Armée luxembourgeoise, sur Réseau Téléinformatique de l'Education Nationale et de la Recherche (consulté le ).
  • « Estimation WBGT à partir humidité relative » [PDF], sur RSPSAT, (consulté le ).

En anglais

  • (en) « The Wet Globe Kit » (consulté le )
  • (en) « Thermal Comfort observations », sur Bureau of Meteorology (consulté le ) : « Inclut une formule approximative du WBGT à partir de la température ambiante et de l'humidité relative »
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