兒童乘員車內(nèi)滯留熱傷害研究①

朱 航， 馬志雄， 董麗萍， 武修英

(1.同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院，上海 201804;2.上海機(jī)動(dòng)車檢測(cè)中心，上海 201804)

0 引言

中國(guó)2012年至少有10名幼兒被遺忘在校車內(nèi)導(dǎo)致中暑死亡，2013年據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)已有3個(gè)兒童死于校車滯留熱中暑;據(jù)舊金山州立大學(xué)不完全統(tǒng)計(jì)，美國(guó)1998～2012年平均每年有38名兒童因滯留車內(nèi)熱窒息死亡[1]，2013年已有43童死于車內(nèi)滯留熱窒息[2].

為了研究?jī)和藛T在乘用車和校車車內(nèi)可能受到的熱傷害，以及在人體較適宜環(huán)境溫度下乘用車是否不會(huì)對(duì)兒童造成熱傷害，本文通過(guò)車內(nèi)溫度試驗(yàn)，得到了不同溫度下乘用車和校車車內(nèi)溫度變化數(shù)據(jù)，研究了打開(kāi)車窗、車身顏色、內(nèi)飾顏色對(duì)乘用車車內(nèi)溫度變化的影響.

1 試驗(yàn)方法

1.1 不同環(huán)境溫度下乘用車車內(nèi)溫度試驗(yàn)

在4月12日到8月9日期間進(jìn)行15次試驗(yàn)，試驗(yàn)天氣均晴朗，環(huán)境溫度22～38℃.將試驗(yàn)車輛停放在能保證陽(yáng)光照射的空地上，為了盡量減少陽(yáng)光直射對(duì)車內(nèi)溫度的影響，將車頭調(diào)整到東偏南45°方向.為保證試驗(yàn)準(zhǔn)確，將溫度傳感器(本試驗(yàn)所用溫度傳感器為K型熱電偶)安裝在與幼兒嘴部位置平均高度處，本試驗(yàn)參考美國(guó)幼兒嘴部位置高度，即距離座椅平面380mm高度處[3].安裝好 K型熱電偶和數(shù)據(jù)采集儀器后開(kāi)始試驗(yàn)，試驗(yàn)進(jìn)行3h.

1.2 開(kāi)車窗對(duì)車內(nèi)溫度影響對(duì)比試驗(yàn)

在環(huán)境溫度為38℃時(shí)，使用兩輛同款車進(jìn)行車窗開(kāi)閉對(duì)比試驗(yàn)，其中一輛車關(guān)閉車窗，另一輛車，打開(kāi)后排兩側(cè)車窗，試驗(yàn)進(jìn)行一小時(shí)，記錄數(shù)據(jù).

1.3 同車型不同車身顏色、內(nèi)飾顏色對(duì)車內(nèi)

溫度影響對(duì)比試驗(yàn) 在晴朗天氣下，同時(shí)使用四輛同車型不同車身顏色、內(nèi)飾顏色的車進(jìn)行溫度試驗(yàn)，以獲得車身顏色和車內(nèi)飾顏色對(duì)車內(nèi)溫度變化的影響情況，試驗(yàn)進(jìn)行3h.試驗(yàn)車編號(hào)如表1所示:

表1 同車型不同車身顏色、內(nèi)飾顏色對(duì)車內(nèi)溫度影響對(duì)比試驗(yàn)試驗(yàn)車編號(hào)

1.4 校車車內(nèi)溫度試驗(yàn)

在晴轉(zhuǎn)多云天氣下進(jìn)行校車溫度試驗(yàn).

在前排、中間、后排座位各放置溫度傳感器，對(duì)比不同位置溫度變化.

2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

圖1 不同環(huán)境溫度下乘用車車內(nèi)溫度試驗(yàn)結(jié)果

圖2 各試驗(yàn)車內(nèi)溫度上升量平均值(環(huán)境溫度:22℃－38℃)

圖3 開(kāi)車窗對(duì)車內(nèi)溫度影響對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果

圖4 同車型不同車身顏色、內(nèi)飾顏色對(duì)車內(nèi)溫度影響對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果

圖5 校車車內(nèi)溫度試驗(yàn)結(jié)果

2.1 不同環(huán)境溫度下乘用車車內(nèi)溫度試驗(yàn)

由試驗(yàn)結(jié)果曲線圖1可知，各環(huán)境溫度下關(guān)閉車門后溫度都會(huì)迅速上升，15min后車內(nèi)溫度即達(dá)到試驗(yàn)最大溫度升高量的75%，40min后車內(nèi)溫度增長(zhǎng)趨于平緩.不考慮平均相對(duì)濕度和平均風(fēng)速對(duì)體感溫度的影響，環(huán)境溫度為22℃時(shí)的人體體感溫度較適宜[4]，但車內(nèi)溫度在1h內(nèi)會(huì)上升到40℃以上，說(shuō)明在涼爽的環(huán)境溫度下車內(nèi)滯留依然是危險(xiǎn)的.

2.2 開(kāi)車窗對(duì)車內(nèi)溫度影響對(duì)比試驗(yàn)

由試驗(yàn)曲線圖3可知，在環(huán)境溫度約為38℃下，試驗(yàn)開(kāi)始后5min鐘后打開(kāi)車窗38mm的試驗(yàn)車溫度上升到49℃，打開(kāi)車窗的試驗(yàn)車溫度上升到47℃，前者溫度上升速率高于后者，20min后打開(kāi)車窗的試驗(yàn)車和未打開(kāi)車窗的試驗(yàn)車溫度變化趨于一致.因此綜上說(shuō)明，打開(kāi)車窗(此處指車窗留一定間隙)并不能達(dá)到降低車內(nèi)溫度的目的.

2.3 同車型不同車身顏色、內(nèi)飾顏色對(duì)車內(nèi)溫度影響對(duì)比試驗(yàn)

由試驗(yàn)結(jié)果圖4可知，車身顏色為黑色、內(nèi)飾顏色為深色的試驗(yàn)車在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后30min內(nèi)的溫度增長(zhǎng)速率明顯高于車身顏色為黑色、內(nèi)飾顏色為淺色以及車身顏色為淺色、內(nèi)飾顏色為深色的試驗(yàn)車，同為黑色車身的兩輛試驗(yàn)車，1h后深色內(nèi)飾車車內(nèi)溫度比淺色內(nèi)飾高5℃左右.除此以外，同為銀色車身的兩輛試驗(yàn)車在試驗(yàn)3h內(nèi)溫度變化較一致.以上說(shuō)明內(nèi)飾顏色對(duì)車內(nèi)溫度的影響較大，車身顏色、內(nèi)飾顏色都為深色時(shí)，車內(nèi)溫度升高最明顯.

2.4 校車車內(nèi)溫度試驗(yàn)

由試驗(yàn)結(jié)果圖5可知，校車副駕駛、前排、中間、后排4個(gè)位置試驗(yàn)過(guò)程中溫度變化速率以及變化量相差不大，說(shuō)明位置對(duì)校車車內(nèi)溫度影響不大.試驗(yàn)環(huán)境溫度為34℃，試驗(yàn)開(kāi)始5min后校車車內(nèi)溫度達(dá)到38℃，30min后達(dá)到42℃，2h后溫度達(dá)到50℃，溫度基本不再上升.

3 結(jié)論

(1)不考慮平均相對(duì)濕度和平均風(fēng)速對(duì)體感溫度的影響，環(huán)境溫度22℃為人體較適宜體感溫度，但車內(nèi)溫度在1h內(nèi)會(huì)上升到40℃以上，說(shuō)明在較低的環(huán)境溫度下滯留車內(nèi)依然是危險(xiǎn)的.

(2)打開(kāi)車窗并不能達(dá)到降低車內(nèi)溫度的目的.

(3)針對(duì)同一車型，內(nèi)飾顏色對(duì)車內(nèi)溫度的影響較大，車身顏色、內(nèi)飾顏色都為深色時(shí)，車內(nèi)溫度升高最明顯.

(4)校車副駕駛、前排、中間、后排4個(gè)位置試驗(yàn)過(guò)程中溫度變化速率以及變化量相差不大，說(shuō)明位置對(duì)校車車內(nèi)溫度影響不大.試驗(yàn)環(huán)境溫度為34℃，試驗(yàn)開(kāi)始5min后校車車內(nèi)溫度達(dá)到38℃，30min后達(dá)到42℃，2小時(shí)后溫度達(dá)到50℃，溫度基本不再上升.

[1]Null J.Hyperthermia fatalities.Golden Gate Weather Services;2003.Available at:http://ggweather.com/heat/hyperthermia2003.htm.Accessed November 2，2003.

[2]National Highway Traffic Safety Administration.2004 motor vehicle occupant protection facts－ children[R].DOTHS 810 654，2006.

[3]Catherine McLaren，Jan Null and James Quinn.Heat Stress From EnclosedVehicles:ModerateAmbientTemperatures Cause.Significant Temperature Rise in Enclosed Vehicles.PEDIATRICS Vol.116 No.1 July 2005.

[4]徐大海，朱蓉.人對(duì)溫度、濕度、風(fēng)速的感覺(jué)與著衣指數(shù)的分析研究[J].應(yīng)用氣象學(xué)報(bào)，2000，11(4).

[5]陳輝，黃卓，田華，等.高溫中暑氣象等級(jí)評(píng)定方法[J].應(yīng)用氣象學(xué)報(bào)，2009.08，20(4).