طريقة حساب WBGT (مؤشر الحرارة المركب): في الخارج مع الشمس WBGT = 0.7 × درجة حرارة البصلة الرطبة الطبيعية + 0.2 × درجة حرارة الكرة السوداء + 0.1 × درجة حرارة البصلة الجافة؛ وفي الداخل أو في الخارج بلا شمس WBGT = 0.7 × درجة حرارة البصلة الرطبة الطبيعية + 0.3 × درجة حرارة الكرة السوداء، والوحدة في كل ذلك درجة مئوية (°C).
هاتان المعادلتان مكتوبتان في المادة 3 من «معايير أوقات العمل والراحة للعمال في الأعمال ذات الحرارة المرتفعة» لدينا، وهما المجموعة نفسها التي يستخدمها المعيار الدولي ISO 7243 وأنظمة اليابان وتايلاند. تبدو بسيطة، لكن الصعوبة في الحساب الصحيح هي كيف تُقاس الحرارات الثلاث وأين وكيف يُحسب المتوسط خلال اليوم. يوضح هذا المقال بأسلوب يفهمه الجميع المعادلة والحرارات الثلاث وأمثلة الحساب والأخطاء الشائعة دفعة واحدة.
معادلة WBGT: واحدة للخارج وواحدة للداخل
WBGT ليس رقمًا يقيسه مقياس حرارة واحد، بل جمع للحرارات الثلاث بنسب محددة. والفرق فقط في «هل تسقط عليه الشمس مباشرة»:
| الحالة | المعادلة | الأماكن الشائعة |
|---|---|---|
| في الخارج مع الشمس | WBGT = 0.7 × درجة حرارة البصلة الرطبة الطبيعية + 0.2 × درجة حرارة الكرة السوداء + 0.1 × درجة حرارة البصلة الجافة | مواقع البناء والطرق والأسطح والحقول وأحواض الاستزراع وملاعب المدارس |
| في الداخل، أو في الخارج بلا شمس | WBGT = 0.7 × درجة حرارة البصلة الرطبة الطبيعية + 0.3 × درجة حرارة الكرة السوداء | ورش المصانع والمستودعات والبيوت المحمية وغرف المراجل والأماكن الخارجية في الأيام الغائمة أو في الليل |
للمعادلتين نقطة مشتركة: درجة حرارة البصلة الرطبة الطبيعية تمثل 70%. أي أن الرطوبة العالية وعدم تبخر العرق هما السبب الرئيسي في ارتفاع WBGT؛ أما درجة حرارة الكرة السوداء فتمثل الإشعاع الحراري من الشمس ومصادر الحرارة، بينما درجة حرارة البصلة الجافة (حرارة الهواء العادية) لا تمثل سوى 10%، وهي غائبة تمامًا عن معادلة الداخل. ولهذا لا يمكن اعتبار «حرارة الهواء 33°C» أساسًا مباشرًا للحكم على مخاطر الإجهاد الحراري.
ولأن مجموع المعاملات الثلاثة يساوي 1 تمامًا، تصح المعادلة بالدرجة المئوية أو بالفهرنهايت: إذا كان القياس بالفهرنهايت فالناتج WBGT بالفهرنهايت.
ما الحرارات الثلاث؟ البصلة الجافة والبصلة الرطبة الطبيعية والكرة السوداء
درجة حرارة البصلة الجافة: حرارة الهواء العادية
هي حرارة الهواء التي يقيسها مقياس حرارة عادي في مكان مظلل جيد التهوية، و«33 درجة اليوم» في نشرة الطقس هي درجة حرارة البصلة الجافة.
درجة حرارة البصلة الرطبة الطبيعية: تأثير الرطوبة والرياح
يُلف رأس الاستشعار في مقياس الحرارة بشاش مبلل ويُترك ليتبخر ويتخلص من حرارته بالتهوية الطبيعية في الموقع، وما يُقاس هو درجة حرارة البصلة الرطبة الطبيعية. كلما كان الهواء أجف والرياح أقوى تبخر الماء أسرع وانخفضت درجة حرارة البصلة الرطبة؛ وبالعكس، في الجو الخانق الرطب بلا رياح تقترب درجة حرارة البصلة الرطبة من حرارة الهواء. وهذا يطابق ما يحدث مع تبريد الجسم بالتعرق: لا يبرد الإنسان إلا إذا تبخر العرق.
درجة حرارة الكرة السوداء: الإشعاع الحراري من الشمس ومصادر الحرارة
مقياس الكرة السوداء كرة معدنية مجوفة مطلية بالأسود يُدخل في وسطها مقياس حرارة. وتنص إرشادات وزارة العمل على «كرة معدنية سوداء مجوفة قطرها نحو 15 سنتيمترًا»، كما يرد في الملحق 7 من «لائحة تنفيذ مراقبة بيئة عمل العمال» مقياس كرة سوداء بحجم 6 بوصات؛ ويمكن أن يحل محلها مقياس كرة سوداء بقطر أصغر بعد معايرة فعالة. تمتص الكرة السوداء الأشعة المباشرة من الشمس والإشعاع الحراري المنعكس من الأرض والجدران والمنبعث من الآلات، ولذلك تكون درجة حرارتها تحت الشمس الحارقة أعلى كثيرًا من حرارة الهواء.
تحتاج الكرة السوداء إلى وقت حتى تسخن وتستقر، فإذا قُرئت فور وضعها كانت القراءة منخفضة. وتوصي مواد وزارة الصحة والعمل والرفاه اليابانية بتركها 15 دقيقة فصاعدًا قبل القراءة؛ وعند القياس بجهاز محمول انتظروا أيضًا حتى تستقر القيم بحسب دليل الاستخدام.
مثال حسابي لـ WBGT: 33°C نفسها، فما الفرق؟
فيما يلي مجموعة أرقام افتراضية للتوضيح (القيم الفعلية بحسب القياس في الموقع). في عصر اليوم نفسه، كانت حرارة الهواء 33°C ودرجة حرارة البصلة الرطبة الطبيعية 27°C في الحالتين، والفرق فقط هل سقطت الشمس على الموضع:
| الموضع | البصلة الجافة | البصلة الرطبة الطبيعية | الكرة السوداء | تطبيق المعادلة | WBGT |
|---|---|---|---|---|---|
| منطقة أعمال حديد التسليح تحت الشمس | 33°C | 27°C | 50°C | 0.7×27＋0.2×50＋0.1×33＝18.9＋10.0＋3.3 | 32.2°C |
| تحت مظلة بجانب كوخ العمال | 33°C | 27°C | 35°C | 0.7×27＋0.3×35＝18.9＋10.5 | 29.4°C |
حرارة الهواء متطابقة، لكن WBGT يختلف بنحو 3°C تقريبًا. وبمقارنة ذلك بالعمل المتوسط في «معايير أوقات العمل والراحة للعمال في الأعمال ذات الحرارة المرتفعة»: عند 29.4°C تلزم راحة 25% من كل ساعة، وعند 32.2°C تلزم راحة 50%. أي أن في الموقع نفسه والوقت نفسه، يختلف ترتيب الراحة بحسب هل تصل الشمس إلى الموضع أم لا. ولمعرفة المقابل لكل شدة عمل راجعوا «كيف تُنظَّم أوقات الراحة وفق WBGT؟».
كيف يُحسب متوسط WBGT خلال اليوم (المتوسط الموزون زمنيًا)
يعمل العامل خلال اليوم في مواضع مختلفة، ويتغير WBGT مع الوقت. والمعتمد في الأنظمة هو «المتوسط الموزون زمنيًا لمؤشر الحرارة المركب»: يُضرب WBGT في كل فترة في زمن العمل في تلك الفترة، ثم تُجمع النتائج وتُقسم على إجمالي زمن العمل.
مثلًا عامل أمضى صباحًا ساعتين في الداخل لتحضير المواد (WBGT يساوي 30.0°C)، ثم 3 ساعات في الخارج قبيل الظهر وبعده (WBGT يساوي 32.0°C)، ثم ساعة في مكان مظلل لإنهاء العمل بعد الظهر (WBGT يساوي 29.0°C):
（30.0×2＋32.0×3＋29.0×1）÷（2＋3＋1）＝185÷6≈30.8°C
وتنص المادة 5 من «معايير أوقات العمل والراحة للعمال في الأعمال ذات الحرارة المرتفعة» إضافة إلى ذلك على أنه إذا تعرض العامل بشكل متواصل لأكثر من ساعة فيُحسب المتوسط الموزون زمنيًا لكل ساعة؛ وفي حالة التعرض المتقطع يُحسب على أساس ساعتين.
هل يلزم القياس عند الرأس والبطن والكاحل كلٌّ على حدة؟
في معظم الحالات يكفي ارتفاع واحد. طريقة المعيار الدولي ISO 7243 هي: إذا لم يكن الفرق بين أعلى المكان وأسفله كبيرًا، يكفي قياس مرة واحدة عند ارتفاع البطن؛ وإذا كان فرق الحرارة كبيرًا (مثل أرض شديدة السخونة أو مصدر حرارة فوق الرأس) فيُقاس عند الرأس والبطن والكاحل كلٌّ على حدة، ويُحسب بالصيغة «الرأس + 2 × البطن + الكاحل، ثم القسمة على 4». والارتفاعات الثلاثة للعمل وقوفًا نحو 1.7 متر و1.1 متر و0.1 متر.
تُركَّب المحطات الثابتة عادةً قرب ارتفاع نشاط العاملين، لتمثل البيئة الحرارية في موضع الأشخاص؛ والمهم اختيار الموضع الصحيح، فلا توضع في المكتب أو تحت ظل شجرة أو بعيدًا عن منطقة العمل.
هل يمكن حساب WBGT من الحرارة والرطوبة فقط؟
يمكن تقديره تقريبيًا فقط، ولا يكون دقيقًا. فدرجة حرارة الكرة السوداء تمثل من 20% إلى 30% من وزن WBGT، أي أشعة الشمس والإشعاع الحراري؛ ومع حرارة الهواء والرطوبة فقط لا يُعرف هل الموقع تحت الشمس وهل توجد رياح. فمثلًا لدى مكتب الأرصاد الجوية الأسترالي معادلة تقريبية تستخدم حرارة الهواء والرطوبة فقط، وهو يذكر بنفسه أنها لا تراعي شدة أشعة الشمس ولا سرعة الرياح، ولا تصلح إلا مرجعًا.
وأدوات حساب WBGT على الإنترنت وتطبيقات الهاتف غالبًا ما تستخدم أيضًا حرارة محطات الأرصاد ورطوبتها وإشعاع الشمس المتوقع لتقدير WBGT «الإقليمي»، لا القيمة الفعلية في موضع عملكم. وقد وجدت دراسة القياس لدى وزارة العمل أن القيم المقيسة فعليًا في البيوت الشبكية بالمزارع أعلى بوضوح من القيم المتوقعة في شبكة معلومات الوقاية في الأعمال ذات الحرارة المرتفعة، ولذلك يُوصى بالقياس الميداني لـ WBGT عند الحاجة.
إذا كان لديكم الحرارة والرطوبة فقط، فإن ما تتيحه أنظمة تايوان هو الاستعانة بجدول «مؤشر الحرارة» للحكم على مستوى خطر الإجهاد الحراري، وللفرق بين الاثنين راجعوا «ما هو مؤشر الحرارة؟ وما الفرق بينه وبين WBGT».
5 أخطاء شائعة عند حساب WBGT
- استخدام معادلة الداخل في الخارج تحت الشمس الحارقة: عند وجود الشمس تُستخدم المعادلة 0.7/0.2/0.1.
- اعتبار البصلة الرطبة العادية (السيكرومتر المهوّى) هي البصلة الرطبة الطبيعية: البصلة الرطبة الطبيعية تُقاس بالتهوية الطبيعية في الموقع، وقيمتها عادةً أعلى من البصلة الرطبة ذات التهوية القسرية.
- قراءة الكرة السوداء قبل أن تستقر: درجة حرارة الكرة السوداء الموضوعة حديثًا منخفضة، فيُقلَّل تقدير WBGT.
- موضع القياس بعيد جدًا عن منطقة العمل: القياس في المكتب أو تحت ظل شجرة يعطي رقمًا جميلًا، لكنه ليس الحرارة التي يتحملها العمال.
- قياس مرة واحدة واعتباره ممثلًا لليوم كله: تبلغ الحرارة ذروتها عادةً قبيل الظهر وبعده، وبمجرد أن تتوقف الرياح أو تنقشع الغيوم يقفز WBGT، ولا يُرى التغير إلا بالقياس المتواصل.
إذا لم تريدوا الحساب بأنفسكم: استخدموا معدات مراقبة تحسب تلقائيًا
يتطلب القياس بجهاز محمول أن يذهب شخص إلى الموقع وينتظر استقرار القيم ويدوّن السجلات ثم يقارن بنفسه بالجداول للحكم. وعندما يلزم الاهتمام بالموقع يوميًا، فإن الطريقة الأقل جهدًا هي معدات مراقبة ثابتة تقيس وتحسب تلقائيًا وتُشعر تلقائيًا عند تجاوز الحد.
Heat Safety Guardian من YenProtek نظام لتنبيه مخاطر الإجهاد الحراري طورته الشركة ذاتيًا، يحسب مؤشر WBGT فورًا، وعند تجاوز الحد يشغّل إنذارًا صوتيًا ضوئيًا في الموقع وإشعار LINE. يقيس في الوقت نفسه حرارة الهواء والرطوبة ودرجة حرارة الكرة السوداء وسرعة الرياح واتجاهها، ويحوّلها إلى WBGT وفق معادلات حرارة الهواء والرطوبة ودرجة حرارة الكرة السوداء؛ وهو يعمل بالطاقة الشمسية ويرسل البيانات عبر NB-IoT، فلا يحتاج موقع البناء إلى توصيلات كهرباء، ويُحفظ في السحابة كل إنذار مع بيانات البيئة لحظتها. للمواصفات والأسئلة الشائعة راجعوا صفحة منتج Heat Safety Guardian؛ وللاختيار بين الأجهزة المحمولة والمحطات الثابتة راجعوا «كيف تختار جهاز WBGT؟»؛ ولمعرفة التهيئة والتكلفة يمكنكم زيارة «التسعير عبر الإنترنت».
الأسئلة الشائعة
س1: ما معادلة WBGT؟
في الخارج مع الشمس: WBGT = 0.7 × درجة حرارة البصلة الرطبة الطبيعية + 0.2 × درجة حرارة الكرة السوداء + 0.1 × درجة حرارة البصلة الجافة. في الداخل أو في الخارج بلا شمس: WBGT = 0.7 × درجة حرارة البصلة الرطبة الطبيعية + 0.3 × درجة حرارة الكرة السوداء. والمرجع هو المادة 3 من «معايير أوقات العمل والراحة للعمال في الأعمال ذات الحرارة المرتفعة».
س2: في الداخل توجد آلات شديدة الحرارة، أي معادلة أستخدم؟
استخدموا معادلة الداخل (0.7 × البصلة الرطبة الطبيعية + 0.3 × الكرة السوداء). فالحرارة المشعة من الآلات تنعكس على درجة حرارة الكرة السوداء، ووزن الكرة السوداء في معادلة الداخل 0.3، وهو أعلى منه في معادلة الخارج.
س3: هل يمكن حساب WBGT بالفهرنهايت؟
نعم. مجموع معاملات المعادلة الثلاثة يساوي 1، وإذا استُخدمت الحرارات الثلاث بالفهرنهايت فالناتج WBGT بالفهرنهايت. وتستخدم المدارس الرياضية ومواقع البناء في الولايات المتحدة الفهرنهايت غالبًا.
س4: ما حجم مقياس الكرة السوداء؟ وكم يُترك قبل القراءة؟
المعيار كرة معدنية سوداء مجوفة قطرها نحو 15 سنتيمترًا (6 بوصات)، ويمكن أن يحل محلها مقياس كرة سوداء بقطر أصغر بعد معايرة فعالة. تحتاج الكرة السوداء إلى وقت لتستقر، وتوصي مواد وزارة الصحة والعمل والرفاه اليابانية بتركها 15 دقيقة فصاعدًا قبل القراءة.
س5: هل يمكن استخدام WBGT الذي أجده في تطبيق الهاتف أو موقع إلكتروني مباشرة؟
يمكن اعتباره مرجعًا لمعرفة «كم الحرارة اليوم تقريبًا»، لكنه في الغالب قيمة إقليمية مقدَّرة من بيانات الأرصاد الجوية، لا القيمة الفعلية في موضع عملكم. وفي المواضع المعرضة للشمس أو المغلقة أو القريبة من مصادر الحرارة، يكون WBGT الفعلي أعلى غالبًا، ويلزم القياس في الموقع عند الحاجة.
س6: ما الذي أقارن به بعد حساب WBGT؟
في الأعمال ذات الحرارة المرتفعة في الأماكن المغلقة، تُقارَن نسبة العمل والراحة في كل ساعة بحسب شدة العمل (خفيف أو متوسط أو ثقيل) وفق المادة 5 من «معايير أوقات العمل والراحة للعمال في الأعمال ذات الحرارة المرتفعة»؛ وفي الأعمال الخارجية تُتخذ الإجراءات بحسب مستوى خطر الإجهاد الحراري في دليل إدارة السلامة والصحة المهنية. للتفاصيل راجعوا «كيف تُنظَّم أوقات الراحة وفق WBGT؟» و«أنظمة مخاطر الإجهاد الحراري وغراماتها».
للاستزادة: سلسلة WBGT ومخاطر الإجهاد الحراري
- ما هو WBGT؟ تحليل شامل لمؤشر الحرارة المركب (النظرة العامة للسلسلة)
- كيف تُنظَّم أوقات الراحة وفق WBGT؟ جدول مقارنة معايير أوقات العمل والراحة في الأعمال ذات الحرارة المرتفعة
- ما هو مؤشر الحرارة؟ جدول مؤشر الحرارة ومستوياته والفرق عن WBGT
- أنظمة مخاطر الإجهاد الحراري وغراماتها: ما الذي يجب على صاحب العمل فعله وفق قانون السلامة المهنية الجديد 2026
- كيف تُقدَّم طلبات دعم مخاطر الإجهاد الحراري؟
- كيف تختار جهاز WBGT؟ مقارنة بين الأجهزة المحمولة والمحطات الثابتة
- كيف تُدار مخاطر الإجهاد الحراري في مواقع البناء؟ قائمة الوقاية من ضربة الشمس في المواقع
المراجع
- وزارة العمل، «معايير أوقات العمل والراحة للعمال في الأعمال ذات الحرارة المرتفعة»، المادتان 3 و5 (قاعدة بيانات الأنظمة الوطنية).
- وزارة العمل، «القياس الفوري للوقاية من مخاطر الإجهاد الحراري: طريقة مقترحة لقياس WBGT في الأعمال ذات الحرارة المرتفعة»، 2025-08-26.
- وزارة العمل، «لائحة تنفيذ مراقبة بيئة عمل العمال»، الملحق 7.
- ISO 7243:2017, Ergonomics of the thermal environment — Assessment of heat stress using the WBGT index.
- وزارة الصحة والعمل والرفاه اليابانية، مواد الوقاية من ضربة الحرارة في أماكن العمل (مدة وضع مقياس الكرة السوداء).
تاريخ تحديث هذا المقال: 2026-11-10.
