夏季室外溫度對白車車內溫度的影響*

張靜 解文娟 孫玉龍 徐藝芙 婁朋舉

河北省氣象災害防御和環境氣象中心 河北 石家莊 050021

引言

根據公安部統計，2022年全國汽車保有量達3.15億量，與2017年1.8億輛相比，在數量上有飛躍性的變化。汽車作為一種基礎交通工具已經深入到日常生活中，然而汽車除了出行便捷、舒適外，也伴隨著一些危害。其中夏季車內高溫就是其中一種無形的殺手，尤其是在溫室效應加劇，全球氣溫升高，高溫天氣增多，多地最高氣溫刷新的背景下[1-2]。

據美國相關組織統計，從1998年至2022年，美國至少有936名兒童因留在封閉的汽車里而不幸喪生[3]。據國內媒體報道，2017年6月28日至7月13日，僅半個月的時間里，河北竟接連發生4起幼兒遺落在接送車輛內致死事件。2022年，廈門、舟山、南通、無錫等地仍有夏季幼童被滯留車內的事件發生。對此許多專家設計以物聯網、單片機、無線傳感器等為載體的兒童安全監測系統、高溫緊急報警求助裝置[4-6]，能夠為及時解救滯留兒童提供一定幫助。這些系統、裝置的設計大多以溫度傳感器為載體，那么夏季汽車內部溫度究竟能達到多少？針對這個問題，端方勇等對比測量了不同內外飾顏色對車輛暴曬后車內溫度的影響，證實了深色的車身確實比淺色車身更加吸熱[7]；張文燦等發現汽車玻璃貼膜是能減緩溫度的上升，但最終車內溫度仍會升高[8]。以上研究提供了一定參考，但對顏色最淺且有貼膜的白色車輛內部溫度具體變化的研究較少。

本文選取白色轎車為實驗對象，采用控制變量法分析不同條件下車內溫度的變化情況，以便給廣大公眾提供相對更為準確、全面的結果，增強認知并引起重視，從而增強駕乘人員的安全防范意識，減少人員傷亡和財產損失，為減少高溫天氣車內滯留事故發生提供技術參考和支持。

1 實驗設置

1.1 實驗儀器和場地

選用同一廠家、同一型號和批次，測溫范圍為-35~80℃，采樣頻率為1min的溫濕度便攜式自動記錄儀來測量溫度。實驗前對溫濕度便攜式自動記錄儀進行對比校正。選擇河北省氣象局停車場作為實驗場地。

1.2 實驗流程

在夏季6-8月份，將實驗車輛按照實驗所需停放在不同位置，關閉車窗，設定汽車空調溫度為28℃，開啟測溫儀器，當車內溫度達到穩定狀態后，關閉汽車空調和發動機，離開汽車，實驗數據采集工作開始，同期測量實驗場地的環境溫度和濕度。

選擇內飾顏色相同的白色車輛來進行實驗，主要對比不同停放位置對車內溫度的影響；對同一輛白色車輛，對比車內前后座位區域溫度；對比副駕駛側車窗留有4cm縫隙車輛與車窗封閉車輛車內溫度變化情況。

2 實驗結果與分析

2.1 不同停放位置影響

將兩輛白色車輛分別停放在陰涼處和太陽直射處，按照設計的實驗流程操作后，同時對兩輛車開啟溫度觀測，并同期測量室外溫度。2022年6月23日河北省氣象臺發布高溫橙色預警，6月24日繼續發布高溫橙色預警，預警信號于下午升級至紅色，實驗場地觀測的戶外溫度最高可達41.5℃。

觀測結果如圖1所示，處在陽光下的車輛車內溫度在10min內迅速升高到40℃以上，最高竟達到68.3℃。人體最舒適的環境溫度是20~28℃[9-10]，當超過41℃時會嚴重危及生命。即便是白色車輛也無法避免陽光下車內溫度大幅升高的現象。停放于陰涼處的車輛車內溫度雖然隨室外溫度小幅度上升，但實驗期間溫度在37℃以下，初步說明停放位置對車內溫度影響很大，停放在陰涼處能有效減緩夏季車內溫度升高。

圖1 停放不同位置車輛內部溫度變化

2.2 車輛前后座位區域溫度對比

陽光下的白色車輛車內溫度會明顯升高，那同一輛車車內不同位置的溫度變化是否相同？考慮到兒童安全座椅是安裝在車輛后排的，因此本實驗中測量了前后座位區域的溫度[11]。兩組實驗中測溫儀器分別懸掛于副駕駛區域偏擋風玻璃方向和駕駛座后方座位區域，保證測溫儀器探針不與車輛內部結構發生接觸而影響溫度測量。

實驗結果如圖2所示，表明前座與后座區域溫度均隨室外溫度的變化而變化，且變化的過程是趨于同步的，但前座的溫度會稍高于后座。后排座位區域相對低，然而所達到的溫度也遠超人體可承受的范圍，最高溫度甚至超過60℃。

前后座位區域溫差最大可達11.2℃。對6月23日、24日兩天實驗數據進行整理得到圖3，利用4種常見形式函數對前后座溫差與室外溫度關系進行擬合，R2均未超過0.2，說明二者不存在顯著的相關性。但擬合曲線均呈現上升的趨勢，前后座溫差隨室外溫度整體有變大的體現。

圖3 前后座溫差隨室外溫度變化情況圖

2.3 開關車窗車內溫度對比

考慮到兒童滯留車內，監護人可能選擇車窗留下縫隙通風作為防護手段的情況，因此設置車窗完全封閉與車窗打開小縫的對比實驗。實驗中設置副駕駛側的車窗打開，留下4cm左右縫隙，這個縫隙寬度的選擇能夠對車內兒童人身安全不造成傷害同時保證車內的財物安全。

實驗結果如圖4所示，整體副駕駛留縫隙的車輛車內溫度是略低于關窗封閉的車輛，然而隨環境溫度升高，開窗車輛車內溫度仍迅速變化。關窗車輛車內溫度7min內溫度升高至40℃以上，開窗車輛10min內迅速升高到40℃以上，雖然開窗車輛溫度上升略慢于關窗車輛，但溫度最終仍是超過人體能承受的溫度，這說明車窗留縫隙并不能作為防護手段。

圖4 開關車窗車內溫度變化對比

3 結束語

當環境溫度超過35℃時，處在陽光下的白車車內溫度在10min內迅速升高到40℃以上，隨停放時間的增加，淺色車輛也無法避免陽光下車內溫度大幅升高的現象。車內溫度隨時間呈冪函數形式增加。

停放位置的選擇對車內溫度影響很大，將車輛停放在陰涼處能有效減緩夏季車內溫度隨環境溫度的升高。

車輛內部的溫度分布不均，后座區域溫度略低于前座區域，但隨環境溫度的升高，后座區域的溫度仍遠超于人體所能承受的溫度范圍。

車窗留有縫隙的車輛車內溫度略低于關窗封閉的車輛，然而隨環境溫度升高，開窗車輛車內溫度仍迅速上升。