印度马哈拉施特拉邦Jalna地区低收入家庭室内热应激评估：屋顶材料与降温策略的影响研究

推荐：本研究针对气候变化下印度农村地区室内热应激问题，通过监测RCC（钢筋混凝土）、铁皮和茅草屋顶住宅的温湿度数据，计算湿球黑球温度(WBGT)，发现铁皮屋顶住宅热风险时长(>27.8°C)达9小时/日，显著高于RCC(7小时)和茅草屋顶(6小时)。研究证实吊扇可使夜间WBGT降低1.1-1.5°C，为制定农村住房热适应政策提供实证依据。

　　

随着全球气候变暖加剧，印度等热带地区面临日益严峻的热浪威胁。马哈拉施特拉邦Jalna地区作为典型半干旱带，夏季气温常达42-43°C，当地69%的农村住房采用铁皮屋顶，这种高导热材料使室内热环境进一步恶化。然而现有研究多关注户外热暴露，对低收入群体主要活动场所——室内环境的热应激机制缺乏系统评估。Premsagar Prakash Tasgaonkar团队在《Indoor Environments》发表的研究，首次通过实证分析揭示了不同屋顶材料对室内热环境的差异化影响。

研究团队采用HOBO UX100-011温湿度记录仪，以10分钟间隔监测31户典型农村住宅（10户RCC、20户铁皮、1户茅草）2021年4-8月数据，结合自动气象站(AWS)的太阳辐射参数，创新性应用Carter算法估算湿球黑球温度(WBGT)。通过分层随机抽样确保样本涵盖不同社会经济地位家庭，数据记录仪安装于居民主要活动区域（1.2-2米高度），并模拟吊扇运行状态（风速>3 m/s）评估降温效果。

3.1 箱线图分析揭示屋顶材料的关键影响

数据显示铁皮屋顶住宅日均热风险时长（WBGT>27.8°C）达9小时，85%家庭超过RCC住宅中位数7小时。极端热暴露天数（≥6小时/日）铁皮屋顶高达117天，显著多于RCC（66-91天）和茅草屋顶（76天）。

3.2 降温设备的时空差异性效应

吊扇在12:00-22:00降温效果有限，但凌晨至上午（00:00-10:00）和傍晚（19:00-23:00）可使WBGT显著降低：铁皮屋顶降1.1°C，茅草和RCC分别降1.4°C和1.5°C。这种时段特异性提示需优化设备使用策略。

3.3 热风险的昼夜分布规律

铁皮屋顶午后（13:00-18:00）热风险达5小时，RCC夜间（19:00-23:00）仍保持3小时暴露。茅草屋顶虽午后出现4小时峰值，但全天累计风险最低，体现传统材料的生态适应性。

3.4 累积分布函数验证材料特性

概率分析显示30%RCC和35%茅草屋顶住宅热风险<5小时，而铁皮屋顶55%风险集中在7-12小时。值得注意的是，6-7%RCC住宅会出现19-24小时持续热暴露，反映混凝土的热滞留特性。

这项研究突破性地量化了印度农村住房的热应激差异，为气候适应性建筑标准提供关键参数：铁皮屋顶因高导热性导致"热陷阱"效应，而茅草屋顶通过多孔结构和低热质量实现自然调节。尽管采用近似算法估算WBGT存在局限，但研究仍揭示出被动降温（如增加屋檐遮阳）与主动措施（优化风扇使用时段）的协同潜力。成果对修订印度农村住房政策、制定精准化热健康预警具有里程碑意义，尤其为缺乏空调资源的低收入群体指明低成本适应路径。后续研究可扩大茅草屋顶样本量，并探索秸秆复合板材等新型生态材料的应用潜力。