MICROCLIMA E BENESSERE

Microclima e benessere : valutazione del rischio

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Sono in grado di supportarvi nella valutazione del microclima e del grado di benessere dei lavoratori , anche ai fini di quanto stabilito dal Decreto 81 del 2008 inerente la sicurezza negli ambienti di lavoro .

 

Ai fini della valutazione di questo agente fisico , svolgo sopralluoghi e misurazioni in tutto il territorio nazionale .

 

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Il COMFORT TERMICO viene definito dalla ASHRAE ( American Society of Heating Refrigeratine and Air Conditioning Engineers INC ) come una condizione di benessere psicofisico dell’individuo rispetto all’ambiente in cui vive ed opera.

 

La valutazione di tale stato soggettivo può essere oggettivata e quantificata mediante l’utilizzo di indici integrati che tengono conto sia dei parametri microclimatici ambientali (Ta , Tr , Va, Rh), sia del dispendio energetico ( dispendio metabolico MET ) connesso all’ attività lavorativa , sia della tipologia di abbigliamento ( isolamento termico CLO ) comunemente utilizzato.

 

 

Tabella 1: Parametri ambientali ed individuali che caratterizzano il rapporto individuo-ambiente

 

 

 

• Microclima

Viene definito " microclima " l'insieme delle caratteristiche fisiche dell' aria dell' ambiente in cui viviamo. Normalmente, dato che la nostra attività avviene prevalentemente in ambienti chiusi, il microclima descrive le proprietà qualitative dell'aria di tale ambiente confinato.

 

La necessità delle misure microclimatiche deriva dall'intento di confrontare le condizioni dell' ambiente in cui operiamo con la nostra situazione di comfort .

 

Infatti l' organismo umano deve sempre mantenere una certa costanza termica , in contrasto con l'azione dell' ambiente esterno . Temperatura , umidità , ventilazione possono modificare anche fortemente il nostro equilibrio termico .

 

Quando il nostro organismo deve attuare procedure "forti" per ristabilire l' equilibrio termico (per esempio attraverso la sudorazione o, al contrario, attraverso i brividi) si hanno situazioni di disagio che portano a disturbi di varia gravità e comunque a una diminuzione della capacità lavorativa .

 

In generale, il nostro corpo produce sempre calore (le perdite della macchina corpo umano ); inoltre il corpo deve difendersi dal calore/freddo proveniente dall' ambiente esterno .

 

La difesa consiste, nel caso di temperatura in aumento , nella dispersione del calore che avviene principalmente attraverso convezione , irraggiamento ed evaporazione ( respirazione, sudorazione ). Nel caso di temperatura in diminuzione , attraverso la reazione muscolare (brividi) tendente a produrre calore .

 

La sensazione umana di benessere termo igrometrico in ambienti civili e di lavoro dipende principalmente da:

 

·           temperatura ;

·           umidità relativa ;

·           velocità aria ;

·           energia termica radiante ;

·           attività fisica svolta ;

·           vestiario e relativo isolamento termico dello stesso.

 

Ci sono poi altri fattori che influenzano lo stato di benessere come: rumore , luce , qualità dell'aria ( contenuto di gas diversi sia come qualità che come quantità da quelli dell’aria pura ), ecc. Tali fattori sono oggetto di indagini separate.

 

 

• Descrizione di alcuni parametri

   

·        temperatura del bulbo secco a ventilazione naturale : è la temperatura misurata da una sonda in aria libera , ma protetta dalla energia radiante ambientale (la sonda cioè deve essere contenuta in un involucro non idoneo ad assorbire le radiazioni infrarosse , ad esempio acciaio inox );

 

·         temperatura del globotermometro (o del globo nero ): si ottiene tramite una sonda di temperatura sistemata all'interno di una sfera di rame , a parete sottile , verniciata in nero opaco . Costituendo un corpo nero quasi perfetto, riceverà, trascorso il tempo necessario, tutto il calore radiante proveniente dall'ambiente . La costruzione particolare di questa sonda dovrebbe simulare l'assorbimento di energia radiante del corpo umano .

 

·         umidità relativa percentuale: è il rapporto tra la pressione parziale del vapore d’acqua attuale e quello di saturazione ; oppure viene definita come rapporto tra la quantità di vapore d'acqua nell'aria ambiente e la massima quantità di vapore d'acqua che potrebbe essere contenuta nello stesso ambiente senza che si verifichi condensazione .

 

·         Temperatura operativa: temperatura uniforme di una cavità nera fittizia nella quale un occupante scambierebbe per irraggiamento e convezione la stessa quantità di energia termica che scambia nell'ambiente reale non uniforme .

 

·         Temperatura media radiante: temperatura media delle pareti interne di un ambiente o, meglio, di tutti quegli elementi di tale ambiente caratterizzati da una temperatura diversa da quella del corpo umano.

 

 

 

• Inquadramento legislativo

   

La tutela dei lavoratori rispetto agli agenti microclimatici appare in due sezioni distinte del D.Lgs 81/08 : nel Titolo VIII , all'interno della famiglia dei rischi fisici e nell' Allegato IV , dove sono espressi concetti sull' adeguatezza delle condizioni microclimatiche e di qualità dell'aria dei luoghi di lavoro .

 

Il Legislatore, quando inserisce il microclima tra gli agenti normati dal Titolo VIII , intende agire nei confronti dei rischi da stress termico , regolamentando gli ambienti in cui, a causa di sfavorevoli condizioni microclimatiche , può determinarsi un pregiudizio per la salute dei lavoratori . Questi ambienti termici sono detti “vincolati” , perché esistono vincoli di natura produttiva (ad esempio la fusione di metalli ) o vincoli di natura ambientale (ad esempio i lavori in ambienti angusti o ambienti outdoor ) che, di fatto, impediscono che si possano stabilire condizioni di comfort ideali e/o personalizzati .

 

Diversamente, nell’inserire anche il microclima tra i parametri regolamentati dell'Allegato IV , si intende dettare le regole intorno ai requisiti degli ambienti termici “moderabili”, ovvero dove il raggiungimento del comfort non è impedito a priori da esigenze produttive o ambientali .

 

La legislazione nazionale, D.Lgs 81/08 , fornisce indicazioni di carattere generale in merito all’ aerazione , alla temperatura e all’ umidità dei luoghi di lavoro e, nell’ Allegato IV , relativo ai requisiti dei luoghi di lavoro , sono indicate le seguenti prescrizioni :

 

-        aerazione dei luoghi di lavoro chiusi , tenuto conto dell’ attività svolta . I lavoratori devono disporre di aria salubre in quantità sufficiente , garantita preferibilmente da aperture naturali o, dove non possibile, da impianti di aerazione ;

 

-        nel caso di utilizzo di impianto di aerazione , esso deve essere sempre funzionante e dotato di apposito sistema di controllo per la segnalazione dei guasti ;

 

-        gli impianti di condizionamento dell’aria o di ventilazione forzata non devono provocare disagio nei lavoratori a causa di correnti d’aria fastidiose ;

 

-        gli stessi impianti devono essere controllati periodicamente e sottoposti a manutenzione , pulizia e sanificazione per la tutela dei lavoratori ;

 

-        qualsiasi sedimento o sporcizia che potrebbe comportare un pericolo immediato per la salute dei lavoratori dovuto all’ inquinamento dell’aria respirata deve essere eliminato rapidamente ;

 

 

In merito alla temperatura dei locali nello stesso allegato viene indicato quanto segue :

-        la temperatura dei locali di lavoro deve essere adeguata all’organismo umano considerando l’ attività svolta ;

-        bisogna tenere conto dell’ influenza del grado di umidità e del movimento dell’aria nel giudizio sulla temperatura adeguata;

-        la temperatura dei locali di riposo , dei locali per il personale di sorveglianza , dei servizi igienici , delle mense e dei locali di pronto soccorso deve essere conforme alla destinazione specifica di questi locali;

-        le finestre , i lucernari e le pareti vetrate non devono essere causa di eccessivo soleggiamento , tenendo conto dell’ attività svolta ;

-        dove non è possibile modificare la temperatura dell’intero ambiente si deve intervenire alla tutela del lavoratore con tecniche localizzate o con mezzi personali di protezione .

 

Nel punto e) del paragrafo 2 dell’Allegato XXXIV viene specificato infine che, sia le condizioni microclimatiche che le attrezzature in dotazione nel posto di lavoro , non devono essere causa di discomfort per i lavoratori .

 

 

 

• Normative di riferimento

·                ISO 7730 “ ambienti termici moderati - determinazione degli indici PMV e PPD e specifiche per le

                                     condizioni di benessere termico ”;

 

·                ISO TR 11079 “ valutazione degli ambienti freddi ”;

 

·                ISO 7933 “ hot environments - 8996 ( UNI EN 28996 ) determination of metabolic heat production - 9886

                                     thermal strain - DIS 11399 ergonomics of thermal environment – DIS 12894 medical

                                     supervision for individuals exposed to extreme hot ”;

 

·                ISO 10551 “ subjective judgements scales - NP 14505 – DIS 9920 clothing - ISO 13731 vocabulary and

                                      symbols - EN 563 ”;

 

·                ISO 7726 ( UNI EN 27726 ) “ thermal environments , Instruments and methods for measuring phisical

                                   quantities ”;

 

·                ASHRAE/ANSI 55-92 “ requisiti del microclima per il benessere termico delle persone ”;

 

·                ASHRAE/ANSI 62-89 ” apporto di aria di rinnovo e purezza dell’aria immessa ”.

 

 

• Parametri necessari per la determinazione del bilancio termico

 

 

CARICO DI LAVORO

 

Può essere determinato utilizzando le seguenti unità di misura :

 

1.    kcal/h (1 kcal/h = 1,163 W)

 

        con questa unità viene espressa la potenza media oraria erogata da un soggetto durante un’ attività lavorativa .

 

2.    MET (1 MET = 58,15 W/m2)

 

        con questa unità viene espressa la potenza totale media erogata da un individuo durante un’ attività lavorativa

        divisa per la superficie corporea dell’individuo .

 

 

IMPEDENZA TERMICA

 

L’ impedenza termica del vestiario è misurata in CLO ;

 

1 CLO = gradiente termico di 0,18 °C su un’area di 1 m² attraversata da un flusso termico di 1 kcal/h .

 

 

• Indici di comfort termico

 

I parametri che maggiormente influenzano l' equilibrio termico corporeo sono:

 

1.    la temperatura dell'aria ambiente : più bassa è la temperatura , maggiore sarà la dispersione ; minore è la differenza di temperatura tra aria esterna e temperatura corporea , minore sarà la dispersione e, a temperature elevate , sarà l'ambiente esterno che cederà calore al nostro corpo .

 

2.    l' umidità relativa : l’ umidità relativa influenza la dispersione del calore del corpo umano attuata per evaporazione : infatti tale dispersione per evaporazione sarà favorita da un ambiente secco , mentre sarà resa difficile in un ambiente umido .

 

3.    la velocità dell'aria : essa favorisce la dispersione di calore del corpo umano per convezione ed evaporazione . Ovviamente, un eccessivo valore della velocità dell'aria , porterà ad un effetto negativo .

 

Le misure di questi parametri , presi singolarmente, non sono tuttavia idonee a descrivere in modo completo la situazione microclimatica ideale per il comfort di un ambiente .

 

In pratica si ricorre quindi ad INDICI in cui vengono combinati in vario modo i valori dei parametri microclimatici .

 

 

INDICI DI FANGER

 

Sono indici numerici di valutazione qualitativa e sono:

 

PMV = Predicted Mean Vote : è il valore medio previsto della sensazione soggettiva di benessere . Esprime il giudizio medio di qualità termica relativo alle condizioni microclimatiche in esame, espresso in una scala di sensazione termica a 7 punti (-3 = molto freddo …… 0 = neutro …... +3 = molto caldo ).

 

In questo modo si ha direttamente la percezione della qualità dell’ ambiente termico .

 

 

 

 

All’ indice PMV risulta direttamente associato un secondo indice noto come PPD , esso è definito come segue:

 

 

PPD = Predicted Percentage Dissatisfied : indica la percentuale di soggetti che si ritengono insoddisfatti dalle condizioni microclimatiche in esame secondo i parametri indicati nella seguente Figura 1.

 

La relazione fra PPD e PMV , mostrata in Figura 1, è data dall’espressione:

 

PPD = 100 – 95 × exp – (0,03353 × PMV⁴ + 0,2179 × PMV²)

 

dalla quale si deduce che esiste un valore minimo di PPD pari al 5% in corrispondenza di PMV = 0.

 

 

 

Figura 1:  Percentuale prevista di insoddisfatti ( PPD ) in funzione del voto medio previsto ( PMV )

 

 

 

 

• Indici di stress termico - Valori guida

 

Nella norma UNI EN ISO 7730 viene introdotto il concetto di categoria : un ambiente termico può essere classificato come A, B e C in base ai requisiti che gli indici di qualità , globali e locali , riescono a soddisfare. Per appartenere a una data categoria , nell’ ambiente devono essere verificati contemporaneamente tutti i criteri della stessa.

 

Il discomfort locale è la valutazione del disagio provocato da un fastidioso riscaldamento o raffreddamento percepito in una particolare parte del corpo .

 

Gli indici che analizzano questo tipo di disagio sono quattro:

 

-     DR ( Draught Rating ): percentuale prevista di persone infastidite dalla corrente d’aria ;

 

-     PD ( Percentage of Dissatisfied ) per differenza verticale di temperatura ;

 

-     PD ( Percentage of Dissatisfied ) per la temperatura del pavimento ;

 

-     PD ( Percentage of Dissatisfied ) per l’ asimmetria radiante da soffitto caldo , da parete fredda , da soffitto freddo , da parete calda .

 

 

La categoria A identifica le condizioni , o intervalli , più stringenti e quindi quella di miglior qualità . Nella tabella sotto sono riportate le percentuali massime ammissibili di insoddisfatti , suddivise per le tre rispettive classi di qualità ( categorie ).

 

 

 

Categoria	Comfort globale		Discomfort locale
	PPD %	PMV	DR %	PD
				differenza verticale di temperatura	temperatura pavimento	asimmetria radiante
A	<6	-0.2<PMV<+0.2	<10	<3	<10	<5
B	<10	-0.5<PMV<+0.5	<20	<5	<10	<5
C	<15	-0.7<PMV<+0.7	<30	<10	<15	<10

 

 

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