Microclima e comfort termico

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Cosa si intende con Microclima e comfort termico?

Quali sono le condizioni ideali per ottenere benessere termico sul luogo di lavoro?

Introduzione

Si definisce microclima l’insieme degli aspetti fisici che caratterizzano l’aria degli ambienti confinati, esso è infatti il complesso dei parametri ambientali che condizionano lo scambio termico tra l’individuo e l’ambiente in cui si trova:

  • temperatura,
  • umidità relativa,
  • e velocità dell’aria.

Unitamente all’inquinamento dell’aria indoor (inquinamento di ambienti confinati non industriali), il microclima influisce in maniera significativa sulla qualità degli ambienti in cui si vive e si lavora, e di conseguenza sul benessere delle persone.

Lo stato di piena soddisfazione nei confronti dell’ambiente in cui ci si trova, anche detto benessere termico (o comfort termico), costituisce una condizione indispensabile e prioritaria per il conseguimento del benessere generale dell’individuo.

Nello stato di benessere termico il soggetto non avverte sensazioni né di caldo né di freddo; il comfort termico è quindi definito come

condizione mentale di soddisfazione nei riguardi dell’ambiente.

Bilancio termico

Le condizioni microclimatiche rappresentano un importante fattore ergonomico da tenere sotto controllo, perché possono arrecare un notevole disagio ai lavoratori. La maggior parte della popolazione trascorre infatti molto tempo all’interno di edifici chiusi, lamentando spesso disagi riferibili agli aspetti microclimatici dei locali ove svolge la propria attività.

L’essere umano (che è omeotermo) mantiene automaticamente i valori di temperatura interna del corpo entro un campo ristretto, compreso tra 35,8°C e 37,2°C.

Questo intervallo termico garantisce le condizioni di salute e benessere dell’individuo.

Affinché la temperatura del corpo umano possa restare costante è necessario che il bilancio termico sia uguale a zero, cioè che la quantità di calore prodotta e assunta dall’organismo, sia uguale a quella trasferita all’ambiente.

Il complesso delle variabili microclimatiche condiziona lo scambio termico dell’uomo con l’ambiente e influenza la percezione dell’ambiente termico da parte degli occupanti.

Variabili soggettive

Oltre ai fattori fisici indicati in testa all’articolo, vi sono importanti variabili individuali o soggettive:

  • il metabolismo dell’organismo (dispendio metabolico),
  • il vestiario indossato (isolamento termico del vestiario),
  • il tipo di attività svolta (percentuale di energia metabolica impiegata per l’esecuzione di operazioni fisiche).

Queste variabili influiscono in maniera significativa sulla sensazione di benessere termico dell’individuo, e vanno tenute in considerazione.

Per valutare il grado di discomfort all’interno degli ambienti di lavoro è necessario determinare con precisione i valori di tutte le grandezze microclimatiche, sia oggettive che soggettive.

Sistema di termoregolazione

Il sistema di termoregolazione del corpo umano, situato nella zona del cervello denominata ipotalamo, svolge la funzione di regolare gli scambi termici tra corpo umano e ambiente, e mantenere costante la temperatura interna. (v. anche def. Treccani).

Quando fa troppo caldo, il sistema di termoregolazione innesca una serie di meccanismi in grado di cedere calore all’esterno, mentre quando fa troppo freddo, interviene limitando la dispersione del calore.

Il microclima può influenzare questi scambi termici tra l’individuo e l’ambiente, e in alcune situazioni può ostacolare i meccanismi di termoregolazione.

Ad esempio:

  • elevati valori di umidità dell’aria in estate possono aumentare il disagio correlato alla sensazione di caldo: l’elevata presenza di vapore acqueo nell’aria ostacola l’evaporazione dell’acqua contenuta nel sudore, che rappresenta il processo fondamentale per il corpo umano per disperdere il calore in eccesso.
  • il vento può aumentare il disagio correlato alla sensazione di freddo. Ciò è legato al fatto che il vento aumenta la velocità con cui il corpo disperde calore.

La cosiddetta temperatura percepita, ossia la sensazione di “caldo” o di “freddo”, è quindi legata non solo alla temperatura effettiva ma anche alle altre condizioni ambientali.

Benessere termico

Quando il corpo umano, con poco impegno da parte dei meccanismi di termoregolazione, non prova sensazione di freddo o di caldo, significa che l’individuo si trova in uno stato di soddisfazione nei confronti dell’ambiente detto “benessere termico”.

Tale condizione ottimale si verifica solo se i parametri ambientali temperatura, umidità relativa e velocità dell’aria sono opportunamente graduati. La ventilazione, può influenzare i parametri microclimatici e svolge un ruolo importante nel processo di termoregolazione del corpo umano e nel garantire situazioni di comfort ambientale.

Benessere microclimatico e comfort ambientale si riferiscono alla condizione ambientale in cui l’aria interna è percepita come ottimale dalla maggior parte degli occupanti dal punto di vista delle proprietà sia fisiche (temperatura, umidità, ventilazione) che chimiche (aria “pulita” o “fresca”).

Ambienti termici moderati

Gli ambienti termici si suddividono convenzionalmente in ambienti severi (caldi o freddi) e ambienti moderati.

Negli ambienti termici severi le condizioni microclimatiche possono compromettere gravemente la salute dei lavoratori.

Gli ambienti moderati caratterizzano in genere gli uffici e non comportano rischio di stress termico:

  • mancano importanti scambi termici fra soggetto e ambiente,
  • le condizioni microclimatiche sono omogenee e poco variabili,
  • l’attività fisica svolta è modesta,
  • il vestiario indossato è alquanto uniforme.

Questo tipo di ambienti termici non compromette l’incolumità dei lavoratori, ma può essere fonte di disagio e alterarne il benessere psico-fisico con riduzione della performance lavorativa.

In questi ambienti la misura delle condizioni microclimatiche si effettua per valutare gli indici di comfort termico.

Riferimenti di legge

Non esistono riferimenti di legge che obbligano al rispetto di determinati valori di tali indici. In mancanza di limiti di legge si fa riferimento alla normativa tecnica nazionale ed internazionale, in particolare la UNI EN ISO 7730:2006 (Ergonomia degli ambienti termici – Determinazione analitica e interpretazione del benessere termico mediante il calcolo degli indici PMV e PPD e dei criteri di benessere termico locale).

Nella seguente tabella (tratta dal sito del Ministero della Salute) si riportano le condizioni microclimatiche ottimali di un ambiente termico moderato:

Condizioni microclimatiche ottimali
Stagione Temperatura dell’aria (T) Umidità Relativa (UR) Velocità dell’aria(V) **
Inverno* 19-22°C 40-50% 0,01- 0,1 m/s
Estate* 24-26°C 50-60% 0,1-0,2 m/s

*Il  DPR 16 aprile 2013, n. 74, che fissa i criteri generali in materia di esercizio, conduzione, controllo, manutenzione e ispezione degli impianti termici per la climatizzazione invernale ed estiva, prevede per gli edifici residenziali che la media ponderata delle temperature dell’aria, misurate nei singoli ambienti di ciascuna unità immobiliare,  durante il funzionamento dell’impianto di climatizzazione invernale, non deve superare: 20°C + 2°C di tolleranza; durante il funzionamento dell’impianto di climatizzazione estiva, non deve essere minore di 26°C – 2°C di tolleranza.

** In particolare per velocità inferiori a 0,05 m/s l’aria diventa stagnante e non c’è il ricambio prescritto dal D.lgs 81/2008.

Valutazione qualitativa

Per una valutazione di benessere termico si considerano sia i dati analitici derivati dai parametri ambientali misurati che l’attività svolta dal soggetto, sia valutazioni di tipo psicofisiologico:

  • indice PMV (Voto Medio Previsto),
  • indice PPD (Percentuale Prevedibile di Insoddisfatti).

Per garantire il comfort termico la norma raccomanda che il PPD risulti inferiore al 10 %, cioè che non più del 10 % dei soggetti consideri l’ambiente termico come insoddisfacente.

Tale condizione corrisponde ad un valore di PMV compreso tra -0,5 e +0,5.

Ambienti contraddistinti da valori di PMV superiori a +0,5 sono percepiti come troppo caldi dagli occupanti, mentre ambienti in cui il PMV è inferiore a -0,5 come troppo freddi. Anche in condizioni ottimali esiste sempre una piccola percentuale di soggetti che valuta l’ambiente termico come insoddisfacente.

Conclusioni

Le condizioni microclimatiche possono costituire un rischio per la salute e influenzano la sensazione di benessere.

Per tutelare la salute e la sicurezza dei lavoratori occorre misurare lo scostamento delle condizioni microclimatiche reali da quelle di benessere: il datore di lavoro deve provvedere a mantenere il microclima degli ambienti di lavoro in condizioni prossime a quelle di benessere.

fig. 1 – postazione di misurazione microclima (ufficio a magazzino)

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Giulia Gremasi

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