FISICA TECNICA AMBIENTALE Rumore, Vibrazioni e Microclima negli ambienti di lavoro

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1 Università G. D AnnunzioD Annunzio di Chieti Facoltà di Medicina Corso di Laurea in Tecniche della Prevenzione nell Ambiente e nei Luoghi di Lavoro A.A FISICA TECNICA AMBIENTALE Rumore, Vibrazioni e Microclima negli ambienti di lavoro Sergio Palermi Fisico Collaboratore A.R.T.A. Abruzzo - Pescara 1

2 Rumore in ambiente di lavoro Strumenti legislativi di tutela * art. 46 comma 2 del DPR 27/04/55 n. 547 * art. 24 comma 2 del DPR 19/04/56 n. 303 D.Leg.vo n. 277 del 15/08/91 Attuazione delle direttive [ ] 86/188/CEE in materia di protezione dei lavoratori contro i rischi derivanti da esposizione ad agenti chimici, fisici e biologici durante il lavoro Capo IV: protezione dei lavoratori contro i rischi di esposizione al rumore durante il lavoro 2

3 L Aeq,Te Rumore in ambiente di lavoro D.Leg.vo n. 277 del 15/08/91 è il livello equivalente di rumore pesato A cui il lavoratore è soggetto nell arco del tempo Te di durata quotidiana dell esposizione lavorativa (compreso lo straordinario) T 0 è la durata della giornata lavorativa standard (= 8 h = sec.) L Aeq,Te si determina basandosi su misurazioni eseguite all'altezza dell'orecchio della persona durante il lavoro, seguendolo nei suoi spostamenti, preferibilmente in sua assenza. L'esposizione quotidiana personale non tiene conto degli effetti di un qualsiasi mezzo individuale di protezione) 3

4 Rumore in ambiente di lavoro D.Leg.vo n. 277 del 15/08/91 all art. 39 sono date le definizioni di Livello di esposizione quotidiana personale di un lavoratore al rumore (L ep,d) L ep,d =L Aeq,Te + 10 log (T e /T 0 ) Livello di esposizione settimanale personale di un lavoratore al rumore (L ep,w ) L ep,w = 10 log (1/5 S k 10 Lep,d,k/10 ) 4

5 Rumore in ambiente di lavoro D.Leg.vo n. 277 del 15/08/91 Esempio di valutazione dell esposizione al rumore 1. Si acquisiscono informazioni dal datore di lavoro sulle lavorazioni, i macchinari, le mansioni e i relativi tempi di esposizione 2. Si effettua una ricognizione dell ambiente di lavoro e si individuano, per ciascuna mansione, le varie lavorazioni 3. Si effettuano misure fonometriche rappresentative di ciascuna lavorazione N misura Tipologia di lavorazione Sorgente di rumore Pulizia meccanica parti metalliche da verniciare Martello e scalpello Verniciatura a spruzzo verniciatore a spruzzo Condizione di misura normali normali manovalanza generica, pulizie ambientale (altre lavoraz. in sottofondo) Normale operatività movimentazione materiali muletto Prelievo, trasporto e deposizione materiali Tempo di misura 4 min 2 min 6 min 2 min LAeq [db(a)] 80,4 79,2 79,7 80,9 Errore casuale [db(a)] 0,8 0,7 3,2 0,7 Lpicco [db] 112,7 96,7 108,9 106,9 5

6 Rumore in ambiente di lavoro D.Leg.vo n. 277 del 15/08/91 Esempio di valutazione dell esposizione al rumore 4. I singoli LAeq, i misurati per ciascuna lavorazione, vanno moltiplicati per i rispettivi tempi di esposizione T i (la cui somma è pari a T e ) 5. L ep,d = 10 log [(1/T 0 ) i T i 10 LAeq,i/10 ] dove T 0 = 8 ore (durata standard giornata lavorativa) 6. Si stima l errore casuale o incertezza da attribuire al valore di Lep,d mansione Verniciatore Saldatore tipologia di lavorazione Pulizia meccanica parti metalliche da verniciare N Misura Tempo di Esposizione [min] LAeq [db(a)] ,4 Verniciatura a spruzzo ,2 movimentazione materiali Taglio e preparazione parti metalliche Smerigliatura di parti metalliche Saldatura a filo continuo di parti metalliche movimentazione materiali 4, , , , , ,1 Lpicco [db] LEP,d [db(a)] 112,7 79,9 124,9 88,8 NOTA: T i 10 LAeq,i/10 =T i p i2 è la dose di rumore ( ~ energia acustica x tempo) relativa all i-esima lavorazione, per cui si può scrivere anche: L ep,d = 10 log [(1/T 0 ) i dose i ] 6

7 Rumore in ambiente di lavoro D.Leg.vo n. 277 del 15/08/91 Art. 40 (Valutazione del rischio) Il datore di lavoro procede alla valutazione del rumore durante il lavoro, al fine di identificare i lavoratori ed i luoghi di lavoro considerati dai successivi articoli e di attuare le misure preventive e protettive, ivi previste La valutazione è programmata ed effettuata ad opportuni intervalli da personale competente, sotto la responsabilità del datore di lavoro. Il datore di lavoro redige e tiene a disposizione dell'organo di vigilanza un rapporto nel quale sono riportati gli esiti delle valutazioni, nonché i criteri e le modalità di effettuazione delle stesse (strumenti e metodi di misura, caratteristiche del rumore e dei tempi di esposizione etc.) 7

8 Rumore in ambiente di lavoro D.Leg.vo n. 277 del 15/08/91 Art. 41 (Misure tecniche, organizzative, procedurali) Il datore di lavoro riduce al minimo, in relazione alle conoscenze acquisite in base al progresso tecnico, i rischi derivanti dall'esposizione al rumore mediante misure tecniche, organizzative e procedurali, concretamente attuabili, privilegiando gli interventi alla fonte. 8

9 Rumore in ambiente di lavoro D.Leg.vo n. 277 del 15/08/91 Artt in funzione dell esito della valutazione del rumore si presentano 4 situazioni 1. L ep,d < 80 dba: il datore di lavoro non ha particolari obblighi se non quello di ripetere la valutazione a scadenze e prefissate, e comunque in caso di ampliamenti, nuovi impianti, etc < L ep,d < 85 dba : il datore di lavoro informa i lavoratori su: - i rischi derivanti all'udito dall'esposizione al rumore; - le misure di protezione cui i lavoratori debbono conformarsi; - la funzione e modalità d uso dei mezzi individuali di protezione (cuffie, inserti auricolari) - il significato ed il ruolo del controllo sanitario per mezzo del medico competente, -i risultati ed il significato della valutazione dell'esposizione al rumore 9

10 Artt Rumore in ambiente di lavoro D.Leg.vo n. 277 del 15/08/ < L ep,d < 90 dba : oltre agli adempimenti di cui al punto precedente, il datore di lavoro deve impartire un'adeguata formazione ai lavoratori su: - l'uso corretto dei mezzi individuali di protezione dell'udito; - l'uso corretto degli utensili, macchine, apparecchiature che, utilizzati in modo continuativo, producono un'esposizione quotidiana al rumore pari o superiore a 85 dba. Il datore di lavoro deve fornire i mezzi individuali di protezione dell'udito ai lavoratori I lavoratori, indipendentemente dall'uso di mezzi individuali di protezione, devono essere sottoposti a controllo sanitario 10

11 Rumore in ambiente di lavoro D.Leg.vo n. 277 del 15/08/91 Artt L ep,d > 90 dba o L picco > 140 db: in questo caso i lavoratori devono utilizzare i mezzi individuali di protezione dell'udito fornitigli dal datore di lavoro il datore di lavoro comunica all'organo di vigilanza, entro 30 giorni dall'accertamento del superamento, le misure tecniche ed organizzative, informando i lavoratori ovvero i loro rappresentanti. Istituisce e aggiorna un registro nominativo degli esposti provvede alla segnalazione, perimetrazione ed eventuale limitazione di accesso per quei luoghi in cui si verifica il superamento L picco :valore di picco del livello di pressione acustica istantanea non ponderata) 11

12 Vibrazioni in ambiente di lavoro Cenni sui sistemi vibranti Vibrazione: fenomeno ondulatorio, (a bassa frequenza), trasmesso attraverso un mezzo solido Le vibrazioni possono essere misurate in termini di spostamento, velocità o accelerazione y M d K Il sistema vibrante più semplice è un sistema lineare a 1 grado di libertà (sistema massa-molla) 12

13 Cenni sui sistemi vibranti y M d K Parametro caratteristico del sistema vibrante è la frequenza propria o di risonanza f 0 = (1/ 2π) (K/M) [Hz] Che dipende dalla massa M e dalla costante elastica della molla K 13

14 Cenni sui sistemi vibranti Le vibrazioni possono essere misurate in termini di spostamento s, velocità v o accelerazione a. Per segnali aleatori è necessario valutare i valori efficaci o quadratici medi (rms) di tali grandezze a rms = (1/T T a 2 (t) dt) 1/2 14

15 Vibrazioni - Livelli Come nel caso del suono, i valori rms di accelerazione, velocità o spostamento possono essere espressi come livelli in db L a = 10 log (a 2 rms/a 2 0) [db] L v = 10 log (v 2 rms/v 2 0) [db] L s = 10 log (s 2 rms/s 2 0) [db] dove s 0 = m; v 0 = 10-8 m/s; a 0 = 10-6 m/s 2 ; I valori da confrontare con i limiti previsti nella normativa sono livelli equivalenti a larga banda, ponderati in frequenza e misurati sui tre assi (x,y,z) 15

16 LEGISLAZIONE VIGENTE Vibrazioni - impatto sul lavoratore Ai sensi dell art. 24 del D.P.R. 19 marzo 1956 n. 303 «nelle lavorazioni che producono scuotimenti, vibrazioni o rumori dannosi ai lavoratori, devono adottarsi i provvedimenti consigliati dalla tecnica per diminuirne l'intensità». Nel D.Lgs. 19 settembre 1994 n. 626 vi è un riferimento alle vibrazioni nell ALLEGATO IV Elenco indicativo e non esauriente delle attrezzature di protezione individuale dispositivi di protezione dei piedi e delle gambe, laddove si fa riferimento a «scarpe, stivali e soprastivali di protezione contro le vibrazioni». 16

17 LEGISLAZIONE VIGENTE: DIRETTIVA MACCHINE (D.P.R. n.459/96) Requisiti essenziali di sicurezza e salute Rischi dovuti alle vibrazioni La macchina deve essere progettata e costruita in modo tale che i rischi dovuti alle vibrazioni trasmesse dalla macchina siano ridotti al livello minimo, tenuto conto del progresso tecnico e della possibilità di mezzi atti a ridurre le vibrazioni, in particolare alla fonte. Istruzioni per l uso Vibrazioni - impatto sul lavoratore I fabbricanti devono riportare nel fascicolo tecnico della macchina i valori efficaci di accelerazione (a) se questi superano valori di soglia: - per esposizione del sistema mano - braccio se a > 2,5 m/s 2 - per esposizione dell intero corpo se a > 0,5 m/s 2 17

18 Vibrazioni - impatto sul lavoratore Direttiva 2002/44/CE del 25 giugno 2002, sulle prescrizioni minime di sicurezza e di salute relative all'esposizione dei lavoratori ai rischi derivanti dalle vibrazioni (recepimento entro 6 luglio 2005). ESPOSIZIONE DEL LAVORATORE ALLE VIBRAZIONI INTERO CORPO SISTEMA MANO-BRACCIO Norma ISO 2631 (1997) Norma ISO 5349 (2001) 18

19 ESPOSIZIONE DELL INTERO CORPO norma ISO 2631 (1997) Nei Paesi Europei il 4-7 % dei lavoratori esposti a condizioni potenzialmente dannose per la salute. Lavoratori a rischio: conducenti di automobili, di macchine movimento terra, di carrelli elevatori ecc. addetti alle presse, magli ecc. Effetti sull uomo Vibrazioni - impatto sul lavoratore Fastidio e riduzione delle capacità lavorative Disturbi muscolo - scheletrici Altri disturbi (apparato digerente ecc.) 19

20 Vibrazioni - impatto sul lavoratore Direttiva 2002/44/CE La valutazione per il corpo intero prevede la misura del valore quadratico medio (r.m.s.) dell'accelerazione ponderata in frequenza a wi (i = x, y, z) sui tre assi ortogonali di figura 1 con fattori moltiplicativi differenti per i tre assi (k i = 1,4 per i = x, y e k i = 1 per i = z); di questi si prende il valore dell'asse maggiormente sollecitato e lo si rapporta alle 8 ore Lavorative 20

21 Vibrazioni - impatto sul lavoratore Direttiva 2002/44/CE Un metodo alternativo La valutazione per il corpo intero ammesso dalla direttiva per lasciare maggiore libertà applicativa agli stati membri, consiste nel calcolare il valore della dose di vibrazioni assorbite (VDV) come la radice quarta della quarta potenza dell'accelerazione media ponderata in frequenza: 21

22 VIBRAZIONI DEL SISTEMA MANO - BRACCIO Nei Paesi Europei e negli U.S.A. l 1,7 3,6 % dei lavoratori risultano esposti a condizioni potenzialmente dannose per la salute (muratori, tagliaboschi, ecc.) VALUTAZIONE DELL ESPOSIZIONE A VIBRAZIONI DEL SISTEMA MANO - BRACCIO Vibrazioni - impatto sul lavoratore ISO 5349: UNI ENV 25349:1992 Fattori che determinano la severità degli effetti biologici: spettro di frequenza delle vibrazioni (frequenze centrali Hz) valori di accelerazione delle vibrazioni (m/s 2, r.m.s, La) durata dell esposizione nella giornata lavorativa esposizione cumulata nel periodo lavorativo 22

23 VALUTAZIONE DELL ESPOSIZIONE A VIBRAZIONI DEL SISTEMA MANO - BRACCIO Vibrazioni - impatto sul lavoratore Fattori secondari di influenza: direzione delle vibrazioni metodo di lavoro e abilità dell operatore fattori individuali di predisposizione direzione e intensità della forza applicata dall'operatore sull attrezzo vibrante 23

24 Vibrazioni - impatto sul lavoratore Direttiva 2002/44/CE La valutazione dell'esposizione a vibrazioni per il sistema mano-braccio prevede di misurare sempre un valore quadratico medio dell'accelerazione assiale a hwi (i = x, y, z) ponderata, lungo i tre assi riportati in figura 2, e quindi di calcolare il modulo del vettore accelerazione: a hw = a 2 hwx + A(8) = a a 2 hwy hw T 8 + a 2 hwz Il valore A(8) viene poi calcolato come per il corpo intero riportando ad 8 ore lavorative il valore misurato. In entrambi i casi (corpo intero e manobraccio) si possono effettuare valutazioni senza misurazioni quando sia nota per altre vie l'accelerazione emessa dal veicolo o dall'attrezzo. 24

25 Vibrazioni - impatto sul lavoratore Direttiva 2002/44/CE La determinazione dei valori limite (art. 3), riportati nelle tabelle 1 e 2, è fatta in modo tale da dividere gli esposti in tre fasce: fascia di sicurezza, in cui non si prevede che possa insorgere la patologia relativa al tipo di esposizione per un individuo in condizioni normali di salute; fascia di attenzione, in cui si devono intraprendere azioni volte alla riduzione dell'esposizione; fascia di pericolo e quindi di interruzione dell'attività 25

26 Vibrazioni - impatto sul lavoratore Direttiva 2002/44/CE Tabella 1 Valori limite per il corpo intero riferite ad 8 ore lavorative Parametro Valore limite giornaliero Valore che fa scattare l'azione A(8) 1,15 (m/s 2 ) 0,5 (m/s 2 ) VDV 21 (m/s 1,75 ) 9,1 (m/s 1,75 ) Tabella 2 Valori limite per il sistema mano-braccio riferite ad 8 ore lavorative Valore limite giornaliero Valore che fa scattare l'azione A(8) 5 m/s 2 2,5 m/s 2 26

27 PROVVEDIMENTI PREVENTIVI Di carattere tecnico Vibrazioni - impatto sul lavoratore Impiegare macchine con vibrazioni contenute Regolare manutenzione in conformità alle indicazioni del fabbricante Di carattere organizzativo Addestramento dei lavoratori Organizzare il lavoro con periodi di riposo Di carattere sanitario Acquisire informazioni esposizioni pregresse Informazione dei lavoratori sui rischi Visite preventive per valutare l idoneità e controlli sanitari periodici 27

28 Condizioni microclimatiche in ambiente di lavoro Strumenti legislativi di tutela * Nella legislazione italiana sulla tutela dei lavoratori, prescrizioni concernenti le caratteristiche termoigrometriche dell ambiente sono presenti già nel D.P.R. n. 303 del , in particolare agli art. 7 e 11 che sono stati così modificati dall art. 33 del D.Leg.vo n. 626/94: Art A meno che non sia richiesto diversamente dalle necessità di lavorazione, è vietato adibire a lavoratori continuativi i locali chiusi che non rispondono alle seguenti condizioni: a. Essere ben difesi contro gli agenti atmosferici, e provvisti di un isolamento termico sufficiente, tenuto conto del tipo di impresa e dell attività fisica dei lavoratori; b. Avere aperture sufficienti per un rapido ricambio d aria c. Essere ben asciutti e difesi contro l umidità 28

29 Condizioni microclimatiche in ambiente di lavoro Strumenti legislativi di tutela D.P.R. n. 303 del Art. 11 (Temperatura dei locali). 1. La temperatura nei locali di lavoro deve essere adeguata all organismo umano durante il tempo di lavoro, tenuto conto dei metodi di lavoro applicati e degli sforzi fisici imposti ai lavoratori 2. nel giudizio sulla temperatura adeguata per i lavoratori si deve tener conto dell influenza che possono esercitare sopra di esso il grado di umidità ed il movimento dell aria concomitanti 3. 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 29

30 Condizioni microclimatiche in ambiente di lavoro Strumenti legislativi di tutela D.P.R. n. 303 del Art. 11 (Temperatura dei locali). 4. le finestre i lucernari e le pareti vetrate devono essere tali da evitare un soleggiamento eccessivo dei luoghi di lavoro, tenendo conto del tipo di attività e della natura del luogo di lavoro 5. quando non è conveniente modificare la temperatura di tutto l ambiente, si deve provvedere alla difesa dei lavoratori contro le temperature troppo alte o troppo basse mediante misure tecniche localizzate o mezzi personali di protezione 30

31 Condizioni microclimatiche in ambiente di lavoro Bilancio energetico del corpo umano La situazione termica di un organismo umano può essere analizzata considerandolo un sistema termico interessato a flussi di energia termica in ingresso e in uscita attraverso la sua superficie. Equazione del bilancio termico: M + W + C + R + K + C res + E = S M : potenza termica prodotta dai processi metabolici S : potenza termica eventualmente accumulata o persa dall organismo W : tasso di cessione di energia meccanica (per compiere lavoro) C : potenza termica ceduta o accumulata per convezione K : potenza termica ceduta o accumulata per conduzione (contatto) R : potenza termica ceduta o accumulata per irraggiamento C res : potenza termica ceduta tramite variazione di temperatura e umidità (entalpia) dell aria respirata E : potenza termica ceduta per evaporazione cutanea (sudorazione) 31

32 Condizioni microclimatiche in ambiente di lavoro Bilancio energetico del corpo umano Nella maggior parte delle situazioni, sia in ambienti industriali che civili i termini M, W, C, R, E sono preponderanti, per cui si può scrivere l equazione del bilancio nella forma semplificata: M + W + C + R + E = S Le grandezze sperimentalmente determinabili, in funzione delle quali occorre esprimere i termini dell equazione, sono: Grandezze ambientali t a : temperatura dell aria [C] t mr : temperatura media radiante [C] U.R. : umidità relativa [%] v a : velocità dell aria [m/s] Grandezze personali M : dispendio energ. metabolico [W/m 2 ], [met] (1 met = 58,2 W/m 2 ) η = W/M : rendimento I cl : resistenza termica vestiario [m 2 C/W], [clo] (1 clo=0,155 m 2 C/W) Grandezze fisiologiche t sk : temperatura cutanea media [C] w : frazione di area cutanea bagnata da sudore [%] 32

33 Condizioni microclimatiche in ambiente di lavoro Bilancio energetico del corpo umano L organismo tende a permanere in condizioni di equilibrio omeoterme (S = 0), ovvero a far sì che: potenza ceduta attraverso la superficie = potenza assorbita dall ambiente + potenza generata dai processi metabolici La temperatura interna si mantenga stabile su valori ottimali (36,7 ± 0,3 C) a tal fine l organismo attiva una serie di meccanismi sia tipo fisiologico sia comportamentale, spesso riuscendo a conseguire l obiettivo anche in condizioni ambientali severe. Con riferimento agli aspetti normativi, gli ambienti termici convenzionalmente distinti in: vengono moderati - severi caldi - severi freddi A ciascuno di essi vengono applicati, a livello normativo, criteri di analisi e di valutazione specifici, fondati sulla definizione di indici microclimatici sintetici e delle relative scale di riferimento per stabilire le situazioni di benessere / disagio / stress termico. 33

34 Condizioni microclimatiche in ambiente di lavoro Ambienti termici moderati (UNI EN ISO 7730) Sono caratterizzati da: Facilità di conseguimento delle condizioni di omeotermia dell organismo Omogeneità e ridotta variabilità temporale delle condizioni microclimatiche Attività fisica modesta dei soggetti Sostanziale uniformità del vestiario dei vari soggetti Tali ambienti vengono valutati in riferimento al livello di benessere (comfort) termico garantito agli occupanti, definito come Quella condizione mentale in cui viene espressa soddisfazione per l ambiente termico, identificabile tecnicamente nella neutralità termica (il soggetto non desidera né un ambiente più caldo né uno più freddo) 34

35 Condizioni microclimatiche in ambiente di lavoro Ambienti termici moderati (UNI EN ISO 7730) Gli indici utilizzati per la valutazione di tali ambienti sono: Temperatura Effettiva (ET) Nuova Temperatura Effettiva (ET*) Temperatura Operativa (t op ) Voto Medio Previsto (PMV) Percentuale Prevista di Insoddisfatti (PPD) Non discuteremo degli indici ET e ET*, non più contemplati dalle norme internazionali attualmente vigenti Temperatura Operativa (t op ) : è definita come la temperatura di un ambiente virtuale uniforme e con pareti nere, nel quale l organismo scambi, per convezione ed irraggiamento, la stessa potenza termica scambiata nell ambiente reale (non uniforme). In termini analitici, è la media ponderata di t a e t mr : t op = At a + (1-A)t mr Dove A è funzione di v a (es: A=0,5 per v a <0,2; A=0,7 per v a >0,6) 35

36 Condizioni microclimatiche in ambiente di lavoro Ambienti termici moderati (UNI EN ISO 7730) Attività leggera, sedentaria: t op = C (inverno) t op = C (estate) 36

37 Condizioni microclimatiche in ambiente di lavoro Ambienti termici moderati (UNI EN ISO 7730) Voto Medio Previsto (PMV) : è definito, per un organismo prossimo all equilibrio termico, secondo la formula di Fanger PMV = (0,303 e -0,036 M + 0,028)(M+W+C+R+E+C res ) È un indice empirico, stabilito sperimentalmente correlando la sensazione media di un gran numero di soggetti con i valori delle grandezze ambientali e personali (t a,t mr,v a, U.R., M, I cl ) Scala di valutazione basata sul PMV PMV Sensazione media molto freddo freddo fresco neutro leggerm. caldo caldo molto caldo 37

38 Condizioni microclimatiche in ambiente di lavoro Ambienti termici moderati (UNI EN ISO 7730) Limiti di applicabilità del PMV t a = C; t mr = C v a = 0 1 m/s M = W/m 2 = 0,8 4 met I cl = 0 0,31 m 2 C/W = 0 2 clo Percentuale Prevista di Insoddisfatti (PPD) : è la percentuale degli occupanti di un ambiente che esprimerebbe insoddisfazione per la situazione microclimatica. La relazione empirica che lega PPD a PMV è la seguente PPD = exp-(0,03353 PMV PMV 2 ) In base alla quale si verifica che anche per PMV = 0 sussiste un 5% di insoddisfatti (vedi fig. che segue). 38

39 Condizioni microclimatiche in ambiente di lavoro Ambienti termici moderati (UNI EN ISO 7730) 39

40 Condizioni microclimatiche in ambiente di lavoro Ambienti termici moderati (UNI EN ISO 7730) Gli indici PMV-PPD fanno riferimento al bilancio termico dell organismo nel suo complesso, in un ambiente in condizioni stazionarie. Nella pratica, pur in presenza di condizioni globalmente accettabili, vi è la possibilità di disagio termico localizzato, che riduce la sensazione di benessere microclimatico da parte degli occupanti Fattori di disagio localizzato: Gradienti di temperatura orizzontali ( T h ) e verticali ( T v ) Asimmetrie nella temperatura radiante orizzontali ( Tr h ) e verticali ( Tr v ) (pareti, pavimento o soffitto troppo caldi/freddi) Presenza di correnti d aria (fattore di rischio DR, calcolabile come: Dove Tu (%) è l intensità locale di turbolenza del flusso d aria, definita come rapporto tra deviazione standard e velocità media del flusso (v) 40

41 Condizioni microclimatiche in ambiente di lavoro Ambienti termici moderati (UNI EN ISO 7730) Requisiti di benessere termico (valori ottimali) -0,5 < PMV < 0,5 (PPD < 10%) 30 < U.R < 70 % DR < 15% T v < 3 C ( T v = differenza di temp. tra 1,1 e 0,1 m dal pavimento) Tr h < 10 C ; Tr v < 5 C v a < 0,15 m/s (inverno) - v a < 0,20 m/s (estate) 19 < T pavimento < 26 C t op = C (inverno) - t op = C (estate) 41

42 Condizioni microclimatiche in ambiente di lavoro Ambienti termici severi caldi Sono quegli ambienti nei quali è richiesto un notevole intervento del sistema di termoregolazione (attraverso i meccanismi di vasodilatazione e sudorazione) dell organismo al fine di diminuire il potenziale accumulo di calore nel corpo. Nel dettaglio, gli ambienti severi caldi sono caratterizzati da: valori di t op elevati in relazione all attività svolta (M) e alle caratteristiche del vestiario (I cl ) Condizioni termoigrometriche non omogenee in ambiente Sensibile variabilità temporale delle condizioni disuniformità del vestiario e dell attività svolta dai vari soggetti La valutazione degli ambienti severi caldi viene fatta in termini di stress termico cui è soggetto il lavoratore, derivante da produzione di calore metabolico, da fattori ambientali e dal vestiario 42

43 Condizioni microclimatiche in ambiente di lavoro Ambienti termici severi caldi L indice utilizzato per la valutazione è il WBGT (Wet Bulbe Globe Temperature - ISO ACGIH) WBGT = 0,7 t nw + 0,3 t g (negli ambienti chiusi) WBGT = 0,7 t nw + 0,2 t g + 0,1 t a (nell ambiente esterno) Dove t nw è la temperatura di bulbo umido naturalmente ventilato (legata all umidità), t g è la temperatura del globotermometro (legata all esposizione diretta alla radiazione termica) e t a è la temperatura dell aria. Incrementi del WBGT così calcolato sono previsti (e tabulati) per vestiario più pesante di una normale tuta da lavoro estiva. 43

44 I valori limite di WBGT sono tali da non provocare un aumento della temperatura del nucleo corporeo oltre 38 C. Essi sono calcolati in funzione del carico di lavoro manuale in cui il soggetto è impegnato (leggero moderato pesante molto pesante), del rapporto percentuale tra tempi di lavoro e tempi di recupero e si differenziano per soggetti acclimatati e non acclimatati (fonte: ACGIH 2001) valori limite di WBGT (in C) Condizioni microclimatiche in ambiente di lavoro lavoro leggero Ambienti termici severi caldi soggetto acclimatato lavoro moderato lavoro pesante 100% lavoro 29, lavoro molto pesante lavoro leggero soggetto non acclimatato lavoro moderato lavoro pesante 27, ,5 lavoro molto pesante 75% lavoro 25% riposo 30,5 28,5 27, ,5 24,5 50% lavoro 50% riposo 31,5 29,5 28,5 27, , % lavoro 75% riposo 32, , ,5 44

45 Condizioni microclimatiche in ambiente di lavoro Ambienti termici severi freddi Sono quegli ambienti nei quali è richiesto un notevole intervento del sistema di termoregolazione dell organismo al fine di limitare la potenziale diminuzione della temperatura dei diversi distretti ed in particolare del nucleo corporeo. Nel dettaglio, gli ambienti severi freddi sono caratterizzati da: valori di t op bassi (0 10 C per ambienti moderatamente freddi e inferiori a 0 C per ambienti severi freddi) Condizioni termoigrometriche non omogenee in ambiente contenuta variabilità spaziale e temporale delle condizioni Attività fisica e tipologia del vestiario abbastanza uniformi 45

46 Condizioni microclimatiche in ambiente di lavoro Ambienti termici severi freddi L indice utilizzato per la valutazione è il WCI (ACGIH) WCI = (10, v a -v a ) (33 - t a ) Dove t a la temperatura dell aria è e v a la velocità dell aria (del vento, in m/s). il WCI (Wind Chill Index) esprime, in kcal/(h m 2 ), l entità della potenza termica per unità di superficie perduta dall organismo in funzione della temperatura e della velocità del vento. Una grandezza correlata è l ECT (Equivalent Chill Temperature), la temperatura equivalente di sensazione di freddo espressa in (C): ECT = 33 WCI/22 46

47 Condizioni microclimatiche in ambiente di lavoro Ambienti termici severi freddi Criterio di valutazione degli indici WCI e ECT WCI [kcal/(h m2)] ECT [C] EFFETTO su pareti del corpo nude, direttamente esposte sensazione di freddo intenso limite del rischio di congelamento rapido congelamento dopo 20 min. di esposizione congelamento dopo 15 min. di esposizione congelamento dopo 10 min. di esposizione congelamento dopo 8 min. di esposizione congelamento dopo 4 min. di esposizione congelamento dopo 1 min. di esposizione 47