RISCHIO DOVUTO AL MICROCLIMA

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1 RISCHIO DOVUTO AL MICROCLIMA

2 LA TERMOREGOLAZIONE Definizione di microclima complesso dei parametri fisici ambientali che caratterizzano l ambiente locale (non necessariamente confinato) e che, assieme a parametri individuali quali l attività metabolica e l abbigliamento, determinano gli scambi termici fra l ambiente stesso e gli individui che vi operano.

3 LA TERMOREGOLAZIONE Definizione di ambiente moderato tutti i luoghi di lavoro nei quali non esistono specifiche esigenze produttive che, vincolando uno o più degli altri principali parametri microclimatici, impediscano il raggiungimento del confort. Un microclima confortevole è quello che suscita nella maggioranza degli individui presenti una sensazione di soddisfazione da un punto di vista termo igrometrico, identificata col termine benessere termoigrometrico.

4 LA TERMOREGOLAZIONE L uomo è un organismo omeotermo ossia con una temperatura interna costante. I meccanismi di termoregolazione si basano su un: Controllo centrale ipotalamico Sensori periferici nel midollo nella cute Effettori vasomotori sudoripari metabolici

5 LA TERMOREGOLAZIONE I meccanismi di termoregolazione entrano in azione nelle situazioni di caldo e freddo con lo scopo di mantenere la temperatura interna costante.

6 LA TERMOREGOLAZIONE Nella fisiologia della termoregolazione il corpo umano generalmente si suddivide in due zone: Zona esterna costituita da: pelle tessuti sottocutanei Zona interna (nucleo) costituita da: organi vitali

7 LA TERMOREGOLAZIONE In un soggetto sano la temperatura della zona interna è quasi costante ed è mediamente uguale a 37 C, variando di circa ±0,5 C nell'arco della giornata; può però essere considerata approssimativamente costante. La temperatura della pelle non è uniforme: ci si riferisce in realtà ad una opportuna media pesata delle temperature misurate in punti particolari. Inoltre, sono fisiologicamente tollerabili anche variazioni di 4 5 C.

8 LA TERMOREGOLAZIONE Esistono due tipi di termoregolazione: Vasomotoria: Interessa i capillari periferici. Questi si comportano come valvole, che, aprendosi o chiudendosi, permettono o impediscono l'afflusso di sangue. In ambienti freddi si ha la chiusura delle valvole (vasocostrizione) con conseguente diminuzione della temperatura superficiale e dello scambio termico con l'esterno. In ambiente caldo si riscontra la situazione opposta: aumento dell'afflusso di sangue alla periferia, della temperatura della pelle e dello scambio termico con l'esterno (vasodilatazione).

9 LA TERMOREGOLAZIONE Comportamentale: Contro il freddo essa si manifesta con il brivido, che consiste nell'attivazione di quasi tutti i gruppi muscolari con lavoro meccanico nullo e con aumento della generazione di energia termica all'interno del corpo. La termoregolazione comportamentale contro il caldo consiste nella sudorazione.

10 LA TERMOREGOLAZIONE Bilancio termico La temperatura interna del corpo umano (37 C) può essere mantenuta costante solo se il bilancio tra il calore prodotto dai processi metabolici e quello disperso nell'ambiente risulta in pareggio. S = potenza termica accumulata dall organismo L equilibrio si ottiene: S=0

11 LA TERMOREGOLAZIONE Bilancio termico R RES C S = M + W ± R ± C ± K - E - RES W E S =bilancio termico M =metabolismo W =lavoro muscolare esterno R =scambi calorici per radiazione C =scambi calorici per convezione K =scambi calorici per conduzione E =perdita di calore per evaporazione RES=perdita di calore per respirazione K

12 Rischio microclimatico

13 RISCHIO MICROCLIMATICO Situazione di rischio Le condizioni microclimatiche sono combinazioni di diversi fattori quali: la temperatura dell aria; l umidità relativa; la ventilazione (velocità dell aria da apparecchi di climatizzazione) l eventuale presenza di calore radiante (proveniente da macchinari, pareti, etc.) l attività dell uomo.

14 RISCHIO MICROCLIMATICO Effetti e danni della temperatura Caldo: Calo delle prestazioni intellettive, di attenzione e prontezza, difficoltà nello svolgere attività fisiche pesanti Aumento della sudorazione Aggravio di lavoro per il cuore Irascibilità e convulsioni Fenomeni cutanei di surriscaldamento, scottature Spossatezza, vertigini, nausea, vomito, cefalea Perdita di conoscenza, edema, collasso

15 RISCHIO MICROCLIMATICO Effetti e danni della temperatura Freddo: Intorpidimento delle estremità Brividi Effetti cutanei simili a scottature, geloni Tachicardia Iperglicemia Trombosi, coma A livelli profondi l ipotermia può comportare danni al pancreas, assideramento, morte

16 RISCHIO MICROCLIMATICO Microclima negli ambienti di lavoro Allegato IV D.Lgs. 81/08 In tutti i casi in cui sia tecnicamente possibile il datore di lavoro deve provvedere a mantenere il microclima degli ambienti lavorativi il più possibile prossimo alla zona di benessere termico.

17 RISCHIO MICROCLIMATICO La temperatura nei locali di lavoro deve essere adeguata all' organismo umano durante il tempo di lavoro, tenuto conto dei metodi di lavoro e degli sforzi fisici imposti ai lavoratori Nel giudizio sulla temperatura adeguata per i lavoratori si deve tener conto della influenza che possono esercitare sopra di esso il grado di umidità ed il movimento dell'aria concomitanti

18 RISCHIO MICROCLIMATICO Stress e benessere termico Comfort termico stato mentale che esprime soddisfazione per l'ambiente Benessere termico stato fisiologico caratterizzato dall assenza di sensazioni di caldo o di freddo o di correnti d aria Stress termico condizioni microclimatiche nelle quali entrano in funzione i meccanismi di termo-regolazione per mantenere l'equilibrio termico del corpo

19 RISCHIO MICROCLIMATICO Tipologie di ambienti termici Ogni ambiente richiede modalità di analisi e criteri di valutazione diversi che, comunque, sono basati sull utilizzazione di indici indicativi del disagio o benessere della persona rispetto a valori di riferimento

20 RISCHIO MICROCLIMATICO Moderati Severi caldi Severi freddi

21 RISCHIO MICROCLIMATICO Ambienti moderati Richiedono un moderato intervento del sistema di termoregolazione umano. Sono caratterizzati da: condizioni ambientali omogenee con ridotta variabilità nel tempo assenza di grandi scambi termici localizzati fra soggetto e ambiente attività fisica modesta sostanziale uniformità del vestiario indossato dai diversi operatori

22 RISCHIO MICROCLIMATICO Ambienti severi caldi Il sistema di termoregolazione dell organismo interviene notevolmente, attraverso i meccanismi di vasodilatazione e sudorazione per evitare il surriscaldamento eccessivo del corpo. In particolare, sono caratterizzati da: condizioni ambientali non omogenee con sensibile variabilità nel tempo valori di temperatura operativa elevati rispetto l attività svolta e il vestiario indossato disuguaglianza delle attività svolte e del vestiario indossato dai diversi operatori

23 RISCHIO MICROCLIMATICO Ambienti severi freddi Si definiscono, in modo convenzionale, ambienti (severi) freddi quegli ambienti che richiedono un notevole intervento del sistema di termoregolazione interno umano mediante la vasocostrizione e i brividi. Sono caratterizzati da: condizioni ambientali omogenee con una contenuta variabilità nel tempo valori di temperatura operativa bassi (<10 C) uniformità delle attività svolte e del vestiario indossato dai diversi operatori

24 RISCHIO MICROCLIMATICO Ambienti severi freddi Sbalzi termici Riguarda gli ambienti di lavoro severi quando li si abbandona o quando vi si accede Per questi è consigliabile predisporre una zona di transizione non condizionata, anche di dimensioni limitate, nelle quali mantenere condizioni termiche intermedie fra quelle esterne e quelle interne per permettere l acclimatamento prima di entrare/uscire dal locale

25 RISCHIO MICROCLIMATICO Rischi I rischi da microclima si presentano quando si lavora in ambienti troppo caldi o troppo freddi oppure quando il tasso di umidità dell aria è inferiore o superiore al 40/60 %. I fattori di rischio più frequenti sono quindi: aria troppo secca o troppo umida sbalzi termici eccessivi tra la temperatura esterna ed interna correnti d aria

26 RISCHIO MICROCLIMATICO Attività di prevenzione Le principali indicazioni preventive riguardano: dotazione di sistemi di riscaldamento, ventilazione o condizionamento, con provvedimenti tecnici automatici che controllino il tasso di umidità dell aria effettuazione di verifiche periodiche e regolare manutenzione degli impianti, con particolare attenzione alla pulizia dei filtri introduzione di una organizzazione del lavoro che limiti la durata di permanenza del lavoratore negli ambienti troppo caldi o troppo freddi rispetto di alcuni parametri microclimatici l uso di indumenti da lavoro adeguati alle condizioni climatiche

27 RISCHIO MICROCLIMATICO Parametri microclimatici preferibile impianto di climatizzazione nella stagione calda la temperatura non dovrebbe essere inferiore di oltre 7 C da quella esterna nelle altre stagioni tra i 18 e i 20 C umidità fra il 40 e il 60% ricambio d aria di 32 mc per persona all ora velocità dell aria < 1,5 m/s

28 RISCHIO MICROCLIMATICO Discomfort locale correnti d aria: spesso difficilmente eliminabili perché generate dagli stessi impianti. Il discomfort dipende dalla temperatura, dal valore medio della velocità dell aria, dall intensità di turbolenza, e si valuta mediante il DR (Draft Risk) per persone coinvolte in attività sedentarie con una sensazione termica globale prossima alla neutralità.

29 RISCHIO MICROCLIMATICO Discomfort locale elevata differenza verticale della temperatura dell aria: maggiore in prossimità del soffitto rispetto a quella del pavimento. Il gradiente inverso non è considerato discomfort;

30 RISCHIO MICROCLIMATICO Discomfort locale elevata asimmetria della temperatura media (o piana) radiante: la presenza di pareti vetrate, impianti di riscaldamento a soffitto o di raffrescamento a pavimento può causare discomfort. Per valutarla si usa la media pesata delle temperature di tutte le superfici a vista.

31 Metodi di calcolo

32 METODI DI CALCOLO Benessere termico Lo stato fisiologico caratterizzato dall assenza di sensazioni di caldo o di freddo o di correnti d aria Diagramma ASHRAE (diagramma Psicrometrico): campi di condizioni termicamente accettabili per persone con abbigliamento tipico invernale o estivo, per attività sedentaria o leggera e per velocità dell aria < 0,15 m/s

33 METODI DI CALCOLO Benessere termico UNI-EN-ISO 7730 Limiti per la temperatura operativa: Stagione estiva (0,5 clo) 23 < to < 26 C Stagione invernale (1 clo) 20 < to < 24 C

34 METODI DI CALCOLO

35 Bilancio termico S = M + W ± R ± C ± K - E - RES M - metabolismo È quantità di energia chimica che, all interno del corpo umano, si trasforma in energia termica. Metodi di calcolo Si misura in met: 1 met = 58,2 W/m2 = 50,0 kcal/h mq Esempi di valori del metabolismo: a riposo 45 W/m2 (circa 40 kcal/h mq ) in movimento = max 500 W/m2 (circa 430 kcal/h mq )

36 METODI DI CALCOLO M - metabolismo

37 METODI DI CALCOLO Bilancio termico S = M + W ± R ± C ± K - E - RES W lavoro muscolare esterno Rappresenta l energia che nell unità di tempo l uomo scambia con l ambiente esterno sotto forma di lavoro R scambi calorici per radiazione È funzione di: area effettiva sviluppata da un corpo vestito temperatura superficiale del vestiario temperatura radiante media

38 METODI DI CALCOLO Bilancio termico S = M + W ± R ± C ± K - E - RES C Scambi calorici per convezione È funzione di: temperatura dell ambiente fattore area del vestiario temperatura del vestiario ventilazione (solo in caso di ventilazione elevata) K scambi calorici per conduzione Scambio di calore con gli oggetti che vengono a contatto con il corpo. Esempio: col pavimento attraverso la pianta dei piedi, con sedie o con tavoli, con oggetti tenuti in mano. Per la presenza del vestiario questo termine è spesso trascurabile.

39 METODI DI CALCOLO Bilancio termico S = M + W ± R ± C ± K - E - RES E Perdita di calore per evaporazione È funzione di: temperatura cutanea pressione parziale del vapor d acqua Le perdite di calore dovute a sudorazione sono invece una funzione del carico metabolico (M) RES Perdita di calore per respirazione È una funzione del metabolismo (M) e della temperatura ambiente

40 Metodi di calcolo Bilancio termico S = M + W ± R ± C ± K - E - RES Ambienti moderati (S = 0) Si definiscono ambienti moderati quelli per i quali l obiettivo è il raggiungimento della condizione di comfort termico (ambienti civile come scuole, uffici etc.). Criteri di valutazione degli ambienti moderati: temperatura effettiva (ET) indici di Fanger: - PMV (voto medio previsto) - PPD (percentuale prevedibile di insoddisfatti) DR (Draft Risk) (percentuale di insoddisfatti da correnti d aria)

41 METODI DI CALCOLO Benessere termico indici di Fanger Il PMV (voto medio previsto) rappresenta la media dei voti, dati adoperando la scala delle sensazioni termiche predisposta da Fanger, espressi da un gran numero di persone poste nelle stesse condizioni. Il PPD è la percentuale prevedibile di insoddisfatti. Equazione di Fanger per il benessere termico PMW = [0,303 exp^( 0,036M) + 0,028] L dove: M = metabolismo, L = carico termico

42 METODI DI CALCOLO Il PMV (voto medio previsto) esprime un voto medio previsto per la sensazione di benessere termico Il PPD è la percentuale prevedibile di insoddisfatti. PMV Sensazione di freddo PPD Sensazione di caldo Totale insoddisfatti -2,0 76,4 % ,4 % - 1,0 26,8 % ,8 % - 0,5 9,9 % 0,4 % 10,3 % - 0,1 3,4 % 1,8 % 5,2 % 0 2,5 % 2,5 % 5,0 % 0,1 1,8 % 3,4 % 5,2 % 0,5 0,4 % 9,9 % 10,2 % ,8 % 26,4 % ,4 % - -

43 METODI DI CALCOLO Le equazioni del comfort non soddisfano mai la totalità delle persone, ma forniscono combinazioni di variabili in grado di dare il comfort alla maggioranza delle persone. Per ogni persona esistono intervalli di temperature ambientali all interno dei quali si sente in condizioni di comfort. Tuttavia non esistono degli intervalli comuni per gruppi numerosi di persone, in grado di soddisfare tutti. Ci sarà una temperatura ambientale in grado di lasciare insoddisfatto il 5% delle persone.

44 METODI DI CALCOLO Discomfort locale progettazione ambienti pavimento eccessivamente caldo o freddo: provoca discomfort locale ai piedi;

45 METODI DI CALCOLO Discomfort locale progettazione ambienti pavimento eccessivamente caldo o freddo: provoca discomfort locale ai piedi;

46 METODI DI CALCOLO Correnti d aria: indici di disturbo la velocità dell'aria non può esser variata a piacimento in quanto, per velocità troppo basse, minori di 0,05 m/s l'aria diventa stagnante e non c'è nell'ambiente una sufficiente diluizione degli inquinanti aerodispersi. con velocità dell'aria troppo elevate, un soggetto, anche se in condizioni termiche neutrali, può aver problemi di discomfort.

47 METODI DI CALCOLO Correnti d aria: indici di disturbo Le raccomandazioni ISO 7730 e ASHRAE 55-81, facendo riferimento alla velocità media dell'aria, indicano per le attività sedentarie i seguenti valori: V 0,15 m/s durante il periodo invernale con temperature tra i 20 e i 24 C; V 0,25 m/s durante il periodo estivo, con temperature tra i 23 e 26 C

48 METODI DI CALCOLO Correnti d aria: indici di disturbo Altro indice di disturbo è quello proposto da Fanger ed altri nel 1989 detto Draft Risk. Tale indice tiene conto delle fluttuazioni della velocità dell aria nell ambiente: DR = (34 - ta) (va- 0,05) 0,62 (0,37 va Tu + 3,14) DR = percentuale degli insoddisfatti, % ta = temperatura dell aria, C va = velocità media dell aria, m/s Tu = intensità di turbolenza, %

49 METODI DI CALCOLO Stazione di rilevazione

50 METODI DI CALCOLO Risultati della stazione di rilevazione

51 METODI DI CALCOLO

52 METODI DI CALCOLO Indoor Air Quality (IAQ) La qualità dell aria è considerata accettabile quando non sono presenti inquinanti in concentrazioni dannose, secondo quanto stabilito dalle autorità competenti, e quando l 80% o più di persone non esprime insoddisfazione verso essa.

53 METODI DI CALCOLO Indoor Air Quality (IAQ) Il problema della qualità dell aria negli ambienti interni IAQ (Indoor Air Quality) ha recentemente assunto importanza sia perché le persone trascorrono il 90% del loro tempo all interno di ambienti confinati sia perché negli ambienti interni, oltre agli inquinanti dell aria esterna, si trovano anche quelli emessi dello stesso edificio.

54 METODI DI CALCOLO -prodotti della combustione (ossidi di azoto, zolfo, carbonio)-composti organici volatili particolati -pollini - microrganismi

55 METODI DI CALCOLO Fonti di inquinanti all interno degli ambienti: persone (per effetto del metabolismo producono anidride carbonica, vapor d acqua e bioeffluenti) animali domestici fumo di tabacco cibi e loro cottura apparecchiature (fotocopiatrici, fax etc.) materiali e arredi edilizi impianti di ventilazione

56 METODI DI CALCOLO Inquinanti prodotti all interno degli ambienti civili: ossidi di azoto e zolfo (metabolismo, combustione di gas da stufe e fornelli, fumo di tabacco) monossido di carbonio (combustione non completa, fumo di tabacco) ozono (apparecchiature)

57 METODI DI CALCOLO Inquinanti prodotti all interno degli ambienti civili: composti organici volatili (metabolismo, prodotti per la pulizia, materiali e arredi edili, colle, adesivi, fumo di tabacco) particolato (fumo di tabacco, attività umane, combustione, impianto di ventilazione) radon (sottosuolo, materiali da costruzione tipo tufo)

58 METODI DI CALCOLO Effetti indotti dagli inquinanti: sollecitazioni olfattive (odori) e altri sintomi (mal di testa, irritazione alla gola e agli occhi) effetti biologici su apparato respiratorio (reazioni allergiche) e cute (reazioni allergiche) effetti cancerogeni

59 METODI DI CALCOLO Valutazione dell IAQ Procedura consolidata: Questionario Misurazione della concentrazione di inquinanti Misurazione della portata d aria esterna Metodo di Fanger: Fanger partì dal presupposto che negli edifici in cui non ci sono problemi legati ad inquinanti pericolosi per la salute, l entità della ventilazione debba dipendere dalla percezione olfattiva. Egli introdusse così due nuove unità di misura di tipo soggettivo:

60 METODI DI CALCOLO Olf valuta la capacità inquinante (o carico inquinante) G; Decipol valuta la percezione dell inquinamento (inquinamento percepito o percezione olfattiva) ξ. 1 Olf = bioeffluenti emessi da una persona standard in quiete, in condizioni di benessere, mediamente pulita (0,7 docce/die) 1 DP = livello di inquinanti percepito in un ambiente in cui vi è una portata di ventilazione di 10l/s ed un carico inquinante pari ad 1 olf

61 METODI DI CALCOLO Con il metodo Fanger, per valutare la qualità dell aria interna di una ambiente, va innanzitutto fissata la % massima di insoddisfatti che si vuole ammettere e fissare la massima percezione olfattiva ammessa (tramite formule). Poi un gruppo addestrato di persone quantificherà, per confronto, un campione d aria prelevato dall ambiente in esame; da questa valutazione si potrà calcolare la portata di ventilazione necessaria.

62 METODI DI CALCOLO Sistemi per l ottenimento di una buona qualità dell aria Controllo e limitazione alla fonte delle sorgenti degli inquinanti: -Materiali da costruzione -Impianti ed attrezzature -Radon

63 Dispositivi di Protezione

64 DPC Sistemi per l ottenimento di una buona qualità dell aria Rimozione degli inquinanti alla fonte: Cappe Estrattori

65 DPC Sistemi per l ottenimento di una buona qualità dell aria Diluizione degli inquinanti: Ventilazione naturale Ventilazione meccanica

66 DPI Ambienti severi CALDI In generale i DPI costituiti da più strati di tessuto e in grado di trattenere l aria tra gli stessi hanno migliore resistenza Pittogramma di uno scudo con dentro una fiamma come in figura Sono classificati in base a prove il cui risultato è riportato in sintesi con una lettera compresa fra A e E

67 DPI Le lettere che indicano la protezione dal calore sono la B (convezione) e la C (irraggiamento) Il numero che accompagna la lettera indica il livello di protezione

68 DPI Ambienti severi FREDDI Dopo aver attentamente valutato l ambiente di lavoro ed aver minimizzato il rischio attraverso interventi di riduzione alla fonte, è normalmente necessaria l adozione di DPI che proteggano il lavoratore dagli effetti degli ambienti termici sulla sua salute per tutto il tempo richiesto dallo svolgimento dell attività

69 DPI I lavoratori devono essere dotati di idonei indumenti per la protezione dal freddo, ai sensi della UNI EN 340:2004 Devono essere previsti periodi di riposo.

70 DPI Ambienti severi FREDDI La scelta del DPI sarà fatta in base alla temperatura ambiente, alla velocità dell aria e all impegno metabolico dei lavoratori associato all attività svolta e al tempo di permanenza

71 DPI La capacità di proteggere dal freddo di un DPI è legata essenzialmente al valore di isolamento termico e in secondo luogo al valore di permeabilità all aria e al vapore. Devono essere distinti in due classi: DPI per la protezione da freddo DPI per la protezione da intemperie

72 DPI Ambienti severi FREDDI Il DPI può avere anche una fodera interna classificata per la sua resistenza al freddo.

73 DPI Le caratteristiche di resistenza alle intemperie sono date da un codice a due cifre associato al relativo pittogramma