MICROCLIMA estate/inverno tropici/poli le protesi dell uomo bilancio termico parametri e misure benessere termico inquinamento ergonomia L. Bandini Buti Diapo-Ex-9-Microclima 1
PREMESSA Gli animali, per la loro sopravvivenza, hanno sviluppato forme e strategie chi si corazza L uomo, per la sua sopravvivenza, ha creato artefatti protezioni collettive chi si mimetizza oggetti chi corre protezioni individuali ergonomia L. Bandini Buti Diapo-Ex-9-Microclima 2
EQUAZIONE DEL BILANCIO TERMICO Le condizioni di benessere termico degli individui sono regolate dal bilancio energetico, che deve essere uguale a 0 per mantenere costante la temperatura corporea a 36 (i mammiferi sono animali a sangue caldo) secondo la formula del bilancio energetico: M ± C ± R E = 0 M - è il calore metabolico che deve essere dissipato nell ambiente C - è il calore ceduto (o ricevuto) per convezione. R - è il calore radiante scambiato con i corpi che ci circondano. E - è il calore ceduto all ambiente per evaporazione dell acqua negli alveoli polmonari e dalla superficie del corpo. ergonomia L. Bandini Buti Diapo-Ex-9-Microclima 3
BILANCIO TERMICO METABOLISMO M ± C ± R E = 0 M è il calore metabolico che deve essere dissipato nell ambiente (si esprime in calorie). Il cibo, con la digestione, si trasforma in calore metabolico. A seconda dell intensità dell attività fisica l organismo consuma più o meno calorie. Le calorie residue devono essere smaltite. ergonomia L. Bandini Buti Diapo-Ex-9-Microclima 4
BILANCIO TERMICO CONDUZIONE M ± C ± R E = 0 C è il calore ceduto (o ricevuto) per conduzione e per convezione Lo scambio di calore dipende dalla differenza di temperatura delle superfici a contatto (+/-). La conduzione avviene per contatto e dipende dall intensità dell appoggio. La convezione riguarda il continuo rinnovo dell aria calda a contato con la pelle. La percezione di oggetto caldo (o freddo) dipende dalla conducibilità e dalla capacità termica dei materiali componenti l oggetto. Percezione di oggetto caldo o freddo La panchina di ferro sembrerà più fredda (o calda) di quella in legno perché il ferro ha maggior conducibilità e capacità termica. ergonomia L. Bandini Buti Diapo-Ex-9-Microclima 5
PROTEZIONI COLLETTIVE Per ambienti freddi -edifici compatti (piccola superficie) -forte isolamento -piccole aperture Circolo Polare case Eskimesi (igloo) Alpi Italiane Scandinavia ergonomia L. Bandini Buti Diapo-Ex-9-Microclima 6
PROTEZIONI COLLETTIVE Per ambienti caldi -forte isolamento -piccole aperture -climatizzazione utilizzando l acqua (arabi) grotte artificiali (Cappadocia) Patio (Siviglia) Alambra (Granada) ergonomia L. Bandini Buti Diapo-Ex-9-Microclima 7
PROTEZIONI INDIVIDUALI Per climi freddi -pelli e pellicce -indumenti di lana -indumenti tecnici -pellicce come status ergonomia L. Bandini Buti Diapo-Ex-9-Microclima 8
PROTEZIONI INDIVIDUALI Per climi caldi -indumenti leggeri (cotone seta) -nudo -indumenti pesanti (tuareg) al mare in Italia Tuareg India (Ragistan) Etiopia Sri Lanca ergonomia L. Bandini Buti Diapo-Ex-9-Microclima 9
BILANCIO TERMICO RADIANTE M ± C ± R E = 0 R - è il calore radiante scambiato con i corpi che ci circondano. Il calore radiante è della stessa natura della luce (sole, fuoco). Lo scambio di calore radiante dipende dalla differenza di temperatura delle superfici che si guardano (+/-). La quantità ricevuta dipende dalla dimensione della superficie vista. Il calore radiante viene percepito anche quando non è associato a luce (pareti, soffitti, vetrate di una stanza, neve, ghiaccio) Protezione dal radiante Dal radiante ci si protegge all ombra di cappelli, ombrelloni od ombrellini ergonomia L. Bandini Buti Diapo-Ex-9-Microclima 10
PROTEZIONI COLLETTIVE Protezione dal sole -con stuoie -con teli -con piante Lega, il pergolato ergonomia L. Bandini Buti Diapo-Ex-9-Microclima 11
PROTEZIONI INDIVIDUALI Ombrello parasole -a terra -in mano -come status Goya Etiopia (prete copto) Rimini in spiaggia eleganza ergonomia L. Bandini Buti Diapo-Ex-9-Microclima 12
BILANCIO TERMICO EVAPORAZIONE M ± C ± R E = 0 E - è il calore ceduto all ambiente per evaporazione dell acqua negli alveoli polmonari e dalla superficie del corpo. Noi emettiamo acqua sotto forma di sudore (circa 300 g. per notte). L evaporazione del sudore produce il raffreddamento della pelle. Perché si abbia evaporazione bisogna che l aria sia in grado di accogliere umidità (umidità relativa) e vi sia ventilazione (velocità dell aria). Superficie evaporante Per aumentare la superficie della pelle l elefante ha sviluppato grandi orecchie che sventola per muovere l aria. Gli umani usano il ventilatore o il ventaglio. ergonomia L. Bandini Buti Diapo-Ex-9-Microclima 13
PROTEZIONI COLLETTIVE Per ambienti umidi -isolamento dall acqua -tetti ventilati Costa Rica Cambogia Regione dei laghi Papua ergonomia L. Bandini Buti Diapo-Ex-9-Microclima 14
PROTEZIONI INDIVIDUALI Ventaglio -per farsi vento -come vezzo -come segno del potere Picasso Renoir antico Egitto Giappone De Nittis ergonomia L. Bandini Buti Diapo-Ex-9-Microclima 15
PARAMETRI IL MICROCLIMA È L INSIEME DEI PARAMETRI CHE CARATTERIZZANO IL CLIMA DI UN AMBIENTE CONFINATO I parametri che influenzano il benessere microcimatico Ta Temperatura dell aria U% Umidità dell aria Tg Temperatura radiante Va Velocità dell aria Ricambio d aria condizioni di benessere estate +23/26 inverno +20/24 estate 35/60% inverno 40/65% Tg = Ta (± 1-2 ) estate 0.02 0.25 m/sec inverno 0.02 0.15 m/sec 1 ricambio ora or 15/20 mc/ora persona ergonomia L. Bandini Buti Diapo-Ex-9-Microclima 16
PARAMETRI VALUTAZIONI PERSONALI PPD (Predicted Percentage of Dissatisfied - Percentuale Prevista di Insoddisfatti) Conoscendo i parametri ambientali (Ta, Tg, Va e U%), è la percentuale prevista di insoddisfatti in funzione: - dell'attività svolta - dell'isolamento termico del vestiario Con una percentuale di insoddisfatti uguale a zero (condizione di benessere termico) PPV è pari al 5% che è la percentuale "fisiologica" di insoddisfatti. ergonomia L. Bandini Buti Diapo-Ex-9-Microclima 17
FONTI DI CALORE NEL TERZIARIO Le fonti di calore negli ambienti di lavoro moderati sono dovute: -alle macchine -previste per la produzione (convezione, conduzione, irraggiamento potenza emessa, tempi e modalità di funzionamento) -agli apparecchi per l illuminazione -(irraggiamento calore emesso, tempi e modalità di funzionamento) -al calore umano -che dipendono dal numero di persone contemporaneamente presenti nel locale e dalle caratteristiche energetiche dei compiti svolti. Nel terziario sono rare le fonti di calore di elevata intensità ergonomia L. Bandini Buti Diapo-Ex-9-Microclima 18