ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI VITERBO CORSO DI AGGIORNAMENTO 40 h per C.S.P. e C.S.E. AI SENSI DELL ALLEGATO XIV del D.LGS. 81/08 e smi In collaborazione con CEFAS IL MICROCLIMA A cura di: Massimo Cecchini e Danilo Monarca
IL MICROCLIMA Che cosa si intende per microclima negli ambienti di lavoro? Con il termine microclima indichiamo il complesso dei parametri ambientali che condizionano lo scambio termico soggetto-ambiente. Parametri ambientali: sono ad esempio le temperature estreme calde e fredde, l umidità e le correnti d aria. Parametri non termici: sono elementi che riguardano la qualità dell aria (polveri, odori, scarso ricambio d aria).
MICROCLIMA: NORMATIVA DI RIFERIMENTO Legislazione Norme tecniche ISO (International Organisation for Standardization), recepite in misura significativa nella normativa europea (EN). ISO e EN trovano corrispondenza nell italiano Ente nazionale di unificazione (UNI). ISO 7626, in versione italiana UNI-EN 27726. Oggetto di questa norma sono gli strumenti e metodi di misura per le grandezze fisiche, più precisamente vengono mostrati i principi fisici su cui si basano gli strumenti.
MICROCLIMA: NORMATIVA DI RIFERIMENTO Norme tecniche ISO 7730, in versione italiana UNI- EN 27730 Con questa norma si considerano due indici originariamente proposti da P.O. Fanger: il VOTO MEDIO PREVISTO (PMV) e la PERCENTUALE PREVEDIBILE DI INSODDISFATTI (PPD) ISO 7243, in versione italiana UNI-EN 27243 (Climi severi caldi) ISO TC 159, SC 5, WG 1 (Norma sperimentale) (Climi severi freddi)
MICROCLIMA: NORMATIVA DI RIFERIMENTO Norme di legge - D.Lgs. 81 del 9 aprile 2008 -TITOLO II 1.9 Microclima 1.9.1. Aerazione dei luoghi di lavoro chiusi 1.9.1.1. Nei luoghi di lavoro chiusi, è necessario far sì che tenendo conto dei metodi di lavoro e degli sforzi fisici ai quali sono sottoposti i lavoratori, essi dispongano di aria salubre in quantità sufficiente anche ottenuta con impianti di areazione. 1.9.1.2. Se viene utilizzato un impianto di aerazione, esso deve essere sempre mantenuto funzionante. Ogni eventuale guasto deve essere segnalato da un sistema di controllo, quando ciò è necessario per salvaguardare la salute dei lavoratori. 1.9.1.3. Se sono utilizzati impianti di condizionamento dell'aria o di ventilazione meccanica, essi devono funzionare in modo che i lavoratori non siano esposti a correnti d'aria fastidiosa. 1.9.1.4. Gli stessi impianti devono essere periodicamente sottoposti a controlli, manutenzione, pulizia e sanificazione per la tutela della salute dei lavoratori. 1.9.1.5. 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.
MICROCLIMA: NORMATIVA DI RIFERIMENTO Norme di legge - D.Lgs. 81 del 9 aprile 2008 -TITOLO II 1.9.2. Temperatura dei locali 1.9.2.1. 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. 1.9.2.2. Nel giudizio sulla temperatura adeguata per i lavoratori si deve tener conto della influenza che possono esercitare sopra di essa il grado di umidità ed il movimento dell aria concomitanti. 1.9.2.3. 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. 1.9.2.4. 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.
MICROCLIMA: NORMATIVA DI RIFERIMENTO Norme di legge - D.Lgs. 81 del 9 aprile 2008 -TITOLO II 1.9.2. Temperatura dei locali 1.9.2.5. 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. 1.9.2.6. Gli apparecchi a fuoco diretto destinati al riscaldamento dell'ambiente nei locali chiusi di lavoro di cui al precedente articolo, devono essere muniti di condotti del fumo privi di valvole regolatrici ed avere tiraggio sufficiente per evitare la corruzione dell'aria con i prodotti della combustione, ad eccezione dei casi in cui, per l'ampiezza del locale, tale impianto non sia necessario. 1.9.3 Umidità 1.9.3.1 Nei locali chiusi di lavoro delle aziende industriali nei quali l'aria è soggetta ad inumidirsi notevolmente per ragioni di lavoro, si deve evitare, per quanto è possibile, la formazione della nebbia, mantenendo la temperatura e l'umidità nei limiti compatibili con le esigenze tecniche.
BILANCIO ENERGETICO S=M-W+/-R+/-C+/-K-C RES -E RES -E
BILANCIO ENERGETICO Equazione del bilancio energetico S=M-W+/-R+/-C+/-K-C RES -E RES -E M = potenza sviluppata da una serie di processi di ossidazione, nei quali si converte in energia termica parte dell energia chimica contenuta negli alimenti. Questa quantità viene misurata in met, dove 1 met = 58,2 W/m 2. W = potenza meccanica impegnata per svolgere lavoro. R = potenza scambiata per irraggiamento da/verso i corpi presenti nell ambiente. E influenzata dalla resistenza termica del vestiario. Questa quantità viene misurata in clo, dove 1 clo = 0,155 m 2 C W -1, ed assume valori tipici compresi fra 0,5 e 1,2 clo.
C = potenza scambiata per convezione. La quantità C è funzione della temperatura dell aria, della resistenza termica dell abbigliamento, e della velocità dell aria. K = potenza scambiata per conduzione fra il soggetto e i materiali solidi con cui è a contatto (es.: la sedia, il pavimento), ed è funzione della differenza fra temperatura superficiale degli indumenti e la temperatura dell aria, e della resistenza termica degli indumenti. E = potenza ceduta per evaporazione. E RES +C RES = contributi alla potenza ceduta nella respirazione, dovuti rispettivamente alla differenza di temperatura e di umidità fra l aria inspirata e quella espirata. S = flusso netto di energia in entrata o in uscita dal corpo umano.
AMBIENTI MODERATI In questi tipi di ambienti il problema è rendere oggettiva la sensazione di disconfort (soggettiva) espressa da ciascuno degli individui che vi operano. Indici di Fanger PMV (voto medio previsto) caratterizzato: da una scala di sensazioni termiche che va da +3 (molto caldo) a -3 (molto freddo) passando per lo 0 (neutro). Da un indagine statistica su popolazione di individui non selezionata (valore medio). Un valore di S=0 nella equazione del bilancio energetico corrisponde ad una situazione di equilibrio termico, e produce il risultato di PMV=0.
AMBIENTI MODERATI Indici di Fanger PPD (percentuale di insoddisfatti) Questo indice definisce, per un dato PMV, la frazione di individui che si dichiarano insoddisfatti dell ambiente termico in cui si trovano. Fissando un valore limite, l indice PPD consente di stabilire l accettabilità o l inaccettabilità di un microclima. Anche per valori del PMV molto vicini allo zero la percentuale di insoddisfatti PPD non scende mai sotto al 5%.
INDICI ALTERNATIVI Esistono anche altre forme di valutazione del microclima: Temperatura operativa To Temperatura effettiva Te Temperatura operativa La temperatura operativa To può essere calcolata a partire dalla temperatura dell aria Ta, dalla temperatura media radiante e dalla velocità dell aria. Gli intervalli per cui PMV rimane al di sotto del 10% sono: To=20 23,5 C in inverno con umidità del 40% e To = 23 26 C in estate con umidità del 60%.
INDICI ALTERNATIVI Temperatura effettiva E uno dei metodi più semplici per il calcolo del microclima. Si considerano la temperatura, l umidità e la velocità dell aria. La procedura è semplice: basta riportare tutti i valori nel grafico relativo alla stagione nella quale viene eseguito il rilievo.
STRUMENTI DI MISURA Gli strumenti utilizzati per la misura sono di diverso tipo, e vanno dai più semplici come i normali termometri a strumenti molto più complicati come, ad esempio, il BABUC (nome commerciale di un apparecchio di produzione LSI). BABUC La strumentazione BABUC collegata ad appropriati sensori è in grado di acquisire tutte le grandezze ambientali che nel loro insieme definiscono l ambiente termoigrometrico; le misure sono successivamente trasmesse ad un Personal Computer dove, per mezzo di programmi LSI, sono elaborate in indici che forniscono una valutazione oggettiva del benessere/stress termico.
BABUC Una volta collegate le sonde al Babuc e misurati i valori è possibile calcolare i seguenti indici: PMV Voto medio previsto (ISO 7730) PPD Percentuale di insoddisfatti (ISO 7730) PD Percentuale di insoddisfatti da correnti d aria TOC Temperatura di confort TEQ Temperatura equivalente TO Temperatura operativa (programma MICROCLIMA Ambienti caldi, codice BSZ204) WBGT Interno/Esterno (ISO 7243) Per ogni rilievo è possibile, per mezzo di comode tabelle a video, selezionare i valori di MET (metabolismo), CLO (vestiario), ETA (rendimento) relativi a soggetti maschi o femmine in esame.
SONDE UTILIZZATE Anemometro a filo caldo Con questo strumento viene misurata la velocità dell aria. E costituito da un filo di platino mantenuto ad una temperatura superiore a quella ambientale, per effetto Joule, da una corrente elettrica che lo attraversa. Esistono anche anemometri a sfera calda. Psicrometro La sonda psicrometrica è costituita da due sensori di temperatura: il primo è è un termometro a bulbo asciutto che misura la temperatura secca dell aria (Ta), il secondo un termometro rivestito di una guaina idrofila, con l opposta estremità immersa in una vaschetta d acqua distillata, che misura la temperatura a bulbo umido a ventilazione forzata (Tw). Globotermometro E costituito da un globo metallico cavo, nero, al centro del quale è montato un sensore termometrico. La temperatura rilevata consente di calcolare la temperatura media radiante.
TABELLE CON VALORI met E eta
SONDE UTILIZZATE A: anemometro a filo caldo B: psicrometro C: globotermometro Prof. P. Ole Fanger
MODALITÀ DI CAMPIONAMENTO Individuazione dei luoghi Considerare: Posizione stazione microclimatica caratteristiche edilizie; giudizi personali sull ambiente; cicli di funzionamento macchine e/o impianti; presenza finestrature o sorgenti radianti; presenza persone con diversi livelli di attività e/o vestiario; presenza di postazioni con caratteristiche peculiari ed esigenze particolari. Al centro dell area omogenea, o nelle aree in cui il personale soggiorna più frequentemente. Sonde poste ad altezza dal pavimento di circa 1,5 m; evitare diretta esposizione a irraggiamento e correnti d aria (a meno che siano proprio questi luoghi ad essere valutati).
MODALITÀ DI CAMPIONAMENTO Lunghezza temporale a) ambienti in cui le variabili rimangono sostanzialmente costanti all interno della giornata è sufficiente effettuare una misura della durata media di un ora per ogni area omogenea; b) variazione dei parametri durante la giornata: il microclima può essere influenzato dal clima esterno, dal funzionamento degli impianti tecnologici, dal funzionamento degli impianti di climatizzazione, ecc. per considerare la variazione di tutti questi elementi, i rilievi in ogni ambiente si dovranno prolungare per l intera giornata lavorativa (almeno per 8 ore).