Il microclima é l’insieme dei fattori (es. temperatura, umidità, velocità dell’aria) che regolano le condizioni climatiche di un ambiente chiuso o semi-chiuso come ad esempio un ambiente di lavoro.
Considerando che la maggior parte della popolazione urbana trascorre il 75-80% del tempo all’interno di edifici chiusi, è facilmente intuibile quale importanza rivesta la qualità del microclima per il benessere dell’uomo.
Per poter valutare le condizioni microclimatiche di un determinato ambiente ove vengono svolte attività lavorative è necessaria la conoscenza delle sei variabili, delle quali quattro fisiche e, cioè, temperatura, velocita, umidita dell’aria e temperatura media radiante e di due variabili fisiologiche, rappresentate dal metabolismo energetico e dall’isolamento del vestiario.
I PARAMETRI SOGGETTIVI
L’organismo umano deve mantenere sempre una costanza termica; variazioni della temperatura oltre i normali limiti determinano sofferenze delle principali funzioni fisiologiche con ripercussioni più o meno gravi sulle capacità lavorative e, in condizioni estreme, a manifestazioni patologiche.
Il corpo umano deve inoltre difendersi dal calore assunto dall’ambiente, o dal calore emanato per radiazione da oggetti con temperatura superiore alla propria (masse più calde, sole, suolo riscaldato, ecc..). E’ chiaro quindi che la temperatura dell’aria e la presenza di masse radianti rivestono grande importanza nella valutazione del microclima
L’organismo umano genera calore attraverso la trasformazione degli alimenti in energia e deve avere una temperatura corporea interna sui 37°, che deve essere mantenuta costante.
Affinché ciò sia possibile, l’uomo scambia calore con l’ambiente circostante
I parametri soggettivi che modulano gli scambi termici con l’ambiente sono:
- L’isolamento termico del vestiario.
- Il carico metabolico (che dipende dal tipo di attività che si sta svolgendo).
Quando l’organismo riesce ad equilibrare questi scambi senza l’aiuto di sistemi di termoregolazione si può parlare di benessere termico.
LA RESISTENZA TERMICA DELL’ABBIGLIAMENTO
La resistenza termica dell’abbigliamento viene generalmente misurata in unita incoerenti “clo” (dall’abbreviazione del termine inglese clothing = vestito) ed in tal caso, la resistenza termica unitaria dell’abbigliamento viene indicata con Icl.
La resistenza termica dell’abbigliamento dipende soprattutto dallo spessore e dalla porosità di ogni singolo strato che lo compone ed agisce ostacolando gli scambi termici per convezione, irraggiamento ed evaporazione.
I FATTORI CHE INFLUENZANO LA SENSAZIONE TERMICA INDIVIDUALE
Numerosi fattori sono in grado di influenzare la sensazione termica individuale. In primo luogo le differenze d’età, sesso e costituzione fisica, secondariamente alcune caratteristiche fisiologiche e comportamentali, come le preferenze individuali per ambienti leggermente più caldi o più freschi e, da ultimo, fattori psicologici individuali e di gruppo come l’insoddisfazione del proprio lavoro, la monotonia, la ripetitività e lo scarso contenuto delle diverse attività lavorative che tendono a rendere i soggetti critici verso il proprio lavoro e verso il microclima in maniera particolare.
Inoltre, negli ambienti di lavoro, possono essere svolte attività che comportano un dispendio energetico diverso e non tutti i posti di lavoro si trovano nelle stesse condizioni, alcuni potendo essere collocati vicino a fonti di calore ed altri essere maggiormente esposti alla radiazione solare.
LE VARIABILI FISICHE E FISIOLOGICHE
Naturalmente un buon indice termico deve contenere tutte le variabili fisiche e fisiologiche che regolano lo scambio termico tra un uomo ed ambiente, essere semplice e razionale ed, infine, ben correlato con le sensazioni di benessere o disagio termico dei soggetti.
La difficoltà di raggiungere tale obiettivo è documentata da un elevato numero di indici termici fino ad oggi proposti, non tutti in grado di soddisfare completamente i requisiti sopracitati.
Tra gli indici più adatti a valutare le condizioni di benessere negli ambienti civili sicuramente si colloca il PMV (Predicted Mean Vote o Voto Medio Predetto).
Esso si basa sul presupposto, tratto da studi sperimentali, che la condizione di benessere termico per la maggior parte degli individui si ottiene quando il bilancio termico e in equilibrio e la temperatura cutanea media ed il calore dissipato per evaporazione del sudore variano entro limiti ben ristretti corrispondenti, di fatto, ad una sollecitazione moderata del sistema di termoregolazione.
LA SENSAZIONE DI CALDO E FREDDO
Al di fuori del benessere termico, la sensazione di caldo o di freddo è proporzionale al carico termico inteso come la differenza tra la potenza termica generata all’interno del corpo umano e quella che, invece, dovrebbe disperdere se fosse in condizioni di benessere, con valori quindi di temperatura cutanea e di evaporazione di sudore contenuta entro precisi e ristretti limiti.
Il carico termico, cosi definito, sperimentalmente si e dimostrato correlabile, in vaste popolazioni, con il voto che può essere espresso dai soggetti sulla scala di sensazione termica.
LA SCALA DI SENSAZIONE TERMICA A SETTE PUNTI
E’ stato sperimentalmente determinato il voto medio che vaste popolazioni esposte a diverse combinazioni di vestiario, attività fisica e parametri ambientali hanno espresso sulla scala di sensazione termica a sette punti.
- +3 Molto caldo
- +2 Caldo
- +1 Leggermente caldo
- 0 Neutro
- -1 Leggermente freddo
- -2 Freddo
- -3 Molto freddo
Naturalmente il PMV rappresenta la media dei voti di una popolazione esposta alle stesse condizioni di microclima, abbigliamento e dispendio energetico.
Poichè le variabili individuali giocano un ruolo importante per quanto riguarda la sensazione di benessere e di disagio termico, attorno al valore del voto medio si ha, normalmente, una dispersione di valori.
E’ stata elaborata, sulla base di ricerche sperimentali, una correlazione tra l’indice PMV e la percentuale predetta di insoddisfatti (Predicted Percentage of Dissatisfied o indice PPD). Non tutti sono d’accordo su questo assunto di base in quanto, anche i soggetti che esprimono un voto di -1 o di + 1 indicano una situazione di disagio; tuttavia, va sottolineato che i voti inferiori a -1 o superiori a + 1 indicano sicuramente i gradi di disagio sicuramente più elevati.
LE CONDIZIONI DI BENESSERE ESTIVO ED INVERNALE
Dal punto di vista pratico e possibile fissare delle condizioni standard, entro le quali bisogna restare, per assicurare il benessere termico per almeno 1’80% dei soggetti.
Prendendo come esempio il lavoro d’ufficio con attività di tipo sedentario (1,2 met), abbigliamento tipico estivo (0,5 clo) ed invernale (1,2 clo), utilizzando, se la velocita dell’aria e inferiore a 0,4 m/s e la differenza tra temperatura radiante media e la temperatura dell’aria e inferiore a 4°C, la temperatura operativa, intesa come media aritmetica delle due temperature sopra citate, si possono stabilire le condizioni microclimatiche di benessere estivo ed invernale.
Per l’estate la temperatura operativa deve essere compresa tra 23 c 26°C, la velocita dell’aria deve essere minore di 0,15 m/s e l’umidita relativa compresa tra il 40 e 60%; per l’inverno, la temperatura operativa deve essere compresa tra 20 e 24°C con velocita dell’aria inferiore a 0,15 m/s ed umidita relativa compresa tra il 40 e 60%.
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