Il Laboratorio L2A effettua analisi del microclima, come richiesto dal D.Lgs 81/08 nell’ambito sia della verifica dei requisiti dei luoghi di lavoro (Titolo II Allegato IV) sia nella valutazione dei rischi (Titolo VIII Agenti fisici, Capo I).
Gli attuali obblighi normativi in capo al datore di lavoro, infatti, prevedono la tutela del benessere del lavoratore considerando anche gli aspetti di tipo ergonomico.
Le condizioni microclimatiche sono tra i più importanti fattori ergonomici: condizionano lo scambio termico dell’uomo con l’ambiente e influenzano la percezione dell’ambiente termico. Oltre a influenzare la sensazione di benessere, esse possono costituire un rischio per la salute. È quindi opportuno misurare lo scostamento delle condizioni microclimatiche reali da quelle di benessere, in modo che il datore di lavoro provveda, come è nei suoi compiti, a mantenere il microclima degli ambienti di lavoro in condizioni prossime a quelle di benessere.
Le analisi effettuate dal Laboratorio L2A sono volte a misurare il:
- microclima in ambienti di lavoro moderati (disagio termico),
- microclima in ambienti di lavoro severi caldi e freddi (rischi derivanti dal microclima in ambito lavorativo).
Definizioni di microclima e di comfort termico
L’INAIL definisce:
- microclima: insieme delle caratteristiche fisiche dell’aria degli ambienti confinati;
- comfort termico o benessere termo-igrometrico: sensazione di soddisfazione per l’ambiente termico suscitata nella maggior parte degli individui da un microclima confortevole.
Secondo la definizione data dall’associazione professionale americana ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers), il comfort termico è una condizione di benessere psicofisico della persona rispetto all’ambiente nel quale vive e opera.
Il benessere termo-igrometrico comprende le condizioni di:
- comfort globale, cioè dell’intero organismo. Il comfort globale è dato dal mantenimento di condizioni di neutralità termica di tutto il corpo attraverso la risposta fisiologica del sistema di termoregolazione,
- comfort di tipo locale, relativo a specifiche parti del corpo, legato agli scambi termici localizzati in alcune aree superficiali del corpo.
Nella situazione ottimale non c’è alcuna causa che induca sensazioni di discomfort, in nessuna parte del corpo e il soggetto non avverte sensazioni di caldo o di freddo.
I fattori fisici che principalmente determinano il microclima sono:
- temperatura dell’aria,
- umidità relativa,
- temperatura radiante,
- velocità dell’aria.
I fattori individuali o soggettivi sono:
- metabolismo,
- vestiario indossato,
- tipo di attività fisica svolta.
La sensazione termica è legata a tutti questi fattori che influenzano il bilancio dell’energia termica sul corpo.
Le condizioni microclimatiche negli ambienti di lavoro dipendono da:
- ciclo produttivo,
- proprietà termiche strutturali (dei materiali costruttivi, delle macchine e degli arredi),
- localizzazione (ambienti sotterranei, in altura ecc.),
- sistemi di regolazione delle condizioni climatiche.
Classificazione degli ambienti termici
Secondo la definizione dell’INAIL, gli ambienti termici si suddividono in ambienti moderati, ambienti severi caldi e ambienti severi freddi.
Le condizioni microclimatiche degli ambienti moderati sono omogenee e poco variabili e non comportano rischio di stress termico anche perché solitamente coinvolgono lavoratori sottoposti a modesta attività fisica.
Le condizioni microclimatiche degli ambienti termici severi (caldi e freddi), invece, per il mantenimento della condizione di omeotermia, richiedono un intervento forte del sistema di termoregolazione e aumentano il rischio di compromettere gravemente la salute dei lavoratori.
Gli ambienti termici moderati
Negli ambienti termici moderati, l’incolumità dei lavoratori non è compromessa, ma le condizioni microclimatiche possono comunque essere non ottimali e alterare il benessere termo-igrometrico influenzando tra l’altro le performance lavorative.
Lo studio delle condizioni microclimatiche degli ambienti termici moderati è volto alla valutazione del grado di disagio dei lavoratori.
Per misurare e verificare il benessere termico negli ambienti moderati si fa riferimento alla norma UNI EN ISO 7730:2006 Ergonomia degli ambienti termici – Determinazione analitica e interpretazione del benessere termico mediante il calcolo degli indici PMV e PPD e dei criteri di benessere termico locale.
La norma UNI EN ISO 7730:2006 descrive come determinare analiticamente e come interpretare i dati ottenuti. Prevede il calcolo del PMV (predicted mean vote, voto medio previsto) e del PPD (predicted percentage of dissatisfied, percentuale prevista di insoddisfatti). Inoltre fornisce i criteri in base ai quali le condizioni ambientali devono essere considerate accettabili per il benessere termico globale e quali rappresentano fonte di disagio locale. Contiene quindi i metodi per prevedere la sensazione termica globale e il grado di disagio (insoddisfazione termica).
La norma UNI EN ISO 7730:2006 è applicabile a persone in buona salute in ambienti confinati (lavorativi e non) nei quali si hanno leggere deviazioni dal benessere termico. È inoltre applicabile nella progettazione di nuovi ambienti. Può essere utilizzata anche con riferimento alla norma ISO/TS 14415:2005, punto 4.2, in presenza di persone con requisiti particolari, come quelle con disabilità fisiche.
Gli indici di Fanger: PMV (Predicted Mean Vote, voto medio previsto) e PPD (Predicted Percentage of Dissatisfied, percentuale prevista di insoddisfatti)
La valutazione del comfort termico, che è uno stato soggettivo, può essere oggettivata e quantificata mediante l’utilizzo di indici integrati che tengono conto sia dei parametri microclimatici ambientali, sia del dispendio energetico (dispendio metabolico MET) connesso all’attività lavorativa, sia della tipologia di abbigliamento (isolamento termico CLO) utilizzato. Dalla misurazione dei parametri fisici che caratterizzano un ambiente, è possibile calcolare il PMV e quindi prevedere la sensazione termica che tali fattori determinano. Il voto medio previsto è l’indice che rispecchia con maggiore precisione l’influenza delle variabili fisiologiche e fisiche sul comfort termico. In particolare, l’indice PMV deriva dal risultato dell’equazione del bilancio termico rapportato a una scala di benessere psicofisico. Il PMV, in sostanza, esprime il parere medio sulle sensazioni termiche di un campione di persone che si trovano nel medesimo ambiente.
L’indice PMV risulta particolarmente adatto alla valutazione limitati gradi di disagio termico nelle persone che si trovano in ambienti lavorativi con microclima moderato, quali abitazioni, ospedali, uffici, scuole ecc.
L’indice PPD (Predicted Percentage of Dissatisfied, percentuale prevista di insoddisfatti) deriva dal PMV e quantifica la percentuale di soggetti comunque “insoddisfatti” in rapporto alle condizioni microclimatiche.
È importante sottolineare che anche in condizioni ottimali, ci può essere una piccola percentuale di soggetti che percepisce l’ambiente termico come insoddisfacente.
Gli ambienti termici severi
Lo studio delle condizioni microclimatiche degli ambienti termici moderati è volto a prevenire le situazioni di stress termico che possono avere conseguenze gravi.
Infatti gli ambienti severi mettono sotto sforzo il sistema cardiovascolare nel tentativo di mantenere l’omeotermia; in situazioni estreme compresa la mancata acclimatazione, gli ambienti severi caldi possono causare il cosiddetto colpo di calore, mentre gli ambienti severi freddi possono portare allo stato di ipotermia. Le conseguenze possono anche essere letali.
Ambienti severi caldi
Sono a microclima severo caldo gli ambienti di lavoro che richiedono attività all’aperto in estate (es. campi agricoli, cantieri, cave) o dove si svolgono lavorazioni a caldo (es. fonderie, acciaierie, mattonifici).
Quando la temperatura del corpo si innalza, e soprattutto se l’innalzamento coinvolge gli organi vitali, il sistema termoregolatore attiva meccanismi quali la sudorazione e la vasodilatazione per dissipare l’eccesso di calore. Tali meccanismi, portati all’eccesso, possono determinare squilibri elettrolitici o instabilità del sistema cardiocircolatorio. Se lo stato di omeotermia non viene raggiunto a causa della temperatura ambientale eccessiva, dell’inadeguata acclimatazione o di fattori individuali, si verifica stress termico che può portare al cosiddetto colpo di calore.
Si rende perciò indispensabile valutare e gestire il rischio negli ambienti severi caldi.
Per stimare velocemente il valore oltre il quale l’individuo si trova in una situazione di stress termico in relazione al dispendio metabolico associato all’attività lavorativa che sta svolgendo in presenza o in assenza di irraggiamento solare, si può determinare l’indice WBGT (Wet Bulb Globe Temperature – temperatura a bulbo umido e del globotermometro) applicando la norma UNI EN ISO 7726:2002 Ergonomia degli ambienti termici – Strumenti per la misurazione delle grandezze fisiche.
I dati rilevati e calcolati devono essere confrontati con i valori limite prescritti dalla norma UNI EN ISO 7243:2017 “Ergonomia degli ambienti termici – Valutazione dello stress da calore utilizzando l’indice WBGT (temperatura globo del bulbo bagnato)“.
Se vengano superati è necessario:
• ridurre direttamente lo stress termico sul posto di lavoro preso in esame;
• procedere all’analisi dettagliata dello stress termico.
Per una valutazione più dettagliata dello stress termico, si può applicare, per esempio, la norma UNI EN ISO 7933:2005 “Ergonomia dell’ambiente termico – Determinazione analitica ed interpretazione dello stress termico da calore mediante il calcolo della sollecitazione termica prevedibile“, cioè il metodo PHS (Predicted Heat Strain).
Ambienti severi freddi
Sono a microclima severo caldo gli ambienti di lavoro che richiedono attività all’aperto in inverno o quelli che richiedono lavorazioni a basse temperature come l’industria alimentare, farmaceutica, sale operatorie e ambienti deputati a indagini diagnostiche.
Negli ambienti severi freddi il sistema di termoregolazione dell’organismo interviene attraverso meccanismi di costrizione del lume dei vasi superficiali in modo da limitare la dispersione di calore per via cutanea. Quando la quantità di energia termica ceduta supera quella prodotta e il sistema di termoregolazione non riesce a garantire l’omeotermia, si attiva il meccanismo del brivido. Segue la paralisi dei vasi e la stasi del sangue con formazione di edema e cianosi fino alla necrosi tissutale (cancrena). Oltre all’arresto della funzione cardiocircolatoria (assideramento), il raffreddamento delle parti interne del corpo e degli organi vitali determina la soppressione di tutte le attività metaboliche con possibili conseguenze letali.
Anche negli ambienti severi freddi è perciò necessario valutare e gestire il rischio di stress da freddo. A questo scopo si può applicare le norme:
- UNI EN ISO 15743:2008 “Ergonomia dell’ambiente termico – Posti di lavoro al freddo – Valutazione e gestione del rischio”,
- UNI EN ISO 11079:2008 “Ergonomia degli ambienti termici – Determinazione e interpretazione dello stress termico da freddo con l’utilizzo dell’isolamento termico dell’abbigliamento richiesto (IREQ) e degli effetti del raffreddamento locale”,
- UNI EN ISO 13732-3:2009 “Ergonomia degli ambienti termici – Metodi per la valutazione della risposta dell’uomo al contatto con le superfici – Parte 3: Superfici fredde”.
Dotazione del Laboratorio L2A per la realizzazione delle analisi del microclima
Lo strumento del quale il Laboratorio L2A si avvale per effettuare le analisi del microclima è chiamato HD32.3 (versione A) ed è realizzato dalla ditta Delta Ohm.
L’HD32.3 – WBGT – PMV – PPD Index è adatto per l’analisi di:
- ambienti severi caldi mediante indice WBGT (Wet Bulb Glob Temperature: temperatura a bulbo umido e del globo-termometro) in presenza o in assenza di irraggiamento solare,
- ambienti moderati mediante indice PMV (Predicted Mean Vote: Voto Medio Previsto),
- indice PPD (Predicted Percentage of Dissatisfied: Percentuale Prevista di Insoddisfatti).
Al fine di consentire la determinazione di questi indici, lo strumento HD32.3 rileva contemporaneamente le temperature:
- ambiente dell’aria Ta,
- del globotermometro Tg,
- del bulbo umido a ventilazione naturale Tnw.
Misura inoltre:
- umidità relativa RH,
- velocità dell’aria Va.
In particolare, sulla base delle grandezze rilevate lo strumento HD32.3 è in grado di calcolare e di visualizzare i seguenti indici:
- WBGT(in) in assenza di irraggiamento solare,
- WBGT(out) in presenza di irraggiamento solare,
- Temperatura media radiante Tr,
- PMV (Predicted Mean Vote: Voto Medio Previsto),
- PPD.
