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1 Sergio Palermi – Fisico Collaboratore A.R.T.A. Abruzzo - Pescara FISICA TECNICA AMBIENTALE FISICA TECNICA AMBIENTALE Rumore, Vibrazioni e Microclima negli ambienti di lavoro Universit Universit à à G. D G. D Annunzio Annunzio di Chieti di Chieti Facolt Facolt à à di Medicina di Medicina Corso di Laurea in Corso di Laurea in Tecniche della Prevenzione Tecniche della Prevenzione nell nell Ambiente e nei Luoghi di Lavoro Ambiente e nei Luoghi di Lavoro A.A. 2003 A.A. 2003 - - 04 04

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Sergio Palermi – Fisico Collaboratore A.R.T.A. Abruzzo - Pescara

FISICA TECNICA AMBIENTALEFISICA TECNICA AMBIENTALERumore, Vibrazioni e Microclima

negli ambienti di lavoro

UniversitUniversitàà ““G. DG. D’’AnnunzioAnnunzio”” di Chietidi ChietiFacoltFacoltàà di Medicinadi Medicina

Corso di Laurea in Corso di Laurea in ““Tecniche della Prevenzione Tecniche della Prevenzione nellnell’’Ambiente e nei Luoghi di LavoroAmbiente e nei Luoghi di Lavoro””

A.A. 2003A.A. 2003--0404

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* art. 46 comma 2 del DPR 27/04/55 n. 547

• D.Leg.vo n. 277 del 15/08/91 “Attuazione delle direttive […] 86/188/CEE in materia di protezione dei lavoratori contro i rischi derivanti da esposizione ad agenti chimici, fisici e biologici durante il lavoro” –

Capo IV: protezione dei lavoratori contro i rischi di esposizione al rumore durante il lavoro

Rumore in ambiente di lavoroStrumenti legislativi di tutela

* art. 24 comma 2 del DPR 19/04/56 n. 303

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LAeq,Te è il livello equivalente di rumore pesato “A” cui il lavoratore è soggetto nell’arco del tempo Te di durata quotidiana dell’esposizione lavorativa (compreso lo straordinario)

Rumore in ambiente di lavoroD.Leg.vo n. 277 del 15/08/91

T0 è la durata della giornata lavorativa standard (= 8 h = 28800 sec.)

LAeq,Te si determina basandosi su misurazioni eseguite all'altezza dell'orecchio della persona durante il lavoro, seguendolo nei suoi spostamenti, preferibilmente in sua assenza. L'esposizione quotidiana personale non tiene conto degli effetti di un qualsiasi mezzo individuale di protezione)

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Rumore in ambiente di lavoroD.Leg.vo n. 277 del 15/08/91

all’art. 39 sono date le definizioni di • Livello di esposizione quotidiana personale di un

lavoratore al rumore (Lep,d)

• Livello di esposizione settimanale personale di un lavoratore al rumore (Lep,w)

Lep,w = 10 log (1/5 Sk10 Lep,d,k/10)

Lep,d = LAeq,Te + 10 log (Te/T0)

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N° misura 1 2 3 4

Tipologia dilavorazione

Pulizia meccanicaparti metalliche da

verniciare

Verniciatura aspruzzo

manovalanzagenerica,

pulizie

movimentazionemateriali

Sorgente di rumore Martello escalpello

verniciatore aspruzzo

ambientale(altre lavoraz.in sottofondo)

muletto

Condizione di misura normali normali Normaleoperatività

Prelievo, trasporto edeposizione materiali

Tempo di misura 4 min 2 min 6 min 2 min

LAeq [dB(A)] 80,4 79,2 79,7 80,9Errore casuale [dB(A)] 0,8 0,7 3,2 0,7Lpicco [dB] 112,7 96,7 108,9 106,9

Rumore in ambiente di lavoro

D.Leg.vo n. 277 del 15/08/91Esempio di valutazione dell’esposizione al rumore1. Si acquisiscono informazioni dal datore di lavoro sulle lavorazioni, i macchinari, le

mansioni e i relativi tempi di esposizione2. Si effettua una ricognizione dell’ambiente di lavoro e si individuano, per ciascuna

mansione, le varie lavorazioni3. Si effettuano misure fonometriche rappresentative di ciascuna lavorazione

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Rumore in ambiente di lavoroD.Leg.vo n. 277 del 15/08/91

Esempio di valutazione dell’esposizione al rumore4. I singoli LAeq,i misurati per ciascuna lavorazione, vanno moltiplicati per i rispettivi

tempi di esposizione Ti (la cui somma è pari a Te)5. Lep,d = 10 log [(1/T0)∑i Ti·10LAeq,i/10] – dove T0 = 8 ore (durata standard giornata lavorativa)6. Si stima l’errore casuale o incertezza da attribuire al valore di Lep,d

mansione tipologia dilavorazione

N°Misura

Tempo diEsposizione

[min]LAeq

[dB(A)]Lpicco

[dB]LEP,d[dB(A)]

Pulizia meccanica partimetalliche da verniciare 1 300 80,4

Verniciatura a spruzzo 2 90 79,2Verniciatoremovimentazione

materiali 4,8 90 78,6

112,7 79,9

Taglio e preparazioneparti metalliche 5 210 86,5

Smerigliatura di partimetalliche 6 40 96,4

Saldatura a filo continuodi parti metalliche 7 140 88,2

Saldatore

movimentazionemateriali 8 90 78,1

124,9 88,8

NOTA: Ti·10LAeq,i/10 = Ti·pi2 è la dose di rumore ( ~ energia acustica x tempo)

relativa all’i-esima lavorazione, per cui si può scrivere anche: Lep,d = 10 log [(1/T0)∑i dosei]

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Art. 40 (Valutazione del rischio)

• Il datore di lavoro procede alla valutazione del rumore durante il lavoro, al fine di identificare i lavoratori ed i luoghi di lavoro considerati dai successivi articoli e di attuare le misure preventive e protettive, ivi previste

• La valutazione è programmata ed effettuata ad opportuni intervalli da personale competente, sotto la responsabilità del datore di lavoro

• Il datore di lavoro redige e tiene a disposizione dell'organo divigilanza un rapporto nel quale sono riportati gli esiti delle valutazioni, nonché i criteri e le modalità di effettuazione delle stesse (strumenti e metodi di misura, caratteristiche del rumore e dei tempi di esposizione etc.)

Rumore in ambiente di lavoroD.Leg.vo n. 277 del 15/08/91

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Rumore in ambiente di lavoroD.Leg.vo n. 277 del 15/08/91

Art. 41 (Misure tecniche, organizzative, procedurali)

Il datore di lavoro riduce al minimo, in relazione alle conoscenze acquisite in base al progresso tecnico, i rischi derivanti dall'esposizione al rumore mediante misure tecniche, organizzative e procedurali, concretamente attuabili, privilegiando gli interventi alla fonte.

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Rumore in ambiente di lavoroD.Leg.vo n. 277 del 15/08/91

Artt. 42-49in funzione dell’esito della valutazione del rumore si presentano 4 situazioni

1. Lep,d < 80 dBA: il datore di lavoro non ha particolari obblighi se non quello di ripetere la valutazione a scadenze e prefissate, e comunque in caso di ampliamenti, nuovi impianti, etc.

2. 80 < Lep,d < 85 dBA : il datore di lavoro informa i lavoratori su:- i rischi derivanti all'udito dall'esposizione al rumore;- le misure di protezione cui i lavoratori debbono conformarsi;- la funzione e modalità d’uso dei mezzi individuali di protezione (cuffie, inserti auricolari)- il significato ed il ruolo del controllo sanitario per mezzo del medico competente, - i risultati ed il significato della valutazione dell'esposizione al rumore

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Rumore in ambiente di lavoroD.Leg.vo n. 277 del 15/08/91

Artt. 42-49

3. 85 < Lep,d < 90 dBA : oltre agli adempimenti di cui al punto precedente, il datore di lavoro deve impartire un'adeguata formazione ai lavoratori su: - l'uso corretto dei mezzi individuali di protezione dell'udito;- l'uso corretto degli utensili, macchine, apparecchiature che, utilizzati in modo continuativo, producono un'esposizione quotidiana al rumore pari o superiore a 85 dBA.

• Il datore di lavoro deve fornire i mezzi individuali di protezionedell'udito ai lavoratori

• I lavoratori, indipendentemente dall'uso di mezzi individuali di protezione,devono essere sottoposti a controllo sanitario

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Rumore in ambiente di lavoroD.Leg.vo n. 277 del 15/08/91

Artt. 42-49

4. Lep,d > 90 dBA o Lpicco > 140 dB: in questo caso i lavoratori devonoutilizzare i mezzi individuali di protezione dell'udito fornitigli dal datore di lavoro

• il datore di lavoro comunica all'organo di vigilanza, entro 30 giorni dall'accertamento del superamento, le misure tecniche ed organizzative, informando i lavoratori ovvero i loro rappresentanti.

• Istituisce e aggiorna un registro nominativo degli esposti• provvede alla segnalazione, perimetrazione ed eventuale limitazione di

accesso per quei luoghi in cui si verifica il superamento

Lpicco :valore di picco del livello di pressione acustica istantanea non ponderata)

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Vibrazioni in ambiente di lavoroCenni sui sistemi vibranti

Vibrazione: fenomeno ondulatorio, (a bassa frequenza), trasmesso attraverso un mezzo solido

Le vibrazioni possono essere misurate in termini di spostamento, velocità o accelerazione

M

K

d

y

Il sistema vibrante più semplice è un sistema lineare a 1 grado di libertà (sistema massa-molla)

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• Parametro caratteristico del sistema vibrante è la frequenza propria o di risonanza

f0 = (1/ 2π) √(K/M) [Hz]Che dipende dalla massa M e dalla costante elastica

della molla K

Cenni sui sistemi vibranti

M

K

d

y

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Le vibrazioni possono essere misurate in termini di spostamento s, velocità v o accelerazione a. Per segnali aleatori è necessario valutare i valori efficacio quadratici medi (rms) di tali grandezze

arms = (1/T∫T a2(t) dt)1/2

Cenni sui sistemi vibranti

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Come nel caso del suono, i valori rms di accelerazione, velocità o spostamento possono essere espressi come

livelli in dB

La = 10 log (a2rms/a2

0) [dB]

Lv = 10 log (v2rms/v2

0) [dB]

Ls = 10 log (s2rms/s2

0) [dB]dove s0 = 10-11 m; v0 = 10-8 m/s; a0 = 10-6 m/s2;

I valori da confrontare con i limiti previsti nella normativa sono livelli equivalenti a larga banda, ponderati in frequenza

e misurati sui tre assi (x,y,z)

Vibrazioni - Livelli

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Ai sensi dell’art. 24 del D.P.R. 19 marzo 1956 n. 303 «nelle lavorazioni che producono scuotimenti, vibrazioni o rumoridannosi ai lavoratori, devono adottarsi i provvedimenti consigliati dalla tecnica per diminuirne l'intensità».

Nel D.Lgs. 19 settembre 1994 n. 626 vi è un riferimento alle vibrazioni nell’ALLEGATO IV – Elenco indicativo e non esauriente delle attrezzature di protezione individuale – dispositivi di protezione dei piedi e delle gambe, laddove si fa riferimento a «scarpe, stivali e soprastivali di protezione contro le vibrazioni».

LEGISLAZIONE VIGENTE

Vibrazioni - impatto sul lavoratore

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LEGISLAZIONE VIGENTE: DIRETTIVA MACCHINE (D.P.R. n.459/96)

Requisiti essenziali di sicurezza e salute

1.5.9 Rischi dovuti alle vibrazioni

La macchina deve essere progettata e costruita in modo tale che i rischi dovuti alle vibrazioni trasmesse dalla macchina siano ridotti al livello minimo, tenuto conto del progresso tecnico e della possibilità di mezzi atti a ridurre le vibrazioni, in particolare alla fonte.

Istruzioni per l’uso

I fabbricanti devono riportare nel fascicolo tecnico della macchina i valori efficaci di accelerazione (a) se questi superano valori di soglia:

- per esposizione del sistema mano - braccio se a > 2,5 m/s2

- per esposizione dell’intero corpo se a > 0,5 m/s2

Vibrazioni - impatto sul lavoratore

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Direttiva 2002/44/CE del 25 giugno 2002, sulle prescrizioni minime di sicurezza e di salute relative all'esposizione dei lavoratori ai rischi derivanti dalle vibrazioni (recepimento entro 6 luglio 2005).

Vibrazioni - impatto sul lavoratore

ESPOSIZIONE DEL LAVORATORE ALLE VIBRAZIONI

INTERO CORPO SISTEMA MANO-BRACCIO

Norma ISO 2631 (1997) Norma ISO 5349 (2001)

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ESPOSIZIONE DELL’INTERO CORPO norma ISO 2631 (1997)

Nei Paesi Europei il 4 - 7 % dei lavoratori esposti a condizioni potenzialmente dannose per la salute. Lavoratori a rischio:

• conducenti di automobili, di macchine movimento terra, di carrelli elevatori ecc.

• addetti alle presse, magli ecc.

Effetti sull’uomo

• Fastidio e riduzione delle capacità lavorative

• Disturbi muscolo - scheletrici

• Altri disturbi (apparato digerente ecc.)

Vibrazioni - impatto sul lavoratore

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La valutazione per il corpo interoprevede la misura del valore quadratico medio (r.m.s.) dell'accelerazione ponderata in frequenza awi (i = x, y, z)sui tre assi ortogonali di figura 1 con fattori moltiplicativi differenti per i tre assi (ki = 1,4 per i = x, y e ki = 1 per i = z); di questi si prende il valore dell'asse maggiormente sollecitato e lo si rapporta alle 8 ore Lavorative

Vibrazioni - impatto sul lavoratoreDirettiva 2002/44/CE

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Un metodo alternativo La valutazione per il corpo intero ammesso dalla direttiva per lasciare maggiore libertà applicativa agli stati membri, consiste nel calcolare il valore della dose di vibrazioni assorbite (VDV)come la radice quarta della quarta potenza dell'accelerazione media ponderata in frequenza:

Vibrazioni - impatto sul lavoratore

Direttiva 2002/44/CE

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VIBRAZIONI DEL SISTEMA MANO - BRACCIO

Nei Paesi Europei e negli U.S.A. l’1,7÷3,6 % dei lavoratori risultano esposti a condizioni potenzialmente dannose per la salute (muratori,tagliaboschi, ecc.)

VALUTAZIONE DELL’ESPOSIZIONE A VIBRAZIONI DEL SISTEMA

MANO - BRACCIO

ISO 5349:2001 - UNI ENV 25349:1992

Fattori che determinano la severità degli effetti biologici:

• spettro di frequenza delle vibrazioni (frequenze centrali 8 ÷ 1000 Hz)

• valori di accelerazione delle vibrazioni (m/s2, r.m.s, La)

• durata dell’esposizione nella giornata lavorativa

• esposizione cumulata nel periodo lavorativo

Vibrazioni - impatto sul lavoratore

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VALUTAZIONE DELL’ESPOSIZIONE A VIBRAZIONI DEL SISTEMA

MANO - BRACCIO

Fattori secondari di influenza:

• direzione delle vibrazioni

• metodo di lavoro e abilità dell’operatore

• fattori individuali di predisposizione

• direzione e intensità della forza applicata dall'operatore sull’attrezzo vibrante

Vibrazioni - impatto sul lavoratore

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La valutazione dell'esposizione a vibrazioni per il sistema mano-braccio prevede di misurare sempre un valore quadratico medio dell'accelerazione assiale ahwi (i = x, y, z) ponderata, lungo i tre assi riportati in figura 2, e quindi di calcolare il modulo del vettore accelerazione:

Il valore A(8) viene poi calcolato come per il corpo intero riportando ad 8 ore lavorative il valore misurato. In entrambi i casi (corpo intero e mano-braccio) si possono effettuare valutazioni senza misurazioni quando sia nota per altre vie l'accelerazione emessa dal veicolo o dall'attrezzo.

Vibrazioni - impatto sul lavoratore Direttiva 2002/44/CE

hwzhwyhwxhw aaaa 222 ++=

8)8( TaA hw=

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La determinazione dei valori limite (art. 3), riportati nelle tabelle 1 e 2, è fatta in modo tale da dividere gli esposti in tre fasce:

• fascia di sicurezza, in cui non si prevede che possa insorgere la patologia relativa al tipo di esposizione per un individuo in condizioni normali di salute; • fascia di attenzione, in cui si devono intraprendere azioni volte alla riduzione dell'esposizione; •fascia di pericolo e quindi di interruzione dell'attività

Vibrazioni - impatto sul lavoratoreDirettiva 2002/44/CE

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Tabella 1Valori limite per il corpo intero riferite ad 8 ore lavorativeParametro Valore limite giornaliero Valore che fa scattare l'azione

A(8) 1,15 (m/s2) 0,5 (m/s2) VDV 21 (m/s1,75) 9,1 (m/s1,75)

Tabella 2Valori limite per il sistema mano-braccio riferite ad 8 ore lavorative

Valore limite giornaliero Valore che fa scattare l'azione

A(8) 5 m/s2 2,5 m/s2

Vibrazioni - impatto sul lavoratoreDirettiva 2002/44/CE

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PROVVEDIMENTI PREVENTIVI

Di carattere tecnico• Impiegare macchine con vibrazioni contenute • Regolare manutenzione in conformità alle indicazioni del fabbricante

Di carattere organizzativo• Addestramento dei lavoratori• Organizzare il lavoro con periodi di riposo

Di carattere sanitario• Acquisire informazioni esposizioni pregresse• Informazione dei lavoratori sui rischi• Visite preventive per valutare l’idoneità e controlli sanitari periodici

Vibrazioni - impatto sul lavoratore

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* Nella legislazione italiana sulla tutela dei lavoratori, prescrizioni concernenti le caratteristiche termoigrometriche dell’ambientesono presenti già nel D.P.R. n. 303 del 19.03.1956, in particolare agli art. 7 e 11 che sono stati così modificati dall’art. 33 del D.Leg.vo n. 626/94:

Art. 7.1. A meno che non sia richiesto diversamente dalle necessità di

lavorazione, è vietato adibire a lavoratori continuativi i locali chiusi che non rispondono alle seguenti condizioni:

a. Essere ben difesi contro gli agenti atmosferici, e provvisti di un isolamento termico sufficiente, tenuto conto del tipo di impresa e dell’attività fisica dei lavoratori;b. Avere aperture sufficienti per un rapido ricambio d’ariac. Essere ben asciutti e difesi contro l’umidità

Condizioni microclimatiche in ambiente di lavoroStrumenti legislativi di tutela

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D.P.R. n. 303 del 19.03.1956Art. 11 (Temperatura dei locali).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

2. nel giudizio sulla temperatura adeguata per i lavoratori si deve tener conto dell’influenza che possono esercitare sopra di esso il grado di umidità ed il movimento dell’aria concomitanti

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

Condizioni microclimatiche in ambiente di lavoroStrumenti legislativi di tutela

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D.P.R. n. 303 del 19.03.1956Art. 11 (Temperatura dei locali).

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

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

Condizioni microclimatiche in ambiente di lavoroStrumenti legislativi di tutela

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La situazione termica di un organismo umano può essere analizzata considerandolo un sistema termico interessato a flussi di energia termica in ingresso e in uscita attraverso la sua superficie.Equazione del bilancio termico:

M + W + C + R + K + Cres + E = SM : potenza termica prodotta dai processi metaboliciS : potenza termica eventualmente accumulata o persa dall’organismoW : tasso di cessione di energia meccanica (per compiere lavoro)C : potenza termica ceduta o accumulata per convezioneK : potenza termica ceduta o accumulata per conduzione (contatto)R : potenza termica ceduta o accumulata per irraggiamentoCres: potenza termica ceduta tramite variazione di temperatura e umidità (entalpia) dell’aria respirataE : potenza termica ceduta per evaporazione cutanea (sudorazione)

Condizioni microclimatiche in ambiente di lavoroBilancio energetico del corpo umano

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Nella maggior parte delle situazioni, sia in ambienti industriali che civili i termini M, W, C, R, E sono preponderanti, per cui si può scrivere l’equazione del bilancio nella forma semplificata:

M + W + C + R + E = S Le grandezze sperimentalmente determinabili, in funzione delle quali occorre esprimere i termini dell’equazione, sono:

Condizioni microclimatiche in ambiente di lavoroBilancio energetico del corpo umano

Grandezze ambientalita : temperatura dell’aria [C]tmr : temperatura media radiante [C]U.R. : umidità relativa [%]va : velocità dell’aria [m/s]

Grandezze personaliM : dispendio energ. metabolico [W/m2], [met] (1 met = 58,2 W/m2) η = W/M : rendimentoIcl : resistenza termica vestiario [m2C/W], [clo] (1 clo=0,155 m2C/W)

Grandezze fisiologichetsk : temperatura cutanea media [C]w : frazione di area cutanea bagnata da sudore [%]

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L’organismo tende a permanere in condizioni di equilibrio omeoterme (S = 0), ovvero a far sì che:

• potenza ceduta attraverso la superficie = potenza assorbita dall’ambiente + potenza generata dai processi metabolici

•La temperatura interna si mantenga stabile su valori ottimali (36,7 ±0,3 C)

Condizioni microclimatiche in ambiente di lavoroBilancio energetico del corpo umano

a tal fine l’organismo attiva una serie di meccanismi sia tipo fisiologico sia comportamentale, spesso riuscendo a conseguire l’obiettivo anche in condizioni ambientali severe.Con riferimento agli aspetti normativi, gli ambienti termici vengono convenzionalmente distinti in:

moderati - severi caldi - severi freddiA ciascuno di essi vengono applicati, a livello normativo, criteri di analisi e di valutazione specifici, fondati sulla definizione di indici microclimatici sintetici e delle relative scale di riferimento per stabilire le situazioni di benessere / disagio / stress termico.

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Sono caratterizzati da:

• Facilità di conseguimento delle condizioni di omeotermia dell’organismo•Omogeneità e ridotta variabilità temporale delle condizioni microclimatiche•Attività fisica modesta dei soggetti•Sostanziale uniformità del vestiario dei vari soggetti

Condizioni microclimatiche in ambiente di lavoroAmbienti termici moderati (UNI EN ISO 7730)

Tali ambienti vengono valutati in riferimento al livello di benessere (comfort) termico garantito agli occupanti, definito come “Quella condizione mentale in cui viene espressa soddisfazione per l’ambiente termico”, identificabile tecnicamente nella neutralità termica (il soggetto non desidera né un ambiente più caldo né uno più freddo)

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Gli indici utilizzati per la valutazione di tali ambienti sono:

• Temperatura Effettiva (ET)• Nuova Temperatura Effettiva (ET*)• Temperatura Operativa (top)• Voto Medio Previsto (PMV)• Percentuale Prevista di Insoddisfatti (PPD)Non discuteremo degli indici ET e ET*, non più contemplati dalle norme internazionali attualmente vigenti

Temperatura Operativa (top) : è definita come la temperatura di un ambiente virtuale uniforme e con pareti nere, nel quale l’organismo scambi, per convezione ed irraggiamento, la stessa potenza termica scambiata nell’ambiente reale (non uniforme). In termini analitici, è la media ponderata di ta e tmr:

top = Ata + (1-A)tmrDove A è funzione di va (es: A=0,5 per va<0,2; A=0,7 per va>0,6)

Condizioni microclimatiche in ambiente di lavoroAmbienti termici moderati (UNI EN ISO 7730)

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Attività leggera, sedentaria: top = 20÷24 C (inverno)top = 23÷26 C (estate)

Condizioni microclimatiche in ambiente di lavoroAmbienti termici moderati (UNI EN ISO 7730)

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Condizioni microclimatiche in ambiente di lavoroAmbienti termici moderati (UNI EN ISO 7730)

Voto Medio Previsto (PMV) : è definito, per un organismo prossimo all’equilibrio termico, secondo la formula di FangerPMV = (0,303 e-0,036 M + 0,028)(M+W+C+R+E+Cres)È un indice empirico, stabilito sperimentalmente correlando la sensazione media di un gran numero di soggetti con i valori delle grandezze ambientali e personali (ta ,tmr , va , U.R. , M, Icl)

Scala di valutazione basata sul PMV

freddo

-2

moltocaldo

caldoleggerm.

caldoneutrofresco

moltofreddo

Sensazione media

+3+2+10-1- 3PMV

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Condizioni microclimatiche in ambiente di lavoroAmbienti termici moderati (UNI EN ISO 7730)

Limiti di applicabilità del PMVta = 10 ÷ 30 C; tmr = 10 ÷ 40 C va = 0 ÷ 1 m/sM = 46 ÷ 232 W/m2 = 0,8 ÷ 4 met Icl = 0 ÷ 0,31 m2 C/W = 0 ÷ 2 clo

Percentuale Prevista di Insoddisfatti (PPD) : è la percentuale degli occupanti di un ambiente che esprimerebbe insoddisfazione per lasituazione microclimatica. La relazione empirica che lega PPD a PMV è la seguente

PPD = 100 - 95 exp-(0,03353 PMV4 + 0.2179 PMV2)In base alla quale si verifica che anche per PMV = 0 sussiste un 5% di insoddisfatti (vedi fig. che segue).

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Condizioni microclimatiche in ambiente di lavoroAmbienti termici moderati (UNI EN ISO 7730)

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Condizioni microclimatiche in ambiente di lavoroAmbienti termici moderati (UNI EN ISO 7730)

Gli indici PMV-PPD fanno riferimento al bilancio termico dell’organismo nel suo complesso, in un ambiente in condizioni stazionarie. Nella pratica, pur in presenza di condizioni globalmente accettabili, vi è la possibilità di disagio termico localizzato, che riduce la sensazione di benessere microclimatico da parte degli occupanti

Fattori di disagio localizzato:Gradienti di temperatura orizzontali (∆Th) e verticali (∆Tv) Asimmetrie nella temperatura radiante orizzontali (∆Trh) e verticali

(∆Trv) (pareti, pavimento o soffitto troppo caldi/freddi)Presenza di correnti d’aria (fattore di rischio DR, calcolabile come:

Dove Tu (%) è l’intensità locale di turbolenza del flusso d’aria, definita come rapporto tra deviazione standard e velocità media del flusso (v)

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Condizioni microclimatiche in ambiente di lavoroAmbienti termici moderati (UNI EN ISO 7730)

Requisiti di benessere termico (valori ottimali)

-0,5 < PMV < 0,5 (PPD < 10%)30 < U.R < 70 % DR < 15%∆Tv < 3 C (∆Tv = differenza di temp. tra 1,1 e 0,1 m dal pavimento)∆Trh < 10 C ; ∆Trv < 5 Cva < 0,15 m/s (inverno) - va < 0,20 m/s (estate)19 < Tpavimento < 26 Ctop = 20 ÷ 24 C (inverno) - top = 23 ÷ 26 C (estate)

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Sono quegli ambienti nei quali è richiesto un notevole intervento del sistema di termoregolazione (attraverso i meccanismi di vasodilatazione e sudorazione) dell’organismo al fine di diminuire il potenziale accumulo di calore nel corpo. Nel dettaglio, gli ambienti severi caldi sono caratterizzati da:

• valori di top elevati in relazione all’attività svolta (M) e alle caratteristiche del vestiario (Icl )•Condizioni termoigrometriche non omogenee in ambiente•Sensibile variabilità temporale delle condizioni•disuniformità del vestiario e dell’attività svolta dai vari soggetti

La valutazione degli ambienti severi caldi viene fatta in termini di stress termico cui è soggetto il lavoratore, derivante da produzione di calore metabolico, da fattori ambientali e dal vestiario

Condizioni microclimatiche in ambiente di lavoroAmbienti termici severi caldi

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L’indice utilizzato per la valutazione è il WBGT (Wet BulbeGlobe Temperature - ISO 7243 - ACGIH)

WBGT = 0,7 tnw + 0,3 tg (negli ambienti chiusi)

WBGT = 0,7 tnw + 0,2 tg + 0,1 ta (nell’ambiente esterno)

Dove tnw è la temperatura di bulbo umido naturalmente ventilato (legata all’umidità), tg è la temperatura del globotermometro (legata all’esposizione diretta alla radiazione termica) e ta è la temperatura dell’aria. Incrementi del WBGT così calcolato sono previsti (e tabulati) per vestiario più pesante di una normale tuta da lavoro estiva.

Condizioni microclimatiche in ambiente di lavoroAmbienti termici severi caldi

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I valori limite di WBGT sono tali da non provocare un aumento della temperatura del nucleo corporeo oltre 38 C. Essi sono calcolati in funzione del carico di lavoro manuale in cui il soggetto è impegnato (leggero –moderato – pesante –molto pesante), del rapporto percentuale tra tempi di lavoro e tempi di recupero e si differenziano per soggetti acclimatati e non acclimatati (fonte: ACGIH 2001)

Condizioni microclimatiche in ambiente di lavoroAmbienti termici severi caldi

valori limite

di WBGT(in C)

soggetto acclimatato soggetto non acclimatato

lavoro leggero

lavoro moderato

lavoro pesante

lavoro molto

pesante

lavoro leggero

lavoro moderato

lavoro pesante

lavoro molto

pesante

100% lavoro 29,5 27.5 26…

27,5 25 22,5…

75% lavoro25% riposo 30,5 28,5 27,5

…29 26,5 24,5

50% lavoro50% riposo 31,5 29,5 28,5 27,5 30 28 26,5 25

25% lavoro75% riposo 32,5 31 30 29,5 31 29 28 26,5

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Sono quegli ambienti nei quali è richiesto un notevole intervento del sistema di termoregolazione dell’organismo al fine di limitare la potenziale diminuzione della temperatura dei diversi distretti ed in particolare del nucleo corporeo. Nel dettaglio, gli ambienti severi freddi sono caratterizzati da:

• valori di top bassi (0 ÷ 10 C per ambienti moderatamente freddi e inferiori a 0 C per ambienti severi freddi)•Condizioni termoigrometriche non omogenee in ambiente•contenuta variabilità spaziale e temporale delle condizioni•Attività fisica e tipologia del vestiario abbastanza uniformi

Condizioni microclimatiche in ambiente di lavoroAmbienti termici severi freddi

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L’indice utilizzato per la valutazione è il WCI (ACGIH)

WCI = (10,45 + 10√va - va ) (33 - ta )Dove ta la temperatura dell’aria è e va la velocità dell’aria (del vento, in m/s). il WCI (Wind Chill Index) esprime, in kCal/(h m2), l’entità della potenza termica per unità di superficie perduta dall’organismo in funzione della temperatura e della velocità del vento. Una grandezza correlata è l’ECT (Equivalent Chill Temperature), la temperatura equivalente di sensazione di freddo espressa in (C):

ECT = 33 – WCI/22

Condizioni microclimatiche in ambiente di lavoroAmbienti termici severi freddi

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Criterio di valutazione degli indici WCI e ECT

Condizioni microclimatiche in ambiente di lavoroAmbienti termici severi freddi

WCI[kCal/(h m2)]

ECT[C]

EFFETTO su pareti del corpo nude, direttamente esposte

1000 - 12 sensazione di freddo intenso

1200 - 21 limite del rischio di congelamento rapido

1400 - 30 congelamento dopo 20 min. di esposizione

1600 - 40 congelamento dopo 15 min. di esposizione

1800 - 49 congelamento dopo 10 min. di esposizione

2000 - 58 congelamento dopo 8 min. di esposizione

2200 - 67 congelamento dopo 4 min. di esposizione

2400 - 76 congelamento dopo 1 min. di esposizione