Modulo Microclima

COMFORT O BENESSERE AMBIENTALE È la particolare condizione psicologica di soddisfazione percepita dagli individui. Il comfort o benessere è dato da più contributi, ognuno dei quali richiede specifiche azioni. Benessere visivo Controllo dell’illuminazione Benessere acustico Controllo del rumore Benessere respiratorio-olfattivo Controllo della qualità dell’aria Benessere termoigrometrico Controllo del microclima

MICROCLIMA È l’insieme dei parametri fisici ambientali che caratterizzano l’ambiente locale e che, in combinazione con l’attività metabolica e l’abbigliamento degli individui che vi operano, determinano gli scambi termici tra i corpi degli individui stessi e l’ambiente suddetto. L’ambiente locale (ad es. di lavoro) è solitamente, ma non necessariamente, confinato, ovvero separato dall’ambiente esterno mediante strutture murarie variamente conformate. Per effetto di questa separazione, le condizioni climatiche interne (il microclima) sono generalmente diverse da quelle esterne della località geografica in cui ci si trova.

AMBIENTI MODERATI E SEVERI Un ambiente è convenzionalmente definito termicamente moderato se non esistono particolari esigenze che vincolino uno o più dei parametri fisici ambientali formanti il microclima (temperatura, umidità, velocità dell’aria, temperatura radiante, ecc.) ed impediscano il raggiungimento del benessere termoigrometrico. In caso contrario, si ha un ambiente convenzionalmente definito termicamente severo, caldo oppure freddo. In un ambiente di lavoro termicamente moderato l’obiettivo è il raggiungimento del benessere termoigrometrico. In un ambiente di lavoro termicamente severo l’obiettivo è la riduzione dello stress termico ed il mantenimento di condizioni di sicurezza.

BENESSERE GLOBALE E LOCALE Il benessere termoigrometrico (anche detto benessere termico, comfort termoigrometrico o comfort termico) è definito come lo stato psicofisico in cui il soggetto esprime soddisfazione nei riguardi del microclima, oppure in cui non ha né sensazione di caldo, né sensazione di freddo, condizione che si dice anche di neutralità termica. Può essere di tipo: globale, se riferito al mantenimento della temperatura del nucleo corporeo ad un livello costante, o comunque ad un livello caratterizzato da fluttuazioni molto contenute della temperatura; locale, se riferito alla situazione in specifiche aree della superficie corporea, in cui una limitazione degli scambi termici può generare una situazione localizzata di discomfort.

OMEOTERMIA temperature corporee L’organismo umano è “omeotermo”, cioè opera in modo ottimale quando la temperatura corporea interna (o del nucleo, pressoché coincidente con quella orale o rettale) è stabilizzata a circa 36.6C con oscillazione ±0.6C. La temperatura corporea superficiale può subire oscillazioni superiori, fino a ±45C. Scostamenti anche modesti dai limiti sopraccitati, all’interno oppure sulla superficie della massa corporea, sono generalmente indotti o influenzati dal microclima e comportano discomfort (disagio). Superamenti sensibili comportano stress termico. temperature corporee massa corporea microclima

temperature di riferimento TERMOREGOLAZIONE temperature corporee recettori termici Il corpo umano è dotato di organi recettori termici, centrali e periferici, sensibili sia alla temperatura che alle sue variazioni. I recettori termici inviano segnali all’ipotalamo, che li confronta con i valori di riferimento ed eventualmente attiva i meccanismi di termo- regolazione. ipotalamo massa corporea temperature di riferimento microclima

SISTEMA DI TERMOREGOLAZIONE temperature corporee recettori termici vasi sanguigni circolazione sanguigna trasferimento di calore ipotalamo sudorazione ghiandole sudoripare massa corporea cessione di calore brividi muscoli produzione di calore temperature di riferimento microclima attività fisica

MECCANISMI DI TERMOREGOLAZIONE Termoregolazione vasomotoria Riguarda i capillari periferici, dotati di valvole che, aprendosi (vasodilatazione) o chiudendosi (vasocostrizione), permettono o inibiscono l’afflusso di sangue e, quindi, lo scambio termico superficiale. Termoregolazione comportamentale Contro il freddo: si manifesta, se la termoregolazione vasomotoria è insufficiente, con il brivido, ovvero l’attivazione dei muscoli ed il conseguente aumento della generazione interna di energia termica (calore). Contro il caldo: le ghiandole sudoripare secernono il sudore (sudorazione), che in parte passa nell’aria come vapore, sottraendo il calore latente di evaporazione, in parte gocciola, sottraendo solo calore sensibile.

SCAMBI TERMICI TRA CORPO E AMBIENTE In generale, esiste una relazione biunivoca tra scambi di energia termica tra corpo e ambiente e situazione di benessere termoigrometrico. Il benessere termoigrometrico è garantito quando vi è un sostanziale equilibrio tra produzione interna di energia termica (per l’attività metabolica conseguente all’attività fisica svolta) e bilancio netto degli scambi di energia termica tra corpo e ambiente. Viceversa, situazioni di disequilibrio comportano scostamenti delle temperature corporee dai valori ottimali e, quindi, condizioni di disagio termico.

SCAMBI TERMICI TRA CORPO E AMBIENTE Equazione di bilancio energetico per l’organismo umano: S = M – L – K – C – R – E – Cres – Eres S = potenza termica immagazzinata (quantità positiva) o perduta (quantità negativa) dal corpo in relazione alla variazione della sua temperatura media in condizioni di non equilibrio [W] M = metabolismo [W] L = potenza meccanica sviluppata dall’organismo [W] K = potenza termica scambiata per conduzione [W] (*) C = potenza termica scambiata per convezione [W] (*) R = potenza termica scambiata per irraggiamento [W] (*) E = p.t. ceduta per evaporazione (sudorazione e traspirazione) [W] (*) Cres= p.t. scambiata per convezione nella respirazione [W] (*) Eres= p.t. scambiata per evaporazione nella respirazione [W] (*) (*)positiva per cessione netta di energia, negativa per guadagno

SCAMBI TERMICI TRA CORPO E AMBIENTE S = M – L – K – C – R – E – Cres – Eres Se S = 0  benessere termoigrometrico (omeotermia) Se S > 0  sensazione di caldo (la potenza guadagnata è maggiore di quella ceduta e la differenza si traduce in un riscaldamento della massa corporea) Se S < 0  sensazione di freddo (la potenza guadagnata è minore di quella ceduta e la differenza si traduce in un raffreddamento della massa corporea) Ciascuno dei parametri che compaiono nell’equazione di bilancio energetico dipende sia dal microclima, sia dall’attività svolta.

METABOLISMO Il metabolismo o attività metabolica è l’insieme delle complesse trasformazioni mediante le quali, nell’organismo umano, l’energia potenziale chimica degli alimenti e delle riserve viene trasformata in energia termica e, durante il lavoro o l’attività fisica in genere, anche in energia meccanica. L’attività metabolica basale è l’energia consumata per sostenere le funzioni indispensabili alla vita, quali i movimenti respiratori, la circolazione del sangue e, soprattutto, il mantenimento della temperatura corporea interna (a 36.6 ± 0.6C).

uomo: Mbasale  80 W donna: Mbasale  72 W METABOLISMO BASALE Nell’uomo adulto è circa 45 W/m2. Nella donna adulta è inferiore di circa il 10%. Nei bambini, nei primi anni di vita, è sensibilmente superiore: fino a 70 W/m2. Negli anziani il valore diminuisce. Superficie del corpo umano (formula di Du Bois): A = 0.202G0.425H0.725 A = superficie corporea [m2] G = massa corporea [kg] H = altezza dell’individuo [m] Il metabolismo basale, per un adulto italiano sano avente superficie corporea A  1.8 m2 (cioè G  70 kg, H  1.75 m), vale: uomo: Mbasale  80 W donna: Mbasale  72 W

E METABOLISMO LAVORATIVO METABOLISMO A RIPOSO E METABOLISMO LAVORATIVO L’attività metabolica a riposo comprende quella basale e quelle ulteriori funzioni esercitate in assenza di attività muscolare quali quella digestiva e posturale. L’attività metabolica lavorativa è legata al lavoro compiuto ed al rendimento meccanico muscolare nell’attività lavorativa (per il quale, solitamente, 0 < L/Mlavorativo < 20%). In generale, nei luoghi di lavoro, l’attività metabolica (totale) è strettamente associata al compito lavorativo e non costituisce una variabile. Può essere determinata direttamente (sulla base del consumo di ossigeno) o indirettamente (sulla base di dati tabulati).

POTENZA METABOLICA (M) (1 met = 58.1 W/m2  ~ 100 W per individuo) Attività met W/m2 W (*) Disteso 0.8 46 84 Seduto, rilassato 1.0 58 105 Attività sedentaria (ufficio, scuola, laboratorio) 1.2 70 126 Attività leggera in piedi (industria leggera) 1.6 93 168 Camminare a 2 km/h 1.9 111 199 Attività media in piedi (commesso, lavori domestici) 2.0 116 209 Camminare a 3 km/h 2.4 140 251 Lavoro moderatamente pesante, camminare a 5 km/h 3.4 198 356 Lavoro molto pesante, camm. a 5 km/h c/salita 15% 7.0 407 733 Lavoro pesantissimo, salita rapida scale, corsa agonistica > 8.0 > 465 837 (*)individuo con A = 1.8 m2 Dati da UNI EN ISO 7730 e ISO 8996

BILANCIO TERMICO ALL’EQUILIBRIO S = M – L – K – C – R – E – Cres – Eres Il benessere richiede condizioni di equilibrio termico  S = 0 In generale, L  M  L  0 Gli escreti, non contemplati nell’equazione di bilancio per semplicità, comportano perdite di energia minime (< 2%) Anche la conduzione ha di solito solitamente impatto minimo, limitato all’eventuale contatto tra superficie corporea e oggetti (ad es. schiena contro schienale)  K  0 Inoltre, in un ambiente moderato, Cres e Eres sono quasi costanti L’equazione di bilancio energetico all’equilibrio si semplifica in: C + R + E = M – (Cres + Eres)

BILANCIO TERMICO ALL’EQUILIBRIO C + R + E  M – (Cres + Eres) Per ogni tipo di attività, e quindi per ogni valore di M, secondo le condizioni ambientali, l’equazione è soddisfatta con maggiore o minore senso di benessere o di disagio per l’organismo. Se C + R  M – (Cres + Eres)  E = 0 (no produzione di sudore) Se C + R  M – (Cres + Eres)  L’organismo si deve “adattare”, agendo (ad esempio) su E o M Ciascuno dei termini presenti nell’equazione di bilancio all’equilibrio dipende da una o più quantità fisiche che caratterizzano il microclima, nonché da una o più quantità dipendenti dall’individuo (vestiario, attività svolte, ecc.).

SCAMBI CONVETTIVI E RADIATIVI (C + R) C + R + E  M – (Cres + Eres) C = Afclhc(Tcl – Ta) + A(1 – fcl)hc(Tsk – Ta) R = Afclhr(Tcl – Tmr) + A(1 – fcl)hr(Tsk – Tmr) C + R = Afcl(Tcl – To) + A(1 – fcl)(Tsk – To) ove A = area superficiale corporea totale [m2] fcl =Acl/A = fattore di ricoprimento corporeo Acl = area superficiale del vestiario [m2] hc= coef. di scambio termico convettivo [W/(m2C)] Tsk= temperatura superficiale della pelle [C] hr = coef. di scambio termico radiativo [W/(m2C)] Ta = temperatura dell’aria [C]  = hc+hr = coefficiente di adduzione [W/(m2C)] Tmr= temperatura media radiante [C] Tcl = temperatura (superficiale) del vestiario [C] To = (hcTa+hrTmr)/(hc+hr) temperatura operante o risultante [C] To è la temperatura, uniforme (cioè Ta = Tmr = To), di un ambiente di riferimento in cui un individuo scambia per convezione ed irraggiamento (C + R) la stessa energia termica scambiata nell’ambiente in esame.

RESISTENZA TERMICA DEL VESTIARIO In condizioni stazionarie la potenza termica C + R scambiata per convezione e irraggiamento dalla superficie esterna del vestiario è uguale a quella scambiata per conduzione tra pelle e vestiario: Afcl  (Tcl – To) = Afcl  (Tsk – Tcl)/Rcl ovvero (Tcl – To) = (Tsk – Tcl)/Rcl ove A = area superficiale corporea totale [m2] fcl = fattore di ricoprimento corporeo Tsk= temperatura superficiale della pelle [C] Rcl = 0.155Icl = resistenza termica del vestiario [m2C/W]

RESISTENZA TERMICA DEL VESTIARIO (Tcl – To) = (Tsk – Tcl)/Rcl La resistenza termica del vestiario Rcl si misura in clo (da "cloth" = abbigliamento), parametro definito come rapporto fra la resistenza termica totale del vestiario stesso ed una resistenza termica di riferimento pari a 0.155 m2C/W. Icl = Rcl / 0.155 m2C/W Per il corpo nudo Icl = 0 clo. Per un tipico abbigliamento estivo (mutande, camicia con maniche corte, pantaloni leggeri, calzini leggeri, scarpe) Icl = 0.5 clo. Per un tipico abbigliamento invernale per ambienti chiusi (biancheria intima, camicia a maniche lunghe, pantaloni, giacca o pullover a maniche lunghe, calze pesanti, scarpe) Icl = 1 clo. Icl può essere determinata direttamente (ma la misura è complessa) o indirettamente (sulla base di dati tabulati, v. UNI EN ISO 7730).

RESISTENZA TERMICA DEL VESTIARIO Abbigliamento competo (esempi) clo m2C/W Slip, maglietta, pantaloncini, calzini leggeri, sandali 0.30 0.050 Mutande, camicia con maniche corte, pantaloni leggeri, calzini leggeri, scarpe 0.50 0.080 Mutande, tuta, calzini, scarpe 0.70 0.110 Biancheria intima a maniche e gambe corte, camicia, pantaloni, giacca, calzini, scarpe 1.00 0.155 Biancheria intima maniche e gambe corte, camicia, pantaloni, gilet, giacca, cappotto, calzini, scarpe 1.50 0.230 Dati da UNI EN ISO 7730

RESISTENZA TERMICA DEL VESTIARIO Singoli capi di vestiario (esempi) clo Maglieria intima – slip 0.30 Pantaloni – leggeri 0.20 Pantaloni – normali 0.25 Maglioni – gilet 0.15 Maglioni – pesanti 0.35 Giacca 0.40 Cappotto 0.60 Calzini 0.02 Scarpe – suola spessa 0.04 Dati da UNI EN ISO 7730 La resistenza totale del vestiario è data dalla somma delle resistenze dei singoli capi.

E = fb[psat(Tsk) – pv]/RE = fb[psat(Tsk) – psat(Ta)]/RE SUDORAZIONE C + R + E  M – (Cres + Eres) La potenza termica E [W] ceduta per sudorazione e traspirazione attraverso la superficie della pelle è data dall’evaporazione del sottile film liquido superficiale che si forma per la sudorazione e dalla traspirazione del vapor d’acqua attraverso i pori. E = fb[psat(Tsk) – pv]/RE = fb[psat(Tsk) – psat(Ta)]/RE ove fb = frazione bagnata della superficie corporea psat = pressione di saturazione del vapore d’acqua [Pa] Tsk = temperatura superficiale della pelle [C] pv = psat(Ta) = pressione parziale del vapore d’acqua in aria  = pv/psat(Ta) = umidità relativa [%] RE = res. tot. del vestiario allo scambio termico evaporativo [Pa/W]

BILANCIO TERMICO ALL’EQUILIBRIO In prima approssimazione, la condizione di benessere dipende da sei variabili, due dipendenti dall’individuo (parametri individuali) e quattro quantità fisiche termoigrometriche (parametri ambientali): metabolismo, M [met o W/m2] resistenza termica dei vestiti, Icl [clo o m2C/W] temperatura dell’aria, Ta [C] temperatura media radiante delle pareti del locale, Tmr [C] velocità dell’aria, va [m/s] pressione parziale del vapore d’acqua in aria, pv [Pa] [oppure psat(Ta) ] In definitiva, la distanza dalla condizione di neutralità termica S è una funzione complessa di 6 variabili: S = S (M, Icl, Ta, Tmr, va, pv)

DIAGRAMMA DEL BENESSERE (ASHRAE)

Diagramma del benessere secondo UNI EN ISO 7730

INDICE PMV DI BENESSERE TERMICO Si può prevedere la sensazione termica per il corpo nel suo complesso calcolando l'indice PMV (voto medio previsto, dall’inglese "Predicted Mean Vote"), che predice il valore medio dei voti espressi su una scala di sensazione termica a 7 punti da un consistente gruppo di persone esposte allo stesso ambiente: + 3 molto caldo + 2 caldo + 1 leggermente caldo 0 neutro – 1 leggermente freddo – 2 freddo – 3 molto freddo

INDICE PMV DI BENESSERE TERMICO L'indice PMV può essere calcolato mediante apposite relazioni, riportate dalla norma UNI EN ISO 7730, quando sono stimati l'attività (energia metabolica, M) e l'abbigliamento (resistenza termica, Icl) e vengono misurati i quattro principali parametri caratterizzanti il microclima: temperatura dell'aria (Ta), temperatura media radiante (Tmr), velocità relativa dell'aria (va) e pressione parziale del vapore d'acqua (pv), rilevabili secondo UNI EN ISO 7726. Ponendo PMV = 0, dalle relazioni per il calcolo di PMV si ricavano equazioni che permettono di individuare le combinazioni di valori dell'attività, dell'abbigliamento e dei parametri ambientali che danno luogo a sensazione di neutralità termica.

INDICE PMV DI BENESSERE TERMICO PMV = (0.303  e–0.036  M + 0.028)   { (M – L) – 3.0510–3  [5733 – 6.99  (M – L) – pv] – – 0.42  [(M – L) – 58.15] – 1.710–5  M  (5867 – pv) – – 0.0014  M  (34 – Ta) – 3.9610–8  fcl  [(Tcl + 273)4 – – (Tmr + 273)4] – fcl  hc  (Tcl – Ta) } Tcl = 35.7 – 0.28  (M – L) – Icl   { – 3.9610–8  fcl  [(Tcl + 273)4 – (Tmr + 273)4] – fcl  hc  (Tcl – Ta) } hc = 2.38  (Tcl – Ta)0.25 per 2.38  (Tcl – Ta)0.25 > 12.1  va 12.1  va per 2.38  (Tcl – Ta)0.25 < 12.1  va fcl = 1.00 + 1.290  Icl per Icl < 0.078 m2C/W (< 0.5 clo) 1.05 + 0.645  Icl per Icl > 0.078 m2C/W (> 0.5 clo)

INDICE PMV DI BENESSERE TERMICO

INDICE PMV DI BENESSERE TERMICO

INDICE PPD DI BENESSERE TERMICO L'indice PMV predice il valore medio dei voti di sensazione termica espressi da un gran numero di persone. Ma i voti individuali sono dispersi intorno a questo valore medio e, quindi, è utile prevedere il numero di persone che presumibilmente avranno una sensazione non confortevole di caldo o di freddo. L'indice PPD (percentuale prevista di insoddisfatti, dall’inglese "Predicted Percentage of Dissatisfied"), fornisce una previsione quantitativa della percentuale di persone insoddisfatte dal punto di vista termico. È correlato all’indice PMV dalla relazione: PPD = 100 – 95exp[– (0.03353PMV4+0.2179PMV2)]

INDICE PPD DI BENESSERE TERMICO PPD = 100 – 95exp[– (0.03353PMV4+0.2179PMV2)] fresco leggermente neutro leggermente caldo fresco caldo

LIMITI DI APPLICABILITA’ L’uso degli indici PMV e PPD è raccomandato per ambienti termicamente moderati, cioè quando –2 < PMV < +2 Per i parametri individuali e ambientali valgono i limiti in tabella. Variabile Simbolo [u.m.] Intervallo utile Dispendio metabolico M [met] 0.8 … 4.0 Isolamento termico del vestiario Icl [clo] 0 … 2 Temperatura dell’aria Ta [C] +10 …+30 Temperatura media radiante Tmr [C] +10 …+40 Velocità dell’aria va [m/s] 0 … 1 Pressione parziale del vapore d’acqua pa [Pa] 0 … 2700

INDICI DI BENESSERE LOCALE Esistono numerosi fattori di discomfort locale, legati a disomogeneità di riscaldamento o di raffreddamento della superficie corporea: correnti d’aria gradienti verticali di temperatura dell’aria pavimenti troppo freddi o troppo caldi asimmetria radiante Ad ognuno di questi fattori può essere associato uno specifico indice di discomfort.

DISAGIO DA CORRENTI D’ARIA Il disagio da corrente d'aria DR (dall’inglese "Draught Rating") è espresso come la percentuale di persone che si prevede saranno infastidite dalla corrente d'aria, calcolabile con la relazione: DR = (34 – Ta)  (va – 0.05)0.62  (0.37  va  Tu + 3.14) ove Tu = intensità locale di turbolenza, definita come il rapporto fra deviazione standard della velocità locale dell'aria e velocità media locale dell'aria [%], posto pari al 40% se non misurato Limiti raccomandati di applicazione: 20C < Ta < 26C, 0.05 m/s < va < 0.4 m/s, 10 % < Tu < 60%

DISAGIO DA CORRENTI D’ARIA DR = (34 – Ta)  (va – 0.05)0.62  (0.37  va  Tu + 3.14)

DISAGIO DA GRADIENTI VERTICALI Il disagio da gradienti verticali di temperatura dell’aria è espresso come la percentuale di persone insoddisfatte PD (“Percentage of Dissatisfied”), che cioè ne saranno infastidite, calcolabile con la relazione: PD = 100 / [1 + exp (5.76 – 0.856av)] ove av = gradiente verticale di temperatura dell’aria [C] Limiti raccomandati di applicazione: av < 8C

DISAGIO DA GRADIENTI VERTICALI PD = 100 / [1 + exp (5.76 – 0.856av)]

TROPPO FREDDO O TROPPO CALDO DISAGIO DA PAVIMENTO TROPPO FREDDO O TROPPO CALDO Il disagio dato dalla temperatura di un pavimento troppo freddo o troppo caldo è sempre espresso come la percentuale di persone insoddisfatte PD (“Percentage of Dissatisfied”), che cioè ne saranno infastidite, calcolabile con la relazione: PD = 100 – 94  exp (– 1.387 + 0.118Tf – 0.0025f2) ove f = temperatura del pavimento [C] Limiti raccomandati di applicazione: 5C < f < 35C

TROPPO FREDDO O TROPPO CALDO DISAGIO DA PAVIMENTO TROPPO FREDDO O TROPPO CALDO PD = 100 – 94  exp (– 1.387 + 0.118Tf – 0.0025f2)

DISAGIO PER ASIMMETRIA RADIANTE DA SOFFITTO TROPPO CALDO Il disagio dato dalla temperatura di un soffitto troppo caldo è espresso come la percentuale di persone insoddisfatte PD (“Percentage of Dissatisfied”), che cioè ne saranno infastidite, calcolabile con la relazione: PD = 100 / [1 + exp (2.84 – 0.174r)] – 5.5 ove r = differenza di temperatura radiante [C] Limiti consigliati di applicazione: r < 23C

DISAGIO PER ASIMMETRIA RADIANTE DA SOFFITTO TROPPO FREDDO Il disagio dato dalla temperatura di un soffitto troppo freddo è espresso come la percentuale di persone insoddisfatte PD (“Percentage of Dissatisfied”), che cioè ne saranno infastidite, calcolabile con la relazione: PD = 100 / [1 + exp (9.93 – 0.50r)] ove r = differenza di temperatura radiante [C] Limiti consigliati di applicazione: r < 15C

DISAGIO PER ASIMMETRIA RADIANTE DA SOFFITTO TROPPO CALDO / FREDDO

DISAGIO PER ASIMMETRIA RADIANTE DA PARETE TROPPO CALDA Il disagio dato dalla temperatura di una parete troppo calda è espresso come la percentuale di persone insoddisfatte PD (“Percentage of Dissatisfied”), che cioè ne saranno infastidite, calcolabile con la relazione: PD = 100 / [1 + exp (3.72 – 0.052r)] – 3.5 ove r = differenza di temperatura radiante [C] Limiti consigliati di applicazione: r < 35C

DISAGIO PER ASIMMETRIA RADIANTE DA PARETE TROPPO FREDDA Il disagio dato dalla temperatura di una parete troppo fredda è espresso come la percentuale di persone insoddisfatte PD (“Percentage of Dissatisfied”), che cioè ne saranno infastidite, calcolabile con la relazione: PD = 100 / [1 + exp (6.61 – 0.345r)] ove r = differenza di temperatura radiante [C] Limiti consigliati di applicazione: r < 15C

DISAGIO PER ASIMMETRIA RADIANTE DA PARETE TROPPO CALDA / FREDDA

AMBIENTE CONFORTEVOLE Un ambiente termicamente moderato è considerato confortevole, con PMVglobale< 20% (UNI EN ISO 7730:1997, in aggiornamento), se sono rispettati i seguenti limiti: –0.5 < PMV < +0.5  PPD < 10% Correnti d’aria: DR < 15% Gradienti verticali: Tav < 3C  PD < 5% Temperatura del pavimento: 19C < Tf < 29C  PD < 10% Asimmetria radiante: Tr < 10C in verticale, Tr < 5C in orizzontale  PD < 5%

CONTROLLO DEL MICROCLIMA BENESSERE E CONTROLLO DEL MICROCLIMA Per raggiungere il benessere locale e globale è necessario: assicurare un buon isolamento dell’involucro edilizio (solai di copertura, pareti esterne, pavimenti su terreno o porticati) progettare opportunamente gli impianti di climatizzazione, specialmente le terminazioni (radiatori, split, pannelli radianti, ecc.) assicurare un’aerazione efficace, con bocchette di ventilazione ben disposte (distribuite, con bassa velocità dell’aria e deviatori di flusso) e, ove possibile, sfruttando la ventilazione naturale permettere la regolazione locale (automatica) del microclima, inclusa l’umidità (deumidificazione estiva/umidificazione invernale)

CONTROLLO DEL MICROCLIMA BENESSERE E CONTROLLO DEL MICROCLIMA … controllare il carico termico dei locali (dato dall’occupazione di persone e dalla presenza di calcolatori e altre macchine) minimizzare gli scambi termici attraverso le aperture di accesso (limitazione luci, porte automatiche, spazi di compensazione) posizionare le postazioni di lavoro lontano dagli accessi e, se necessario, dalle terminazioni degli impianti di climatizzazione evitare l’insolazione diretta delle postazioni di lavoro (ma senza perdere gli apporti solari gratuiti, ad es. con elementi schermanti) utilizzare dispositivi atti a ridurre le asimmetrie radianti (tendaggi, veneziane, ecc.)

Qualità dell’aria La presenza di persone in un ambiente provoca delle variazioni nella composizione chimica e fisica dell’aria. Il processo della respirazione è caratterizzato dal fatto che l’aria espirata contiene una percentuale di ossigeno minore e una percentuale di anidride carbonica maggiore dell’aria ispirata.

Aria di rinnovo: portata d’aria esterna introdotta in un ambiente abitato per eliminare l’anidride carbonica prodotta dalle persone e gli odori e le sostanza nocive presenti. (Corrispondentemente, una uguale quantità di aria “viziata” viene espulsa all’esterno.)

Ridurre la presenza di inquinanti negli ambienti ubicare le prese dell’aria esterna di ventilazione in posizioni distanti da possibili inquinamento di gas, polveri, espulsioni di aria viziata; adottare sistemi di filtrazione dell’aria ad alta efficienza; provvedere ad un’accurata periodica pulizia delle diverse sezioni dei gruppi di trattamento dell’aria; prevedere numerosi portelli d’ispezione lungo le canalizzazioni dell’aria per poter ispezionare e pulire l’interno dei canali; provvedere, almeno ogni sei mesi, ad un’accurata disinfezione dei gruppi di trattamento dell’aria per eliminare o perlomeno ridurre batteri e funghi, che spesso attecchiscono e proliferano nei condizionatori; realizzare gli edifici con materiali che mantengano basso il carico di inquinamento dovuto ai materiali da costruzione, agli arredamenti, alle finiture…

L’EPA (Environment Protection Agency) ha classificato la qualità dell’aria ambiente (IAQ) come una delle cinque cause principali di rischio per la salute pubblica. L’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) ha stimato che un terzo degli edifici di nuova costruzione o ristrutturati possono contenere aria inquinata.

RIFERIMENTI Bibliografia ASHRAE, Handbook 1997 – Fundamentals ASHRAE, Handbook 1999 – Applications ÇENGEL, Termodinamica e trasmissione del calore, McGraw-Hill, New York COCCHI, Elementi di termofisica generale e applicata, Progetto Leonardo, Bologna KREITH – WEST, CRC Handbook of Energy Efficiency, CRC Press PIZZETTI, Condizionamento dell’aria e refrigerazione, Tamburini, Milano ROSSI, Manuale del termotecnico, HOEPLI, Milano UNI, UNIedil impianti 2006 – Norme tecniche per l’impiantistica negli edifici