Microclima e benessere termico

Il microclima si riferisce al complesso dei parametri ambientali temperatura, umidità relativa e velocità dell’aria, che condizionano lo scambio termico tra individuo e ambiente.
Il microclima influisce in maniera significativa, insieme all’inquinamento dell’aria indoor, sulla qualità degli ambienti in cui si vive e si lavora e quindi sul benessere delle persone. Il conseguimento del benessere termico, cioè lo stato di piena soddisfazione nei confronti dell’ambiente stesso, costituisce una condizione indispensabile e prioritaria per il conseguimento del benessere totale.
L’uomo, come tutti i mammiferi, è omeotermo: i valori di temperatura interna del corpo umano devono essere mantenuti entro un campo estremamente ristretto, compreso tra 35,8°C e 37,2°C, tale intervallo garantisce le condizioni di salute e benessere dell’individuo.
Affinché la temperatura del corpo umano possa restare costante è necessario che la quantità di calore prodotta o assunta dall’organismo, sia uguale a quella trasferita all’ambiente.
In questa condizione il bilancio termico è uguale a zero e la temperatura corporea interna viene mantenuta nell’intervallo di normalità.

Sistema di termoregolazione

Il sistema di termoregolazione del corpo umano, situato nella zona del cervello denominata ipotalamo, svolge la funzione di regolare gli scambi termici tra corpo umano e ambiente e mantenere costante la temperatura interna.
Quando fa troppo caldo, il sistema di termoregolazione innesca una serie di meccanismi in grado di cedere calore all’esterno, mentre quando fa troppo freddo, interviene limitando la dispersione del calore.
Il microclima può influenzare gli scambi termici tra individuo e ambiente e in alcune situazioni ostacolare i meccanismi di termoregolazione.
Ad esempio elevati valori di umidità dell’aria in estate possono aumentare il disagio correlato alla sensazione di caldo: l’elevata presenza di vapore acqueo nell’aria ostacola l’evaporazione dell’acqua contenuta nel sudore, che rappresenta il processo fondamentale per il corpo umano per disperdere il calore in eccesso.
Ciò spiega come mai in presenza di afa, una situazione climatica caratterizzata da un alto valore di umidità relativa, il corpo umano tolleri di meno il disagio del caldo e la temperatura percepita sia superiore alla temperatura ambientale effettiva (misurata dal termometro).
La ragione per cui il vento può aumentare il disagio correlato alla sensazione di freddo è legata al fatto che esso aumenta la velocità con cui il corpo perde calore.
La cosiddetta temperatura percepita, ossia la sensazione di “caldo” o di “freddo”, è quindi legata non solo alla temperatura effettiva ma anche alle altre condizioni ambientali.

Benessere termico

Quando il corpo umano, con minimo impegno dei meccanismi di termoregolazione, non prova sensazione di freddo o di caldo, l’individuo viene a trovarsi in uno stato di soddisfazione nei confronti dell’ambiente detto “benessere termico”.
Tale condizione ottimale si verifica solo se i parametri ambientali temperatura, umidità relativa e velocità dell’aria sono opportunamente graduati.
La ventilazione, può influenzare i parametri microclimatici e svolge un ruolo importante nel processo di termoregolazione del corpo umano e nel garantire situazioni di comfort ambientale.
Benessere microclimatico e comfort ambientale si riferiscono alla condizione ambientale in cui l’aria interna è percepita come ottimale dalla maggior parte degli occupanti dal punto di vista delle proprietà sia fisiche (temperatura, umidità, ventilazione) che chimiche (aria “pulita” o “fresca”).

Nella seguente tabella si riportano le condizioni microclimatiche ottimali di un ambiente, per attività fisica moderata (sedentaria), abbigliamento adeguato e in assenza di irraggiamento, in cui la maggioranza degli “occupanti”, si trova in una sensazione di benessere termico.

Stagione Temperatura dell'aria (T) Umidità relativa (UR) Velocità dell'aria (V)
Inverno
19-22°C
40-50%
0,01-0,1m/s
Estate
24-26°C
50-60%
0,1-0,2m/s

Normativa e indici di comfort termico

Riferimenti normativi specifici per la valutazione del comfort microclimatico in ambienti termici moderati sono costituiti dalle seguenti norme tecniche:

  • UNI EN ISO 7726:2002 Ergonomia degli ambienti termici – Strumenti per la misurazione delle grandezze fisiche
  • 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
  • UNI EN ISO 8996:2005 Ergonomia dell’ambiente termico – Determinazione del metabolismo energetico
  • UNI EN ISO 9920:2009 Ergonomia dell’ambiente termico – Valutazione dell’isolamento termico e della resistenza evaporativa dell’abbigliamento
  • UNI EN ISO 10551:2002 Ergonomia degli ambienti termici – Valutazione dell’influenza dell’ambiente termico mediante scale di giudizio soggettivo
  • UNI EN ISO 11399:2001 Ergonomia degli ambienti termici – Principi e applicazione delle relative norme internazionali
  • UNI EN ISO 13731:2004 Ergonomia degli ambienti termici – Vocabolario e simboli
  • UNI EN ISO 14505-2:2007 Ergonomia degli ambienti termici – Valutazione dell’ambiente termico nei veicoli – Parte 2: Determinazione della temperatura equivalente
  • UNI EN ISO 14505-3:2006 Ergonomia degli ambienti termici – Valutazione dell’ambiente termico nei veicoli – Parte 3: Valutazione del benessere termico mediante l’utilizzo di soggetti umani.

Il Comfort Rate

Gli operatori delle Camere Bianche lavorano normalmente in condizioni migliori rispetto a quanto previsto dalle normative per gli ambienti di lavoro tradizionali, stante che temperatura, umidità relativa, sovrappressione e qualità dell’aria sono per esigenze intrinseche degli ambienti a contaminazione controllata, mantenute costanti e con parametri più stringenti rispetto alle condizioni microclimatiche ottimali.
Tuttavia la necessità di iper ventilare gli ambienti per mantenere sotto controllo la quantità di particolato aerotrasportato o per dissipare l’energia termica generata dei processi produttivi High-Tech, potrebbero generare del discomfort agli operatori dovuto ad eccesso di ventilazione.
Il Comfort-Rate introduce quindi uno strumento di valutazione del comfort degli ambienti soggetti ad iper ventilazione forzata: le Camere Bianche.
Il Comfort-Rate prevede 6 classi di riferimento: le classi sono assegnate in base alla qualità dei sistemi di ventilazione e distribuzione dell’aria presenti nella Camera Bianca.

I parametri funzionali presi in considerazione per la determinazione del Comfort-Rate sono:

  • la temperatura dell’aria immessa in Camera Bianca;
  • la temperatura ambiente desiderata;
  • il fattore di copertura.

Fattore di copertura

Il Fattore di Copertura è un importante parametro di dimensionamento delle Camere Bianche: definisce il rapporto fra la superficie degli elementi che diffondo l’aria nella Camera Bianca e la superficie della Camera Bianca stessa.
E’ buona prassi progettuale avere Fattori di Copertura alti: più è alto il Fattore di Copertura e più la Camera Bianca ha sistemi di immissione dell’aria distribuiti ed efficienti, a beneficio del comfort degli operatori e del “Recovery Time”.
Nella tabella seguente sono riportati i Fattori di Copertura consigliati per la progettazione delle Camere Bianche in funzione della Classe di Pulizia richiesta:

Classe di Pulizia Fattore di copertura (%)
ISO 8
5 - 10%
ISO 7
15 - 20%
ISO 6
30 - 50%
ISO 5
> 80%
ISO 4
> 90%
ISO 3
> 90%
ISO 2
> 90%
ISO 1
> 90%

Verifica il tuo Comfort-Rate

Verifica con 6 semplici passaggi il Comfort-Rate della tua Camera Bianca:

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