Lezioni 8-9 - Corsi di Laurea a Distanza - Politecnico di Torino

Politecnico di Torino 

CeTeM 

Sicurezza e ambiente 

9659A Sicurezza e ambiente 

L'AMBIENTE TERMICO E 

IGROMETRICO 

VALUTAZIONE: 

di idoneità all’uso, alla permanenza ed 

all’attività delle persone 

CONTROLLO: 

con il fine di realizzare e mantenere tale 

idoneità 

L'AMBIENTE TERMICO E 

IGROMETRICO 

AMBIENTI MODERATI O DI BENESSERE 

AMBIENTI SEVERI CALDI 

AMBIENTI SEVERI FREDDI 

CONTROLLO TECNICO DELL'AMBIENTE 

SCHEMI 

CONCETTUALI 

NORME DI 

RIFERIMENTO 

© Politecnico di Torino Pagina 1 di 25 

Data ultima revisione 06/06/02 Autore: Gecchele Giulio 

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SITUAZIONE TERMICA: 

insieme delle temperature dell’organismo e 

delle attività del sistema di termoregolazione. 

SENSAZIONE TERMICA: 

percezione di caldo o di freddo nell’organismo 

in generale o in qualche sua parte. 

NUCLEO 

M 

SITUAZIONE TERMICA E 

SENSAZIONE TERMICA 

BILANCIO TERMICO 

C 6H 12O 6 + O 2 fi CO 2+ H 2O + M 

M 

W H 

W = M h H = M (1 - h) 



η 

= 

W 

M 

3 

4


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TEMPERATURA DEL 

NUCLEO CORPOREO 

36,5 

36,7 

36,9 

35,8 37,9 

MECCANISMI DI 

TERMOREGOLAZIONE 

FISIOLOGICI 

• VARIAZIONE FLUSSO SANGUIGNO 

• SUDORAZIONE 

• BRIVIDI 

COMPORTAMENTALI 

•VELOCITA' ARIA 

•VESTIARIO 

•MOVIMENTO 



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NUCLEO 

M 

NUCLEO 

M 




SCAMBIO DI ENERGIA 

MECCANICA 

SCAMBIO TERMICO DI 

RESPIRAZIONE 


EVAPORAZIONE 


CONVEZIONE 

RADIAZIONE 

CONDUZIONE 


M + W + C + R + K + 

C res + E res + E = S 



+ 

S.I. W/m 2 

S = 0 S > 0 S < 0 

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DISPENDIO METABOLICO M 

Attività W/m2 met 

Disteso 46 0,8 

Seduto, rilassato 58 1,0 

In piedi, rilassato 70 1,2 

Attività sedentaria 

(ufficio, casa, laboratorio) 

70 1,2 

Attività leggera in piedi 

(compere, laboratorio) 

93 1,6 

Attività moderata 

116 2,0 

(commesso, lavori domestici) 

Attività di media intensità 

(movim. carichi, riparazione auto) 

ATTIVITA' PESANTI 

(ESEMPI) 

165 2,8 

M W/m 2 

Trasporto di 30 kg in piano, 4 km/h 250 

Carico di carriola con pietre e calce 275 

Preparazione di canale di colata 340 

Spillatura al forno elettrico 430 

Lavoro d'ascia 2 kg x 33 c/min 500 



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TENUTE DI ABBIGLIAMENTO I cl 

m 2 °C/W clo 

Pantaloncini 0,015 0,1 

Tipico abbigliamento tropicale 0,045 0,3 

Abbigliamento leggero estivo 0,08 0,5 

Abbigliamento da lavoro leggero 0,11 0,7 

Abbigliamento invernale interno 0,155 1,0 

Abbigliamento invernale esterno 0,23 1,5 

GRANDEZZE AMBIENTALI 

Temperatura dell’aria ta 

Temperatura media radiante tr 

Velocità dell’aria relativa al soggetto va 

Umidità dell’aria rh 

GRANDEZZE PERSONALI 

Dispendio metabolico M 

Rendimento meccanico dell’attività h 

Isolamento termico del vestiario Icl 



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STRUMENTAZIONE DI MISURA 

1. termometro a 

bulbo secco 


globo nero 


bulbo umido 

4. anemometro a filo 

caldo 

5. radiometro netto 6. termometro b.u. a 

ventilazione 

naturale 

STRUMENTAZIONE DI MISURA 



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IL BENESSERE TERMICO 

LE CONDIZIONI DI BENESSERE 

Condizione di omeotermia 

Intervento di termoregolazione 

moderato e congruente con l'attività 

svolta 

S = 0 

t sk = 35,7 - 0,028 [M (1- h)] °C 

E S = 0,42 [M (1 - h) - 58] W/m 2 

IL BENESSERE TERMICO 

LE CONDIZIONI DI BENESSERE LOCALE 

Assenza di: 

• fenomeni fastidiosi di scambio termico 

locale 

• transitori rapidi 

• gradienti importanti 

delle condizioni termiche ambientali 



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IL CRITERIO PMV - PPD 

ISO 7730 UNI-EN 27730 

VALUTAZIONE DEL LIVELLO DI BENESSERE: 

• termico complessivo dell’organismo 

• determinato dai fenomeni locali 

• (determinato dai transitori temporali) 

VALUTAZIONE DEL BENESSERE TERMICO 

COMPLESSIVO 

MOLTO CALDO 

CALDO 

TIEPIDO 

+3 

+2 

+1 

NEUTRO 0 

FRESCO 

FREDDO 

MOLTO FREDDO 

PREDICTED MEAN VOTE 

PMV = (0,303 e - 0,036 M + 0,028) [M (1 - h) 

+ (C + R + E + C res+ E res) ] 



-1 

-2 

-3 

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COMPLESSIVO 

PREDICTED 

PERCENTAGE OF 

DISSATISFIED 

PPD = 100 - 95 exp 

(- 0,03353 PMV 4 + 

+ 0,2179 PMV 2 ) 



80 

40 

20 

10 

5 

PPD % 

-2,0 

-1,0 

0 

PMV 

1,0 2,0 


COMPLESSIVO 

t a t r V a rh 

PMV 

PPD 

MISURAZIONI 

SPERIMENTALI 

STIME DI M, I cl , h 

VALUTAZIONE 

SITUAZIONE 

PMV = -0,5 ‚ +0,5 PPD £ 10 % 

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CeTeM 



VALUTAZIONE DEL LIVELLO DI BENESSERE 

DETERMINATO DAI FENOMENI LOCALI 

CORRENTI D'ARIA Temperatura, velocità e 

turbolenza dell’aria 

ASIMMETRIA 

RADIANTE 

GRADIENTE DI 

TEMPERATURA 

VERTICALE 

TEMPERATURA DEL 

PAVIMENTO 

Asimmetria della 

temperatura rad. piana 

Valori di temperatura 

dell’aria a quota testa e 

quota caviglie 

Temperatura del 

pavimento 

VALUTAZIONE DEL LIVELLO DI BENESSERE 

DETERMINATO DAI FENOMENI LOCALI 

CORRENTI D'ARIA 

ASIMMETRIA RADIANTE 

GRADIENTE DI TEMPERATURA VERTICALE 

TEMPERATURA DEL PAVIMENTO 

NORMA DI 

RIFERIMENTO 



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TRANSITORI, GRADIENTI E QUALITA' 

DELL'ARIA 

• FLUTTUAZIONI NEL TEMPO DELLE 

CONDIZIONI TERMOIGROMETRICHE 

• GRADIENTI DI PMV TRA PUNTO E 

PUNTO 

• CATTIVA QUALITA' DELL'ARIA 

GLI AMBIENTI CALDI 

CARATTERISTICHE RILEVANTI 

•TEMPERATURE ELEVATE 

•ELEVATI LIVELLI DI IRRAGGIAMENTO 

•ELEVATI VALORI DI UMIDITA' RELATIVA 

•FORTE DISOMOGENEITA' AMBIENTALE 

•VARIABILITA' DEI FATTORI PERSONALI 

•MOVIMENTO DELL'ARIA 



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MODALITA' DI INTERVENTO DEL SISTEMA 

DI TERMOREGOLAZIONE 

• RUOLO DELLA SUDORAZIONE 

• RUOLO DELL'ACCLIMATAMENTO 

• RUOLO DEL VESTIARIO 

• LA SITUAZIONE DI BREVE ESPOSIZIONE 


SINDROMI CONSEGUENTI L'ESPOSIZIONE: 

• COLPO DI CALORE 

• DISIDRATAZIONE 

• COLLASSO CARDIOCIRCOLATORIO 

• USTIONI DA CALORE RADIANTE 



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IL CRITERIO WBGT 

ISO 7243 UNI-EN 27243 

WBGT 

IN ASSENZA DI RADIAZIONI SOLARI SUL 

SOGGETTO, TIPICAMENTE ALL' INTERNO 

DEGLI AMBIENTI: 

WBGT = 0,7 t nw + 0,3 t g 

IN PRESENZA DI RADIAZIONE SOLARE: 

WBGT = 0,7 t nw + 0,2 tg + 0,1 t a 

TERMOMETRO B.U.V.N. 

Qc + Qr 

+ Qe 

A ⋅ v 

+ 10 

+ C ⋅ v 

⋅ (T 

⋅(t 

⋅(p 



-8 

a 

a 

B 

D 

4 

r 

a 

- 

= 

- T 

a 

t 

w 

4 

w 

- p 

0 

) + 

w 

) + 

) = 0 

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CeTeM 



GLOBOTERMOMETRO 

T 

r 

= 

Qr + Qc 

4 



T 

g 

4 

= 

0 

σ ⋅ε ⋅ (T 

+ hcg ⋅(t 

r 

4 

- T 

a 

g 

- t 

6,3 ⋅ v 

= 0 

D 

a 

hcg , 4 

+ 2,5 ⋅10 

WBGT 

8 

⋅v 

a 

g 

0,6 

4 

g 

) + 

) = 0 

0, 

6 

WBGT = 0,7 t nw + 0,3 t g 

⋅ 

( t - t ) 

g 

a 

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Classe W/m2 ACCLIMATATO NON ACCLIM. 

0 260 


I VALORI LIMITE 

25‚26 

23‚25 

22‚23 

18‚20 

• TUTELA DAL COLPO DI CALORE 

• PIENA FUNZIONALITA' TERMOREGOLAZIONE 

• ESPOSIZIONI NON BREVISSIME ED INTENSE 

• ISOLAMENTO DEL VESTIARIO I cl = 0,6 clo 

Nel caso di vestiario con isolamento 

maggiore: 

> parere del medico competente 

Nel caso di fluttuazioni temporali 

i WBGT t 

= i 

t 

t 

WBGT i 

( ) 1h 



i 

i = 

i 

i 

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• TUTELA DAL COLPO DI CALORE 

• ESPOSIZIONI NON BREVI 

• ISOLAMENTO I cl = 0,6 clo 

• CRITERIO PIUTTOSTO RESTRITTIVO 

IN ALTERNATIVA, SE NECESSARIO 

IL CRITERIO DELLA 

SUDORAZIONE RICHIESTA 

ISO 7933 UNI-EN 27933 

IL CRITERIO DELLA 

SUDORAZIONE RICHIESTA 

ISO 7933 UNI-EN 27933 

PROCEDURA DI VALUTAZIONE 

1. INDIVIDUAZIONE DELLA CONDIZIONE 

DI EQUILIBRIO TERMICO 

M + W + C + R + E = 0 

E RIC = - E = M + W + C + R 



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2. INDIVIDUAZIONE DELLE RICHIESTE AL 

SISTEMA SUDORALE 

IN TERMINI DI PORTATA S RIC = E RIC / h 

h = E / S 

h = 1 - 0,5 exp [- 6,6 (1 - w RIC )] 

IN TERMINI DI QUANTITA' GIORNALIERA 

D RIC = S S RICi t RICi 

3. VERIFICA DI REALIZZABILITA' 

DELLE RICHIESTE 

VALORI LIMITE 

PORTATA MAX SUDORE 

INDIVIDUO A RIPOSO (g/h) 

INDIVIDUO OPERANTE (g/h) 

NON 

ACCLIM 

ACCLIM 

All Per All Per 

260 

520 

390 

650 

520 

780 



780 

1.040 

AUMENTO T NUCLEO (°C) 0,8 1,0 0,8 1,0 

QUANTITÀ MAX SUDORE 

GIORNALIERA (g) 

2.600 3.250 3.900 5.200 

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4. EVENTUALE LIMITAZIONE 

DELL'ESPOSIZIONE 

S = M + W + C + R + E REAL 

A 

DLE 

S 

D 

= 

DA = 50 ‚ 60 W h/ m 2 

Dt = 0,8 °C Dt = 1 °C 

GLI AMBIENTI DI LAVORO 

FREDDI 

TEMPERATURA OPERATIVA:- 40 ‚ + 10 °C 

VELOCITA' DELL'ARIA: 0 ‚ 0,5 m/s 

IPOTERMIA LENTA 

(LOCALIZZATA) 

IPOTERMIA RAPIDA 

(CONGELAMENTO) 



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IL CRITERIO DELL'ISOLAMENTO 

RICHIESTO (ISO TR 11079) 

ISOLAMENTO RICHIESTO 

M + W + C(Icl) + R(Icl) + E(Icl) + 

Cres + Eres = 0 

ISOLAMENTO MINIMO 

VALUTATO A PELLE SECCA, t sk = 30 °C 

MODERATA SENSAZIONE DI FREDDO 

SE NON RAGGIUNTO 

• RAFFREDDAMENTO DEL CORPO 

• IPOTERMIA INACCETTABILE 



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ISOLAMENTO OTTIMALE 


VALUTATO IN CONDIZIONI DI NEUTRALITA' 

CORRISPONDE A NEUTRALITA' TERMICA 

SE SUPERATO 

•SUDORAZIONE ECCESSIVA 

•DEGRADAZIONE DELL'ISOLAMENTO 

CARATTERISTICHE DEL VESTIARIO 

• DI SPESSORE ADEGUATO 

• COMODO MA BEN ADATTATO 

• CHE SI POSSA VARIARE (ALMENO 3 

STRATI SOVRAPPOSTI) 

• PERMEABILE AL VAPOR D'ACQUA. 



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VINCOLI ALL'ADOZIONE DEL VESTIARIO 

OTTIMALE 

• ESIGENZE OPERATIVE 

• COMODITA' OPERATIVA 

>LIMITAZIONE DELL'ESPOSIZIONE PER: 

Icl REALE < Icl MINIMO: 

SI ACCETTA UNA PERDITA NETTA 

PARI A: DA = - 40 Wh/m 2 (0,7 °C) 

VALUTAZIONE DELLA DURATA LIMITE DI 

ESPOSIZIONE 

A 

DLE 

S 

D 

= 

S = M + W + C+ R+ E+ Cres + Eres 

CON Icl = Icl REAL 

DA = - 40 Wh/m 2 



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GLI INTERVENTI NELL'AMBIENTE 

TERMICO 

FATTORI OPERATIVI DETERMINANTI : 

• impegno fisico dell'attivita' 

• caratteristiche del vestiario 

• mezzi ausiliari di protezione 

• numero e durata dei periodi di lavoro 

• condizioni dell' ambiente operativo 

• condizioni dell' ambiente di riposo 

INTERVENTI POSSIBILI : 

Dispendio metabolico 

automazione, rotazione 

Vestiario 

in ambienti moderati, caldi, freddi 

Mezzi di protezione 

in ambienti caldi, ambienti freddi 

Numero e durata dei periodi di lavoro 



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Condizioni ambientali 

Interventi sulle sorgenti 

compartimentazione 

coibentazione 

schermatura 

aspirazione localizzata 

Interventi sulle zone di lavoro 

cabinatura 

climatizzazione locale 


Interventi di climatizzazione dell'intero 

ambiente 

riscaldamento 

raffrescamento 

condizionamento 



A 

C 

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CONTROLLO DELLE 

CONDIZIONI DI LAVORO 


DISPOSIZIONI DI LEGGE > SALUTE 

QUALITÀ DELLA VITA > BENESSERE 

PRESTAZIONI > CAPACITA' OPERATIVA 

PROCEDURA DI VALUTAZIONE E 

CONTROLLO 

• esame dell’ambiente per individuare rischi 

e fattori di rischio 

• confronto tra le condizioni dell’ambiente 

e condizioni ritenute idonee 

• intervento tecnico e organizzativo per 

eliminare o ridurre al minimo i rischi. 



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