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Sicurezza sul lavoro: Microclima, qualità dell’aria e illuminazione, Dispense di Ingegneria Civile

Informazioni dettagliate sul microclima, la qualità dell’aria e l’illuminazione negli ambienti di lavoro, analizzando i fattori che influenzano il benessere dei lavoratori. Vengono approfonditi i concetti di temperatura, umidità, velocità dell’aria e i loro effetti sulla salute, con particolare attenzione alle malattie correlate agli edifici (bri). Anche indici di stress fisiologico e metodi per valutare gli ambienti termici caldi e freddi.

Tipologia: Dispense

2022/2023

Caricato il 28/03/2025

costanza-leonardi-2
costanza-leonardi-2 🇮🇹

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De Pasquale
Tirocinio II anno 2019\2020
Microclima
L’opera deve essere concepita e costruita in modo da garantire
1. il benessere degli occupanti
2. non compromette l’igiene e la salute di chi ne usufruisce
3. non provocare lo sviluppo di gas tossici
4. evitare la presenza nell’aria di particelle o gas pericolosi
5. evitare l’emissione di radiazioni pericolose
6. evitare l’inquinamento o la tossicità dell’acqua o del suolo
7. evitare la formazione di umidità su parti o pareti dell’opera
Tutta la struttura deve essere progettata e sviluppata in modo da garantire l’omeostasi, cioè una
condizione di equilibrio interno che deve essere mantenuto pur al variare delle condizioni esterne.
Per poter generare una condizione di benessere in un ambiente di lavoro è necessario tenere
conto di differenti fattori quali : microclima, qualità dell’aria ed illuminazione. Per poter creare una
condizione di benessere la normativa prevede prima di pensare a quelli che possono essere
scambi naturali (es: finestre apribili) o quando si rende necessario, mediante l’uso di appositi
dispositivi meccanici (es: se non posso predisporre delle finestre posso comunque utilizzare dei
sistemi di condizionamento dell’aria).
Il controllo della ventilazione degli spazi chiusi è uno dei requisiti essenziali che concorrono al
raggiungimento e mantenimento dell’omeostasi umana ed in particolare al raggiungimento del
benessere termoigrometrico ed olfattivo-respiratorio.
La composizione dell’aria chimica indoor :
78 % Azoto
21% ossigeno
0,03% CO2
0,07% tracce di gas inerti e vapore acqueo.
Quando viene aperta una finestra, l’aria esterna penetra nell’ambiente interno portando con sé
tutte le sue caratteristiche, dopo di che al momento della chiusura della finestra l’aria interna subirà
delle trasformazioni chimico-fisiche, inoltre la presenza di un certo numero di persone all’interno di
uno spazio chiuso fa aumentare la concentrazione di vapore acqueo ed anidride carbonica, due
dei diversi prodotti del metabolismo umano.
Altre emissioni possono provenire inoltre da materiali di costruzione di cui sono costituti gli arredi e
dall’uso di materiali da cancelleria, toner ecc. ( polveri di piombo)
Inoltre, anche la temperatura tenderà a variare in funzione del numero di persone presenti e delle
attività svolte, di conseguenza per diluire gli inquinanti indoor è necessario ventilare l’ambiente
naturalmente (finestra) o con un sistema di ventilazione forzato.
Tra i principali inquinanti indoor troviamo :
Radon
Suolo, acqua, materiali da costruzione
Composti organici volatili
Arredamenti, fumo, prodotti per la pulizia,
isolanti
Formaldeide
Arredamenti
Clorofluorocarburi
Prodotti per la pulizia in spray
NOX, SOX, CO
Combustioni, fumo, aria esterna
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Scarica Sicurezza sul lavoro: Microclima, qualità dell’aria e illuminazione e più Dispense in PDF di Ingegneria Civile solo su Docsity!

De Pasquale Tirocinio II anno 2019\ 2020 Microclima L’opera deve essere concepita e costruita in modo da garantire

  1. il benessere degli occupanti
  2. non compromette l’igiene e la salute di chi ne usufruisce
  3. non provocare lo sviluppo di gas tossici
  4. evitare la presenza nell’aria di particelle o gas pericolosi
  5. evitare l’emissione di radiazioni pericolose
  6. evitare l’inquinamento o la tossicità dell’acqua o del suolo
  7. evitare la formazione di umidità su parti o pareti dell’opera Tutta la struttura deve essere progettata e sviluppata in modo da garantire l’omeostasi, cioè una condizione di equilibrio interno che deve essere mantenuto pur al variare delle condizioni esterne. Per poter generare una condizione di benessere in un ambiente di lavoro è necessario tenere conto di differenti fattori quali : microclima, qualità dell’aria ed illuminazione. Per poter creare una condizione di benessere la normativa prevede prima di pensare a quelli che possono essere scambi naturali (es: finestre apribili) o quando si rende necessario, mediante l’uso di appositi dispositivi meccanici (es: se non posso predisporre delle finestre posso comunque utilizzare dei sistemi di condizionamento dell’aria). Il controllo della ventilazione degli spazi chiusi è uno dei requisiti essenziali che concorrono al raggiungimento e mantenimento dell’omeostasi umana ed in particolare al raggiungimento del benessere termoigrometrico ed olfattivo-respiratorio. La composizione dell’aria chimica indoor :
  • 78 % Azoto
  • 21% ossigeno
  • 0,03% CO 2
  • 0,07% tracce di gas inerti e vapore acqueo. Quando viene aperta una finestra, l’aria esterna penetra nell’ambiente interno portando con sé tutte le sue caratteristiche, dopo di che al momento della chiusura della finestra l’aria interna subirà delle trasformazioni chimico-fisiche, inoltre la presenza di un certo numero di persone all’interno di uno spazio chiuso fa aumentare la concentrazione di vapore acqueo ed anidride carbonica, due dei diversi prodotti del metabolismo umano. Altre emissioni possono provenire inoltre da materiali di costruzione di cui sono costituti gli arredi e dall’uso di materiali da cancelleria, toner ecc. (→ polveri di piombo) Inoltre, anche la temperatura tenderà a variare in funzione del numero di persone presenti e delle attività svolte, di conseguenza per diluire gli inquinanti indoor è necessario ventilare l’ambiente naturalmente (finestra) o con un sistema di ventilazione forzato. Tra i principali inquinanti indoor troviamo : Radon Suolo, acqua, materiali da costruzione Composti organici volatili Arredamenti, fumo, prodotti per la pulizia, isolanti Formaldeide Arredamenti Clorofluorocarburi Prodotti per la pulizia in spray NOX, SOX, CO Combustioni, fumo, aria esterna

CO 2 Respirazione degli occupanti e combustione Ozono Apparecchiature elettriche Batteri, virus, pollini e funghi Occupanti, piante, impianti di condizionamento ed aria esterna Il comfort può essere definito come una condizione di benessere psicofisico dell’individuo rispetto all’ambiente in cui vive ed opera. Il comfort lavorativo dipende da diversi fattori quali :

  1. Qualità dell’aria indoor
  2. Comfort termico
  3. Comfort microclimatico
  4. Illuminazione La qualità dell’aria indoor risulta essere ottimale quando non viene percepita dagli occupanti e non è causa di patologie. 1. Qualità dell’aria indoor “indoor air quality”, effetti sulla salute e sul comfort. Malattie correlate agli edifici BRI- building related illness , sono un gruppo di patologie la cui eziologia è legata agli ambienti con scambi d’aria solo artificiale, ambienti in cui le finestre sono sigillate e il ricircolo dell’aria dipende completamente dai sistemi di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell’aria per la circolazione della stessa, si presentano con sintomi segni o affezioni che si manifestano in uno o più occupanti di un edificio e che possono essere riferiti ad uno specifico fattore eziologico presente nell’aria dell’ambiente confinato → più persone percepiscono gli effetti di un singolo agente eziologico, è tipico degli ambienti con finestre non apribili, di conseguenza l’intero ricambio d’aria è affidato ai sistemi di condizionamento, ventilazione e riscaldamento. Esempi : Asma occupazionale, Polmonite da Ipersensibilità, infezione da Legionella ecc.
  5. Insorgenza o peggioramento di patologie preesistenti 2. Sindrome dell’edificio malato (sick building syndrome - SBS) Sindrome che colpisce la maggioranza degli occupanti di un edificio, che si manifesta con sintomi aspecifici ma ripetitivi e che non riconosce un agente eziologico specifico. Tra i sintomi aspecifici troviamo : prurito, irritazione, secchezza oculare o lacrimazione, rinorrea o congestione nasale dolore o fastidio alla gola, dermatosi pruriginose o inspiegabili eruzioni cutanee, cefalea, letargia e difficoltà di concentrazione
  6. Sindrome da sensibilità chimica multipla La sindrome da sensibilità chimica multipla è un disturbo cronico dato dall’esposizione a sostanze chimiche presenti nell’ambiente di lavoro, queste sostanze chimiche non danno problemi solitamente nel resto della popolazione ma in alcuni soggetti sensibilizzati possono insorgere segni e sintomi. Il dibatto scientifico è ancora aperto poiché non esistono test specifici per dimostrare la correlazione tra la sintomatologia e l’esposizione, anche perché il quadro sintomatologico tende generalmente a regredire abbastanza rapidamente ed i sintomi inoltre sono di tipo aspecifico, comprendono :
  • Malessere generale
  • Dolori muscolo scheletrici
  • Nausea, tachicardia, mal di testa, vertigini, perdita della memoria ecc.

Microclima → è l’insieme dei fattori come temperatura, umidità e velocità dell’aria che regolano le

condizioni climatiche di un ambiente (come ad esempio un ambiente di lavoro) chiuso o semi- chiuso. Se, come nel caso della temperatura degli ambienti di vita e di lavoro, la normativa del D.Lgs.81\ 08 non prevede limiti, si fa riferimento alla normativa regionale e se non disponibile agli enti normativi internazionali, reperendo i dati nelle UNI-EN ISO. La temperatura del corpo umano è di circa 36,7 °C e questa temperatura deve essere mantenuta indipendentemente dalle condizioni climatiche esterne. La testa è la parte del corpo che subisce sbalzi termici maggiori, le mani possono raggiungere anche temperature inferiori ai 30°C ed i pieni anche sotto i 25 °C. solitamente la temperatura viene misurata con termometri a contatto, anche se quella rettale risulta essere quella più rappresentativa poiché calcola la temperatura del nucleo. Ciò che regola la temperatura corporea mantenendo l’omeostasi è l’ipotalamo, una ghiandola che provoca le risposte corrette a seconda dello stimolo ambientale. Se ad esempio risulta esserci molto freddo, per evitare che la temperatura corporea diminuisca troppo, vengono prodotti degli impulsi nervosi che generano delle contrazioni muscolare ed una vasocostrizione, i brividi e la vaso costrizione sono utili ad evitare il dissipamento del calore corporeo e per la produzione di energia termica. Al contrario se risulta esserci molto caldo i recettori termici stimolano l’ipotalamo il quale attiva le ghiandole sudoripare in modo che attraverso il sudore parte dell’energia termica venga dissipata per evaporazione sottoforma di sudore, in questo caso si assisterà ad una vaso dilatazione. Il corpo umano ha per ciò i propri meccanismi fisiologici di termoregolazione che constano in :

  • Sudorazione
  • Brividi
  • Vaso dilatazione
  • Vaso costrizione Questi meccanismi fisiologici favoriscono od ostacolano quelli che sono i meccanismi fisici di scambio del calore (si scambia solo il calore, il freddo no) :
  • Conduzione (se il calore viene trasferito attraverso il tocco)
  • Convezione (prende o cede calore attraverso moti convettivi)
  • I rraggiamento (trasferimento di energia tra due corpi per mezzo di onde per lo più elettromagnetiche)
  • Scambio di calore latente di evaporazione
  • Scambio di fluidi Oltre alla tipologia costruttiva dell’edificio, all’ampiezza dell’ambiente, alla presenza di finestre in numero adeguato ed al ricambio naturale d’aria è importante tenere conto di

fattori fisici come :

  1. Temperatura dell’aria (T°) → dovrebbe rimanere costante 2. Calore radiante Quantità di calore che mediante onde elettromagnetiche si trasmette da un corpo più caldo ad uno più freddo senza intermediazioni. L’effetto radiante complessivo in un ambiente dipende da elementi presenti nell’ambiente stesso come persone , pareti, pavimenti, macchinari ecc. deve essere trascurabile o assente 3. Umidità relativa (UR) È importante sia per il comfort ambientale, sia perché se si discosta troppo dal range di normalità può favorire l’insorgenza di malattie si infettive che non. L’UR dipende dal livello igrometrico esterno, dalla quota prodotta dalle persone presenti nell’ambiente (una persona a riposo emette circa 5 g\h di vapore acqueo) e dall’umidità delle pareti dell’edificio. Dove : UR → umidità relativa UA → umidità assoluta, cioè la quantità di acqua contenuta in 1mc di aria UM → umidità massima, cioè la quantità massima di acqua che può sciogliersi in 1mc di acqua Maggiore è la temperatura maggiore sarà l’umidità massima. 4. Movimento dell’aria (V) Favorisce la perdita di calore del corpo umano. Ad esempio le condizioni di umidità e temperatura che sono mal sopportate con aria immota, sono invece ben tollerabili con un’adeguata ventilazione. Le variabili da considerare sono in totale 6 : 4 variabili ambientali : ta (temperatura ambientale), tr (temperatura radiante) va, RH 2 variabili soggettive : vestiario e carico metabolico (Met e Iclo) Variabili soggettive :
  • Carico di Lavoro : si intende la potenza totale media erogata per individuo, durante un’attività lavorativa, divisa per la superficie corporea dell’individuo stesso. L’unità di misura è il MET, 1 MET = 58, 15 Watt\m^2
  • Resistenza termica del Vestiario : rappresenta la resistenza al flusso di calore opposta dai vestiti. L’unità di misura utilizzata nel sistema internazionale è il m^2 \W, anche se in genere si usa come unità di misura il Clo 1 Clo = 0,155 m^2 \W La resistenza termica del vestiario è una grandezza molto difficile da misurare in quanto richiede dei laboratori appositamente attrezzati, di conseguenza vengono utilizzate delle tabelle, alcune delle quali riportano anche i valori per singolo capo (UNI EN ISO 9920 :20 0 4)

UR = UA\UM

un singolo valore, l’effetto della temperatura, l’umidità ed il movimento dell’aria di posti ombreggiati e protetti dal vento. La temperatura effettiva è un parametro che tiene conto della temperatura di bulbo umido e quella di bulbo asciutto di posti ombreggiati e protetti dal vento. Questo indice vene utilizzato quando la temperatura esterna è compresa tra 21 e 47 °C e solo per descrivere condizioni di disagio fisiologico dovuto al caldo-umido. Una volta calcolato il valore del DI è possibile utilizzare una tabella che ci dice qual è la condizione rilevata Lettura della tabella : Fino a 21 Nessun disagio o benessere generalizzato Da 21 a 24 Meno della metà della popolazione prova disagio Da 25 a 27 Più della metà della popolazione prova disagio Da 28 a 29 La maggioranza della popolazione prova disagio Da 30 a 32 Tutta la popolazione prova un forte disagio Oltre 32 Stato di emergenza sanitaria per il disagio molto forte con elevato rischio di colpi di calore L’indice di Thom viene usato solo per calcolare il disagio “discomfort” e non per mostrare un’ eventuale situazione di pericolosità per il colpo di calore

Ambienti termici caldi Per valutare lo stress prodotto dagli ambienti termici caldi esistono due metodi :

  1. Metodo empirico (WBGT 1996)
  2. Metodo analitico PHS (2005) 1. Metodo empirico WBGT : (empirico poiché calcolato sulla base di esperimenti) è l’acronimo di Wet Bulb Globe Temperature VIENE USATO SOLO PER AMBIENTI SEVERI (no ufficio questo è moderabile) Es : ambienti severi caldi non moderabili aperti\chiusi
  3. Fonderia → severo caldo chiuso non moderabile
  4. Cantiere stradale → severo caldo aperto non moderabile È un indice empirico che viene utilizzato per comprendere in prima battuta ( usato quindi per una valutazione preliminare) se l’esposizione ad un dato ambiente caldo genera o meno stress termico. La stima è grossolana ma permette di comprendere se è necessaria una valutazione più approfondita dell’ambiente in esame. Si applica per valutare la presenza o meno di stress termico provocato da un ambiente caldo sia indoor che outdoor, su un soggetto adulto sia esso maschio o femmina. La norma di riferimento in cui viene descritto l’indice WBGT è la UNI EN ISO 7243: 2017 “ Ergonomia degli ambienti termici- Valutazione dello stress da calore utilizzando l’indice WBGT (temperatura globo del bulbo bagnato.)” Si calcola mediante due semplici espressioni matematiche lineari dove TNW è la temperatura del bulbo umido a ventilazione naturale (grandezza derivata) TG è la temperatura del Globotermometro (grandezza derivata, globotermometro misura la temperatura media radiante) WBGT = 0,7 TNW + 0,3 TG → ambienti non soleggiati WBGT = 0,7 TNW + 0,2 TG + 0,1 TA → ambienti soleggiati

Indice Humidex Tiene conto della temperatura e dell’umidità relativa. Indici da Freddo Indice WILD CHILL l’origine di questo indice risale a un esperimento condotto in Antartide nell’inverno del 1941 da due ricercatori che misurarono il tempo che un panno umido impiegava per congelare e trovarono che la velocità di congelamento dipendeva dalla velocità del vento. Wc = (33+ (Ta-33) x (0,474 + 0,454+ (^) √𝒗 – (0,0454 x v) dove : Ta = temperatura dell’aria (°C) V = velocità del vento (espressa in m\s) Tale indice è applicabile quando la velocità del vento è compresa tra 2m\s e 24 m\s e quando la temperatura è inferiore a 11°C. Ad ogni classe dell’ indice corrispondono determinati effetti sull’organismo umano. Ovviamente il discorso per un essere umano è ben più complesso di un panno umido, poiché sono diversi i fattori che influenzano la sensibilità alla temperatura, come ad esempio l’età, la corporatura, lo stato di salute. Nonostante ciò questo indice può comunque essere impiegato per descrivere quale sia la reale temperatura avvertita da un organismo umano in relazione alla temperatura dell’aria e alla velocità del vento. L’indice Wild Chill esprime la capacità di togliere calore al corpo umano, quindi è una misura del tasso di calore disperso dal corpo, per calcolare questo indice viene utilizzata un’equazione empirica che tiene conto della temperatura dell’aria e della velocità del vento.

Per il microclima severo freddo è possibile usare il WCI (wild chill Index) WCI = 1,16  (10,45 + 10v - v)  (33 - t a ) tCH = 33 – WCI / 25, Ambienti termici severi freddi (metodo analitico) UNI ENV ISO 11079 del 2001 “valutazione degli ambienti termici freddi : determinazione dell’isolamento richiesto” Il criterio di valutazione degli ambienti termici freddi risulta basato sul l’indice IREQ acronimo di Insulation Required (isolamento richiesto). L’indice IREQ valuta se l’isolamento fornito dal vestiario indossato nelle reali condizioni ambientali è sufficiente a garantire condizioni termiche accettabili per il soggetto esposto. L’IREQ viene calcolato tramite risoluzione dell’equazione del bilancio energetico ed al crescere dell’attività lavorativa svolta decresce l’indice (proporzionalità inversa). Vengono calcolati due valori IREQ : IREQ (^) MIN → Isolamento richiesto per mantenere il bilancio termico al livello minimo compatibile con lo svolgimento delle attività IREQ (^) NEUTRAL → isolamento richiesto per mantenere l’equilibrio energetico dell’organismo IREQ (^) NEUTRAL > IREQ (^) MIN Per valutare il rischio dobbiamo prendere in considerazione 3 ipotesi :

1. Vestiario troppo pesante che dà una protezione eccessiva

leggero, ma non sempre si ha un effetto positivo. Per esempio d’estate i venti "migliori" sono quelli caldi e secchi piuttosto che caldi e umidi. Alcuni studi hanno mostrato un effetto benefico del vento fino a 33°C; oltre i 34°C, invece, la presenza del vento aumenta la sensazione di malessere. Inoltre, con temperature > 42°C, non importa più il valore dell’umidità relativa: l’indice fornirà comunque una condizione di "elevato pericolo". Questo indice viene utilizzato in America dal NOOA per valutare il disagio termico durante l’estate Quando l’Indice di Calore supera per almeno 2 giorni consecutivi i 105°F – 110°F (41°C – 43°C), il Servizio Meteorologico Nazionale avvia una procedura di allerta per la popolazione americana. Tale procedura consiste nel: divulgare uno speciale comunicato sul tempo e/o un comunicato di pubblica informazione, riportando dettagliatamente i valori dell’Indice di Calore; segnalare quali soggetti sono più a rischio e le norme di sicurezza più adatte per ridurre il pericolo; indicare i presidi sanitari locali e, nel caso di pericolose ondate di calore, assistere il personale delle strutture sanitarie.