Metodiche di valutazione del rischio - Microclima
 

Il D.Lgs. 81/08, all’art. 180 del Titolo VIII – Agenti fisici, ha inserito il Microclima tra gli agenti fisici per i quali viene resa obbligatoria la valutazione del rischio ai sensi dell’art.181. Tale valutazione deve essere programmata ed effettuata con cadenza almeno quadriennale da personale qualificato nell’ambito del servizio di prevenzione e protezione in possesso di specifiche conoscenze in materia”. La valutazione dei rischi è aggiornata ogni qual volta si verifichino mutamenti che potrebbero renderla obsoleta, ovvero, quando i risultati della sorveglianza sanitaria rendano necessaria la sua revisione. I dati ottenuti dalla valutazione, misurazione e calcolo dei livelli di esposizione costituiscono parte integrante del documento di valutazione del rischio.

In aggiunta alle disposizioni contenute nel titolo VIII, il d.lgs. 81 del 9 aprile 2008 e s.m.i si occupa di microclima anche in una parte dell’allegato IV (Luoghi di lavoro), a sua volta richiamato dall’art. 63 (Requisiti di salute e sicurezza), il quale richiede la conformità dei luoghi di lavoro agli elementi ivi indicati. In particolare il microclima compare ai punti 1.9.2 e 1.9.3 del citato allegato IV, che riportiamo integralmente:

1.9.2. Temperatura dei locali

1.9.2.1 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.?

1.9.2.2. Nel giudizio sulla temperatura adeguata per i lavoratori si deve tener conto della influenza che possono esercitare sopra di essa il grado di umidità ed il movimento dell’aria concomitanti.

1.9.2.3 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.?

1.9.2.4 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.

1.9.2.5 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.?

1.9.3 Umidità

1.9.3.1 Nei locali chiusi di lavoro delle aziende industriali nei quali l’aria è soggetta ad inumidirsi notevolmente per ragioni di lavoro, si deve evitare, per quanto è possibile, la formazione della nebbia, mantenendo la temperatura e l’umidità nei limiti compatibili con le esigenze tecniche.

Il D.Lgs. 81/08 e s.m.i. non fornisce metodologie o strumenti analitici per effettuare una valutazione numerica. E’ necessario, pertanto, far riferimento alla normativa tecnica di settore (Ergonomia degli Ambienti Termici) riportata nella sezione Normativa e di seguito illustrata.

Ai fini di una valutazione quantitativa dell’esposizione ad ambienti termici, è necessario comprendere se, per l’ambiente che si sta valutando, esistono dei vincoli sui parametri microclimatici legati all’attività produttiva o meno:

 Se la risposta è negativa si tratta di ambienti moderabili, che vengono valutati con l’indice PMV in associazione con l’indice PPD, tenendo presente che, nelle condizioni esterne agli intervalli di applicabilità indicati in tabella 1, possono insorgere rischi sulla salute, con particolare riferimento ai sottogruppi particolarmente sensibili  che operino in tali ambienti.

  Se la risposta è affermativa si tratta di ambienti vincolati (ambienti severi), caldi o freddi

che vengono valutati rispettivamente mediante l’indice WBGT o modello PHS i primi, e indice IREQ i secondi.

Negli ambienti severi esiste di solito un vincolo legato alle necessità produttive o alle condizioni ambientali che non consente interventi che permettano il raggiungimento delle condizioni di comfort. In tal caso, l’obiettivo da porsi è la salvaguardia della sicurezza e della salute dei lavoratori, il cui sistema di termoregolazione può essere sollecitato in maniera significativa nel tentativo di mantenere la temperatura centrale nei limiti fisiologici. In tali ambienti sarà necessario valutare l’esposizione dei soggetti esposti per motivi professionali, che dovranno essere formati sul rischio specifico e sulle procedure di lavoro corrette ai fini della prevenzione dei rischi sulla salute, con particolare attenzione  nei riguardi dei soggetti “sensibili”.

I parametri ambientali sono misurabili direttamente mediante centralina microclimatica e consentono di caratterizzare l’ambiente termico in esame; i due parametri “soggettivi”, al contrario, non sono misurabili direttamente, pertanto le valutazioni del metabolismo energetico e dell’isolamento termico vengono effettuate mediante l’utilizzo di opportune norme tecniche. Noti i sei parametri citati, si è in grado di svolgere le procedure analitiche che conducono al calcolo degli indici che hanno alla base, nella maggior parte dei casi, l’equazione di bilancio termico.

Criteri valutativi per ambienti “moderati”

Per la valutazione degli ambienti moderati si fa riferimento alla UNI EN ISO 7730: 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.

Gli indici su cui si basa la valutazione comfort/discomfort globale sono due:

-               Predicted Mean Vote (PMV) – Voto medio previsto

-               Predicted Percentage of Dissatisfied (PPD) – Percentuale prevista di insoddisfatti.

Si fa presente che tali criteri non si applicano in genere  a soggetti particolarmente sensibili, o con requisiti termici speciali, per i quali si raccomanda di mantenere sempre condizioni termiche molto prossime  alla "neutralità" (vedi Categoria A in tabella 2), secondo quanto indicato nella norma specifica  EN 16798-2.

PMV – Predicted Mean Vote (voto medio prevedibile)

Il calcolo dell’indice è basato sull’equazione di bilancio termico.

Per valutare il metabolismo energetico si può utilizzare la UNI EN ISO 8996:2005. 

Per valutare l’abbigliamento termico si fa riferimento alla UNI EN ISO 9920:2009.

Considerato che il PMV quantifica un voto medio, si assume che esista comunque una percentuale di persone che non sono soddisfatte rispetto alle condizioni termiche in esame e che voterebbero caldo, molto caldo, o freddo, molto freddo.

Tale percentuale viene quantificata dall’indice PPD, Predicted Percentage of Dissatisfied.

Il PMV rappresenta il giudizio medio che darebbe un gruppo di individui adulti sani privi di particolari necessità termiche, esposte all’ambiente termico in esame, espresso in una scala a 7 punti:

+3  molto caldo,

+2  caldo,

+1  leggermente caldo

0    neutro

-1   leggermente freddo

-2   freddo

-3   molto freddo

L’indice PMV fornisce un giudizio medio sulla condizione di comfort/discomfort globale, ovvero relativo al corpo nella sua interezza.

L’andamento dell’indice PPD in funzione del PMV è illustrato in figura 1.

Figura 1 - Andamento della percentuale di insoddisfatti (PPD) in finzione del PMV (Voto medio prevedibile)

QUANDO APPLICARE L’INDICE

La UNI EN ISO 7730 raccomanda di utilizzare l’indice PMV quando tutti i principali 6 parametri necessari per la sua valutazione, assumono valori compresi negli intervalli individuati  in tabella 1.

Tabella 1 (tratta da UNI EN ISO 7730): Intervalli di applicabilità dei 6 parametri fondamentali per l’applicazione del PMV

Qualora uno solo di tali parametri non ricada in tale intervallo l’indice PMV non è più un indicatore efficace di comfort termico, in quanto in questi casi il sistema di termoregolazione del soggetto è già in una condizione di sollecitazione significativa nel tentativo di mantenere la temperatura centrale nei limiti fisiologici: ad esempio se la temperatura ambientale è superiore a 30 °C e/ o  la pressione parziale di vapore superiore a 2,7 kPa si rende necessaria la tutela degli individui esposti per prevenire la possibile insorgenza di  effetti sulla salute.  Pertanto al di fuori di tali intervalli di applicabilità i criteri dettati dallo standard ISO 7730 basati sulla valutazione del PMV perdono di validità e vanno adottati  interventi immediati per riportare i parametri microclimatici di tabella 1 all’interno degli intervalli di applicabilità dei criteri del PMV, e valutare quali siano nell'immediato gli interventi da mettere in atto per  prevenire l'insorgenza di possibili effetti sulla salute dei lavoratori e delle lavoratrici, con particolare riferimento ai soggetti particolarmente sensibili o con disabilità termiche che operino in tali ambienti.

Discomfort Locale

L’indice PMV fornisce un giudizio medio sulla condizione di comfort/discomfort globale e non tiene, quindi, conto di specifiche disomogeneità che possono essere presenti nell’ambiente e che possono determinare dei disagi locali per il soggetto.

Le UNI EN ISO 7730 individua quattro principali cause di discomfort locali:

a)       Correnti d’aria;

b)      Differenza verticale di temperatura tra la testa e le caviglie;

c)       Pavimento troppo caldo o troppo freddo;

d)      Asimmetria della temperatura radiante.

per una descrizione dettagliata dei criteri valutativi del disagio termico localizzato scarica il documento

Criteri di Accettabilità

Una volta effettuato il calcolo del PMV ed eventualmente degli indici di discomfort locali, per valutare se l’ambiente in esame possa ritenersi confortevole, è necessario verificare se gli indici globali e locali rientrano contemporaneamente nei limiti riportati nella Tabella 2 della UNI EN ISO 7730

I criteri devono essere soddisfatti contemporaneamente per ogni categoria.

Tabella 2. Le categorie di comfort termico secondo la UNI EN ISO 7730, Tabella A.1.

Il rischio da stress da calore in ambienti moderabili

Nelle condizioni esterne agli intervalli di applicabilità indicati in tabella 1 potrebbero insorgere condizioni di “stress da calore”, in relazione alle caratteristiche individuali ed all'attività svolta dalle persone esposte. Uno degli indicatori più comuni usati per valutare se e in che misura le condizioni  dell’ ambiente termico  possono compromettere la salute degli individui della popolazione generale, in cui rientrano i lavoratori che operano in "ambienti moderabili" o lavoratori che siano comunque "inconsapevoli" del rischio da calore, è l'utilizzo dell'indice di calore (Heat Index) basato sulla lettura dei valori di temperatura e di umidità relativa, adottato anche dall’Istituto Nazionale Francese per la Ricerca sulla Sicurezza [INRS]. Tale indice, attraverso un algoritmo i cui risultati sono riportati in una tabella semplificata, permette di identificare 4 livelli di allerta, dalla "cautela per possibile affaticamento" fino al "rischio elevato di colpo di calore", ed è correntemente utilizzato in molti paesi per fornire allerte metereologiche in caso di rischio da caldo per la popolazione generale. Il rischio viene valutato mediante “l’indice di calore” , ricavato dalla misura della  temperatura ambiente (termometro) e dell’umidità relativa (igrometro). L'utilizzo dell'indice di calore risulta valido per lavoro all’ombra e con leggera ventilazione

Puoi calcolare l'indice di calore qui.

AMBIENTI CALDI O FREDDI

Gli ambienti caldi o freddi sono ambienti nei quali sussistono esigenze produttive che determinano un vincolo su uno o più dei parametri microclimatici in grado di pregiudicare il raggiungimento del comfort. In questo tipo di ambienti è prioritario tutelare la salute e sicurezza del lavoratore a seguito della sollecitazione intensa e prolungata del sistema di termoregolazione che può determinare condizioni di stress termico per il soggetto esposto.

 AMBIENTI CALDI

Allo stato attuale, la valutazione dello stress prodotto da un ambiente caldo viene effettuata in due modi, utilizzando:

a)       l’indice WBGT, di facile utilizzo per una valutazione preliminare ed esplorativa dell’ambiente in esame;

b)      il modello PHS, procedura utilizzata per una valutazione più approfondita.

Tali criteri NON possono essere applicati nella valutazione del rischio per soggetti sensibili, che necessitano di una valutazione specifica in relazione alle condizioni individuali ed alla tipologia di attività svolta.

 Indice WBGT

L’indice WBGT (Wet Bulb Globe Temperature) è un indice empirico, di facile valutazione, che viene utilizzato in prima battuta per comprendere se l’esposizione ad un determinato 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.

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 applica per valutare la presenza o meno di stress termico provocato da un ambiente caldo sia indoor che outdoor, su un soggetto adulto, sia maschio che femmina.

La valutazione avviene attraverso i seguenti passi:

a)       calcolo del WBGT 

b)      Correzione del valore WBGT_eff calcolato, nel caso di abbigliamento diverso da quello preso come riferimento, aggiungendo al WBGT il valore CAV (Clothing Adjustment Value)  che viene stimato attraverso la Tabella 3 della UNI EN ISO 7243:2017, ottenendo il valore del  WBGT_eff

 Se  il valore del WBGT valutato risulta inferiore ai valore di riferimento non sono richieste ulteriori azioni da intraprendere.

 Se viceversa tale indice risulta maggiore del rispettivo valore di riferimento è necessario:

· ridurre lo stress termico con metodi appropriati (controllo dell’ambiente, del livello di attività, del tempo trascorso nell’ambiente in esame);

· procedere eventualmente ad una analisi più dettagliata dello stress termico utilizzando la ISO 7933 (modello PHS).

Indicazioni dettagliate sula valutazione mediante WBGT sono ottenibili  scaricando il documento PDF

 Modello Predicted Heat Strain (PHS)

Quando è necessario effettuare una valutazione più approfondita dello stress termico determinato da un ambiente caldo, si procede al calcolo della sollecitazione termica prevedibile utilizzando il modello PHS (Predicted Heat Strain).

La norma di riferimento in cui viene descritto il modello PHS è la UNI EN ISO 7933:2005: “Determinazione analitica ed interpretazione dello stress termico da calore mediante il calcolo della sollecitazione termica prevedibile.”

Il modello analitico è complesso ed articolato. La procedura di calcolo è di tipo iterativo e permette di seguire nel tempo la risposta fisiologica del corpo umano alla sollecitazione termica restituendo come risultati gli andamenti temporali della temperatura rettale (T_re) e della perdita totale di acqua (SW_tot).

E’ basata sul principio che lo stress termico è tanto più intenso quanto maggiore è il guadagno di energia (ovvero l’aumento di energia interna al corpo).

Per poter applicare il modello PHS è necessario che i 6 parametri fondamentali assumano valori compresi nei seguenti intervalli

La procedura è articolata nelle seguenti fasi:

-           Calcolo dell’andamento nel tempo della temperatura rettale e della perdita totale di acqua;

-           Calcolo dei valori limite per la temperatura rettale e per la perdita totale d’acqua;

-           Confronto tra gli andamenti temporali ed i valori limite;

-           Calcolo dei tempi in cui si raggiungono i valori limite per la temperatura rettale e per la perdita totale di acqua;

-           Determinazione del tempo massimo di esposizione come il minimo dei tempi calcolati nel punto precedente.”

Informazioni dettagliate  sono contenute nel file PDF scaricabile

Valore limite per la temperatura rettale

T_re,max rappresenta il valore massimo accettabile per la temperatura rettale.

La norma pone: T_{re,max =} 38 °C

Calcolo dei limiti per la perdita totale di acqua

D_Max rappresenta la massima perdita totale di acqua compatibile con il mantenimento dei parametri fisiologici.

Si individuano due limiti:

-              D_Max50: protegge il 50% della popolazione lavorativa;

-              D_Max95 : protegge il 95% della popolazione lavorativa (limite più protettivo);

Calcolo del limite del tempo massimo di esposizione

Confrontando gli andamenti nel tempo della temperatura rettale e della perdita totale di acqua si ottengono due stime indipendenti del tempo di esposizione massimo quotidiano:

D_limTre       rappresenta il tempo dopo il quale la temperatura rettale raggiunge il valore limite  ;

D_limloss50 rappresenta il tempo dopo il quale la perdita totale di acqua supera il limite D_Max50

D_limloss95 rappresenta il tempo dopo il quale la perdita totale di acqua supera il limite D_Max95

D_lim = MIN(D_limTre; D_limloss95)

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AMBIENTI FREDDI

L’esposizione ad ambienti freddi può comportare sia il raffreddamento del corpo nella sua interezza sia il raffreddamento di singole parti (soprattutto le estremità quali mani, piedi e testa), che può comportare il deterioramento delle capacità manuali o fisiche.

La norma di riferimento per la valutazione degli ambienti freddi è la UNI EN ISO 11079:” Ergonomia degli ambienti termici – Determinazione e interpretazione dello stress termico da freddo con l’utilizzo dell’isolamento termico dell’abbigliamento richiesto (IREQ) e degli effetti del raffreddamento locale”.

La norma si applica ad esposizioni continue, intermittenti o occasionali; a lavori al chiuso o all’aperto.

NON si applica per valutare effetti specifici associati a fenomeni meteorologici (es. precipitazioni) che sono valutati con altri metodi.

La norma valuta il:

·  raffreddamento globale: relativo al corpo nella sua totalità, attraverso la quantificazione dell’indice IREQ;

·  raffreddamento locale: è il raffreddamento di singole parti del corpo

La norma individua diversi tipi di raffreddamento locale:

RAFFREDDAMENTO GLOBALE

Valutazione dell’IREQ

La valutazione del raffreddamento globale è basato sulla quantificazione dell’indice IREQ e dell’eventuale tempo massimo di esposizione  Dlim

IREQ - Insulation Required  è l’isolamento termico risultante richiesto nelle condizioni termiche in esame per mantenere il corpo in equilibrio termico per livelli accettabili di temperatura interna del corpo e di temperatura della pelle.

L’equilibrio termico può essere raggiunto a diversi livelli di attivazione del sistema di termoregolazione.

L’indice IREQ viene ricavato risolvendo l’equazione di bilancio termico rispetto a questo parametro, in due particolari condizioni di attivazione del sistema di termoregolazione, ottenendo due valore distinti IREQ_min   e  IREQ_neutral così definiti:

La valutazione mediante l’indice IREQ risulta affidabile quando si verificano le seguenti condizioni:

La procedura è articolata nelle seguenti fasi:

-               Valutazione dell’isolamento termico risultante I_cl,R(UNI EN ISO 9920);

-               Calcolo di  IREQ_neutral

-               Confronto tra I_cl,R e  IREQ_min   ,  IREQ_neutral

Si possono verificare 3 casi:

-           Nel caso di I_cl,R minore di  IREQ_min è necessario calcolare la durata limite di esposizione ( D_lim) per prevenire il progressivo raffreddamento del corpo e del periodo di recupero (D_rec) necessario per ristabilire il nomale equilibrio termico del corpo.

Calcolo della durata limite di esposizione  D_lim

La durata massima di esposizione al freddo è definita come il massimo tempo di esposizione all’ambiente in esame con l’abbigliamento selezionato.

Calcolo del tempo di recupero D_rec

Il tempo necessario per il recupero dell’equilibrio termico ( D_rec) in seguito all’esposizione ad ambiente freddo  viene calcolato nello stesso modo di D_lim, sostituendo le condizioni ambientali che non sono più quelle dell’ambiente freddo in esame ma quelle del luogo dove avviene il recupero

Ulteriori dettagli sono contenuti nel file PDF scaricabile

2.1.2  RAFFREDDAMENTO LOCALE

·  Raffreddamento locale dovuto al vento (convective cooling)

Tale tipo di raffreddamento viene valutato attraverso il calcolo della Wind Chill Temperature, definita come la temperatura dell’ambiente che, in presenza di una velocità del vento pari a 4,2 Km/h, produce lo stesso potere di raffreddamento (sensazione) dell’ambiente in esame.

La procedura è articolata nelle seguenti fasi:

-           Calcolo della Wind Chill Temperature t_wc

-           Noto il valore di t_wc si individua la classificazione del rischio e si valutano i possibili effetti dovuti a questo tipo di raffreddamento locale secondo la tabella d.2.

Ulteriori dettagli sono contenuti nel File PDF

Tabella d.2 della UNI EN ISO 11079

·  Raffreddamento locale dovuto al contatto di superfici fredde (conductive cooling)

Si fa riferimento alla norma UNI EN ISO 13732 - 3

·  Raffreddamento locale dovuto al raffreddamento delle estremità (extremity cooling)

Questo tipo di raffreddamento è dovuto all’attivazione del meccanismo di vasocostrizione che richiama il sangue dalla periferia per riscaldare il “core” provocando il progressivo abbassamento delle temperature delle estremità del corpo (soprattutto delle dita delle mani e dei piedi).

Il raffreddamento delle estremità può essere prevenuto o ridotto utilizzando i guanti.

Per i guanti di protezione si può far riferimento alla UNI EN 511 “Guanti di protezione contro il freddo”.

La Tabella B.1 dell’allegato B della norma UNI EN ISO 11079 riporta i seguenti valori di temperatura delle dita per le due condizioni fisiologiche considerate per la valutazione di IREQ .

·  Raffreddamento locale dovuto al raffreddamento delle vie respiratorie (airway cooling)

    Questo tipo di raffreddamento locale viene valutato attraverso l’indicazione della temperatura dell’aria raccomandata per l’inalazione.

Per temperature al di sotto dei -15°C, le protezioni alle vie respiratorie sono raccomandate per livelli di attività elevati (con crescenti volumi di ventilazione).

Per temperature al di sotto dei -30°C, le protezioni alle vie respiratorie sono fortemente raccomandate.

La Tabella B.1 dell’allegato B della norma UNI EN ISO 11079 riporta i valori di temperatura dell’aria per il tratto respiratorio per le due condizioni fisiologiche considerate per la valutazione di IREQ.

Estratto dalla Tabella B.1 dell’allegato B della norma UNI EN ISO 11079

Informazioni dettagliate  sono contenute nel file PDF scaricabile

Disponibile calcolatore on line IREQ (IREQ2008)

 Nel software IREQ2008  l’accettabilita' del vestiario utilizzato nell’ambiente in esame va stabilita confrontando

il  dato di INGRESSO  relativo alla sua resistenza termica “AVAILABLE basic clothing insulation” (ultima riga in input) (da inserire a cura dell'utente)

con il dato di  USCITA  “REQUIRED basic clothing insulation” (seconda riga in output)