Microclima

- Con il termine di microclima si intendono quei parametri ambientali che influenzano gli scambi termici tra soggetto e ambiente negli spazi confinati e che determinano il cosiddetto "benessere termico".
Le grandezze fondamentali che entrano in gioco nel determinare il benessere termico dell'organismo umano sono: la temperatura dell'aria, l'umidità relativa, la ventilazione, il calore radiante, il dispendio energetico, la resistenza termica del vestiario. L'organismo umano, infatti, tende a mantenere il bilancio termico in condizioni di equilibrio in modo da mantenere la sua temperatura sui valori ottimali.
Il bilancio termico del nostro organismo può essere schematicamente espresso dalla seguente equazione:
M C R E = 0
Per M si intende l'energia metabolica che in un soggetto a riposo consiste nel cosiddetto metabolismo basale a cui si aggiunge il consumo energetico che si produce per effetto della specifica attività svolta.
Per C si intende la quantità di calore scambiata con l'esterno per convezione (contatto solido-liquido) e conduzione (contatto solido-solido). Lo scambio per conduzione è molto limitato, non superando il 3% dello scambio complessivo. I fattori che influenzano lo scambio per convezione sono la temperatura dell'aria ambiente, la velocità dell'aria e la resistenza termica del vestiario. I fattori che condizionano lo scambio per conduzione sono da riportare alla temperatura della superficie di scambio, all'estensione della superficie di contatto, alla resistenze termiche del vestiario e del corpo esterno; maggiore sarà la differenza tra temperatura dell'organismo e temperatura dell'aria o del corpo di contatto dell'organismo, maggiore sarà la quantità scambiata. Anche la velocità dell'aria ha notevole influenza poichè al suo incremento aumentano gli scambi termici. L'isolamento termico del vestiario viene espresso in Clo (Clothing) ed è funzione dello spessore dello stesso e non della qualità o del tipo di tessuto impiegato.
Per R si intende la quantità di calore scambiata per irraggiamento ed è funzione della temperatura radiante media e della temperatura cutanea del soggetto. Qualunque corpo che abbia una sua temperatura, diversa dallo zero assoluto, emette delle radiazioni elettromagnetiche chiamate energia radiante che possono essere trasmesse da un corpo all'altro se fra i due elementi vi è il vuoto oppure un mezzo in grado di condurre completamente o parzialmente queste radiazioni. La temperatura radiante viene misurata mediante un globotermometro.
Per E si intende l'evaporazione, un processo molto rapido di dissipazione di energia, che induce un abbassamento della temperatura dell'organismo attraverso tre diversi meccanismi. Il primo meccanismo è la sudorazione; essa provoca una notevole dispersione di calore attraverso l'evaporazione del sudore (per un litro di sudore evaporato si ha la dispersione di 600 Kcalorie). Il secondo meccanismo è la "perspiratio insensibilis" cioè l'evaporazione dell'acqua contenuta nei tessuti cutanei. Il terzo meccanismo infine è l'evaporazione di acqua dagli alveoli polmonari. Per un soggetto a riposo in ambiente termico confortevole la cessione di calore per evaporazione avviene attraverso la perspiratio e attraverso gli alveoli polmonari. Durante sforzi fisici intensi in ambienti termici sfavorevoli la cessione di calore per evaporazione può essere anche 30 volte più alta di quella dovuta ai meccanismi precedenti.

Una situazione di benessere termico (comfort termico) prevede quindi un equilibrio tra la quantità di calore prodotta dall'organismo e la quantità di calore assunta dall'ambiente o ceduta all'ambiente attraverso i diversi meccanismi di termoregolazione citati precedentemente.
Allorchè il bilancio termico diventa positivo (o negativo) intervengono i meccanismi termoregolatori al fine di mantenere la temperatura entro i limiti compatibili con le proprie funzioni vitali. L'impegno esasperato di tali meccanismi (come si può verificare in particolari ambienti lavorativi in presenza di importanti fonti di calore) dà luogo ad una situazione di stress termico. L'insorgenza di questa situazione può preludere allo sviluppo di veri e propri processi patologici (ad esempio il colpo di calore) se l'esposizione non viene limitata nel tempo. Un impegno più modesto dei meccanismi di termoregolazione può invece dare luogo a sensazioni fastidiose dal punto di vista termoigrometrico che determinano situazioni di discomfort termico (sensazione di caldo o molto caldo), nella genesi delle quali la sensibilità soggettiva investe sempre un ruolo importante.




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