Nelle calde giornate estive, il corpo umano deve mantenere la sua temperatura entro i limiti fisiologici e lo fa attraverso la traspirazione. La successiva evaporazione del sudore (in pratica acqua) sottrae calore, raffreddando così la pelle (ricordiamo infatti che l'evaporazione è un fenomeno endotermico che richiede calore). L'umidità relativa dell'ambiente può interferire con questo processo, limitando la possibilità di evaporazione. Istruzioni: quando c'è afa, cioè un valore alto dell'umidità relativa, il corpo umano soffre maggiormente il caldo perché la temperatura percepita è superiore a quella reale misurata dal termometro. Questa calcolatrice serve a determinare l'esatto valore del calore avvertito dalle persone.
Per misurare la temperatura percepita dal corpo umano, soprattutto in presenza di forte umidità nell'aria (la tipica afa estiva), non esiste un solo metodo, ma più indici che misurano rilevazioni effettuate in modo diverso e con parametri differenti. In questo calcolatore vengono determinati tre tra i più diffusi indici, che forniscono risultati anche significativamente diversi, in quanto il calcolo è basato su ipotesi e modelli differenti:
- Heat Index / Apparent Temperature (Steadman, 1979)
- Summer Simmer Index (Pepi, 1987)
- Humidex (introdotto originariamente in Canada, 1965)
Tutti rappresentano una temperatura, si misurano quindi in gradi Celsius (o Fahrenheit nei paesi anglosassoni). Vengono calcolati con formule semi-empiriche che non sono applicabili in modo generalizzato. Per esempio, la formula usata in questo calcolatore per HI si applica solo nel caso di temperatura superiore a 27°C e umidità relativa superiore al 40%, condizioni spesso verificate durante l'estate.
Cos'è l'Indice di Calore (Heat Index)?
L’Indice di Calore, chiamato anche "Heat Index" (HI) o "Apparent Temperature" (AT), è un indice calcolato in gradi Fahrenheit (°F) per stimare il disagio fisiologico causato dalla presenza di alte temperature ed elevati tassi di umidità. L'Indice di Calore viene impiegato abitualmente negli Stati Uniti d'America dal National Weather Service della NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration), per valutare il disagio termico durante l'estate.
Come sempre infatti, il punto chiave da ricordare è che tanto più è alta l'umidità (relativa) tanto più l'organismo ha difficoltà nello smaltire il calore (perché è più difficoltosa l'evaporazione del sudore). Lo strato d’acqua che rimane sulla pelle ostruisce i pori e forma una specie di isolamento tra il corpo e l’ambiente e si può arrivare, nei casi più estremi, al colpo di calore.
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L'indice di calore è stato sviluppato nel 1978 da George Winterling con il nome di "humiture" ed è stato adottato dal National Weather Service degli Stati Uniti un anno dopo. È derivato dal lavoro svolto da Robert G. Steadman. L'indice di calore è definito in modo da eguagliare la temperatura effettiva dell'aria quando la pressione parziale del vapore acqueo è uguale a un valore base di 1,6 kilopascal [kPa] (0,23 psi). A pressione atmosferica standard (101,325 kPa), questa valore di base corrisponde ad un punto di rugiada di 14 °C (57 °F) e un rapporto di miscelazione di 0,01 (10 g di vapore acqueo per kg di aria secca).
Sebbene è conveniente usare un singolo numero (Heat Index) per descrivere la temperatura apparente che il corpo sente, bisogna tener conto che il calore e l'umidità affaticano il corpo in maniera differente. Diversi assunzioni sono usate per il calcolo dell'indice di calore. Se uno di questi fattori cambia, ad esempio maggiore esercizio fisico, o abbigliamento,e/o peso, indice di calore assume valori diversi dal calcolato.
Altri Indici di Disagio Termico
Oltre all'Indice di Calore, esistono altri indici utilizzati per valutare il disagio termico:
- Summer Simmer Index: Questo recentissimo indice di benessere, presentato in California nel gennaio 2000, rappresenta una nuova versione del Summer Simmer Index pubblicato nel 1987 ad opera di John W. Pepi. Si tratta di un indice adatto a descrivere le condizioni di stress da calore durante la stagione calda.
- Indice Humidex: I primi studi sono stati effettuati nel 1965 in Canada, ma solo successivamente alcuni meteorologi canadesi hanno individuato una scala, chiamandola Humidex. La formula, che ancora oggi si usa per calcolare questo indice, fu introdotta da J. M. Mastertone e F. A. Il risultato di questa formula ci restituisce la temperatura percepita: ad esempio se l’Humidex è di 35 a fronte di una temperatura di 28°C, significa che l’umidità dell’aria sta facendo in modo che il nostro corpo percepisca una temperatura di 35°C, pari a qualla che l’aria avrebbe se fosse secca.
- Indice di Thom, "Discomfort Index" (DI): È considerato uno dei migliori indici di stima della temperatura effettiva. Quest'ultima è definita come "un indice arbitrario" che combina in un singolo valore l'effetto di temperatura, umidità e movimento dell'aria sulla sensazione di caldo o di freddo percepita dal corpo umano. La temperatura effettiva tiene conto della temperatura di bulbo umido e della temperatura di bulbo asciutto di posti ombreggiati e protetti dal vento. L'Indice è adatto per descrivere le condizioni di disagio fisiologico dovute al caldo-umido ed è valido in un intervallo termico compreso tra 21°C e 47° C.
Come si calcola l’indice di Thom, “Discomfort Index” (DI)
L’indice è calcolato mediante la seguente equazione lineare:
DI = 0.4 ( Ta + Tw ) + 4.8
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Ta = temperatura di bulbo asciutto (°C);
Tw = temperatura di bulbo umido (°C).
(temperature rilevate in condizioni di ombra e protezione dal vento).Questo indice è adatto per descrivere le condizioni di disagio fisiologico dovute al caldo-umido ed è sensibile in un intervallo termico compreso tra 21 °C e 47 °C.
Come viene utilizzato l’indice di Thom in Friuli Venezia Giulia?
Le mappe e le previsioni del DI per il FVG sono pubblicate a questa pagina.Nelle mappe le aree regionali si colorano per il livello di disagio corrispondente qualora in un punto il valore medio giornaliero superi la soglia di 23, 25, 26 o 25 per tre giorni consecutivi, o il valore massimo giornaliero superi la soglia di 26, 28, 29 o 28 per tre giorni consecutivi.
Stress da Calore e Ambiente di Lavoro
In condizioni ambientali che ricadono all'esterno degli intervalli di applicabilità dei criteri di comfort termico 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].
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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 (Heat Index) , ricavato dalla misura della temperatura ambiente (termometro) e dell’umidità relativa (igrometro), facendo riferimento alla Tabella, sviluppata dal Dipartimento della Nazionale di Meteorologia francese.
L'utilizzo dell'indice di calore risulta valido per lavoro all’ombra, con leggera ventilazione ed in assenza di DPI o indumenti da lavoro pesanti. Pertanto al comparire dell'indicazione di rischio "cautela" bisognerà comunque attivare misure preventive nel caso in cui le lavorazioni comportino l'impiego di DPI che non consentono la traspirazione (es tute integrali) o indumenti da lavoro pesanti e/o elevato sforzo fisico.
In questa pagina sono raccolti tutti i calcolatori e le procedure guidate presenti sul Portale Agenti Fisici inerenti il microclima. Il calcolatore PHS si basa su quanto descritto all'interno dello standard internazionale ISO 7933, che dettaglia un metodo per la valutazione analitica e l’interpretazione dello stress termico di un individuo che si trova in un ambiente caldo (Predicted Heat Strain - PHS). 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”.
I dati vanno inseriti nelle prime due caselle gialle e sono espressi in gradi Celsius (validi nel sistema di misura europeo) o in gradi Fahrenheit (parametro adottato nei paesi anglosassoni). Va tenuto presente che valori inferiori a 26.7 gradi Celsius ed a 80 gradi Fahrenheit non vengono calcolati. Inoltre, la eventuale parte decimale dei valori va separata con il punto e non con la virgola.