Microclima, la valutazione del disagio da correnti d’aria (DR, Draught Rate)

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Microclima, la valutazione del disagio da correnti d’aria (DR, Draught Rate)

Microclima, la valutazione del disagio da correnti d’aria (DR, Draught Rate)

Approfondimenti

10 novembre 2015

Il D.Lgs 81/08, agli allegati IV, riferito a tutti i luoghi di lavoro, e all’allegato XIV (riferito alle sole postazioni al videoterminale), norma gli ambienti di lavoro sotto il profilo dei requisiti che devono essere rispettati, tra cui, il microclima. La verifica del rispetto dei requisiti sul microclima si compie a mezzo di una valutazione sul comfort termico, valutazione basata sul calcolo di sei indici adimensionali, due espressione del comfort termico globale (PMV e PPD) e quattro espressione del discomfort termico locale (DR e tre diversi PD), dove con comfort globale si intende quello percepito dalla persona nella sua interezza e con discomfort locale si intende quello percepito in parti localizzate del corpo.
I disagi termici di tipo locale sono avvertiti perlopiù da lavoratori che si occupano di attività leggere e sedentarie e in cui la sensazione termica globale è molto vicina alla neutralità. Il valore dell’indice che identifica ogni disagio locale rappresenta la percentuale di persone infastidite.

Questo approfondimento verte sul disagio da correnti d’aria, è uno dei quattro discomfort locali, valutato attraverso l’indice denominato DR (Draught Rate o Draft Rate)

Il valore di questo parametro dipende dalla temperatura, dalla velocità e dalla turbolenza dell’aria nel punto in cui si valuta il disagio e aumenta all’aumentare della velocità e della turbolenza e al diminuire della temperatura. L’aria a temperatura più bassa, a parità di velocità e turbolenza, procura quindi un disagio maggiore; così come l’aria con elevata turbolenza, ovvero costituita da flussi caotici, a parità di temperatura e velocità, procura un disagio maggiore di un flusso d’aria uniforme.

Il disagio da correnti d’aria (indice DR) è calcolato tramite la

dove:

ta,l           è la temperatura dell’aria, in gradi Celsius, compresa tra 20 °C e 26 °C;

        è la velocità media locale dell’aria, in metri al secondo,  < 0.5 m/s;

Tu           è l’intensità locale di turbolenza, in percentuale, compresa tra il 10% e il 60%.

I limiti per questo indice sono i seguenti:

categoria A: < 10%
categoria B: < 20%
categoria C: < 30%

Ai fini della valutazione di questo indice è necessario definire un intervallo di integrazione entro il quale calcolare la velocità media e la turbolenza. Né la norma tecnica 7730, né la 7726 lo riportano, ma la letteratura fa la proposta unanime di consideralo di ampiezza pari a 180 s [1]. Le misure concernono pertanto velocità e temperatura dell’aria, da acquisire con una frequenza di almeno 2 Hz, meglio se 5 Hz (cfr. UNI EN ISO 7726:2002, tabella 2). Calcolati i valori di velocità media sul tempo di 180 s e la sua deviazione standard, si calcola l’intensità di turbolenza dal rapporto tra il secondo sul primo e infine il valore dell’indice DR (evidentemente non è invece algebricamente corretto calcolare il valor medio di singoli valori dell’indice).

Un altro aspetto della pratica della misurazione di questo indice che deve essere definito è quanto lungo debba essere il tempo di osservazione.

Fastidio o disagio da correnti d'aria. Grafici delle velocità e della turbolenza dell'aria e dell'indice DR.
Fig. 1. Esempi di valutazioni dell’indice DR, disagio da correnti d’aria.
Nei grafici di sinistra è mostrato il diagramma della velocità istantanea dell’aria, della sua media e della turbolenza, calcolate su una finestra mobile di 180 s e per un tempo di osservazione di 10 min. La linea rettilinea in alto rappresenta il limite di applicabilità della turbolenza (60%).
Nei grafici di destra è invece mostrato il diagramma dell’indice DR calcolato sul medesimo tempo di integrazione e per lo stesso tempo di osservazione. La linea rettilinea in alto ora rappresenta il limite del 20% stabilito per gli ambienti in categoria B.

Nella figura sopra sono riportati gli esiti di due rilievi della durata di 10 minuti ciascuno in cui i calcoli sono svolti su finestre mobili di 180 s, traslate di 1 s l’una rispetto all’altra; a sinistra si trova il grafico della velocità istantanea (10 campioni al secondo), della velocità media e dell’intensità di turbolenza (per la quale è segnata con una retta il limite di applicabilità del 60%). A destra è presentato l’evoluzione dell’indice DR nei 10 minuti di osservazione. L’esempio in alto mostra valori di velocità media, turbolenza e DR quasi costanti, mentre nell’esempio sotto si nota una dinamicità di questi dati che porta l’indice DR a variare dai valori iniziali di 3-5% a valori che, verso la fine del rilievo, toccano il 10%.

Grafico della velocità media e istantanea dell'aria e della turbolenza.

Grafico dell'indice del disagio o fastidio da correnti d'aria (DR).
Fig. 2. Valutazione dell’indice DR su un tempo di osservazione di quasi 3 h, calcolato su una finestra mobile di 180 s e con un rate di acquisizione di 4 Hz. Nell’immagine in alto si trova la rappresentazione dell’andamento della velocità dell’aria istantanea e media, nonché della turbolenza. Nell’immagine in basso l’andamento nel tempo dell’indice DR.

Come si nota la dinamica dei valori di questo indice potrebbe essere tale che una misura di alcuni minuti potrebbe non coglierla, come si nota meglio dall’esempio in figura 2 che rappresenta l’esito di un rilievo della durata di circa 3 ore. La ripetizione di questo rilievo in due momenti della giornata può contribuire ad abbassare la probabilità di restituire una valutazione parziale del disagio da correnti d’aria, ma va segnalato che ogni valutazione dovrebbe comprendere, a nostro avviso, un tempo di osservazione di almeno 5 – 10 minuti.

[1] Si veda ad esempio P. M. Bluyssen (2013) The Healthy Indoor Environment: How to assess occupants’ wellbeing in buildings

Bibliografia

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