In ambienti caldi o per attività intense il meccanismo di regolazione adottato è in primo luogo la dilatazione dei vasi sanguigni dell’epidermide con conseguente aumento del flusso di calore verso la pelle e aumento del calore superficiale. Nel caso la vasodilatazione fosse insufficiente si attiva la produzione di sudore che evaporando causa una ulteriore dissipazione di calore.
In ambienti freddi inversamente l’organismo economizza il calore riducendo l’afflusso di sangue verso la cute attraverso la vasocostrizione e quindi riducendo il calore disperso per convezione e irraggiamento. Nel caso la vasocostrizione risultasse insufficiente sopraggiungono i brividi che incrementano il metabolismo muscolare e quindi la produzione di calore. Oltre un dato limite queste regolazioni automatiche del nostro organismo non sono più sufficienti ed allora si hanno sensazioni di malessere di troppo caldo o troppo freddo. Andando oltre possono sopraggiungere gravi disturbi fino alla morte (mediamente sotto i 35 °C e sopra i 40 °C di temperatura corporea profonda). Per avere l’equilibrio termico la somma delle quantità espresse in termini di flusso termico deve essere nulla:
Si ha quindi l’equazione del bilancio termico del corpo umano in condizioni stazionarie: M - E ± R ± C = 0
con: C = scambi di calore per convezione e conduzione;
R = scambi di calore per irraggiamento;
M = calore prodotto dal corpo per effetto del metabolismo corporeo;
E = calore disperso per la traspirazione della pelle, l’evaporazione dell’umidità e del sudore sulla pelle e per effetto della respirazione.
In particolare nel caso di un soggetto intento in attività sedentarie all’interno di un locale climatizzato, nel periodo invernale, si hanno le seguenti dispersioni di calore:
- Irraggiamento: 40 %;
- Convezione: 25-30 %;
- Evaporazione: 20-25 %;
- Conduzione: trascurabile
I parametri principali che influenzano il benessere termico sono quindi:
- Temperatura dell’aria;
- Temperatura media radiante;
- Velocità dell’aria;
- Umidità relativa;
- Attività (metabolismo);
- Abbigliamento;
- Fattori soggettivi.