Due indici microclimatici sintetici ormai generalmente accettati, proposti originariamente da uno studioso danese (P.O. Ranger -1970), sono dati dagli indici PMV e PPD.

La formulazione di tali indici nasce da un’ampia indagine empirica condotta su una popolazione abbastanza vasta di circa 1300 persone correlando le loro sensazioni termiche alla variazione dei parametri termici quali la Tr (Temperatura media radiante), ta (temperatura dell’aria), va (velocità relativa dell’aria), Pa (pressione parziale del vapor d’acqua).

La sensazione termica degli individui è espressa tramite un numero in una scala di valori che va da -3 a +3 cioè:

+3 molto caldo;

+2 caldo;

+1 leggermente caldo;

0 neutralità termica;

-1 leggermente freddo;

-2 freddo;

-3 molto freddo.

Imponendo la condizione che le condizioni di benessere termo-igrometriche per il soggetto si verificano quando il soggetto è in equilibrio (equazione degli scambi termici con risultante S=0) e che la temperatura cutanea media tsk e l’energia scambiata per sudorazione Es siano funzione del Metabolismo M secondo le relazioni:

si può determinare il carico termico CT del soggetto e cioè la differenza di potenza termica scambiata tra soggetto e ambiente reale e la potenza termica che cederebbe in condizioni di omeotermia.

Il valore del CT carico termico viene correlato al PMV (Voto medio previsto) che si identifica con i valori della scala di cui sopra, con la seguente relazione:

Il carico termico CT tiene conto delle varie combinazioni di Energia Metabolica M, resistenza termica del vestiario Icl, temperatura dell’aria, temperatura media radiante, velocità dell’aria ed umidità dell’aria.

Quindi noti che siano i parametri microclimatici ambientali: Tr (Temperatura media radiante), Ta (temperatura dell’aria), va (velocità relativa dell’aria), Pa (pressione parziale del vapor d’acqua), e le caratteristiche soggettive del lavoratore (Metabolismo M e resistenza dl vestiario Icl) è possibile determinare il voto medio previsto, ossia PMV, e quindi prevedere il grado di disagio termico o di benessere termico che un determinato gruppo di lavoratori può provare.

Determinato il valore di PMV è possibile determinale statisticamente il numero di persone in percentuale che esprimeranno un sensazione di caldo piuttosto che una sensazione di neutralità oppure sensazione di freddo.

Il numero di persone che in un ambiente termico moderato esprime un certa sensazione termica in percentuale è data dalla relazione (PPD Percentuale prevista di insoddisfatti):

È utile osservare che ponendo PMV=0 si ottiene un indice di PPD 5% e cioè alla condizione di “benessere termico” in una popolazione di lavoratori che lavora in un ambiente termico moderato, esiste comunque una percentuale di lavoratori che sente o caldo o freddo pari al 5%.

La normativa tecnica UNI EN ISO 7730 raccomanda, per raggiungere dei requisiti di benessere, che gli indici microclimatici di cui sopra devono essere mantenuti entro i seguenti intervalli:

Le valutazioni di cui sopra non possono prescindere dalla conoscenza del metabolismo M associato ad una determinata attività e dalla resistenza termica del vestiario Icl.

Questi valori al pari degli altri parametri termici influenza notevolmente la accettabilità oppure meno di un ambiente termico. Infatti le sensazioni termiche cambiano se si aumenta il metabolismo con una attività più movimentata o se si indossano vestiti più pesanti in estate piuttosto che vestiti più leggeri.