Confort ambiental

Confort ambiental
Por: Javier Enrique Pietro Rugeles
Ingeniero en Seguridad Industrial
Universidad de Río de Janeiro, Brasil
Ponencia presentada en el 37 Congreso de Seguridad, Salud y Ambiente
Consejo Colombiano de Seguridad
Colombia
Julio 2004
El concepto de confort térmico nació aproximadamente en el siglo XIX, época en
la que se buscaba mejorar las condiciones ambientales de las industrias textil,
metalúrgica y de las minas de carbón, ocasionado por el alto índice de
trabajadores enfermos por exceso de calor y de humedad en los ambientes de
trabajo.
Palabras claves: CONFORT TERMICO, ESTUDIO DE LAS CONDICIONES
AMBIENTALES, RITMO CIRCADIANO.
El confort térmico o ambiental es la sensación de completo bienestar físico y
mental con el espacio en el que se desarrolla. El ser humano posee un ritmo que
rige el funcionamiento de su cuerpo, algunas condiciones ambientales
desfavorables perjudican el proceso de este ciclo básico generando estrés físico
y psíquico, pérdida de eficiencia y eventualmente, hasta la pérdida de la salud.
Subdivisiones del área de confort ambiental
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Conforto térmico.
Calidad del aire.
Conforto acústico.
Conforto lumínico.
Confort térmico
El concepto de confort térmico nació aproximadamente en el siglo XIX, época en
la que se buscaba mejorar las condiciones ambientales de las industrias textil,
metalúrgica y de las minas de carbón ocasionado por el alto índice de
trabajadores enfermos por exceso de calor y de humedad en los ambientes de
trabajo.
El confort térmico se basa en la forma como el ser humano se relaciona con el
medio ambiente. En un ambiente cerrado podemos destacar cuatro elementos
que determinan la percepción de la calidad ambiental desde el punto de vista
térmico. Son ellos:

Temperatura del aire.



Humedad relativa.
Movimiento del aire.
Temperatura radiante media.
El hombre como productor de calor
Todos los procesos de transformación de alimentos en el trabajo muscular,
reconstitución de tejidos, energía, etc., son considerados exotérmicos, estos son
procesos que eliminan calor. Estos procesos se constituyen en lo que llamamos
de metabolismo el cual puede ser dividido en dos grupos:
• Metabolismo basal.
• Metabolismo muscular.
Metabolismo basal
Se refiere a los procesos involuntarios que ocurren en nuestro interior, como la
transformación de los alimentos en nutrientes y procesos automáticos
subsecuentes ya sean vegetativos o continuos, por ejemplo la cicatrización.
Metabolismo muscular
Caracteriza todos los procesos que involucran el movimiento voluntario de algún
músculo comandado directamente por la parte consciente del cerebro, por
ejemplo, caminar.
Energía producida por el hombre
Es la cantidad de calor (en wats) liberada en un ambiente por los seres humanos
en sus diversas actividades.
Actividad
Durmiendo
Sentado/movimiento moderado
De pie/trabajos leves
Sentado/movimiento intensos
De pie/trabajos intensos
Andando/ trabajos pesados
Trabajos pesados/cavando
Nivel máximo de actividades
Cantidad de energía en wats
Mínimo 70
130 - 160
160 - 190
190 - 230
220 - 290
290 - 410
440 - 580
Máximo 1.100
Temperatura central del cuerpo humano
El ser humano es homotérmico, es decir, que posee una temperatura constante
igual a 37°C, que cae durante la noche y sube durante el día en una variación de
±1°C. Esta oscilación la llamamos ritmo circadiano, para mantenernos a
temperatura constante e igual a 37ºC el exceso de calor precisa ser disipado
hacia el exterior.
En es desarrollo de este proceso, el cuerpo humano intercambia calor con el
ambiente según la física por:




Conducción: sólido x sólido (en contacto).
Radiación: sólido x sólido (sin contacto).
Convección: sólido x gaseoso.
Evaporación: cambio de fase (ocurre en los pulmones y en piel).
Formas de disipar el calor
El calor disipado puede ser sensible o latente.


Sensible (no incurre en cambio de fase).
Calor latente (existe cambio de fase).
Un ser humano gana calor a través de:
Metabolismo



Cnd = Conducción
Cnv = Convección
Rad = Radiación
Pierde calor por:




Evp = Evaporación
Cnd = Conducción
Cnv = Convección
Rad = Radiación
Ecuación de balance térmico
Si la ecuación de balance térmico fuera diferente de cero el cuerpo comenzaría
a enfriarse o calentarse. Para que el ser humano funcione perfectamente es
preciso que su organismo esté en perfecto equilibrio térmico, esto es, que todo
el calor producido en exceso por su metabolismo debe ser rechazado
rápidamente hacia el exterior.
Ecuación de balance térmico
Factores a tener en cuenta en la evaluación del medio ambiente
A. Edad: los hombres a mayor edad poseen un metabolismo menos activo =
temperaturas más altas.
B. Sexo. Las mujeres tienen un metabolismo menos activo, presentan
temperaturas un poco mas altas.
C. Forma del cuerpo: la relación superfície/volumen determina el área expuesta
al medio ambiente.
Evaluación de la temperatura del aire
Región de mayor sensibilidad
4ºc ----------------------------- 34ºc ------------------------ 46ºc
Soportable por poco tiempo
En hombre posee puntos de mayor sensibilidad que son las extremidades
(manos, pies y también el rostro).
Evaluación de la humedad relativa:
Al contrario de lo que ocurre con relación a la percepción de temperatura,
nuestros cuerpos no poseen terminales que permitan evaluar el grado de
humedad de la atmósfera.
El hombre solo percibe que la humedad relativa es muy baja cuando sus
mucosas comienzan a resecarse y viceversa, cuando comienza a haber un
cúmulo de agua en la superficie de la piel.
Evaluación del movimiento del aire
El viento solo es percibido cuando es fuerte e impulsa los terminales del tacto o
cuando la temperatura es diferente.
Evaluación de los cambios de calor por radiación
Estas trochas son notadas cuando la cantidad de calor radiante que alcanza la
piel es tanta que causa una quemadura.
Indices de confort térmico:
1. Directos:





Temperatura del aire.
Temperatura de condensación.
Temperatura de bulbo húmedo.
Humedad relativa.
Movimiento del aire.
2. Evaluación
Comprende la medición instrumental o laboratorial de la intensidad o
concentración de los agentes ambientales, seguida de comparación de los
resultados con los patrones de calidad ambiental.
3. Control
Deberán ser efectuados estudios para la reducción de la intensidad o
concentración de los agentes ambientales para valores de los agentes
ambientales abajo de los limites, evitándose, así, el comprometimiento de la
salud en los ambientes de trabajo.
Bibliografía
1. American Society of Heating, Refrigeration and Air Conditioning Creder.
Instalações de ar condicionado, 2° edição, 1985.
2. Edholm OG. A biologia do trabalho, porto, inovai, 1968, 258 fanger p.o.:
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3. Givone B.: Passive Cooling of Buildings by Natural Energies. Energy and
Buildings, n/2, pp. 2001.
4. Instituto de Pesquisas Tecnologicas (IPT): Avaliação Do desempenho de
habitações terreas unifamiliares, v.4.
5. Conforto higrotermico, documento preliminar, 1981.