AMBIENTES TÉRMICOS

Ricardo Serrano Castillo

Julio, 2009

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Ambientes Térmicos

El calor y el frío son factores susceptibles de provocar riesgos profesionales.

Se suele confundir lo que se quiere evaluar, si es confort térmico o un riesgo profesional.

Muchos de los síntomas pueden aparecer y desaparecer en lapsos de tiempo corto, a diferencia de otros riesgos profesionales.

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Transferencia de calor entre el hombre y el medio ambiente

• Conducción: se realiza a través de sólidos o fluidos que no están en movimiento.

• Convección: ocurre a través de fluidos en movimiento.

• Radiación: se transfiere de un cuerpo a otro sin soporte material alguno.

• Evaporación: fisiológicamente se pierde calor por evaporación y se gana por condensación (calor latente).

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Equilibrio Térmico

• Mecanismos de termorregulación del organismo para mantener la temperatura interna constante.

M – E = R + C M = Producción metabólica de calor

E = K2 Vm (Pp – Pa) WE = calor intercambiado por unidad de tiempoK2= coeficiente que depende del sistema de

unidadesV = velocidad del airePp – Pa = Presión de vapor de agua a la temperatura

de la piel y del aire respectivamente.W = superficie de la piel humedecida por el sudor.

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Equilibrio Térmico

Calor desprendido por radiación

R = Fd d(Tp4 – TRM)

F = Factor de emisividad

d = constante de Boltzman 5.67 x 10 -4 Watt/m2 °K4

Tp = temperatura de la piel

TRM = temperatura radiante media.

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Equilibrio Térmico

Calor intercambiado por convecciónC = K1 Vn (Tp – Ta)

K1 = coeficiente que depende del sistema de unidades.

V = velocidad del aireTa = temperatura seca del aire

Tp = temperatura de la piel

n = coeficiente cuyo valor varía entre 0.5 y 0.6

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Temperatura seca del aire Humedad del aire (presión parcial del vapor,

humedad absoluta, humedad relativa, punto de rocío, temperatura húmeda).

Velocidad de aire Temperatura radiante media

Tg = Temperatura de globo (°K)Ta = temperatura seca del aire (°K)V = Velocidad del aire (m/seg)

VARIABLES QUE DEFINEN EL AMBIENTE TERMICO

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EVALUACIÓN DE LAS VARIABLES QUE DEFINEN EL ESTADO Y POSICIÓN DEL CUERPO

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Montaje de un termómetro de globo

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Medidores de stress térmico

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Cálculo del metabolismo basal

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Ejemplo de Cálculo de M

Un operario realiza trabajos utilizando una herramienta pesada en una cadena de montaje

A. Camina a lo largo de la cadena 3 Kcal/min

B. Manejo de la herramienta (valor intermedio entre trabajo pesado con ambas manos y trabajo ligero con el cuerpo

3 Kcal/min

C. Metabolismo basal 1 Kcal/min

Consumo Metabólico total 6 Kcal/min

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Clasificación de rangos de

metabolismos, según norma

ISO 7243

Índices para la Evaluación de Calor

• Índices para determinar grados de confort

– Índice de la temperatura efectiva (TE)– Índice de la temperatura efectiva corregida Tec)– Índices PMV, PPD – Norma ISO 7730

• Índices para determinar situaciones de riesgo.

• Índice de TGBH Temperatura de Globo – bulbo húmedo.

– Criterio ACGIH– Criterio OSHA– Norma ISO 7243

• Índice de estrés térmico (IST)

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Índice de TGBH

• Ambientes sin exposición solar

• Ambientes exteriores con exposición solar

• Para tareas en donde la exposición al calor y el esfuerzo de trabajo son intermitentes

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• Recomendado por la norma ISO 7730 para ambientes térmicos moderados

• Se determinan en función de:

– Velocidad del aire

– Temperatura radiante media

– Temperatura del aire

– Presión de vapor

– Ritmo metabólico de la persona (1met =58.15 W/m2)

– Aislamiento térmico de los vestidos (clo)

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Índices PMV-PPD

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Índices PMV-PPD

Ejemplo de actividades, tipo de vestimenta y temperaturas

Índices PMV-PPD

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• El PMV (Voto Medio Previsto): predice los valores subjetivos de una escala de sensación térmica que va desde -3 (muy frio) hasta 3 (caluroso).

• El PPD (porcentaje previsto de personas en Disconfort): predice el porcentaje de personas que se encuentran térmicamente incómoda con un determinado PMV.

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Índice de Sobrecarga

Térmica

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Valores de Referencia de TGBHValores de TGBH de Referencia para diversas situacionesRango de Metabolismo Valores de Referencia TGBH

METABO-LISMO

Referido a superficie unidad del área de la

pielW/m2

TOTAL Para una

superficie de 1,8 m2

W

Personas aclimatadas al calor

Personas no aclimatadas al calor

0-Descanso M < 65 M < 117 33 32

1 65<M<130 117<M<234 30 29

2 130<M<200 234<M<360 28 26

Aire en calma

Aire en movimiento

Aire en calma

Aire en movimiento

3 200<M<260 350<M<468 25 26 22 23

4 M > 260 M > 468 23 25 18 20

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TGBH para diferentes regimenes de trabajo-descanso

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