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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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