Riesgo físico III:

Ambiente Térmico

1) Introducción.

2) Condiciones ambientales (RD486/97).

3) Balance térmico.

4) Autorregulación: mecanismos y efectos.

5) Factores de riesgo y métodos de medida.

6) Métodos de valoración del estrés térmico por calor.

7) Métodos de valoración del estrés por frío.

8) Medidas preventivas

9) Efectos del calor y del frío

C.F.G.S. PR3-1º

@andoni_gonzalez

Riesgo físico III: Ambiente Térmico

EQUILIBRIOTÉRMICO

(Intercambio de energía)

CALOR METABÓLICO

(Producción interna de energía)

AMBIENTE TÉRMICO

1

La exposición a las condiciones ambientales de los lugares de trabajo no deberá suponer un riesgo para la seguridad y salud de los trabajadores. A tal fin, dichas

condiciones ambientales y, en particular, las condiciones termohigométricas de los lugares de trabajo deberán

ajustarse a lo establecido en el anexo III.

Condiciones ambientales (RD486/97 - anexo III)

2

RD486/97

Guía técnica

• Temperatura:

locales cerrados

• trabajo de oficina: 17 – 27ºC **

• trabajos ligeros: 14 – 25ºC

• Humedad Relativa:

• entre el 30% (o 50% en ambientes explosivos) y el 70%

• Velocidad del aire:

• Trabajos en ambientes no calurosos: 0,25 m/s.

• Trabajos sedentarios en ambientes calurosos: 0,5 m/s.

• Trabajos no sedentarios en ambientes calurosos: 0,75 m/s.

RD486/97Anexo III

** En el período invernal la temperatura del aire de los locales cerrados, donde se realicen trabajos sedentarios propios de oficinas o similares, debería mantenerse entre 17 ºC y 24 ºC, dado que se lleva ropa de abrigo. En verano, al usarse ropa ligera, la temperatura del aire debería estar comprendida entre 23 ºC y 27 ºC.

2

RD486/97Anexo III

Las condiciones ambientales de los lugares de trabajo, en concreto la temperatura del aire, la radiación, la

humedad y la velocidad del aire, junto con la "intensidad" o nivel de actividad del trabajo y la ropa

que se lleve, pueden originar situaciones de riesgo para la salud de los trabajadores, que se conocen como estrés

térmico, bien por calor o por frío.

La existencia de calor en el ambiente laboral constituye frecuentemente una fuente de problemas que se traducen en quejas por falta de confort, bajo rendimiento en el

trabajo y, en ocasiones, riesgos para la salud.

2

Tipos de actividades:

Se puede producir riesgo de estrés térmico por calor en ambientes con temperatura del aire alta (zonas de clima caluroso, verano), radiación térmica elevada (fundiciones, acerías, fábricas de ladrillos y de cerámica, plantas de cemento, hornos, panaderías, etc.), altos niveles de humedad (minas, lavanderías, fábricas de conservas, etc.), en lugares donde se realiza una actividad intensa o donde es necesario llevar prendas de protección que impiden la evaporación del sudor.

Riesgo de estrés por frío puede darse en mataderos, industrias agroalimentarias, industria farmacéutica, etc.

En trabajos en el exterior también pueden darse las condiciones que favorezcan el estrés térmico por calor o por frío.

2

INTERCAMBIO DE CALOR

Ecuación de BALANCE TÉRMICO:

M = ±C ± R ± K - E

E

K

R CM

(±) = ganancia y/o pérdida de calor

3

BALANCE TÉRMICO

M = ±C ± R ± K - E

3

Es la transferencia de calor desde el cuerpo hasta las partículas de aire o agua que entran en contacto con él. Estas partículas se calientan al entrar en contacto con la superficie corporal

y posteriormente, cuando la abandonan, su lugar es ocupado por

otras más frías que a su vez son calentadas y así sucesivamente. La

pérdida de calor es proporcional a la superficie expuesta y puede llegar a suponer una pérdida de hasta el 12%

CONVECCIÓN

tª y v

3

La pérdida de calor por radiación significa pérdida de calor en forma

de rayos infrarrojos, que son ondas electromagnéticas. Existe un

intercambio de energía electromagnética entre el cuerpo y

el medio ambiente u objetos situados a distancia. La cantidad de radiación emitida varía en relación

al gradiente que se establece entre el cuerpo y el medio ambiente. Hasta

el 60% de la pérdida de calor corporal puede tener lugar por este

mecanismo.

RADIACIÓN

tª radiante media

3

Es la pérdida de calor por evaporación de agua. Cuando la temperatura del medio es mayor que la de la superficie corporal, en

lugar de perder calor el cuerpo lo gana por rad, conv y cond procedente del medio. En tales circunstancias, el único medio por el cual el cuerpo puede perder calor es la evaporación,

llegando entonces a perderse más del 20% del calor corporal por este mecanismo. Cuando el agua se evapora de la superficie corporal, se

pierden 0,58 calorías por cada gramo de agua evaporada. Cuando existe una sudoración

profusa puede llegar a perderse más de un litro de agua cada hora. El grado de humedad del

aire influye en la pérdida de calor por sudoración. Con la edad aparece una mayor

dificultad para la sudoración, con la consiguiente inadaptación a las situaciones de

calor.

EVAPORACIÓN

tª, v y hR

3

Es la perdida de pequeñas cantidades de calor corporal al entrar en contacto directo la

superficie del cuerpo con otros objetos.. Habitualmente, por

este mecanismo, se puede llegar a una pérdida de calor corporal

del 3%.

CONDUCCIÓN 3

AUTORREGULACIÓN 4

MECANISMOS DE AUTORREGULACIÓN

1) Circulación sanguínea (circulación periférica):

- Especialmente la irrigación cutánea. La sangre es un vehículo que transporta calor a la piel y de ella al ambiente.

2) Sudoración:- Para aumentar la evaporación

3) Aumento de la termogénesis:

- aumento de reacciones internas (reacciones de combustión en los músculos - escalofríos)

4

MECANISMOS DE AUTORREGULACIÓN

En ambientes calurosos:

- Vasodilatación periférica (aumento de la frecuencia cardiaca – hay un límite-). La sangre circula más rápido para transportar mayor cantidad de calor a la piel. Con ello disminuye la irrigación de músculos, cerebro,...).

- Sudoración. Para favorecer la evaporación, la cual se ve favorecida con aire seco y agitado. Si se da en exceso se puede producir una deshidratación o problemas por pérdida de sales

minerales.

4

Si la tª interna alcanza los 42ºC se puede dar un golpe de calor (hipertermia con

colapso que produce la muerte)

aclimatación

MECANISMOS DE AUTORREGULACIÓN

4

MECANISMOS DE AUTORREGULACIÓN

En ambientes frios:

- Vasoconstricción periférica: (descenso del ritmo cardiaco) disminuye la cantidad de calor transportado a la piel. Hay un límite por el riesgo de entumecimiento o congelación.

- Aumento metabólico de la producción de energía: contracción muscular involuntaria (tiritar/ escalofrios)

4

Tª internas de entre 33 y 35ºC (hipotermia) están asociadas con escalofríos violentos. Un descenso mayor produciría efectos severos. Por debajo de 30ºC se produce la muerte por paro cardíaco.

No existe aclimatación

FACTORES DE RIESGO 5

Variables objetivas

Ropa

Condiciones físicas ambientales

Consumo metabólico

tª aire, tª radiante media, HR y v aire

Tipo de actividad

OtrasEdad, constitución física, estado de salud,...

FACTORES DE RIESGO 5

Condiciones físicas ambientales

5Humedad relativa del aire

- Humedad absoluta

- Humedad relativa

- Temperatura de rocío

5velocidad del aire

- Velocidad del aire (va)

- Velocidad relativa del aire (v ar)

5temperatura

Tª aire (ta): tª del aire que rodea al trabajador.

Tª radiante media: nos da idea del calor radiante de los objetos y del sol.

Tª de globo: tª registrada por un sensor en el centro de un bulbo negro.

Tª operativa:

Tª húmeda: tª registrada por un sensor envuelto en una gasa húmeda, protegido de la radiación y expuesto a una corriente de entre 4 y 5 m/s.

Tª húmeda natural: tª medida por un sensor envuelto en una gasa húmeda.

Instrumentos de medida (manual) 5

métodos de medida 5

M = energía total generada por el organismo por unidad de tiempo (w) o (Kcal/h). Se emplea en energía mecánica (para el funcionamiento de los órganos y músculos) y calorífica.

M = Wútil + Q

Generalmente W es despreciable frente a Q por lo que Consumo metabólico (M) Calor metabólico (Q)

5Consumo metabólico (M)

Métodos para determinar (M)

- Medida del oxígeno consumido

- Medida de la frecuencia cardiaca

- Tablas (menos exacto, pero más fácil y por ello más usado)

Unidades:Kcal/h

Vatios (w)W/m2

met

5Consumo metabólico (M)

Manual: tablas A1 a A4

5Consumo metabólico

Consumo metabólico 5

Tablas para calcular M en fn de cada componente de la actividad:

M = Mb + Mp + Mt + MmMb = met. basal (tumbado y descansando). (hombre: 44w/m2. Mujer: 41 w/m2)

Mp = en fn de la postura del cuerpo

Mt = tipo de trabajo (con manos, 1 o 2 brazos,...)

Mm = movimiento del cuero (velocidad)

Consumo metabólico 5

Para un ciclo de trabajo con varias etapas:

M = 1/T · Mi · ti

Aislamiento de la ropa 5

- Aísla o protege contra la pérdida de calor

- No proporciona calor

- Cuidado con ropa impermeable

- Aísla en función del aire que atrapa entre sus fibras

- Icl: aislamiento térmico de la vestimenta

- Se mide en unidades clo

- 1clo = aislamiento térmico necesario para mantener a una persona sedentaria confortable a 21ºC

- 1 clo = 0.155 m2·ºC/w

Aislamiento de la ropa 5

Icl se calcula por medio de tablas (manual A5 y A6)

Iclr (reducido)

20% para M>100w/m2

10% para 100w/m2>M>60w/m2

Aislamiento de la ropa 5

Evaluación del riesgo por estrés térmico

6

Estrés térmico

Confort térmico

6

Índice WBGT

Ambientes cálidos

Evaluación del riesgo por estrés térmico

Ambientes moderados

Ambientes fríos

Índice de sudoración

requerida SWreq

Índice de aislamiento

requerido Ireq

Porcentaje previsto de

insatisfechos PPD

Voto medio

previsto PMV

Indice de corriente de

aire frío WCI

6

Estrés térmico y sobrecarga térmica:

evaluación de los riesgos (I)

NTP 922

Ambientes cálidos

Evaluación del riesgo por estrés térmico

Ambientes moderados

Ambientes fríos

Índice de aislamiento

requerido NTP 462

Método de FANGER

NTP 74

NTP 923

6Ambientes cálidos

Índice WBGT NTP322

WBGT = 0,7thn + 0,3tg

WBGT = 0,7thn + 0,2tg + 0,1ta

Interiores o exteriores sin

sol

Exteriores

- Método recomendado por el INSHT por su sencillez y rapidez de cálculo.

- No es muy exacto.

- No vale para analizar exposiciones muy cortas (de minutos).

- No indica cuales son las variables que causan directamente el riesgo.

Es un método que trata de detectar el riesgo por estrés térmico en una situación en la que el cuerpo pueda superar una temperatura central de 38ºC

6Ambientes cálidos

Índice WBGT NTP322

Hay riesgo intolerable si durante una hora se superan los valores de referencia para un consumo metabólico dado.

- Los valores de referencia se han calculado para Icl = 0,6 -ropa de verano-.

- La velocidad del aire sólo influye a partir de unos valores de M.

- Se mide durante los 60 peores minutos de la jornada laboral.

- Las condiciones ambientales hay que medirlas en el periodo más extremo: verano, mediodía,… o medir en continuo y elegir los peores 60min.

- En condiciones ambientales homogéneas se mide a 1,1m del suelo (trabajador de pie) o a 0,6m del suelo (trabajador sentado).

- Si las condiciones ambientales y/o la actividad cambian habrá que calcular tanto el WBGTmedio como el Mmedio para 1 hora.

6Ambientes cálidos Índice WBGT NTP322

- Cuando tenemos condiciones ambientales no homogéneas en altura:

- WBGTm = (WBGTcabeza + 2WBGTabdomen + WBGT tobillo) /4

- Y cuando las condiciones ambientales son variables en el tiempo:

- WBGTm = (WBGT1·t1 + WBGT2·t2+…..) / (t1 + t2 + …)

- Los trabajadores podrán estar expuestos durante unos pocos minutos a niveles superiores a los de referencia.

Proceso:

1º) Medir th, tg y ta. Con estos datos calcular WBGT

2º) Calcular M (consumo metabólico medio (tablas))

3º) Usando las tablas de valores de referencia y M obtener el WBGTlímite y compararlo con el real.

6Ambientes cálidos Índice WBGT NTP322

Consumo metabólico basal: 60 Kcal/h

Valores límite de referencia para el índice WBGT (ISO 7243)

6Ambientes cálidos Índice WBGT NTP322

Adecuación de periodos de trabajo / descanso cuando exista riesgo de estrés térmico

ft= Fracción de tiempo de trabajo respecto al total (indica los minutos a trabajar por cada hora) A = WBGT límite en el descanso (M <100 Kcal/h.) B = WBGT en la zona de descanso C = WBGT en la zona de trabajo D = WBGT límite en el trabajo

Si se trata de una persona aclimatada al calor, que permanece en el lugar de trabajo durante la pausa, la expresión se simplifica a:

6Ambientes cálidos Índice SWreq NTP-922/923

Índice de sudoración requerida

La metodología se basa en la comparación de los valores de dos variables, la humedad de la piel y la producción de sudor necesarias en unas determinadas condiciones de trabajo, frente a los valores fisiológicamente posibles de esas variables. La estimación de dichos valores se obtiene en el desarrollo de las siguientes etapas:

-Determinación de la evaporación requerida (Ereq) para que se mantenga el equilibrio térmico del organismo. -Determinación de la evaporación máxima permitida (Ereq) por las condiciones ambientales. -Cálculo de la sudoración requerida (SWreq) y de la humedad requerida de la piel

(Wreq).

-No es útil cuando se use ropa de protección especial.

-No sirve si la ropa está mojada.

-No sirve si la v aire y /o la tª radiante son altas

6Ambientes moderados Índices PMV y PPD NTP74

- 3 muy frío- 2 frío- 1 ligeramente frío0 neutro (confortable)+ 1 ligeramente caluroso+2 caluroso+3 muy caluroso

Índice IMV (Índice de valoración medio. Fanger)

Índice PMV (voto medio previsto)

Índice PPD (porcentaje previsto de insatisfechos)

Influyen:

La humedad relativa, la ropa y la tª radiante.

Los valores de referencia para el bienestar térmico son:

-0,5< PMV <+0,5

PPD < 10%

Ambientes fríos

7Índice IREQ( aislamiento requerido de la vestimenta)

- Se aplica tanto en interiores como en exteriores.

- Se basa en considerar que un descenso en la tª general del cuerpo por debajo de 36ºC es un riesgo intolerable.

- Calcula, en función del calor que pierde el cuerpo en un ambiente frío, la ropa que debería usar para garantizar que la tª del cuerpo no bajase de esos 36ºC.

Procedimiento:

- Medición de ta, trad, va y Hr.

- Determinación de M (tablas)

- Cálculo del IREQ (se mide en clo)

- Comparación del IREQ con el aislamiento de la ropa que usa el trabajador y determinación de los tiempos máximos de permanencia.

NTP462

Ambientes fríos

7Índice IREQ( aislamiento requerido de la vestimenta)

El Índice IREQ o aislamiento de vestimenta requerido calcula dos valores:• IREQ mínimo: por debajo del mismo no se puede mantener la temperatura

corporal. • IREQ neutro: aislamiento en el que el sujeto esta en neutralidad térmica

(condiciones parecidas a un PMV=0).

Estos dos valores se comparan con las ropas que lleva el sujeto (Iclr).:• SI esta debajo del mínimo cuidado hay que establecer pausas en ambiente más

calido. • SI esta entre el mínimo y el neutro puede trabajar indefinidamente. • SI esta por encima del neutro puede haber un problema de calor.

NTP462

Ambientes fríos

7Índice IREQ( aislamiento requerido de la vestimenta) NTP462

8Medidas de prevención

8Medidas de prevención

En la fuente:

- Automatización total o parcial del proceso

- Reducción de la radiación (aislando la fuente, apantallándola,…)

- Reduciendo la emisión de vapor en la fuente.

En el medio:

- Reducción de la humedad (ventilación, deshumidificadores,…)

- Disminución de la tª aire (evitando la influencia de factores externos como el sol – persianas, toldos, ventanas de doble vidrio, vidrios especiales, paredes con más reflexión,…)

- Reducción de los aportes internos de calor (ventilación general, extracción localizada de gases calientes,…)

8Medidas de prevención

En los trabajadores:

- Aclimatación y aptitud física.

- Reducción del tiempo de exposición.

- Formación e información.

- EPIs

- Estimulando el consumo de bebidas apropiadas

Ropa y guantes de protección contra el frío (NTP-940)

Efectos del calor y del frío 9

efectos síntomas Causas Prim. auxiliosSARPULLIDO Picores en la piel Exposición continuada a

aire húmedo y caliente. Piel mojada por el sudor

Limpiar, secar y enfriar zona afectada

DESHIDRATACIÓN

Fatiga Pérdida excesiva de agua por exposición prolongada.

Beber agua con sales

CALAMBRES Dolores musculares espasmódicos y sudoración abundante

Exposición prolongada con mucha sudoración sin reponer sales (aunque se beba)

Reposo en lugar fresco Beber agua con sales

AGOTAMIENTO DEBIDO AL CALOR

Sudoración, nauseas, debilidad, malestar genera, taquicardia, dolor de cabeza,...

Pérdida excesiva de agua y sales por exposición prolongada

Reposo en lugar fresco Beber agua con salesAflojar la ropa

Riesgos derivados de la exposición al calor

efectos síntomas Causas Prim. auxiliosSÍNCOPE Visión borrosa, mareo,

debilidad y desmayoPermanecer de pie e inmóvil en zona muy calurosa

Mantener a la persona echada con las piernas levantadas.

GOLPE DE CALOR

Tª corporal muy alta, piel seca y caliente, cese de la sudoración, convulsiones, confusión mental, ... muerte

Trabajo en ambientes muy calurosos y húmedos o esfuerzo físico muy intenso en ambientes moderadamente cálidos

Mojar a la persona con líquidos fríos, abanicarla para favorecer la evaporación, ASISTENCIA MÉDICA INMEDIATA.

TRANSTORNOS EMOCIONALES

Pérdida de control emocional, explosiones de ira, llanto incontrolable,...

Situaciones de estrés térmico agudo

Hacer que el individuo abandone inmediatamente esa situación

Riesgos derivados de la exposición al calor

efectos síntomas Causas Prim. AuxiliosPIE DE TRINCHERA

Hinchazón y edema. Entumecimiento y pérdida de sensibilidad. Color rojo inicial que se transforma en cianótico

Permanencia prolongada con los pies mojados e inmóvil con tª < 0ºC

Lavar y secar cuidadosamente los pies.

ALTERACIONES PSICOLÓGICAS

Molestias, apatía, disminución de la capacidad de percepción y memoria,...

Riesgos derivados de la exposición al frío

efectos síntomas Causas Prim. AuxiliosHIPOTERMIA (Tª central < 35ºC)

Fatiga, nausea, piel fría y pálida, disminución de la presión sanguínea, respiración lenta, pérdida de conciencia,...muerte.

Exposición prolongada que hace que la tª central < 35ºC.El enfriamiento es mayor a medida que aumenta la velocidad del viento

Trasladar a un sitio cálidoProporcionar ropa secaTapar con mantasAdministrar bebidas calientes si está consciente.Asistencia Médica inmediata

CONGELACIÓN LOCAL DEL CUERPO (cara, manos, pies,...)

Dolor punzante inicial y después insensibilización de la zona afectada

Tª aire baja (peor si la ropa está mojada y a medida que aumenta el viento)Contacto directo con objetos fríos

Llevar a sitio cálido, administrar bebidas calientes.Si la cong es superficial calentar la zona congelado por contacto con otras personas.Si es profunda (aparecen ampollas) aflojar la ropa, quitársela si está mojada, cubrir con ropa seca y no frotar la zona. Llevar al hospital

Riesgos derivados de la exposición al frío

EL GOLPE DE CALOR

Un peligro importante relacionado con las altas temperaturas es el golpe de calor o insolación. Nuestro organismo está preparado para mantener una temperatura casi constante, alrededor de 36 a 37 grados centígrados. Cuando la temperatura externa es de 21 grados centígrados, nos encontramos en un equilibrio térmico. Si el termómetro supera esa cifra, el cuerpo humano debe poner en marcha una serie de mecanismos para evitar un incremento en la temperatura corporal

Si la temperatura exterior es muy alta y no se reemplazan de forma adecuada las pérdidas producidas desencadenándose una insolación o hipertermia. El contenido de agua corporal se reduce, la tensión baja apareciendo un cuadro de debilidad y calambres. Se pierde la sudoración, presentando la piel un aspecto seco. La temperatura corporal comienza a aumentar desarrollándose una hiperpirexia o hipertermia. La tensión arterial continúa bajando, disminuye el nivel de conciencia apareciendo nauseas y vómitos que agravan la pérdida de líquidos

Hipertemia.Cuando la temperatura corporal se sitúa entre los 37’5 ºC y 37’9ºC se denomina febrícula, si supera los 38ºC es fiebre y por encima de los 40ºC hipertermia. La hipertermia es grave cuando la temperatura llega a los 41ºC y puede ser mortal cuando se sitúa por encima de los 42ºCs