Cómo cuantificar el estréstérmico en trabajos al

aire libre: tasas metabólicas

> HIGIENE INDUSTRIAL

AUTOR: MARTÍNEZ GARCÍA, Ángel.

TÍTULO: Cómo cuantificar el estréstérmico en trabajos al aire libre: tasasmetabólicas.

FUENTE: Gestión Práctica de RiesgosLaborales, nº 46, pág. 46, febrero 2008.

RESUMEN: En climas cálidos, los altosniveles de producción del calor meta-bólico asociados al trabajo muscular ylas altas temperaturas alcanzadas enlos meses de primavera o verano agra-van el riesgo para la salud debido alestrés térmico. El objetivo del estudiopresentado en este artículo, realizadopor técnicos del Instituto de Seguridady Salud Laboral de la Región de Mur-cia, es adquirir un mayor conocimien-to sobre los valores del gasto energé-tico en actividades desarrolladas alaire libre durante el período estival,concretamente en construcción y agri-cultura. Los métodos utilizados en estetrabajo están definidos en la normaUNE-EN ISO 8996, de junio de 2005.

DESCRIPTORES:• Tasa metabólica.• Estrés térmico.• Norma UNE-EN ISO 8996.• Higiene industrial.• Agricultura.• Construcción.• Trabajos al aire libre.

FICHA TÉCNICA

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Los trabajadores de construcción o agricultura se encuentran expuestosa ciertos riesgos por trabajar al aire libre, por ejemplo, por estrés térmi-co. Para cuantificar el gasto energético de las actividades que se realizanen estos sectores se puede emplear el concepto de tasa metabólica, queproporciona un índice numérico de actividad sobre el que adoptar medi-das concretas de prevención.

Ángel Martínez García, inspector técnico de Seguridad y Salud Laboral del Institutode Seguridad y Salud Laboral de la región de Murcia.

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E xisten diversas actividades laborales quepor su propia naturaleza deben reali-zarse de forma preferente o exclusiva-mente al aire libre, y muy a menudo,

además, bajo la exposición directa a la radiaciónsolar. Pueden destacarse entre este tipo de tra-bajos las obras públicas, la construcción en algu-nas de sus fases y la agricultura. Esta circunstan-cia, junto con las altas temperaturas que llegan aalcanzarse durante algunos meses de primaveray verano en zonas cálidas de España, hace quelos trabajadores puedan llegar a estar expuestosa una situación de riesgo debido al estrés térmi-co. Este riesgo está determinado, entre otros fac-tores, por el gasto energético requerido por lascaracterísticas específicas de la actividad laboraldesarrollada.

Para cuantificar o medir el gasto energéticode una actividad física se emplea el concepto detasa metabólica, que es una conversión de ener-gía química en mecánica y térmica y, como tal,constituye una medida del coste energético aso-ciado al esfuerzo muscular, que proporciona uníndice numérico de actividad.

La tasa metabólica es un elemento determi-nante del confort o la sobrecarga resultantes dela exposición a un ambiente térmico. Especial-mente en climas cálidos, los altos niveles de pro-ducción del calor metabólico asociados al trabajomuscular agravan el estrés térmico, ya que es ne-cesario disipar gran cantidad de calor, principal-mente mediante la evaporación del sudor.

El objetivo del estudio que se presenta eneste artículo, realizado por técnicos del Institutode Seguridad y Salud Laboral de la Región deMurcia, además de tratar de contribuir en la pre-vención del riesgo por estrés térmico, ha sido ad-quirir un mayor conocimiento sobre los valoresdel gasto energético en actividades como las des-critas. Para ello, se seleccionó para su examenuna serie de puestos en construcción y agricultu-ra que también se desarrollan durante el períodoestival, por lo que pueden presentar un mayorriesgo desde el punto de vista del estrés térmico.

Durante las primeras reuniones del equipo detrabajo designado para la realización del estudio,se diseñó la estrategia a seguir y se adoptó comométodo normalizado la norma UNE-EN ISO 8996.Ergonomía del ambiente térmico. Determinaciónde la tasa metabólica, de junio de 2005.

Posteriormente, se entraría en contacto conlas empresas que podían facilitar el acceso a lospuestos de trabajo susceptibles de análisis, reali-zándose las oportunas visitas en las que se reca-baría toda la información necesaria para la elabo-ración del estudio y, además, se registrarían enforma de grabaciones de vídeo las tareas queposteriormente serían estudiadas para establecerel gasto energético estimado para las mismas se-gún el mencionado método normalizado.

Trabajo de campo: construcción

La empresa Etosa facilitó la visita a obras deconstrucción que se encontraban en distintas fa-ses de ejecución para ser estudiadas, según el ob-jetivo propuesto. Se contactó con un técnico dePrevención de Riesgos Laborales del servicio deprevención propio de la empresa y con él se reali-zó una primera visita a una obra de construccióndel municipio de Librilla (Murcia). Se trataba de undúplex en el que se realizaban actividades diversassegún la fase en la que se encontraban abiertos.

Sobre el terreno, se evalúa el puesto de tra-bajo denominado ferralla, a través de la observa-ción, la información que facilita el técnico queacompaña y la grabación y posterior estudio delas imágenes en vídeo. En el momento de la gra-bación, los ferrallas realizan tareas in situ de mon-taje de armadura metálica que en un trabajo pos-terior se utilizarán para conformar la estructura dehormigón armado.

La duración de la tarea, dependiendo de lalongitud de la armadura de que se trate, puedevariar entre 30 y 60 minutos e implica manipula-ción de cargas, posturas forzadas y, ocasional-mente, movimientos repetitivos. Los trabajadorestransportan los materiales a unos bancos metáli-cos portátiles presentes en la obra y, sobre ellos,van cosiendo la armadura que, una vez termina-da, (y con un peso aproximado de 50 kilos), estransportada entre dos operarios hasta una zonapróxima donde se van apilando.

Un segundo puesto estudiado en tareas deconstrucción fue el denominado encofrado depantallas de muro. En él, los operarios, con laayuda de una grúa, colocan las pantallas metáli-cas, y las fijan a través de gatos de presión y si-milares, debiendo realizar tareas de martilleadoy colocación por fijación y presión.

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Para la realización deeste estudio se analizaron

diferentes puestos de

trabajo tanto enla construcción

como en la agricultura

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Cuando el hormigón que conforma el muroestá seco, se van retirando las pantallas metálicasy colocando de nuevo para seguir avanzando en elmuro, se quitan los calzos y los mecanismos depresión utilizando un martillo, se limpia la pantallacon herramientas de rascado y taladro para losagujeros, se aplica una capa de solución antiadhe-rente para evitar que el hormigón se quede pega-do, y se procede a colocar la pantalla, elevándolacon la grúa en la siguiente fase del muro.

El último puesto analizado en el sector de laconstrucción fue el de encofrado de forjado, con-sistente en el montaje de la estructura metálicaapuntalada, colocación de redes horizontales ydel entablado. Esta operación, según se pudo ob-servar y registrar el día de la visita, implicaba laparticipación de seis trabajadores que realizabandiversas tareas al unísono: caminar sin carga, tra-bajo con herramienta manual (martillo), caminarcon carga, sujeción de la estructura metálica, colo-cación de puntales, colocación de redes y de en-tablado sobre los carros de la estructura metálica.

En agricultura

Se estudió la plantación agrícola en la locali-dad de La Hoya (Lorca), de la sociedad coopera-tiva Hoyamar. La plantación de bróculi (tambiénconocido como brécol o brócoli) analizada, queen el mes de agosto se repite de igual forma,consiste en el transplante de plantas con cepe-llón provenientes de semillero, en el terreno defi-nitivo. Unas bandejas de poliestireno son trasla-dadas al terreno en unos carros. En cada uno deellos se transportan 48 bandejas, que llevan, a suvez, 294 plantas cada una. El peso aproximadode esta bandeja con las plantas es de dos kilos.

El encargado distribuye varias bandejas alprincipio de las líneas de cultivo. Los trabajadorescogen la bandeja y se la colocan en una bando-lera, enganchándola con unos ganchos, y colo-cándola en el lado izquierdo. Con la mano dere-cha llevan una herramienta de fabricación casera,a la que llaman pincho largo o pato. Consiste,básicamente, en una boca en la que se introducela planta. El otro extremo tiene forma de pincho,y se abre y cierra accionando una maneta o gati-llo con la mano.

Esta herramienta pesa aproximadamente unkilo y tiene una longitud de unos 70 centíme-

tros. Con la herramienta hacen el agujero e in-troducen la planta directamente en el terreno. Aldía, un trabajador puede poner entre 15.000 y20.000 plantas.

El segundo puesto analizado en el sector dela agricultura fue una plantación de lechuga enla localidad de San Pedro del Pinatar (Murcia),propiedad de la sociedad cooperativa Biocampo.Los trabajadores utilizan bandejas portaplantassimilares a las de la plantación de bróculi ya des-crita. Caminan por el terreno dejando caer lasplantas a lo largo de la línea de plantación paraluego volver sobre sus pasos y utilizar la herra-mienta manual pincho para hacer el agujero enel suelo donde colocan las plantas. Todo el tra-bajo de plantación lo realizan manteniendo unaposición inclinada.

Estudio analítico de lospuestos de trabajo

Las estimaciones, tablas y datos incluidos enel artículo se refieren a un individuo medio, enten-diendo como tal un hombre de 30 años de edad,70 kilos de masa y 1,75 metros de altura o unamujer de 30 años de edad, 60 kg. de masa y 1,70metros de altura.

El nivel de precisión de los cálculos realiza-dos está dentro del método definido en la nor-ma ISO 8996, nivel 2. La observación es del ± 20%. La obtención de los valores numéricosde las tasas metabólicas estimadas, expresadasen vatios por metro cuadrado (W/m2), permitirásituar cada uno de los puestos analizados dentrode una clase de tasa metabólica que podrán de-finirse como: clase 0, descanso; clase 1, tasa me-tabólica baja; clase 2, moderada; clase 3, alta, oclase 4, muy alta, según la tabla de clasificaciónde la tasa metabólica por categorías en la normaUNE-EN ISO 8996:2005.

Construcción

Para la valoración de la tasa metabólica delos puestos analizados dentro del sector, se usael método 2 B, tasa metabólica para actividadestípicas, descrito en norma UNE-EN ISO 8996 (dejunio de 2005), y la ecuación para el cálculo dela tasa metabólica media, ponderada en funcióndel tiempo para un ciclo de trabajo.

Según la norma UNE-EN ISO 8996, la tasametabólica media, ponderada en función del tiem-po para un ciclo de trabajo, puede determinarse apartir de la tasa metabólica de la actividad respecti-va y de su duración, empleando la ecuación:

M = tasa metabólica para el ciclo de trabajo, en va-tios por metro cuadrado.Mi = tasa metabólica asociada a la actividad i, envatios por metro cuadrado.ti = duración de la actividad i, en minutos.T = duración en minutos del ciclo de trabajo consi-derado, igual a la suma de las duraciones parciales ti.

Esta forma de proceder supone el análisis delas imágenes en vídeo para identificar el ciclo detrabajo que se repite en cada uno de los puestosanalizados, determinando el tiempo total de dura-ción del ciclo. Se procede entonces al desglose delas tareas que se realizan durante el ciclo de traba-jo y de las actividades en cada una de las tareas,determinando la duración de cada una de ellas yla valoración de la tasa metabólica por cada acti-vidad según las tablas del método escogido. Asíquedan identificadas cada una de las variablespresentes en la fórmula descrita y se puede pro-ceder al cálculo de la tasa metabólica media parael ciclo de trabajo del puesto estudiado.

> Puesto número 1. Ferrallas. Tareas en unciclo de trabajo:

• Trasporte de materiales hasta los bancos detrabajo.

• Cosido de armadura.• Transporte de las armaduras hasta el lugar

donde se apilan.

La duración total del ciclo es de 44 minutos, ylas actividades que se desempeñan son:

• Caminar sin carga: 2 minutos.• Con una carga de 10 Kg., 4 Km/h: 1 minuto.• Con una de 30 Kg., 4 Km/h: 1 minutos.• Trabajo con herramienta manual tipo me-

dio: 40 minutos.

Los valores de la tasa metabólica para cadauna de estas actividades se obtienen de la tabla

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M = 1T �

n

i = 1Mi ti

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B 3, llamada tasa metabólica para actividades es-pecíficas, en la norma UNE-EN 8996 y así, la va-loración de la tasa metabólica media ponderadaen función del tiempo del ciclo queda definidamatemáticamente así:

M = (110 x 2 + 185 x 1 + 250 x 1 + 160 x 40) // 44 = 160,34 W/m2

> Puesto número 2. Encofrado de panta-llas de muro. Las tareas en un ciclo de tra-bajo, con una duración total de 12 minutos ymedio, son:

• Quitar pantalla de muro.• Limpieza de pantalla.• Preparación de la nueva zona donde se co-

locará la pantalla.• Colocación de pantalla.

La primera, quitar la pantalla de muro, con-siste en subir por una escalera de mano para co-locar el gancho de la grúa que muerde la partesuperior de la pantalla metálica (manualmente ycuatro golpes fuertes con un martillo), quitar ga-tos de presión y calzos de la pantalla (manual-mente y con martillo) y quitar el contrafuerte quesujeta la pantalla al muro (martilleando). La dura-ción es 2 minutos y medio.

La valoración de la tasa metabólica, segúntablas, se estima equivalente al trabajo con unaherramienta manual de tipo medio (160 W/m2).

La segunda tarea, limpieza de pantalla, esrealizar un raspado con herramienta manual dela cara de la pantalla que está en contacto con elhormigón, utilización de taladro de mano paralimpiar los agujeros de la pantalla e impregnaciónde la pantalla con producto químico por mediode difusor manual. Su duración es de 3 minutos.

La valoración de la tasa metabólica se realizaa tiempos iguales, considerando las tareas deraspado, utilización de taladro e impregnación conproducto antiadherente. Se consideran los valo-res en las tablas correspondientes a trabajo conuna herramienta manual tipo ligero y trabajo conotra manual tipo medio, obteniéndose una tasametabólica para esta tarea de:

• 100 W/m2 x 1 min.• 160 W/m2 x 1 min.• 100 W/m2 x 1 min.

La tercera tarea, preparación de la nueva zo-na donde se colocará la pantalla, consiste enefectuar mediciones con nivel y acondiciona-miento de la malla metálica que quedará en elinterior de la pared. Se utiliza escalera de mano,taladro y martillo, y dura 4 minutos.

La valoración de la tasa metabólica se calcu-la estimando los valores dados para la tarea desubir por una escalera de mano sin carga y traba-jo con herramienta manual ligera a igual tiempodurante los cuatro minutos. Se obtiene:

• 290 W/m2 x 2 min. • 100 W/m2 x 2 min.

La cuarta tarea, la colocación de la pantalla,consiste en situar sobre el futuro muro la pantallaque se desplaza enganchada por la grúa, se afir-ma en las guías de la pared y se ancla la pantallaa través de gatos de presión y puntal usando elmartillo. Utilizando también escaleras de manose continúan fijando gatos de presión y se suelta

el gancho de sujeción a la grúa. Su duración esde 3 minutos.

La mayor parte del tiempo utilizan el martillopara asestar fuertes golpes sobre elementos depresión, por lo que para esta tarea se equipara latasa metabólica a la de trabajo con herramientamanual de tipo medio (160 W/m2).

En este ciclo de trabajo se obtendría lo siguien-te mediante la aplicación de la fórmula ya descritapara el cálculo de la tasa metabólica media:

M = (160 x 2,5 + 100 x 1 + 160 x 1 +100 x 1 ++ 290 x 2 + 100 x 2 + 160 x 3) / 12,5 =

= 161,6 W/m2

> Puesto número 3. Encofrado de forjado.Dada la cantidad de trabajadores que se en-cuentran realizando tareas distintas en estepuesto y tras el visionado de las imágenes envídeo, se decide centrar el cálculo de la tasametabólica, con una duración de 15 minutos,

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Para analizar cada puesto de trabajo, se desglosaron las diferentes tareas que se llevaban acabo con las ferrallas, así como con los encofrados de pantallas de muro y de forjado.

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en el trabajador identificado como encargadodel trabajo, ya que se estima que es la per-sona más activa en el puesto, realizando casitodas las tareas que ya se han señalado en ladescripción del puesto. Sus funciones son:

• Supervisión, mediciones y transporte de ma-teriales.

• Trabajo con herramienta manual (martillo).• Colocación de puntales, carros y viguetas.

Las actividades que el encargado debe reali-zar durante el ciclo son las siguientes:

• Caminar sin carga a 3 Km/h: 8 minutos.• Trabajo con herramienta manual tipo me-

dio: 5 minutos.• Caminar con carga 10 Kg, 4 Km/h: 2 minutos.

M = (140 x 8 + 160 x 5 + 185 x 2) / 15 = = 152,66 W/m2

Agricultura

> Plantación de lechuga. Para el análisis deesta actividad se emplea el método descritoen la norma UNE-EN ISO 8996 como 2 A:estimación de la tasa metabólica medianterequisitos de tarea, pues una de las caracte-rísticas más importantes en el puesto analiza-do radica en la postura del cuerpo que lostrabajadores adoptan a la hora de plantar lalechuga, que resulta ser de pie e inclinadohacia delante, aspecto que se contempla enel grupo de tablas usadas en este método.

Para la realización de los cálculos basados enél, y en las tablas correspondientes que definenlos valores a emplear, se decide usar el softwaredel Instituto Nacional de Seguridad e Higiene enel Trabajo (INSHT), denominado Evalfrío (versión1.0). En él se incluye una herramienta para la de-terminación del consumo metabólico, que es laque se utilizará para establecer el consumo meta-bólico del puesto de trabajo analizado según elmétodo ya descrito, pues esta aplicación informá-tica está basada en la misma norma UNE-EN ISO8996 empleada en el estudio. Así, de la utilizaciónde la citada herramienta informática se obtienepara esta actividad que M = 185 W/m2.

> Plantación de bróculi. Se emplea el mismométodo que para el análisis de las tareas de

construcción, el método 2 B: tasa metabólicapara actividades específicas, pues, como sepuede comprobar según la descripción de latarea ya realizada, el gasto metabólico en estatarea, teniendo en cuenta que el suelo no esllano ni firme, se puede equiparar con el ex-presado en la tabla correspondiente para laactividad de caminar sin carga a 4 Km/h, estoes 165 W/m2.

Sin duda, la utilización para esta tarea de laherramienta manual definida como pincho largoo pato disminuye de forma significativa la tasametabólica que cabría esperar en la actividad dela plantación. La explicación se encuentra en elhecho de no tener que adoptar la postura inclina-da, y a que la tarea implica caminar erguido conun peso inferior en todo caso a 5 kilos, sumandoel peso de la bandeja porta-plantas y la propiaherramienta manual.

Cuestión aparte sería el análisis ergonómicodel puesto, que no es el objeto de este estudio,debido al más que evidente riesgo por el hechode tener que presionar la maneta de la herra-mienta entre 15.000 y 20.000 veces durante lajornada laboral.

Resultados y conclusiones

Los resultados de la tasa metabólica en lospuestos de trabajo estudiados a través de losmétodos descritos fueron:

> En construcción:

• Ferrallas: 160,34 W/m2

• Encofrado de pantallas de muro: 161,6W/m2

• Encofrado de forjado: 152,66 W/m2

> Agricultura:

• Plantación de lechuga: 185 W/m2

• Plantación de bróculi: 165 W/m2

En la totalidad de los puestos de trabajoanalizados, se obtuvieron unos resultados de ta-sa metabólica comprendidos entre 130 y 200W/m2, por ello, y según la tabla A 2, la clasifica-ción de la tasa metabólica por categorías –en lanorma UNE-EN ISO 8996– se pueden situar den-tro de la clase 2: tasa metabólica moderada.

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Con la Vigilanciade la Salud se podrían identificar,

previamente, alos trabajadoressusceptibles al

daño sistemáticopor el calor

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Para definir las implicaciones prácticas de es-tos datos dentro de la valoración del estrés tér-mico y la tensión térmica, se asumirá el procesode toma de decisiones definido por la ACGIH(American Conference of Governmental IndustrialHygienists), traducido al castellano por la Genera-litat Valenciana como Valores límite correspon-dientes al año 2005 para sustancias químicas yagentes físicos en el ambiente de trabajo, TLVs, eÍndices biológicos de exposición, BEIs.

En esta publicación, dentro del capítulo dedi-cado a valores límite para agentes físicos y estréstérmico, y siempre teniendo en cuenta todas lasindicaciones referidas al proceso que define la co-rrecta evaluación del estrés térmico por medio dela toma de decisiones ordenada propuesta en eltexto, se podrían situar los datos obtenidos dentrode la parte del proceso en la que se definen loscriterios de selección para la exposición al estréstérmico (valores WBGT en ºC).

Así, para la obtención de un valor umbral eníndice WBGT en los puestos de trabajo examina-dos, se podría acudir al valor definido en la en-trada de la tabla 2 de la mencionada publicaciónsobre criterios de selección para la exposición alestrés térmico, para un gasto energético mode-rado, debiendo, además, cruzarse este dato conla condición de aclimatado o no aclimatado deltrabajador de que se trate y con las exigenciasde trabajo en el puesto concreto en cuanto altanto por ciento de régimen trabajo-descansoque suponga.

Tras la obtención de este valor umbral por elestudio pormenorizado del puesto de trabajo yde la condición y características particulares decada persona, sería necesario establecer un con-trol a través de la medición del índice WBGT, quepermitiera establecer si se superan los valoresque suponen un mayor riesgo de estrés térmico.

En la Tabla 1, extraída del texto de la ACGIH,se muestran sombreados los valores que habríande tenerse en cuenta según la categoría de tasametabólica obtenida como resultado del estudioen los puestos analizados.

Cabe señalar, como conclusión final, que es-te control del estrés térmico a través de los crite-rios de selección del WBGT dados en la Tabla 1,sería sólo un factor más a tener en cuenta dentrode una serie de pautas y medidas prácticas para

la gestión del estrés térmico, entre las que se de-berían contemplar:

> Considerar previamente la Vigilancia de la Sa-lud para identificar a los trabajadores que seansusceptibles al daño sistémico por el calor.

> Fomentar estilos de vida sana y peso corpo-ral ideal.

> Dar instrucciones verbales y escritas exactas,con programas de adiestramiento frecuen-tes y demás información acerca del estrés yla tensión térmicos.

> Tener en cuenta que el trabajador debe es-tar aclimatado al calor y, en todo caso, quela aclimatación máxima no se alcanza hastapasadas tres semanas de actividad.

> Fomentar beber pequeños volúmenes deagua fría (aproximadamente un vaso), pala-deándola cada 20 minutos (todos los traba-jadores han de tener libre y fácil acceso alagua potable fresca).

> Permitir la autolimitación de las exposicionesy fomentar la observación, con la participacióndel trabajador, de la detección de los signos ysíntomas de la tensión térmica en los demás.

> Considerar, entre otros, los controles de inge-niería que reducen el gasto energético, pro-porcionan la circulación general del aire, re-ducen los procesos de calor y de liberación

de vapor de agua y apantallan las fuentes decalor radiante.

> En el trabajo, evitar beber alcohol, bebidascon cafeína y bebidas gaseosas.

> Modificar las expectativas de los que vuelvenal trabajo después de no haber estado ex-puestos al calor, por el riesgo de haber per-dido la aclimatación que esto supone.

> Considerar la protección personal que seaeficaz para las prácticas del trabajo específicoy las condiciones de ubicación.

> Establecer un control de los síntomas de es-trés por calor: como pueden ser sentir fatigafuerte, nauseas, irritabilidad, interrupción delsudor, bajadas de tensión, pulso cardíacoacelerado, mareo.

> Procurar un control administrativo en el tra-bajo de manera que se den tiempos acepta-bles de exposición al calor, se permita unarecuperación suficiente (descansando en lu-gares frescos y a la sombra) y se limite latensión fisiológica.

> Establecer un seguimiento y control del estréstérmico a través de mediciones realizadas portécnicos en Prevención de Riesgos Laborales.

> Y, sobre todo, no desatender nunca los signoso síntomas de las alteraciones relacionadascon el calor.

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TA B L A 1Criterios de selección para la exposición al

estrés térmico (Valores WBGT en ºC)

100% trabajo

75% trabajo25% descanso

50% trabajo50% descanso

25% trabajo75% descanso

29,5

30,5

31,5

32,5

Exigencias de trabajo

Aclimatado Sin aclimatarLigero

27,5

28,5

29,5

31

Mode-rado

26

27,5

28,5

30

Pesado

27,5

30

MuyPesado

27,5

29

30

31

Ligero

25

26,5

28

29

Mode-rado

22,5

24,5

26,5

28

Pesado

25

26,5

MuyPesado

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