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 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.: thermal confort, danish technical press Mc graw hill, 1970. 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.