Prevención Presentaciones ASEPEYO Ambiente Térmico Area de Higiene de Agentes Físicos Dirección de Seguridad e Higiene, mayo de 2005 Prevención Presentaciones ASEPEYO Intercambio térmico entre el hombre y el medio ambiente EL CALOR TIENDE A PASAR DESDE LOS PUNTOS MÁS CALIENTES HACIA AQUELLOS EN LOS QUE LA TEMPERATURA ES INFERIOR, Y LA MAGNITUD DEL CALOR INTERCAMBIADO ES TANTO MAYOR CUANTO MÁS DIFERENCIA DE TEMPERATURA HAY ENTRE AMBOS PUNTOS. LOS PROCESOS DE INTERCAMBIO TÉRMICO SON CAUSADOS POR CUATRO FENÓMENOS BÁSICOS: CONVECCIÓN LA TRANSFERENCIA DE CALOR SE REALIZA A TRAVÉS DE FLUIDOS EN MOVIMIENTO. ES UN MECANISMO BIDIRECCIONAL. Ambiente Térmico Dirección de Seguridad e Higiene Prevención Presentaciones ASEPEYO Intercambio térmico entre el hombre y el medio ambiente RADIACIÓN LA TRANSFERENCIA DE CALOR SE REALIZA SIN SOPORTE MATERIAL ALGUNO, EN FORMA DE RAYOS INFRARROJOS ENTRE LA PIEL Y LOS OBJETOS QUE RODEAN AL CUERPO. ES UN MECANISMO BIDIRECCIONAL. Ambiente Térmico Dirección de Seguridad e Higiene Prevención Presentaciones ASEPEYO Intercambio térmico entre el hombre y el medio ambiente EVAPORACIÓN LA TRANSFERENCIA DE CALOR SE REALIZA A TRAVÉS DEL SUDOR. EN CONDICIONES INDUSTRIALES NORMALES, ES UN MECANISMO UNIDIRECCIONAL. CONDUCCIÓN LA TRANSFERENCIA DE CALOR SE REALIZA A TRAVÉS DE SÓLIDOS O FLUIDOS QUE NO ESTÁN EN MOVIMIENTO. ES UN MECANISMO BIDIRECCIONAL. POR ÚLTIMO, CONVIENE MENCIONAR LAS TRANSFERENCIAS DE CALOR POR RESPIRACIÓN Ambiente Térmico Dirección de Seguridad e Higiene Prevención Presentaciones ASEPEYO Intercambio térmico entre el hombre y el medio ambiente LOS MECANISMOS DE TERMORREGULACIÓN DEL ORGANISMO TIENEN COMO FINALIDAD BÁSICA EL MANTENIMIENTO DE UNA TEMPERATURA INTERNA CONSTANTE (37ºC), POR LO QUE TIENE QUE EXISTIR UN EQUILIBRIO ENTRE LA CANTIDAD DE CALOR GENERADO EN EL CUERPO Y SU TRANSMISIÓN AL MEDIO AMBIENTE. LA ECUACIÓN QUE DESCRIBE TAL ESTADO DE EQUILIBRIO SE DENOMINA ECUACIÓN DEL BALANCE TÉRMICO, Y SE ESCRIBE: M+W±R±C±V-E=S M = Producción metabólica basal de calor W = Metabolismo asociado a la actividad física o trabajo que se realice R = Pérdida o ganancia de calor por radiación C = Pérdida o ganancia de calor por convección V = Pérdida o ganancia de calor a través de la respiración E = Pérdida de calor por evaporación S = Incremento o decremento de calor con respecto al cuerpo Ambiente Térmico Dirección de Seguridad e Higiene Intercambio térmico entre el hombre y el medio ambiente Prevención Presentaciones ASEPEYO SI ESTA ECUACIÓN DE BALANCE TÉRMICO LA ADAPTAMOS PARA ENTORNOS TÉRMICOS DE TEMPERATURA INFERIOR A LA DEL CUERPO HUMANO, Y ADEMÁS LA SIMPLIFICAMOS INCORPORANDO EL TÉRMINO “W” A LA “M” (PRODUCCIÓN METABÓLICA TOTAL) Y LA “V” A LA “E”, NOS QUEDA LA ECUACIÓN: EMISIÓN DE CALOR DEL HOMBRE VESTIDO SIN ACTIVIDAD CORPORAL NI CORRIENTES DE AIRE Emisión de calor Kcal / h M-E=R+C 120 100 80 EVAPORACIÓN 60 CONVECCIÓN 40 20 RADIACIÓN 10 14 18 22 26 30 34 38 Temperatura del aire en ºC Ambiente Térmico Dirección de Seguridad e Higiene Prevención Presentaciones ASEPEYO Intercambio térmico entre el hombre y el medio ambiente MEDIDA DE LA TEMPERATURA SECA DEL AIRE TERMÓMETROS DE BULBO SE BASA EN EL FENÓMENO FÍSICO DE LA DILATACIÓN QUE EXPERIMENTA CIERTA CANTIDAD DE LÍQUIDO (MERCURIO O ALCOHOL) AL AUMENTAR SU TEMPERATURA. DEBEMOS ESPERAR EL TIEMPO SUFICIENTE PARA QUE SE ESTABILICE, ADEMÁS DE APANTALLAR EL TERMÓMETRO PARA PREVENIR LOS POSIBLES EFECTOS DE LA RADIACIÓN. Ambiente Térmico Dirección de Seguridad e Higiene Prevención Presentaciones ASEPEYO Evaluación de las variables que definen ambiente térmico MEDIDA DE LA TEMPERATURA SECA DEL AIRE TERMOPARES SE BASAN EN LA GENERACIÓN DE UNA DIFERENCIA DE POTENCIAL ELÉCTRICO ENTRE DOS METALES DISTINTOS CUANDO LA UNIÓN ENTRE AMBOS ESTÁ SOMETIDA A DIFERENTES TEMPERATURAS. AMBOS METALES SE CONECTAN EN SERIE, DE FORMA QUE EL POTENCIAL ELÉCTRICO QUE APARECE EN LOS BORNES DEL SISTEMA ES PROPORCIONAL A LA DIFERENCIA DE TEMPERATURAS. Ambiente Térmico Dirección de Seguridad e Higiene Prevención Presentaciones ASEPEYO Evaluación de las variables que definen ambiente térmico MEDIDA DE LA TEMPERATURA SECA DEL AIRE TERMORRESISTENCIAS Y TERMISTORES AMBOS SE BASAN EN LA VARIACIÓN DE LA RESISTENCIA ELÉCTRICA CON LA TEMPERATURA (UN MEDIDOR DE RESISTENCIA O DE INTENSIDAD QUE CIRCULA POR LA TERMORRESISTENCIA / TERMISTOR CUANDO SE CONECTA A UNA DIFERENCIA DE POTENCIAL CONOCIDA). LAS TERMORRESISTENCIAS SE REFIEREN A LA RESISTENCIA DE LOS CUERPOS CONDUCTORES DE LA ELECTRICIDAD, Y LOS TERMISTORES A LA RESISTENCIA DE CIERTO TIPO DE SEMICONDUCTORES. Ambiente Térmico Dirección de Seguridad e Higiene Prevención Presentaciones ASEPEYO Evaluación de las variables que definen ambiente térmico MEDIDA DE LA VELOCIDAD DEL AIRE LOS APARATOS PARA MEDIR LA VELOCIDAD DE AIRE SE CLASIFICAN SEGÚN EL SISTEMA UTILIZADO PARA OBTENER LA MEDIDA ANEMÓMETROS MECÁNICOS APROVECHAN LA ENERGÍA CINÉTICA DEL AIRE EN MOVIMIENTO PARA MOVER O DESPLAZAR ELEMENTO MECÁNICOS, MIDIENDO EL DESPLAZAMIENTO POR MEDIOS ELÉCTRICOS O MECÁNICOS TERMOANEMÓMETROS ACOPLAN DOS TERMOPARES O TERMORRESISTENCIAS , CALENTANDO ARTIFICIALMENTE UNO DE ELLOS MEDIANTE UNA CORRIENTE ELÉCTRICA. LA TEMPERATURA QUE ALCANZA ESTE ELEMENTO ES FUNCIÓN DE LA TEMPERATURA Y LA VELOCIDAD DEL AIRE EN CONTACTO CON ÉL VELÓMETROS BASADOS EN MEDIDAS DE PRESIÓN DIFERENCIAL CONSISTE EN UN ORIFICIO QUE SE SITÚA EN EL CAMINO DEL VIENTO. ANTES Y DESPUÉS DEL MISMO ESTÁN INSTALADAS SENDAS TOMAS DE PRESIÓN. LA VELOCIDAD DEL AIRE ESTÁ RELACIONADA CON LA DIFERENCIA DE LAS PRESIONES QUE EXISTEN ENTRE AMBOS PUNTOS, POR LO QUE SE DEDUCE LA VELOCIDAD A PARTIR DE LA PRESIÓN DIFERENCIAL Ambiente Térmico Dirección de Seguridad e Higiene Prevención Presentaciones ASEPEYO Evaluación de las variables que definen ambiente térmico MEDIDA DE LA HUMEDAD DEL AIRE TERMÓMETRO HÚMEDO ES UN TERMÓMETRO DE BULBO O TERMOPAR CUYO ELEMENTO SENSIBLE ESTÁ RECUBIERTO DE UNA MUSELINA LIMPIA QUE SE MANTIENE EMPAPADA EN AGUA DESTILADA. EL AIRE SE DEBE HACER CIRCULAR FORZADAMENTE ALREDEDOR DE LA MUSELINA Y ÉSTA SE DEBE PROTEGER DE LA RADIACIÓN. CÉLULA HIGROSCÓPICA ESTE APARATO MIDE MEDIANTE UNA TERMORRESISTENCIA, EL PUNTO DE ROCÍO DE UNA SAL MUY HIGROSCÓPICA, QUE ESTÁ DIRECTAMENTE RELACIONADO CON LA HUMEDAD ABSOLUTA DEL AIRE EN CONTACTO CON LA SAL. Ambiente Térmico Dirección de Seguridad e Higiene Prevención Presentaciones ASEPEYO Evaluación de las variables que definen ambiente térmico MEDIDA DE LA HUMEDAD DEL AIRE LA HUMEDAD DEL AIRE ES UN CONCEPTO DIRECTAMENTE RELACIONADO CON LA CANTIDAD DE VAPOR DE AGUA CONTENIDA EN UNA DETERMINADA CANTIDAD DE AIRE. SE UTILIZAN VARIAS MAGNITUDES RELACIONADAS CON EL DIAGRAMA PSICOMÉTRICO COMO MEDIDA DE HUMEDAD. PRESIÓN PARCIAL DE VAPOR PRESIÓN QUE EJERCERÍA EL VAPOR DE AGUA SI ESTUVIESE ÉL SOLO OCUPANDO TODO EL VOLUMEN CONSIDERADO HUMEDAD ABSOLUTA MASA DE VAPOR DE AIRE CONTENIDA EN LA UNIDAD DE MASA DE AIRE SECO HUMEDAD RELATIVA COCIENTE PORCENTUAL ENTRE LA PRESIÓN PARCIAL DE VAPOR DE AGUA EN EL AIRE Y LA PRESIÓN DE SATURACIÓN DEL VAPOR DE AGUA A LA MISMA TEMPERATURA PUNTO DE ROCÍO TEMPERATURA A LA CUAL EL VAPOR DE AGUA CONTENIDO EN EL AIRE SE SATURA TEMPERATURA HÚMEDA TEMPERATURA ESTACIONARIA QUE ALCANZA UNA PEQUEÑA MASA DE AGUA SUMERGIDA EN CONDICIONES ADIBÁTICAS EN UNA CORRIENTE DE AIRE Ambiente Térmico Dirección de Seguridad e Higiene Prevención Presentaciones ASEPEYO Evaluación de las variables que definen ambiente térmico MEDIDA DE LA TEMPERATURA RADIANTE LA TEMPERATURA RADIANTE MEDIA LA OBTENEMOS A TRAVÉS DE UNA FÓRMULA QUE NOS RELACIONA LA TEMPERATURA DE GLOBO, LA TEMPERATURA SECA DEL AIRE Y LA VELOCIDAD DEL AIRE TERMÓMETRO DE GLOBO CONSISTE EN UN TERMÓMETRO DE BULBO, TERMORRESISTENCIA O TERMOPAR CUYO ELEMENTO SENSIBLE SE SITÚA EN EL CENTRO DE UNA ESFERA HUECA METÁLICA PINTADA EXTERIOR E INTERIORMENTE DE COLOR NEGRO MATE, DE 15 cm DE DIÁMETRO Ambiente Térmico Dirección de Seguridad e Higiene Diagrama Psicométrico Prevención Presentaciones 100 90 80 ASEPEYO 70 60 50 25 25 HUMEDAD RELATIVA (%) 20 15 15 20% 10 0 10% -5 -5 TEMPERATURA SECA ºC Ambiente Térmico 10 10 10 0 0 PUNTO DE ROCIO ºC TE M HU PERA ME T DA URA ºC 30% 15 15 20 25 30 35 HUMEDAD ABSOLUTA gr/Kg AIRE SECO 40% 20 -5 20 5 3 40 Dirección de Seguridad e Higiene Principales efectos de la variación de temperatura sobre el organismo Prevención Presentaciones ASEPEYO TEMPERATURAS ALTAS EL ORGANISMO TIENDE A AUMENTAR SU TEMPERATURA, Y PARA EVITAR ESTA HIPERTERMIA, SE PONEN EN MARCHA MÚLTIPLES MECANISMOS, COMO POR EJEMPLO LA VASODILATACIÓN Y AUMENTO DE LA CIRCULACIÓN SANGUÍNEA PERIFÉRICA O LA ACTIVACIÓN DE LAS GLÁNDULAS SUDORÍPARAS CONSECUENCIAS DE LA HIPERTERMIA. TRANSTORNOS PSICONEURÓTICOS CALAMBRE POR CALOR SISTEMÁTICOS AGOTAMIENTO POR CALOR EN LA PIEL GOLPE DE CALOR ERUPCIÓN QUEMADURAS DESHIDRATACIÓN Ambiente Térmico DESALINIZACIÓN DEFICIENCIA CIRCULATORIA Dirección de Seguridad e Higiene Principales efectos de la variación de temperatura sobre el organismo Prevención Presentaciones ASEPEYO TEMPERATURAS BAJAS EL ORGANISMO TIENDE A ENFRIARSE, Y PARA EVITAR ESTE DESCENSO DE TEMPERATURA O HIPOTERMIA, SE DESACTIVAN LAS GLÁNDULAS SUDORÍPARAS, A PARTIR DE UNA VASOCONSTRICCIÓN SANGUÍNEA, SE PRODUCE ENERGÍAS POR MEDIO DE NUESTRO TEMBLOR (TIRITONA) Y HAY UNA AUTOFAGIA E LAS GRASAS ALMACENADAS CONSECUENCIAS DE LA HIPOTERMIA COMPORTAMIENTO EXTRAVAGANTE DISMINUCIÓN DE LA DESTREZA MANUAL REDUCCIÓN DE LA SENSIBILIDAD TÁCTIL Ambiente Térmico CONGELACIÓN DE LOS MIEMBROS ANQUILOSAMIENTO DE LAS ARTICULACIONES Dirección de Seguridad e Higiene Prevención Presentaciones ASEPEYO Índices para la evaluación del estrés térmico VARIACIONES DE LA TEMPERATURA INTERNA: REPERCUSIONES PARA LA SALUD TEMPERATURA INTERNA ºC (Aprox.) 42 41 39 38 37 37 36 35 32 31 28 27 26 24 22 20 17 Ambiente Térmico REPERCUSIONES PARA LA SALUD Pérdida de conciencia. Coma Se para la respiración. Piel caliente, seca y enrojecida. Fatiga, pérdida de precisión. Calambres Aumenta la circulación sanguínea periférica Temperatura oral normal Aumenta el régimen metabólico Fuertes tiritonas Conciencia nublada, la presión sanguínea es difícil de controlar Pupilas dilatadas pero con reacción a la luz, cesan las tiritonas Disminuye la velocidad respiratoria reaccionan a la luz La víctima rara vez esta consciente Edema pulmonar Riesgo máximo de fibrilación ventricular Paro cardiaco Electroencefalograma isoelectrico Dirección de Seguridad e Higiene Índices para la evaluación del estrés térmico Prevención Presentaciones ASEPEYO Se trata de establecer los límites en los cuales el intercambio térmico entre el organismo y el medio ambiente externo no supone peligro o riesgo para las personas. ÍNDICES PARA LA EVALUACIÓN DEL ESTRÉS TÉRMICO POR CALOR ÍNDICE W.B.G.T. (UNE EN 27243) Consiste en la ponderación fraccionada de las temperaturas húmeda, de globo y a veces temperatura seca. Sus fórmulas son: En exteriores con exposición solar WBGT = 0,7 Th + 0,2 Tg + 0,1 Ta En interiores sin exposición solar WBGT = 0,7 Th + 0,3 Tg WBGT: Temperatura de bulbo húmedo según fórmula (ºC) Th: Temperatura natural del bulbo húmedo (ºC) Ta: Temperatura de bulbo seco (ºC) Tg: Temperatura de termómetro de globo (ºC) Las temperaturas WBGT halladas para unas condiciones, se comparan con la temperatura WBGT máxima admisible para unas condiciones de trabajo dadas, concretizadas por la carga de trabajo y los regímenes de trabajo - descanso. Ambiente Térmico Dirección de Seguridad e Higiene Índices para la evaluación del estrés térmico Prevención Presentaciones ASEPEYO Se trata de establecer los límites en los cuales el intercambio térmico entre el organismo y el medio ambiente externo no supone peligro o riesgo para las personas. ÍNDICES PARA LA EVALUACIÓN DEL ESTRÉS TÉRMICO POR FRIO ÍNDICE IREQ (UNE EN ISO 11079) Se utiliza para la evaluación del riesgo por enfriamiento general del cuerpo. El IREQ depende de (se supone una humedad relativa cercana al 50%): - Temperatura del aire - Consumo metabólico total - Tipo de vestimenta - Velocidad del aire Una vez conocido el IREQ se suele hallar el Tmax, que es el tiempo máximo de permanencia en el ambiente frío. Ambiente Térmico Dirección de Seguridad e Higiene Prevención Presentaciones ASEPEYO Reglamento sobre disposiciones mínimas de Seguridad y salud en los lugares de trabajo (R.D.486/97) El Real Decreto 486/1997, de 14 de abril, en su Anexo III “Condiciones Ambientales de los lugares de trabajo”, puntos 2 y 3, fija una serie de valores para locales de trabajo cerrados que pretenden lograr un entorno de trabajo aceptable. 2 3 En la medida de lo posible, deberán evitarse las temperaturas y las humedades extremas, los cambios bruscos de temperatura así como las corrientes de aire molestas. En los locales de trabajo cerrados deberán cumplirse, en particular, las siguientes condiciones: a) La temperatura de los locales donde se realicen trabajos sedentarios propios de oficinas o similares estará comprendida entre 17 y 27 ºC. La temperatura de los locales donde se realicen trabajos ligeros estará comprendida entre 14 y 25 ºC. b) La humedad relativa estará comprendida entre el 30 y el 70%, excepto en los locales donde existan riesgos por electricidad estática en los que el límite inferior será el 50%. Ambiente Térmico Dirección de Seguridad e Higiene Prevención Control de focos de calor Presentaciones ASEPEYO TRATAMIENTO EN EL MEDIO DE PROPAGACIÓN AIRE ACONDICIONADO VENTILACIÓN GENERAL PROTECCIÓN PERSONAL AUTOMATIZACIÓN DEL PROCESO ALEJAMIENTO MEDIANTE MEDIOS APROPIADOS DE LA FUENTE DE CALOR CONTROLES ADMINISTRATIVOS.REGULACIÓN DE LOS PELIGROS DE EXPOSICIÓN USO DE PRENDAS DE TRABAJO ADECUADAS Ambiente Térmico Dirección de Seguridad e Higiene Prevención Control de focos de calor Presentaciones ASEPEYO PROTECCIÓN CONTRA LAS FUENTES EXTERIORES PINTURA REFLECTANTE REGADO DE LA SUPERFICIE INSTALACIÓN DE PERSIANAS O TOLDOS PROTECCIÓN CONTRA LAS FUENTES INTERIORES RADIACIÓN CONVECCIÓN Ambiente Térmico APANTALLADO DE FOCOS RADIANTES CON SUPERFICIES REFLECTANTES ELIMINACIÓN DE AIRE CALIENTE GENERADO ATRAVÁS DE EXTRACCIONES LOCALIZADAS O VENTILACIÓN GENERAL Dirección de Seguridad e Higiene Prevención Presentaciones ASEPEYO Valoración del confort térmico método de Fanger (UNE-EN ISO 7730) EL CONFORT TÉRMICO PUEDE DEFINIRSE COMO LA MANIFESTACIÓN SUBJETIVA DE CONFORMIDAD O SATISFACCIÓN CON EL AMBIENTE TÉRMICO EXISTENTE. SE ASUME QUE EN TODO GRUPO DE PERSONAS, AL MENOS UN 5% ESTARÁN DISCONFORMES CON LAS CONDICIONES DE CONFORT PREESTABLECIDAS. EL MÉTODO UTILIZA LOS SIGUIENTES SEIS PARÁMETROS: - CONSUMO METABÓLICO - AISLAMIENTO TÉRMICO DE LA VESTIMENTA - TEMPERATURA DEL AIRE - TEMPERATURA RADIANTE MEDIA - HUMEDAD RELATIVA - VELOCIDAD DEL AIRE Ambiente Térmico Dirección de Seguridad e Higiene Valoración del confort térmico método de Fanger (UNE-EN ISO 7730) Prevención Presentaciones ASEPEYO P<MV: Es la previsión media de voto. Califica la situación en un intervalo entre -3 (muy frío) y +3 (muy caliente), siendo 0 el punto neutro. PPD: Es el porcentaje previsible de disconfort. Indica el porcentaje de personas que para cada valor PMV expresan su conformidad o no con el ambiente 60 (Porcentaje Previsible de insatisfechos) 80 RELACIÓN ENTRE PMV Y PPD % 80 RELACIÓN ENTRE PMV Y PPD 60 40 30 20 10 8 6 5 PPD PPD (Porcentaje Previsible de insatisfechos) % 4 40 30 Se considera que un porcentaje superior al 20% de personas insatisfechas obliga a tomar medidas para corregir alguno de los parámetros citados. 20 10 8 6 5 4 -2,0 -2,0 -1,5 -1,0 -0,5 -1,5 -1,0PMV-0,5 0 0,5 0 1,0 0,5 (Previsión Media de Voto) 1,5 1,0 2,0 1,5 2,0 PMV (Previsión Media de Voto) Ambiente Térmico Dirección de Seguridad e Higiene Prevención Presentaciones www.asepeyo.es www.formacionsh.asepeyo.es Area de Higiene de Agentes Físicos Dirección de Seguridad e Higiene