Ambiente y Confortabilidad - Clase 4

UNIVERSIDAD DEL ZULIAFACULTAD DE ARQUITECTURA Y DISEÑOINSTITUTO DE INVESTIGACIONES IFAD

Prof. Ricardo Cuberos M.

Noviembre, 2010

Unidad II: Confort BioambientalSegunda Parte

Confortabilidad Térmica

Confortabilidad Acústica

Confortabilidad Lumínica

Confortabilidad Sanitaria

Confortabilidad Formal-Ergonómica

Confortabilidad Estético-Visual

TIPOS DE CONFORT

Co

nfo

rtab

ilid

ad g

lob

al

Confortabilidad funcional

Confortabilidad Térmica

Desde la perspectiva termofisiológica (balance de calor)

El confort térmico se define como la mínima tasa de señales nerviosas de los receptores térmicos de la piel y del hipotálamo o como el balance de los flujos de calor del cuerpo humano, donde la temperatura de la piel y la tasa de sudoración están dentro del rango de confort (ISO7730, 1994; ASHRAE, 1993 y Hoppe, 2002).

Desde perspectiva psicológica y subjetiva.

Se concibe como la condición de la mente que expresa satisfacción ante el ambiente térmico, lo cual refleja una amplia variación inter-personal.

Registro de variables ambientales

Valores de Tasa Metabólica

Actividad 30 min. antes de la

evaluación

Met aprox.

(ISO 7730)

Acostado 0,8

Sentado y relajado 1,0

Parado en actividad leve o

moderada

1,6-2,0

Caminando en actividad leve o

moderada

1,9-2,4

5

Valores de vestimenta Clo aprox.

(ISO 7730)

Pant. Largo (0,20-0,28) s/camisa, s/calzado o c/calzado abierto 0,20- 0,28

Pant. Corto (0,06), s/camisa. Calzado abierto 0,06

Camisa manga corta (0,15), pant. corto (0,06), s/calz o c/calz abierto 0,21

Camisa manga larga (0,20-0,25), pant. corto (0,06), s/calz o c/calz abierto 0,26-0,31

Camisa s/manga (0,10-0,15), pant. corto (0,06), s/calz o c/calz abierto 0,16-0,21

Camisa mga corta (0,15), pant. largo (0,20-0,28), s/calz o c/calz abierto 0,35-0,43

Camisa mga larga (0,20-0,25), pant. largo (0,20-0,28), s/calz o c/calz abierto 0,40-0,53

Camisa s/manga (0,10-0,15), pant. largo (0,20-0,28), s/calz o c/calz abierto 0,30-0,43

Camisa s/manga (0,10-0,15), falda corta (0,15), s/calz o c/calz abierto 0,25-0,30

Camisa manga corta (0,15), falda corta (0,15), s/calzado o c/calz abierto 0,30

Vestido largo, manga corta (0,20-0,25), s/calzado o c/calzado abierto 0,20-0,25

Vestido corto, manga corta (0,15-0,20), s/calzado o c/calzado abierto 0,15-0,20

6

3. Gráficos Psicrométricos

Modelos de evaluación de la confortabilidad térmica

Diagrama Psicrométrico

Pb: 101.325 kPa. Altitud: 0 m

Zona de Confort y Estrategias

de Diseño.

Eduardo González, Abril 2006.

0

5

10

15

20

25

15 20 25 30 35

Temperatura de Bulbo Seco (°C)

Ta

sa

de

Hu

me

da

d (

gr/

kg

)Exterior Sala

10

20

80 70

60

90

50

40

100

3015

20

25

HR (%)

SERIE 1: 10.02.06 - 16.02.06

Diagrama Psicrométrico

Pb: 101.325 kPa. Altitud: 0 m

Zona de Confort y Estrategias

de Diseño.

Eduardo González, Abril 2006.

0

5

10

15

20

25

15 20 25 30 35

Temperatura de Bulbo Seco (°C)

Ta

sa

de

Hu

me

da

d (

gr/

kg

)Exterior Sala

10

20

80 70

60

90

50

40

100

3015

20

25

HR (%)

SERIE 8b: 01.08.06 - 27.08.06

Confortabilidad Acústica

1. Definición

• La percepción sonora (o acústica) del oído humano frente a

determinados niveles de exposición sonora admisibles y

confortables para el hombre (valorados en decibelios) y relacionada

con las propiedades físicas del sonido (o conjunto de sonidos),

tales como su intensidad, duración y frecuencia.

Desde una perspectiva fisiológica, se define como:

• Condición mental que expresa satisfacción con el ambiente

acústico, donde el individuo no siente ni ruido, ni silencio. Esta

condición mental es subjetiva y dependiente de las características

psico-sociales de la persona. En ambas definiciones se considera

la edificación como elemento intermediador en la relación ambiente

exterior e interior.

Desde una perspectiva psicológica, se define como:

3. Los parámetros que afectan al confort

acústico.

a. Parámetros ambientales

b. Parámetros edilicios

c. Parámetros humanos

Niveles sonoros continuos equivalentes de ruido aéreo, según NBE-CA-82

TIPO DE EDIFICIO LOCAL LAeq (dBA) (8 - 22 h)

Residencial (público

y privado)

Zonas de estancia

Dormitorios

Servicios

Zonas comunes

45

40

50

50

Administrativo y de

oficinas

Despachos profesional.

Oficinas

Zonas comunes

40

45

50

Sanitario

Zonas de estancia

Dormitorios

Zonas comunes

45

30

50

Docente

Aulas

Salas de lectura

Zonas comunes

40

35

50

Escalas de valoración del confort acústico

Pregunta en

el

cuestionario

¿Cómo encuentra usted el

nivel del sonido?

¿Qué preferiría usted

tener?

Escalas

Perceptual (NF) Preferencia (NP)

1 Muy ruidoso

2 Ruidoso

3 Ligeramente ruidoso

4 Ni ruidoso, ni silencioso

5 Ligeramente silencioso

6 Silencioso

7 Muy silencioso

1 Mucho más silencio

2 Un poco de silencio

3 Ningún cambio

4 Un poco de ruido

5 Mucho más ruido

Se realizan análisis de correlación con las variables:

percepción acústica y niveles de presión sonora.

5. Índices de confortabilidad acústica

Valores aceptados de la presión sonora (fuente: Romera, 2005).

LÍMITE ACEPTABLE (RUIDO)

Oído Humano

Deterioro capacidad auditiva

Nivel doloroso

< 75 dB

75 dB – 125 dB

> 125 dB

Actividades diurnas 65 dB

Actividades nocturnas 55 dB

Sonidos de la naturaleza

Rumor de hojas de árboles

Trino de pájaros

< 20dB

10 dB

Ruidos ambientales

claxon de un automóvil

motocicleta sin silenciador

avión sobrevolando (espacio urbano)

90 dB

115 dB

140 dB (> a umbral de dolor)

Espacios/actividades humanas

Discotecas

Ambiente de oficina

Fábrica

110 dB

70 dB

> 80 dB


Tiempos de tolerancia en función de la presión sonora (fuente: Maggiolo, 2003).

SPL Tiempo de tolerancia

85 dB => 8 horas

88 dB => 4 horas

91 dB => 2 horas

94 dB => 1 hora

97 dB => 30 minutos

100 dB => 15 minutos

103 dB => 7.5 minutos

106 dB => 3.75 minutos


Ruidos generados por diversas fuentes sonoras: valores aproximados (fuente:

Sonotex, 2005)

FUENTES SONORAS NIVELES

Turbinas a reacción 120 dB

Discotecas 110 dB

Grupos generadores 105 dB

Martillos neumáticos 100 dB

Ruido industrial 95 dB

Ruido de tráfico 90 dB

Gente reunida en vos alta 85 dB

Restaurantes con mucho

público

80 dB

Nivel de ruidos en oficinas

generales

70 dB

Niveles de confort acústico según las actividades: valores

aconsejables. (fuente: Sonotex, 2005)

FUENTES SONORAS NIVELES

Operario en una fabrica 85 dB

Gente reunida conversando 65/70 dB

Tareas en oficinas generales 55/60 dB

Actividad en una sala de estar 50 dB

Actividad dormir 45 dB

Actividad de lectura (en

concentración)

40 dB

Percepción subjetiva de diferentes niveles de presión sonora (fuente: Cortés, 2002).

NIVELES DE PRESIÓN SONORA

DECIBELIOSPERCEPCIÓN

SUBJETIVARUIDO AMBIENTAL

0 (Umbral de

audición)

20

SILENCIOSO Estudios de televisión

40

80

POCO

RUIDOSO

Área residencial (por la noche)

Conversación a 1 m de distancia

80

100 (Umbral

tóxico)

MUY RUIDOSO

(Molesto)

Calle con tráfico intenso

Interior de un avión DC-6

120 (Umbral

del dolor)

140

INTOLERABLEClaxon de automóvil a 1 m

Despegue de avión militar a 1 m


Barreras Acústicas

Confortabilidad Lumínica

1. Definición

Es la sensación de bienestar que deriva de una

combinación adecuada de la calidad y cantidad de

iluminación que se da simultáneamente en un espacio

y que permite la realización de las tareas visuales

sin fatiga, ni molestias (González, et al, 2006)

• Condición mental que expresa satisfacción con el

ambiente lumínico, donde el individuo no lo percibe ni

brillante, ni oscuro para la actividad que desempeña.

Se asocia a las características físiológicas y

perceptuales del individuo (personales).

También se puede definir como:

• Factores fisiológicos - perceptuales. Funcionamiento del proceso visual sensorial. Órgano y capacidad de visión.

1. Definición

Depende de:

• Parámetros ambientales. Luz visible, ambiente lumínico (natural, construido).

21

FACTORES FISIOLÓGICOS

• Complejo órgano

sensorial.

• Se estimula con la luz

que reflejan los

objetos o superficies.

• Se requiere de un

medio luminoso.

• Además aprecia

distancia, intensidad,

color, espacio,

volumen, tiempo,

entre otros.

22

Función: procesar la luz y transformarla en impulsos nerviosos quellegarán a la corteza cerebral por medio del nervio óptico.

Bastoncillos: Transmiten información tipo “blanco o negro”. Ayudan a ajustar los ojos al entrar en una habitación oscura.

Conos: Actúan con mucha luz. Hay tres tipos de conos sensibles a tres gamas de longitudes de onda diferentes: larga (rojo), media (azul) y corta (verde), lo que da lugar a la sensación de color.

Órgano receptor de la luz - visión

23

Acomodación: capacidad del ojo para enfocar automáticamenteobjetos situados a diferentes distancias.

• se lleva a cabo en el cristalino que varía su forma al efecto.• capacidad que se va perdiendo con los años debido a la pérdida deelasticidad que sufre el cristalino (presbicia o vista cansada). Hace queaumente la distancia focal y la cantidad de luz mínima necesaria paraque se forme una imagen nítida.

24

Adaptación: Facultad del ojo para ajustarse automáticamente acambios en los niveles de iluminación.

• Se debe a la capacidad del iris para regular la abertura de la pupila ya cambios fotoquímicos en la retina.• Para pasar de ambientes oscuros a luminosos el proceso es muyrápido pero en caso contrario es mucho más lento.• Al cabo de un minuto se tiene una adaptación aceptable. Laadaptación completa se produce pasada una hora.

25

Agudeza visual: es la capacidad del sistema de visión parapercibir, detectar o identificar objetos espaciales con unascondiciones de iluminación buenas.

• Para una distancia al objeto constante, si el paciente ve nítidamenteuna letra pequeña, tiene más agudeza visual que uno que no la ve.

26

Campo visual: cada ojo ve aproximadamente 150º sobre el planohorizontal y con la superposición de ambos se abarcan los 180º.Sobre el plano vertical sólo son unos 130º, 60º por encima de lahorizontal y 70º por debajo.

• Cada ojo es monocular (sin sensación de profundidad), siendo

la visión en la zona de superposición de ambos campos del tipo

binocular.

• La sensación de profundidad o visión tridimensional se

produce en el cerebro cuando este superpone e interpreta

ambas imágenes.

27

Contraste: capacidad de visualización de diferentes intensidades deiluminación, especialmente del brillo (función logarítmica de laintensidad). También permite distinguir diferencias entre colores oluminancias (porción de luz reflejada por un cuerpo que llega al ojo)entre un elemento del campo visual y el resto.

• Mayor brillo se requiere mayorcontraste.•Una buena iluminación ayudarámucho y puede llegar acompensar bajos contrastes encolores aumentando laluminancia.

28

Tiempo de percepción: Tiempo que se dispone para ver opercibir una imagen, objeto, etc.

• Mientras más tiempodispongamos para ver una imagen,más nítida y detallada será.• Con una buena iluminación sepuede aumentar la velocidad depercepción.

29

Fatiga visual: puede tener su origen en:• causas intrínsecas del sujeto (estado de la corrección óptica,diversas alteraciones del órgano de la visión, etc.)• causas relacionadas con el puesto de trabajo (deficiencias dealumbrado, contrastes inadecuados, deficiencias en la ubicación delpuesto de trabajo, etc.).

• Se manifiesta por:• sensación de vista cansada; hipersensibilidad a la luz; picores,irritación y enrrojecimiento en conjuntiva y párpados; mareos;lagrimeo; visión borrosa o doble; dolor de cabeza, etc.

30

Capacidad de visualización

Edad

Se producen alteraciones de la visión, tales como

•Reducción de la agudeza visual•Reducción del campo visual•Pérdida de la capacidad de acomodación•Pérdida en la discriminación de contraste•Pérdida en la discriminación del color•Incremento de sensibilidad a deslumbramientos

Defectos visuales

Situación geográfica: diferencias en percepción

31

1. Ondas de radio (más largas y menor frecuencia). Longitud de onda (λ): más de 1.000 km hasta unos cuantos mts.2. Microondas (frecuencias mayores que las ondas de radio). λ : 1 mts - 1 mm 3. Ondas infrarrojas. (entre microondas y el rojo que es la frecuencia más baja que el ojo humano puede detecta).

123

FACTORES AMBIENTALES

32

• La luz es una forma de energía electromagnética emitida por el Sol que se distinguen por su frecuencia (ciclos por segundo) o su longitud de onda.

Ambiente lumínico

Cantidad y calidad de luz natural de un espacio exterior

Importante evaluar y medir:

depende de varios aspectos:

a. Iluminancia natural exterior (niveles).

b. Luminancia

c. Reflectancia

Depende del ambiente

construido - urbano

a. Iluminancia natural exterior

Nivel de iluminación de un espacio o cantidad de luz o flujoluminoso (lm) que incide sobre un cuerpo. Se mide en lux(lm/m2).

Flujo luminoso: cantidad de energía radiante visible (luz) en la unidad de tiempo de su flujo. Se mide en lumen (lm)

• Tipo de cielo

• Iluminancia en plano horizontal

• Iluminancia en plano vertical

Depende de:


Tipo de cielo

• la nubosidad (observación o vigilancia continua del cielo)

Se puede estimar a partir de:

• Reconocimiento y estimación

de la cantidad de nubes

presentes en la bóveda celeste. A

menor nubosidad mayor

cantidad de luz y viceversa.

• Tipologías de cielo: despejado (cobertura < 1/8), disperso (entre 1 y 4/8), nublado (entre 5 y 7/8) y cubierto (> 7/8)

En n° de octavos de bóveda celeste cubierta.

1/8


Tipo de cielo

• la insolación (medición)

Se puede estimar a partir de:

• Registro de las horas de sol

obtenidas a través de un

heliógrafo. A mayor cantidad de

horas de sol mayor cantidad de

luz.


Tipo de cielo

• la radiación solarSe puede estimar a partir de:

• Medición de la radiación

global (radiación que llega a

la tierra que se mide sobre

una superficie horizontal en

un ángulo de 180 grados)

•o relación de la radiación

difusa y global.

Piranómetro midiendo la

Radiación difusa


Iluminancia plano horizontal

mide la iluminación recibida sobre una superficie horizontal exterior sin obstrucciones.

Equipo: luxómetro (rango entre 0 a 150.000 lux). Colocación: sobre una superficie horizontal libre de obstrucciones.Altura: 1,60 m sobre el piso (disminuir sombras de personas, permitir la inspección y limpieza de la superficie superior del sensor.


Iluminancia plano vertical

Mide contribución de las superficies exteriores: luz reflejada por el terreno que rodea al edificio en estudio o la proveniente de

otras superficies exteriores.

• Varía según la condición del cielo• Se requieren dos sensores: uno, en fachada protegido de reflexiones provenientes de las superficies exteriores y otro, vertical protegido de la iluminación proveniente del cielo. En ambos se protege con superficie negro mate (proteger superficies y cielo)

b. Luminancia (l)

Intensidad de luz emitida por una superficie en una dirección determinada.

• Es la que percibe el ojo humano y no la iluminancia (procedente de una fuente). Es la luz reflejada por el objeto o superficie que la recibe.

• Se mide con el Luminancímetro: ofrece los índices de luminancia, en candela/m2, representando la cantidad de luz reflejada por lasfachadas.

c. Reflectancia de las superficies

Cantidad de energía que es reflejada por un objeto luego de que esta incide sobre él. El resto de la energía incidente puede ser transmitida o absorbida por el objeto.

• Relación entre el flujo luminoso reflejado e incidente.• Capacidad de una superficie de reflejar la luz. Depende de características de la superficie.• Se calcula con luminancias(l) de la superf. evaluada (Lmaterial) comparada con superf. blanca (90%) y gris (18%).

Colores Absortividad Reflectividad

os 1-os

Blanco 0.28 +/- .02 0.72

Amarillo 0.46 +/- .02 0.54

Rojo 0.65 +/- .02 0.35

Azul 0.68 +/- .02 0.32

Verde 0.78 +/- .02 0.22

Negro 0.93 +/- .02 0.07

1-

La cantidad y calidad de la iluminación (luminancia y

la reflectancia de objetos y superficies) depende de:

Características de los espacios exteriores

• Proporciones del espacio urbano.

• Presencia de edificaciones y características: tamaño,

altura, color, textura, superficies vidriadas, etc.

(reflectividad de superficies).

• Presencia de masa de árboles.

• Características de otras superficies (horizontales y

verticales): aceras, calles, caminerías, áreas verdes.

Efectos perturbadores

Reducción en la capacidad para ver detalles u objetos, causado por una desigual distribución del rango de luminancia, o por extremos contrastes.

DESLUMBRAMIENTO

• Deslumbramiento directo: se debe a las propias fuentes luminosas situadas en el campo de visión. Es deslumbramiento incapacitivo cuando es tan intenso que impide la visión del resto del campo visual.

• Deslumbramiento indirecto: se debe a la reflexión de una fuente luminosa sobre la superficie observada. Denominado deslumbramiento reflejado o reflexión por velo cuando se produce en superficies especulares o difusoras.

Directo

Indirecto

http://www.pavimentosonline.com/acres/scotchtint/index.htm

2. Distribución de la luz (rango de iluminancia). Relacionado con la uniformidad o desigualdad en la distribución.

Valoración del confort lumínico

1. Cantidad de luz, referida a mucha (excesiva o buena) o poca (escasa o pobre) cantidad.

3. Apariencia lumínica. Si es muy oscuro o brillante.

4. Brillantez de las superficies

6. Sensación en relación al sol. Hay o no sol

7. Confortabilidad. Si o no, gradiente.

Valoración del confort lumínico

Confortabilidad sanitaria

Definición

Es la manifestación de bienestar que deriva

de la calidad del aire. De la pureza del aire o

escaso grado de contaminación del mismo, de

la ausencia de olores desagradables por

inadecuadas disposiciones de aguas servidas o

desechos sólidos.

http://www.drgdiaz.com/eco/salud/fotos_contaminacionenbogota.shtml

Confortabilidad

Formal-ergonómica

Estudia la conducta y las actividades de las personas,

con la finalidad de adecuar los productos, sistemas,

puestos de trabajo y entornos a las características,

limitaciones y necesidades de sus usuarios,

buscando optimizar su eficacia, seguridad y confort.

• Palabras griegas "ergos“ (trabajo) y "nomos“ (leyes).

“leyes del trabajo”.

• Es la actividad de carácter multidisciplinar.

Áreas importante de la ergonomía: La Antropometría

Ergonomía

La Antropometría

• Trata con las medidas del cuerpo humano que se refieren altamaño del cuerpo, formas, fuerza y capacidad de trabajo.

• Los datos antropométricos son utilizados para diseñar losespacios de trabajo, herramientas, equipo de seguridad yprotección personal, considerando las diferencias entre lascaracterísticas, capacidades y límites físicos del cuerpo humano.

• Los estudios antropométricos que se han realizado se refieren auna población específica, como lo puede ser hombres o mujeresy en diferentes rangos de edad.

Confort Ergonómico

Es la expresión de satisfacción relacionado con el nivelde adecuación de las instalaciones y espacios a lascaracterísticas, limitaciones y necesidades personales.

Confortabilidad

Estético - visual

Definición

Es la sensación de bienestar que deriva de la

calidad estética del espacio, de los elementos

significativos o de importancia, de la valoración

del espacio (patrimonial, simbólico)

Confortabilidad funcional

Definición

Es la sensación de bienestar producto de la

presencia y calidad del equipamiento y

servicios urbanos que permitan el

desempeño de una función.

Ambiente y Confortabilidad - Clase 4

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