Ambientes térmicos

AMBIENTES TÉRMICOS

Ricardo Serrano Castillo

Julio, 2009

Ricardo Serrano C. 2

Ambientes Térmicos

El calor y el frío son factores susceptibles de provocar riesgos profesionales.

Se suele confundir lo que se quiere evaluar, si es confort térmico o un riesgo profesional.

Muchos de los síntomas pueden aparecer y desaparecer en lapsos de tiempo corto, a diferencia de otros riesgos profesionales.


Transferencia de calor entre el hombre y el medio ambiente

• Conducción: se realiza a través de sólidos o fluidos que no están en movimiento.

• Convección: ocurre a través de fluidos en movimiento.

• Radiación: se transfiere de un cuerpo a otro sin soporte material alguno.

• Evaporación: fisiológicamente se pierde calor por evaporación y se gana por condensación (calor latente).


Equilibrio Térmico

• Mecanismos de termorregulación del organismo para mantener la temperatura interna constante.

M – E = R + C M = Producción metabólica de calor

E = K2 Vm (Pp – Pa) WE = calor intercambiado por unidad de tiempoK2= coeficiente que depende del sistema de

unidadesV = velocidad del airePp – Pa = Presión de vapor de agua a la temperatura

de la piel y del aire respectivamente.W = superficie de la piel humedecida por el sudor.


Equilibrio Térmico

Calor desprendido por radiación

R = Fd d(Tp4 – TRM)

F = Factor de emisividad

d = constante de Boltzman 5.67 x 10 -4 Watt/m2 °K4

Tp = temperatura de la piel

TRM = temperatura radiante media.


Equilibrio Térmico

Calor intercambiado por convecciónC = K1 Vn (Tp – Ta)

K1 = coeficiente que depende del sistema de unidades.

V = velocidad del aireTa = temperatura seca del aire

Tp = temperatura de la piel

n = coeficiente cuyo valor varía entre 0.5 y 0.6


Temperatura seca del aire Humedad del aire (presión parcial del vapor,

humedad absoluta, humedad relativa, punto de rocío, temperatura húmeda).

Velocidad de aire Temperatura radiante media

Tg = Temperatura de globo (°K)Ta = temperatura seca del aire (°K)V = Velocidad del aire (m/seg)

VARIABLES QUE DEFINEN EL AMBIENTE TERMICO


EVALUACIÓN DE LAS VARIABLES QUE DEFINEN EL ESTADO Y POSICIÓN DEL CUERPO


Montaje de un termómetro de globo


Medidores de stress térmico


Cálculo del metabolismo basal

Ejemplo de Cálculo de M

Un operario realiza trabajos utilizando una herramienta pesada en una cadena de montaje

A. Camina a lo largo de la cadena 3 Kcal/min

B. Manejo de la herramienta (valor intermedio entre trabajo pesado con ambas manos y trabajo ligero con el cuerpo

3 Kcal/min

C. Metabolismo basal 1 Kcal/min

Consumo Metabólico total 6 Kcal/min



Clasificación de rangos de

metabolismos, según norma

ISO 7243

Índices para la Evaluación de Calor

• Índices para determinar grados de confort

– Índice de la temperatura efectiva (TE)– Índice de la temperatura efectiva corregida Tec)– Índices PMV, PPD – Norma ISO 7730

• Índices para determinar situaciones de riesgo.

• Índice de TGBH Temperatura de Globo – bulbo húmedo.

– Criterio ACGIH– Criterio OSHA– Norma ISO 7243

• Índice de estrés térmico (IST)


Índice de TGBH

• Ambientes sin exposición solar

• Ambientes exteriores con exposición solar

• Para tareas en donde la exposición al calor y el esfuerzo de trabajo son intermitentes


• Recomendado por la norma ISO 7730 para ambientes térmicos moderados

• Se determinan en función de:

– Velocidad del aire

– Temperatura radiante media

– Temperatura del aire

– Presión de vapor

– Ritmo metabólico de la persona (1met =58.15 W/m2)

– Aislamiento térmico de los vestidos (clo)


Índices PMV-PPD


Índices PMV-PPD

Ejemplo de actividades, tipo de vestimenta y temperaturas

Índices PMV-PPD


• El PMV (Voto Medio Previsto): predice los valores subjetivos de una escala de sensación térmica que va desde -3 (muy frio) hasta 3 (caluroso).

• El PPD (porcentaje previsto de personas en Disconfort): predice el porcentaje de personas que se encuentran térmicamente incómoda con un determinado PMV.


Índice de Sobrecarga

Térmica


Valores de Referencia de TGBHValores de TGBH de Referencia para diversas situacionesRango de Metabolismo Valores de Referencia TGBH

METABO-LISMO

Referido a superficie unidad del área de la

pielW/m2

TOTAL Para una

superficie de 1,8 m2

W

Personas aclimatadas al calor

Personas no aclimatadas al calor

0-Descanso M < 65 M < 117 33 32

1 65<M<130 117<M<234 30 29

2 130<M<200 234<M<360 28 26

Aire en calma

Aire en movimiento

Aire en calma

Aire en movimiento

3 200<M<260 350<M<468 25 26 22 23

4 M > 260 M > 468 23 25 18 20


TGBH para diferentes regimenes de trabajo-descanso

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