MONDELO, PEDRO R. / GREGORI TORADA, ENRIQUE / COMAS ÚRIZ, SANTIAGO / CASTEJÓN VILELLA, EMILIO / BART
Introducción
1 Termorregulación del cuerpo humano
La sobrecarga térmica y la tensión térmica
Balance térmico entre la persona y el medio
Metabolismo
Mecanismos fisiológicos de la termorregulación
Sobrecarga calórica
Sobrecarga por frío
Factores que influyen en el estrés térmico
Sexo
Constitución corporal
Edad
Etnia
El vestido
Aclimatación al calor
Indicadores fisiológicos de la tensión calórica
Medidas de protección frente al ambiente caluroso
Medidas de protección frente al ambiente frío
2 Ambiente térmico: magnitudes, unidades e instrumentos de medición
Magnitudes y unidades
Instrumentos de medida de las temperaturas
Mediciones de temperaturas fisiológicas
Mediciones de temperaturas psicrométricas
Mediciones de la temperatura del aire (ta), la temperatura de bulbo húmedo (tbh) y de la humedad relativa (HR)
Humedad absoluta (HA) y humedad relativa (HR)
Medición de la humedad del aire mediante un higrómetro
Punto de rocío (tpr)
Medición de la temperatura del aire natural (tan) y de la temperatura
de bulbo húmedo natural (tbhn)
Relación entre temperatura húmeda y temperatura húmeda natural
Medición de la temperatura de globo (tg) y cálculo de la temperatura radiante media (TRM)
La temperatura operativa (to)
Temperatura efectiva (TE) y temperatura efectiva corregida (TEC)
Velocidades del aire: absoluta (va) y relativa (var)
Velocidad del aire absoluta (va)
Velocidad del aire relativa (var)
Medición de la velocidad del aire (va)
El anemómetro de aspas
El catatermómetro
El termoanemómetro
El calor metabólico
Medición del gasto energético
Calorimetría directa
Calorímetría indirecta
Medición del gasto energético mediante el control de los alimentos
Medición del gasto energético mediante el consumo de oxígeno
Condiciones BTPS, ATPS y STPD
Medición del gasto energético por la frecuencia cardíaca
Estimación del gasto energético mediante tablas
Metabolismo de un ciclo de trabajo
Propiedades térmicas del vestido
3 Balance térmico
Ecuación general de balance térmico
Metabolismo (M)
Trabajo externo (W)
Intercambio de calor por radiación (R)
Intercambio de calor por convección (C)
Pérdida de calor por evaporación del sudor (E)
Pérdida de calor por respiración (Cres) y (Eres)
Pérdida de calor por difusión del vapor en la piel (Ed)
Conducción de calor a través del vestido (Ccond.clo)
4 Índice de valoración medio (IVM) de Fanger
Fanger y la ecuación de confort
Condiciones para establecer el confort térmico
Diferencias individuales
Criterios de valoración del confort térmico
Recomendaciones para el confort térmico en trabajos sedentarios
Temperatura del aire
Fuentes de calor radiante
Humedad relativa
Velocidad del aire
Curvas de confort
Índice de valoración medio (IVM) y porcentaje de personas insatisfechas (PPI)
Nivel de actividad
Corrección del IVM
Cálculo de la temperatura radiante media (TRM)
Porcentaje de personas insatisfechas (PPI)
Aplicabilidad del método de Fanger
5 Índice de sobrecarga calórica (ISC) (heat stress index)
Interpretación del índice ISC
Tiempo de exposición permisible (TEP) y tiempo de recuperación (TR)
Aplicabilidad del índice ISC
6 Índice de temperatura de globo y de bulbo húmedo (WBGT-Index)
Metodología para la medición
Ponderación por metabolismo, tiempo de actividad y posición del operario
Coeficientes de descanso
Aplicabilidad del índice WBGT
7 Índice de sudoración requerida (SWreq)
Flujo máximo de calor por evaporación en la superficie de la piel
Cálculo de la evaporación requerida, de la humedad requerida y del índice de sudoración requerido
Interpretación del método de la sudoración requerida (SWreq)
Análisis de la situación de trabajo
Determinación del tiempo de exposición permitido (DLE)
Organización del trabajo en ambientes de estrés térmico
Cálculo de los términos de la ecuación de balance térmico
Flujo de calor por convección respiratoria (Cres)
Flujo de calor por evaporación respiratoria ( Eres)
Flujo de calor por radiación ( R)
Flujo de calor por convección ( C)
Otros términos necesarios para el cálculo de SWreq
Temperatura de la piel (tp)
Factor de reducción del vestido (Fclo)
Resistencia total a la evaporación (Rt)
Eficiencia evaporativa del sudor (rp)
Velocidad relativa del aire (var)
Validez y aplicación del SWreq
8 Estrés por frío
Enfriamiento general del cuerpo humano
Índice del aislamiento del vestido requerido (IREQ, Norma ISO 11079)
Flujo de calor por la respiración (Cres y Eres)
Flujo de calor por evaporación del sudor (E)
Flujo de calor por convección (C)
Flujo de calor por radiación (R)
Flujo de calor a través del vestido
Cálculo del aislamiento del vestido requerido (IREQ)
Definición y cálculo del tiempo límite de exposición (DLE)
Enfriamiento de la piel por convección. Índice de viento frío (WCI)
Enfriamiento de las extremidades
Enfriamiento por conducción
Enfriamiento del aparato respiratorio
Medidas contra el frío
9 Problemas, casos y soluciones
Comentarios generales y criterios de aplicación
Método de Fanger
Método del índice de sobrecarga calórica (ISC)
Método del índice de temperatura de globo y de bulbo húmedo (WBGT)
Método del índice de sudoración requerida (SWreq)
Método del índice del aislamiento del vestido requerido (IREQ)
Método del índice de viento frío (WCI)
Ejemplo 1
Ejemplo 2
Problemas planteados con resolución numérica
10 El programa Spring 3.0
Introducción
Instalación de la aplicación
Evaluación del confort y el estrés térmico utilizando el programa Spring
Introducción de datos
Selección de índices e introducción de los valores de los parámetros
Selección del aislamiento del vestido
Menú de resultados obtenidos
Ventana resumen de resultados
Ventana de visualización de la influencia de la velocidad del aire
Ventana de impresión de parámetros térmicos
Anexo 1 Definiciones, magnitudes y unidades
Definiciones
Magnitudes y unidades
Anexo 2 Normativa española
Anexo 3 Índice analítico
Anexo 4 Formulario
Anexo 5 Tabla de conversiones
Bibliografía
La valoración del confort y del estrés térmico revisten cada día mayor importancia y son múltiples las publicaciones que abordan el tema. Un ambiente térmico inadecuado causa reducciones de los rendimientos físico y mental y, por tanto, de la productividad; provoca irritabilidad, incremento de la agresividad, de las distracciones, de los errores, incomodidad por sudar o temblar, aumento o disminución de la frecuencia cardiaca, etc..., lo que repercute negativamente en la salud, e incluso, en situaciones límite, puede provocar la muerte.
La colección Temas de Ergonomía y Prevención (TEP) es el resultado de una colaboración emprendida hace ya más de doce años entre la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) y el Servicio de Prevención de Riesgos Laborales de Mutua Universal. Cuando la UPC inició sus másters de Ergonomía y Prevención de Riesgos Laborales lo hizo con la colaboración docente de Mutua Universal. A lo largo de los años siguientes, la Dirección de Investigación y Desarrollo de Mutua Universal llevó a cabo varios de sus trabajos en conexión e intercambio con la UPC.
