haf0506028 curso de ambiente térmico _estrés térmico

Ambiente térmico(calor y frío)

Dirección de Seguridad e Higiene, junio de 2005

Prevención

© ASEPEYOMutua de Accidentes de Trabajoy Enfermedades Profesionales de la Seguridad Social nº 151

Dirección de Seguridad e Higiene de ASEPEYO, junio de 2005

Área de Higiene de Agentes Físicos

Para la reproducción total o parcial de esta publicación se precisará la autorización de laDirección de Seguridad e Higiene de ASEPEYO

ASEPEYO. Dirección de Seguridad e Higiene 3

MUTUA DE ACCIDENTES DE TRABAJOY ENFERMEDADES PROFESIONALESDE LA SEGURIDAD SOCIAL Nº 151

Prevención

AMBIENTE TÉMICO (CALOR Y FRÍO)

1. MECANISMOS DE INTERCAMBIO TERMICO CON EL AMBIENTE

Los procesos de intercambio térmico entre el hombre y el medio ambiente se llevan acabo mediante convección de masas de aire, radiación de objetos y evaporación del sudorprincipalmente, aunque en algunos casos el mecanismo de la conducción juega un importantepapel.

El calor tiende a pasar desde los puntos en los que la temperatura es alta hacia aquéllosen los que es inferior, y la magnitud del calor intercambiado es tanto mayor cuanto másdiferencia de temperatura hay entre ambos puntos.

Cuando la transferencia de calor se realiza a través de sólidos o fluidos que no están enmovimiento, el proceso recibe el nombre de conducción, y cuando ocurre a través de fluidos enmovimiento, el de convección. Así, el cuerpo pierde calor por convección cuando la temperaturade la piel es superior a la del aire y lo gana cuando es inferior (mecanismo bidireccional). En lamagnitud del calor intercambiado por convección también influye la velocidad del aire.

El calor puede ser también transferido de un cuerpo a otro sin soporte material algunopor el proceso llamado radiación, que no es más que el intercambio de calor en forma de rayosinfrarrojos entre la piel y los objetos que rodean el cuerpo. El cuerpo pierde calor por radiacióncuando la temperatura de la piel es superior a la temperatura media de las superficies u objetosque rodean al cuerpo (temperatura radiante media), y lo gana en caso contrario (mecanismobidireccional). En la magnitud del calor intercambiado por radiación no influye la temperatura delaire.

Una cuarta vía de gran importancia en fisiología es la evaporación. En condicionesindustriales normales, la evaporación es siempre un mecanismo de pérdida de calor delorganismo, o sea unidireccional. La magnitud del calor perdido por evaporación a través delsudor es mayor cuanto más elevada es la velocidad del aire y cuanto más baja es la humedaddel mismo.

Por último conviene asimismo mencionar las transferencias de calor por la respiración,que pueden ser ganancias o pérdidas de calor. Así, el intercambio de calor a través de larespiración es un mecanismo bidireccional.

Puesto que los mecanismos de termorregulación del organismo tienen como finalidadesencial el mantenimiento de una temperatura interna constante (37 ºC), es evidente que ha deexistir un equilibrio entre la cantidad de calor generado

en el cuerpo y su transmisión al medio ambiente. La ecuación que describe tal estado deequilibrio se denomina balance térmico y se escribe:

M + W+(-)R+(-)C+(-)V - E = S

donde se observa claramente la bidireccionalidad o unidireccionalidad de los procesossegún los signos que les afecten.

Ambiente térmico (calor y frío) 4

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M = Producción metabólica basal de calorW= Metabolismo asociado a la actividad física o trabajo que se realiceR= Pérdida o ganancia de calor por radiaciónC= Pérdida o ganancia de calor por convecciónV= Pérdida o ganancia de calor a través de la respiraciónE= Pérdida de calor por evaporaciónS= Incremento o decremento de calor con respecto al cuerpo

Si esta ecuación de balance térmico la concretizamos para entornos térmicos detemperatura inferior a la del cuerpo humano (ambiente frío) la ecuación nos quedaría:

M + W - V - E = R + C

y la simplificamos incorporando el término W a la M (ahora será la producciónmetabólica total) y la V a la E (ciertos términos del balance son despreciables frente a otros, loque permite simplificar notablemente el análisis), nos quedará la ecuación simplificada delbalance térmico como sigue:

M - E = R + C

Figura en la que se expone la emisión de calor del hombre vestidonormal sin actividad corporal ni corrientes de aire

RADIACIÓN

CONVECCIÓN

EVAPORACIÓN

PÉRDIDA TOTAL DE CALOR

10 14 18 22 26 30 34 38

20

40

60

80

100

120

140

Emis

ión

de c

alor

Kca

l / h

Temperatura del aire en ºC


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1.1- Parámetros que determinan el balance térmico

La cantidad de calor eliminado por evaporación puede calcularse por la fórmula:

E = K2 Vm (Pp – Pa) W

E = Calor intercambiado por unidad de tiempo.K2 = Coeficiente que depende del sistema de unidades empleado.V = Velocidad del aire.m = Coeficiente que varía de 0,37 a 0,63.Pp y 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.

El calor perdido por radiación se estima en base a la siguiente ecuación:

( )44p TRMTFR −δ= ∈

F∈ = Factor de emisividad.δ = Constante de Boltzman 5,67 x 10-8 Watt/m2 ºK4

Tp = Temperatura de la piel.TRM = Temperatura radiante media.

En general, la determinación de la cantidad de calor perdido por convección por elorganismo humano puede obtenerse de la siguiente forma:

C = K1 Vn (Tp – Ta)

C = Calor intercambiado por unidad de tiempo.K1 = Coeficiente cuyo valor depende del sistema de unidades empleado.V = Velocidad del aire.Ta = Temperatura seca del aire.Tp = Temperatura de la piel.n = coeficiente cuyo valor varía entre 0,5 y 0,6 según distintos autores.

Si en la ecuación simplificada del balance térmico:

M - E = R + C

sustituimos cada uno de los términos por el valor que se ha calculado, se llega a:

M – K2 Vm (Pp - Pa) W = A x F∈ x δ (Tp 4 – TRM4) + K1 Vn (Tp - Ta)

donde A es el área de piel que interviene en el intercambio térmico por radiación, y losotros símbolos tienen el significado definido anteriormente.


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El análisis de las variables que intervienen en esta ecuación pone de manifiesto queéstas pueden dividirse en dos grupos:

a) Variables que definen el estado térmico del ambiente:

- Velocidad del aire, V.- Presión parcial del vapor del agua en el aire, Pa.- Temperatura seca, T.- Emisividad en los focos radiantes del local F∈ (supone que la emisividad de la piel es

fija).

b) Variables que definen el estado y posición de cuerpo:

- Producción metabólica de calor, M.- Posición del cuerpo respecto a los focos radiantes, A.

Como hemos dicho, el cuerpo humano debe mantener su temperatura interna centradaalrededor de los 37 ºC. La sensación de calor o de frío es el resultado de la respuesta de nuestrocuerpo a la influencia que sobre él ejercen un conjunto de variables térmicas que tienden amodificarla. La temperatura del aire y su velocidad, así como su humedad relativa y la presenciade objetos radiantes alrededor del trabajador, actúan de manera interrelacionada creando en suentorno un ambiente microclimático tolerable o agresivo.

1.2- Principales efectos de la variación de temperatura sobre el organismo

A través de la evolución, el cuerpo humano ha desarrollado un sistema termorreguladorcapaz de contrarrestar, en cierta medida, los cambios exteriores de temperatura. El sistematermorregulador consta, de forma resumida, de dos elementos, siendo el primero de ellos elnúcleo central, constituido por órganos vitales como el cerebro, el corazón, los pulmones y elsistema digestivo, mientras que el segundo elemento sería la cáscara periférica determinada pormúsculos, una capa de grasa y la piel.

Para que todo funcione correctamente, la temperatura de la cáscara mencionada notiene que estar a más de 1ºC de diferencia con respecto a los 37 ºC del núcleo. Latermorregulación humana existe para asegurar ésto, suponiendo que no nos encontramos frentea temperaturas extremas.

Temperaturas altas

Cuando el calor cedido por el organismo al medio ambiente es inferior al calor recibido oproducido por el metabolismo basal más el metabolismo de trabajo, el organismo tiende aaumentar su temperatura, y para evitar esta hipertermia (aumento de la temperatura del cuerpo),pone en marcha múltiples mecanismos, entre los cuales podemos citar:

- Vasodilatación sanguínea: aumento del intercambio de calor.

- Activación de los glándulas sudoríparas: aumento del intercambio de calor porcambio de estado del sudor de líquido a vapor (Existen unas 2.5 millones deglándulas sudoríparas que pueden llegar a perder 1.5 litros/hora).


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- Por cada gramo de sudor que es evaporado de la piel, el cuerpo se beneficia de unenfriamiento equivalente a 600 calorías.

- Aumento de la circulación sanguínea periférica: Puede llegar a ser de 2.6litros/min/m2.

- Cambio electrolítico de sudor: La pérdida de ClNa puede llegar a 15 gr/litro.

Temperaturas bajas

Cuando el calor cedido al medio ambiente es superior al calor recibido o producido pormedio del metabolismo basal y del trabajo, el organismo tiende a enfriarse, y para evitar estahipotermia (descenso de la temperatura del cuerpo) pone en marcha otros tantos mecanismos,entre los cuales podemos citar:

- Vasoconstricción sanguínea: disminuir la cesión de calor al exterior.

- Desactivación de las glándulas sudoríparas.

- Disminución de la circulación sanguínea periférica.

- Tiritona: producción calor (transformación química mecánica a térmica)

- Autofagia de las grasas almacenadas: transformación química de lípidos (grasasalmacenadas) a glúcidos de metabolización directa.

- Encogimiento: presentar la mínima superficie de piel en contacto con el exterior.

PSICONEURÓTICOS SISTEMÁTICOS EN LA PIEL

CONSECUENCIAS DE LA HIPERTERMIA. TRANSTORNOS

CALAMBRE POR CALOR

AGOTAMIENTOPOR CALOR

GOLPE DE CALOR

ERUPCIÓN

QUEMADURAS

DESHIDRATACIÓN DESALINIZACIÓNDEFICIENCIA

CIRCULATORIA


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* Por lo general, la muerte se produce cuando la temperatura interior es inferior a 28 ºCpor fallo cardíaco (hay casos de supervivencia a temperaturas muy inferiores a lamencionada).

2.- VARIABLES QUE DEFINEN EL AMBIENTE TERMICO

2.1.- Medida de la temperatura seca del aire

El nombre de temperatura seca se refiere, simplemente, a la temperatura del aire, eladjetivo seca es para distinguirla de otra medición de temperatura que se realiza en condicionesespeciales, y que se identifica con el nombre de temperatura húmeda.

La temperatura es una variable que no se puede medir directamente, y debemosbasarnos en medir otra propiedad, que esté directamente relacionada con ella. Los instrumentosde medidas se pueden clasificar en tres grupos: termómetros de bulbo, termopares ytermoresistencias y termistores.

Termómetros de bulbo

Se basan en el fenómeno físico de la dilatación que sufren los cuerpos al aumentar sutemperatura. Prácticamente se presentan en forma de un depósito (bulbo) prolongado por untubo capilar cerrado, construido en vidrio transparente, conteniendo una cierta cantidad de unlíquido (generalmente mercurio o alcohol). La dilatación del líquido se manifiesta en una variaciónde la longitud de la columna contenida en el capilar. El capilar lleva grabada una escala detemperaturas sobre la que se lee la temperatura del líquido del termómetro.

Es este un instrumento muy sencillo y muy barato, que está muy extendido, y quizá porello se utiliza sin el cuidado necesario para que el resultado de una lectura sea realmente el valorde la temperatura del aire.

Como se ha indicado, la temperatura leída es exactamente la del fluido termométrico,por lo tanto es necesario un tiempo de contacto suficiente entre el bulbo y el aire para que aquélalcance la temperatura del aire que es la que realmente se quiere medir. Este tiempo puedeacortarse haciendo circular el aire mediante un ventilador.

COMPORTAMIENTOEXTRAVAGANTE

DISMINUCIÓN DE LADESTREZA MANUAL

CONGELACIÓN DELOS MIEMBROS

CONSECUENCIAS DE LA HIPOTERMIA

REDUCCIÓN DE LASENSIBILIDAD TÁCTIL

ANQUILOSAMIENTO DELAS ARTICULACIONES


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La justificación de este hecho es que la circulación forzada de aire aumenta la velocidadde transferencia de calor entre el aire y el bulbo, disminuyendo por tanto el tiempo necesariopara que el bulbo alcance la temperatura del aire.

Otro fenómeno que casi nunca se previene, y que puede falsear la medida de formaimportante, es la radiación. En efecto, un bulbo de termómetros (especialmente si es demercurio) es un elemento con grandes facilidades para el transporte de calor por radiación yaque su absorbancia es apreciable. Si un termómetro desnudo se sitúa en las proximidades de unfoco de radiación (una superficie caliente) el líquido termométrico, además de recibir calor por elmecanismo de convección desde el aire en contacto con él, y que resultaría en la lectura de unatemperatura igual a la del aire, recibirá calor por radiación desde la superficie caliente, lo que setraducirá en un aumento de la temperatura del fluido termométrico por encima de la temperaturadel aire, falseando la medida.

En resumen, para que la lectura de la temperatura del aire con un termómetro de bulbosea correcta es necesario:

a) Utilizar un termómetro bien calibrado.

b) Esperar el tiempo necesario para que se estabilice la columna o crear unacorriente de aire alrededor del bulbo.

c) Apantallar el bulbo contra las radiaciones evitando que el apantallamiento impidael buen contacto necesario entre el bulbo y el aire.

Existen aparatos comercializados que son diseños de aproximación a estas condiciones.

Termopares

Estos instrumentos se basan en el efecto Seebeck que es la generación de unadiferencia de potencial eléctrico entre dos metales distintos cuando la unión entre ambos estásometida a diferentes temperaturas. En su forma más usual, el medidor de temperaturas portermopares consiste en dos uniones activas, una de ellas sumergida en un medio a temperaturaconstante y conocida (hielo fundente, por ejemplo) y la otra es la punta de prueba que se sitúa enel ambiente, ambas uniones se conectan en serie, de forma que el potencial eléctrico queaparece en los bornes del sistema es proporcional a la diferencia de temperaturas. El aparato demedida no es más que un potenciómetro cuya escala de lectura está dividida en grados.

Las precauciones mencionadas en los termómetros de bulbo también son válidas eneste caso, pero su importancia es menor, ya que al ser termopar un elemento metálico lavelocidad de transferencia de calor por convección es muy elevada, y al ser de poca superficie,el intercambio de radiación es poco importante.

Además de estas ventajas, sobre el termómetro de bulbo, presenta otras como puedenser la posibilidad de conectar un registrador, o de efectuar una lectura remota, y el gran margende utilización disponible con sólo sustituir los termopares.

Los inconvenientes principales son: precio elevado del potenciómetro (los termoparesson baratos), necesidad de calibración del instrumento cada vez que se sustituyen lostermopares y necesidad de un sistema para fijar la temperatura de referencia.


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Termorresistencias y termistores

Ambos se basan en la variación de la resistencia eléctrica con la temperatura, losprimeros se refieren a la resistencia de los cuerpos conductores de la electricidad, y lossegundos a la resistencia de un cierto tipo de semiconductores.

El aparato de medida puede ser un medidor de resistencia (puente de Weasthone) o unmedidor de la intensidad que circula por la termorresistencia, o el termistor, cuando se conecta auna diferencia de potencial conocida.

La medida también se verá afectada por los fenómenos expuestos en el caso deltermómetro de bulbo, por tanto, se deberá proteger el elemento sensible de las radiaciones, peroen el caso de las termorresistencias existe otro fenómeno que puede causar errores. Al circularuna corriente por el hilo, éste se calienta por efecto de JOULE, y la lectura será superior a latemperatura ambiente, para evitarlo es necesario activar la transferencia de calor entre latermorresistencia y el ambiente haciendo circular el aire alrededor de la misma, ya sea moviendoésta o forzando el paso del aire con un ventilador.

Un medidor por termorresistencias permite la conexión de un registrador y la lecturaremota, y no necesita de temperatura de referencia. Por el contrario su precio es más elevado.

2.2.- Medida de la humedad del aire

La humedad del aire es un concepto directamente relacionado con la cantidad de vaporde agua contenida en una determinada cantidad de aire. Su medida no está normalizada, y seutilizan varias magnitudes relacionadas con dicho contenido como medida de la humedad. Lautilización de estas magnitudes en cada caso es función del aspecto particular de la humedadque interese en un problema. Algunas de estas magnitudes son:

Presión parcial del vapor

Presión que ejercería el vapor de agua si estuviese el sólo ocupando todo el volumenconsiderado. Se mide en unidades de presión, y está relacionada con la presión total y elporcentaje, en volumen, de vapor de agua en el aire según:

100PP TA

ψ=

donde:

PA = Presión parcial del vapor de agua (mm de Hg).PT = Presión total (mm de Hg). ψ = Porcentaje, en volumen, de vapor de agua en el aire.


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Humedad absoluta

Masa de vapor de agua contenido en la unidad de masa de aire seco, es función únicade la presión parcial del vapor:

A

A

P700P622,0H−

=

donde:

H = Humedad absoluta (kg vapor / kg aire seco).PA = Presión parcial (mm de Hg).

Humedad relativa

Cociente entre presión parcial del vapor de agua en el aire y la presión de saturación delvapor de agua a la misma temperatura, expresado en porcentaje. Es función de la presión parcialdel vapor, y de la temperatura del aire.

Punto de rocío

Temperatura a la cual el vapor de agua contenido en el aire se satura. Es función de lapresión parcial del vapor exclusivamente.

Temperatura húmeda

Temperatura estacionaria, que alcanza una pequeña masa de agua sumergida encondiciones adibáticas en una corriente de aire. Depende de la presión parcial del vapor, y de latemperatura seca del aire.

Los valores de estas magnitudes para el aire húmedo se resumen gráficamente en elsiguiente diagrama psicométrico, que ha sido trazado para una presión total de 760 mm de Hg(presión atmosférica).


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En este diagrama las líneas de temperatura seca constante son verticales. La escala detemperatura seca se encuentra sobre el eje de abscisas. Las líneas de temperatura húmedaconstante son inclinadas, la escala correspondiente se encuentra sobre la línea curva desaturación (100 por 100 de humedad relativa). Las líneas curvas corresponden a humedadrelativa constante. Las líneas horizontales son las de punto de rocío constante y se leen sobre eleje de ordenadas, y la humedad absoluta se lee en la paralela al eje de ordenadas.

Los instrumentos para medir la humedad son también muy variados, y de hecho midenuna de las magnitudes anteriores, lo que, juntamente con la temperatura seca, nos permitecaracterizar perfectamente la mezcla aire - vapor de agua.

Los instrumentos más utilizados son: el termómetro húmedo, que mide la temperaturahúmeda, la célula higroscópica, que mide la humedad absoluta.

DIAGRAMAPSICOMÉTRICO

HUMEDAD RELATIVA (%)

T. SECA ºC

PU

NTO

DE

RO

CIO

ºC

0 5 15-5 20 3010 35 40

0

25

15

-5

5

10

25

20

TEM

PER

ATUR

A H

UMED

A º

C

25

100 90 80 70 60 50

40%

20

30%

15

20%

10

5

10%

0

-5

HU

MED

AD

AB

SO

LUTA

gr/K

g A

IRE

SE

CO20

15

1010

5

3

T. SECA ºC


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El termómetro húmedo

Es un termómetro de bulbo, termopar o termorresistencia, cuyo elemento sensible estárecubierto de una muselina limpia que se mantiene empapada en agua destilada.

Si el aire se hace circular forzadamente alrededor de la muselina y ésta se protegeconvenientemente de la radiación de los alrededores, la lectura del termómetro es la temperaturahúmeda tal como se ha definido anteriormente, y se puede caracterizar mejor aún llamándolatemperatura húmeda sicométrica.

Es necesario insistir en las condiciones de la medición, ya que en ocasiones se llamatemperatura húmeda a los resultado de las mediciones no realizadas con las precaucionesindicadas que son :

- Muselina limpia.- Reposición de agua destilada a la temperatura húmeda.- Circulación forzada del aire.- Protección contra la radiación.

Las medidas realizadas en otras condiciones son útiles para el estudio de otrosfenómenos, pero no son adecuadas para medir la temperatura húmeda sicométrica y, por tanto,no se pueden introducir en un diagrama sicométrico para calcular otras magnitudes, a menosque el diagrama haya sido modificado convenientemente.

Más adelante se estudia una temperatura húmeda, medida sin forzar la circulación delaire, y sin protección contra la radiación, que se utiliza como dato para el cálculo de un índice demedida del estrés térmico.

En cuanto a las ventajas en inconvenientes de utilizar como soporte de la muselina untermómetro de bulbo, un termopar o un termistor o termorresistencia, es aplicable lo expuesto atratar de la medida de la temperatura seca, ya que estos elementos son los mismos.

La célula higroscópica

Este aparato mide, mediante una termorresistencia, el punto de rocío de una sal muyhigroscópica (generalmente el cloruro de litio), que está directamente relacionado con lahumedad absoluta del aire en contacto con la sal.

Generalmente los instrumentos de este tipo incorporan además una termorresistenciaque mide la temperatura del aire, pudiendo seleccionar la lectura de la humedad absoluta, latemperatura seca o la humedad relativa.

En las medidas de humedad absoluta se debe proteger a la célula de la radiación de losalrededores, y esperar el tiempo necesario para que se alcance el equilibrio y la lectura seacorrecta, este tiempo es función de la forma en que se construya la célula y los fabricantes danlas instrucciones oportunas.


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2.3.- Medida de la velocidad del aire

Existen gran variedad de instrumentos para la medida de la velocidad del aire. Losinstrumentos de tipo direccional, muy útiles en ingeniería o meteorología, no son prácticos parala evaluación del estrés térmico, no obstante, se utilizan tomando la precaución de realizar lasmediciones en la dirección del movimiento del aire.

Los aparatos para medir la velocidad del aire se pueden clasificar en tres grupos, segúnel sistema utilizado para obtener la medida: anemómetros mecánicos, termoanemómetros yvelómetros, basados en medidas de presión diferencial.

Anemómetros mecánicos

Se basan en aprovechar la energía cinética del aire en movimiento para mover odesplazar elementos mecánicos, tales como hélices de paso conocido, palancas contrapesadascon muelles, etc., midiendo el movimiento o el desplazamiento por medios eléctricos omecánicos.

Son aparatos muy simples y que apenas necesitan mantenimiento, aunque suconstrucción es muy delicada si se desea obtener una buena precisión en la medida. Sondireccionales y, por tanto, debe cuidarse la posición del aparato en el momento de realizar lamedición.

Termoanemómetros

Están constituidos por el acoplamiento de dos termopares o termorresistencias, uno deellos se calienta artificialmente mediante una corriente eléctrica. La temperatura que alcanza esteelemento es función de la temperatura y la velocidad del aire en contacto con él. El termopar otermorresistencia no calentado sirve de referencia, ya que se encuentra a la temperatura del aire,por tanto, la diferencia entre la señales eléctricas dadas por cada elemento es proporcional a lavelocidad del aire.

Son aparatos muy sensibles y precisos, aunque bastante delicados. Se construyenmodelos direccionales y no direccionales.

Velómetros basados en medidas de presión diferencial.

Consisten en un orificio que se sitúa en el camino del viento. Antes y después del mismoestán instaladas sendas tomas de presión.

La velocidad del aire está relacionada con la diferencia de las presiones que existen enambos puntos, por lo que se puede deducir dicha velocidad a partir de la presión diferencial.Generalmente el instrumento lleva la escala graduada directamente en velocidades.

Son instrumentos más sólidos que los anteriores, aunque su precisión para medirvelocidades bajas (inferiores a 0,5 m/s) no es muy buena. Son direccionales.


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2.4.- Medida de la temperatura radiante media

Sólo se utiliza, en Higiene Industrial, el termómetro de globo, que consiste en untermómetro corriente de bulbo, termorresistencia o termopar cuyo elemento sensible se sitúa enel centro de una esfera hueca metálica (preferiblemente de cobre) pintada exterior einteriormente de color negro mate, y de 15 cm de diámetro.

El resultado de la lectura se conoce con el nombre de temperatura de globo. Latemperatura radiante media está relacionada con la temperatura de globo, la temperatura secadel aire y la velocidad del aire, según una ecuación de forma:

( )4 ag

4g TTV48,2

100T

100TRM −+

=

donde:

TRM = Temperatura radiante media (ºK).V = Velocidad del aire (m/s).Tg = Temperatura de globo (ºK).Ta = Temperatura seca del aire (ºK).

La siguiente figura muestra el esquema de montaje del termómetro de globo, bulbohúmedo y temperatura seca.


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3.- ESTIMACIÓN DEL CONSUMO METABÓLICO

3.1.- Cálculo del metabolismo basal

Existen multitud de correlaciones para estimar el consumo metabólico basal, obtenidaspor métodos estadísticos; una de las que suele dar resultados más aproximados es la deBOOTHBY, BERKSON y DUNN (1936), que dan los siguientes valores del consumo metabólicopor unidad de superficie corporal en función de la edad y el sexo.

Consumo metabólico por unidad de superficie corporalen función de la edad y del sexo

VARONES MUJERES

Años de edad Kcal/m2 /h Años de edad Kcal/m2/h6,00 53,00 6,00 50,627,00 52,45 6,50 50,238,00 51,78 7,00 49,128,50 51,20 7,50 47,849,00 50,54 8,00 47,009,50 49,42 8,50 46,5010,00 48,50 9-10 45,9010,50 47,71 11,00 45,2611,00 47,18 11,50 44,8012,00 46,75 12,00 44,2813-15 46,35 12,50 43,5816,00 45,72 13,00 42,9016,50 45,30 13,50 42,1017,00 44,80 14,00 41,4517,50 44,03 14,50 40,7418,00 43,25 15,00 40,1018,50 42,70 15,50 39,4019,00 42,32 16,00 38,8519,50 42,00 16,50 38,3020-21 41,43 17,00 37,8222-23 40,82 17,50 37,4024-27 40,24 18-19 36,7428-29 39,81 20-24 36,1830-34 39,34 25-44 35,7035-39 38,68 45-49 34,9440-44 38,00 50-54 33,9645-49 37,37 55-59 33,1850-54 36,73 60-64 32,6155-59 36,10 65-69 32,3060-64 35,4865-69 34,80


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Para calcular el valor global del metabolismo basal es preciso estimar el valor de lasuperficie cutánea; la fórmula más conocida para ello es la de DU BOIS y DU BOIS (1916), por laque:

S = P0,425 x T0,725 x 71,84

donde:

S = Superficie cutánea, cm2.P = Peso en kg.T = talla en cm.

El cálculo se simplifica con el empleo del siguiente nomograma

Nomograma para el cálculo de la superficie cutánea


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También se puede obtener el metabolismo basal de una forma más sencilla a partir de lasiguiente figura según BENEDICT & HARRIS

3.2.- Cálculo de la carga de trabajo

En la bibliografía existen muchos datos experimentales acerca de los consumosenergéticos y cargas térmicas de diversos tipos de trabajo; una de las recopilaciones másextensas es la de LEHMAN (Fisiología práctica del trabajo, Aguilar, Madrid, 1960), que semenciona para información del alumno.

Puede asimismo emplearse los valores estimativos recomendados por la A.C.G.I.H.;según este método la carga térmica del trabajo de calcula como adición de dos sumandos: elsumando A es función de la posición y el movimiento del cuerpo y el sumando B es función deltipo de trabajo.

Los valores recomendados por la A.C.G.I.H. para ambos parámetros son:

A) Posición y movimiento del cuerpo Kcal / min

Sentado 0,3De pie 0,6Andando en terreno llano 2,0-3,0Andando en cuestas (plano inclinado) añadir 0,8 por metro

de desnivel

40 50 60 70 80 90 100 110 120600

800

1000

1200

1400

1600

1800

Peso del cuerpo en Kg

Kca

l / d

ía


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B) Clase de trabajo Valores medios Valores límitesKcal / min Kcal / min

Trabajo manual: ligero 0,4 0,2-1,2Trabajo manual : pesado 0,9

Trabajo con un brazo: ligero 1,0 0,7-2,5Trabajo con un brazo: pesado 1,8

Trabajo con ambos brazos: ligero 1,5 1,0-3,5Trabajo con ambos brazos: pesado 2,5

Trabajo con el cuerpo: ligero 3,5 2,5-15,0Trabajo con el cuerpo: moderado 5,0Trabajo con el cuerpo: pesado 7,0Trabajo con el cuerpo: muy pesado 9,0

Ejemplos de actividades:

• Trabajo manual ligero: escribir a mano, trabajos manuales.• Trabajo manual pesado: escribir a máquina.• Trabajo pesado con un brazo: clavar clavos con un martillo (zapatero, tapicero)• Trabajo ligero con ambos brazos: apilar planchas, rastrillar un jardín, cepillar

madera.• Trabajo moderado con el cuerpo: fregar el suelo, sacudir una alfombra.• Trabajo pesado con el cuerpo: descortezar troncos, aserrar, colocar raíles de

ferrocarril, cavar, etc.

La carga térmica total se calcula como suma del metabolismo basal y de los términos Ay B, como se indica en el siguiente caso:

Ejemplo de cálculo:

Trabajo consistente en utilizar una herramienta pesada en una cadena de montaje.

Suponiendo que el metabolismo basal consume 1 kcal/min tendremos:

Metabolismo basal ................................. 1 kcal/minCaminar a lo largo de la cadena .............. 2 kcal/minManejo de la herramienta (valor intermedioentre trabajo pesado con los dos brazos ytrabajo ligero con el cuerpo) ...................... 3 kcal/min

---------------Consumo metabólico total ........ 6 kcal/min


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3.3.- Determinación del consumo metabólico mediante tablas

El R.D.486/97 de Lugares de Trabajo, desarrollado técnicamente en la correspondienteGuía Técnica del INSHT, indica que para valorar situaciones de estrés por calor se debe evaluarel riesgo de estrés térmico por calor de acuerdo con el índice WBGT contenido en la norma UNEEN 27243.

Dicha norma UNE incluye la tabla 1 “Clasificación de los niveles de consumometabólico”, procedente de la norma UNE EN 28996 “Ergonomía. Determinación de laproducción de calor metabólico”, en la que se establece entre otras cosas la Clase de consumometabólico (Descanso, Consumo metabólico bajo, moderado, alto y muy alto), el Rango deconsumo metabólico relativo a un área superficial de piel unidad (W/m 2), y unos ejemplos deayuda que nos permiten seleccionar rápidamente el consumo metabólico en función del tipo detrabajo que se esté desarrollando.

La tabla mencionada nos simplifica la estimación del consumo metabólico y suutilización es habitual para valorar dicha variable.

4.- INDICES PARA LA EVALUACION DEL ESTRES TERMICO POR CALOR

Mencionaremos un par de índices que tratan de establecer los límites en los cuales elintercambio térmico entre el organismo y el medio ambiente externo no suponga peligro o riesgopara las personas:

- Indice W.B.G.T. (Wet Bulb Globe Thermometer)

- Indice de Stress Térmico o Tensión Térmica (I.S.T.)

4.1 Indice W.B.G.T.

El índice WBGT consiste en la ponderación fraccionada de las temperaturas húmeda, deglobo y a veces temperatura seca. Las principales fórmulas que lo definen son:

* En exteriores con exposición solar:

WBGT= 0.7 Th + 0.2 Tg + 0.1 Ta

* En interiores o exteriores sin exposición solar (a la sombra):

WBGT= 0.7 Th + 0.3 Tg

en donde:


Prevención

WBGT = temperatura de bulbo húmedo y globo según fórmula ºCTh = temperatura natural de bulbo húmedo ºCTa = temperatura de bulbo seco ºCTg = temperatura de termómetro de globo ºC

Estas temperaturas WBGT halladas para unas condiciones, se comparan con latemperatura WBGT máxima admisible para unas condiciones de trabajo dadas. Profundizaremosmás este punto cuando hablemos de las recomendaciones de la ACGIH.

Es básico tener presente cuando se aplica el método del índice WBGT que el tiempo devaloración que se debe tomar es de 1 hora, la hora de máximo estrés térmico por calor a la queestá sometido el trabajador.

Para el caso en el que la exposición al calor y el esfuerzo de trabajo sean intermitentes(regímenes de trabajo-descanso), el promedio ponderado en el tiempo WBGT se determinamediante la ecuación (de acuerdo con lo establecido en la norma UNE EN 27243):

n21

nn2211medio t.....tt

tWBGT.....tWBGTtWBGTWBGT+++

⋅++⋅+⋅=

WBGT1..n : Valores calculados de WBGT para las diferentes áreas de trabajo y descansoocupadas durante el período total

T1..n : Tiempos transcurridos en minutos pasados en las áreas de trabajocorrespondientes.

Para el caso en el que se quiera valorar la influencia de la velocidad del aire, el comitéasesor de la OSHA introduce variaciones al índice WBGT en función de la velocidad del aire,considerando baja velocidad para 90 m/min o menos, y alta velocidad para más de 90 m/min. Sepuede considerar que en promedio, los índices suben 2,5 ºC si el trabajador está en situación dealta velocidad del aire.

4.2 Indice de estrés térmico

El índice de estrés térmico equivale a un balance energético que se establece por larelación entre la cantidad de energía en forma de calor que se necesita eliminar en unascondiciones ambientales dadas y la energía máxima que es posible eliminar (a través de laevaporación del sudor) en esas condiciones. Es evidente que, si se necesita eliminar másenergía, se da un situación de acumulación y por tanto, perjudicial para el organismo.

La fórmula de aplicación es:

100EE

ISTmáx

req ⋅=


Prevención

siendo:

Ereq (Evaporación requerida) = M ± R ± C

M = metabolismo total en kcal/horaR = energía radiante (balance) en kcal/horaC = energía intercambiada por convección en kcal/hora

Aplicando las fórmulas reflejadas en el balance térmico y dando el valor de 0,6 a m y n,exponentes de v.

Convección (kcal/hora) C = Kc v0,6 (Ta - Ts)Radiación (kcal/hora) R = Kr (TRM - Ts)

Emáx (Evaporación máxima, kcal/hora) = Ke v0,6 (Pws - Pwa)

v = Velocidad del aire (m/minuto)Ta = Temperatura seca del aire (ºC)Ts = Temperatura de la piel (usualmente 35 ºC)TRM = Temperatura radiante media (ºC) (*)Pws = Tensión de vapor a la temperatura de la piel (usualmente 42 mm Hg)Pwa = Presión de vapor en el aire (mm Hg)

(*) La temperatura radiante media, se relaciona con la de globo (Tg) por la expresión.

( )4 ag

4g TTV48,2

100T

100TRM −+

=

Las temperaturas vienen dadas en grados Kelvin. La velocidad del aire enmetros/segundo.

Valor particular del coeficiente - K

Semidesnudo Ropa ligera Ropa de trabajo

Kc Convección 1,00 0.7 0.6

Kr Radiación 11,00 7.9 6.6Ke Evaporación

máxima 2,00 1.4 1.2

Hombre semidesnudo: con un pantalón corto y torso desnudo.Hombre con ropa ligera: con camisa y pantalón ligeros.Hombre con ropa de trabajo: con mono de trabajo.


Prevención

A fin de simplificar el cálculo y hacer el valor del índice independientemente de lasrespuesta individuales del sujeto, todos los cálculos pueden basarse en una temperatura de lapiel de 35 ºC y un área corporal de 1.86 m2, despreciándose el intercambio que tiene lugar en lasvías respiratorias.

Por último, se detalla en la siguiente tabla las implicaciones higiénicas y fisiológicas de losdiferentes índices de estrés térmico para exposiciones diarias de 8 horas

Traducción fisiológica de los diferentes valores del índice de estrés térmico (IST)

Valor del IST Implicaciones higiénicas y fisiológicas de la exposición diariadurante 8 horas

-20-10

Suave estrés frío. Es condición frecuente en áreas donde loshombres se recuperan de la exposición al calor.

0,00 Situación neutra. Ausencia de estrés.

+102030

Estrés térmico suave a moderado. Si el trabajo exige funcionesintelectuales, destreza o especial atención puede esperarse unareducción entre moderada y sustancial en la calidad orendimiento del trabajo. En trabajos físicamente pesados puedeesperarse un ligero descenso del rendimiento respecto acondiciones térmicamente neutras.

405060

Estrés térmico severo. Solamente un pequeño porcentaje de lapoblación está cualificado para estos físicamente adecuados.Son necesarios períodos de descenso para hombres noaclimatados previamente. Debe esperarse una reducción en elrendimiento del trabajo físico. Es deseable la selección médicadel personal eliminando para estos trabajos a aquéllos quetengan problemas cardiovasculares respiratorios o dermatitiscrónicas. Condiciones inadecuadas cuando el esfuerzo mentalexigido por el trabajo es apreciable

8090

Es el máximo estrés tolerable diariamente por hombres jóvenesfísicamente adecuados y previamente aclimatados.

100,00 Es el máximo estrés tolerable diariamente por hombres jóvenesfísicamente adecuados y previamente aclimatados.


Prevención

5.- INDICES PARA LA EVALUACION DEL ESTRES TERMICO POR FRIO

Por analogía con los ambientes calientes, puede determinarse el balance térmico ydeducir el aumento del metabolismo que permita equilibrarlo.

Todos los índices de estrés por frío tienen limitaciones pero en condiciones adecuadasproporcionan una información útil. El grado de estrés debe calcularse teniendo en cuenta laexposición de las extremidades al frío, estando el resto del cuerpo perfectamente protegido.

5.1"Wind chill index " (W.C.I.)

La evaluación de los efectos de los ambientes fríos sobre el hombre, puede efectuarsepor el "Wind chill index" (W.C.I.). Este índice valora la pérdida de calor de un recipiente de agua.

El flujo de calor perdido, puede calcularse por la ecuación:

( ) ( )TaVaVaWCI −⋅−+⋅= 3345,10100

WCI = Wind chill index (kcal h-1 m-2)Va = Velocidad del aire (m s-1)Ta = Temperatura del aire (ºC)

Conviene no sobrepasar un valor WCI de 1100 a 1400 kcal h-1 m-2 para que las partesdescubiertas no corran ningún riesgo debido a los ambientes fríos.

5.2 Indice de estrés térmico para el frío

Aplicando el índice de estrés térmico IST explicado en el apartado de ambientescalurosos en el supuesto de temperaturas bajas, obtenemos valores negativos, cuyo significadose recoge en la siguiente tabla de indicaciones higiénicas y fisiológicas de los diferentes índicesde estrés térmico.

Traducción fisiológica de los valores del Indice de Stress Térmico (IST)

Valor IST Indicaciones higiénicas y fisiológicas de la exposición diariadurante 8 horas

302010

Estrés de calor suave a moderado. Si el trabajo exige funcionesintelectuales, destreza o especial atención, puede esperarse unareducción entre moderada y sustancial en la calidad orendimiento del trabajo. En trabajos físicamente pesados puedeesperarse un ligero descenso del rendimiento respecto acondiciones térmicamente neutras.


Prevención

100

-10Situación neutra.

-10-20-30

Suave estrés de frío. Es condición frecuente en áreas donde loshombres se recuperan de la exposición al calor.

-30-40-50

Estrés de frío moderado. Si el trabajo es de tipo ligero, exigefunciones intelectuales, destreza o especial atención, puedeesperarse una pequeña reducción en el rendimiento o calidad deltrabajo, no así en trabajos moderados o pesados. Se precisaropa adicional.

-50-60-70

Estrés de frío severo. Debe esperarse una reducción en elrendimiento del trabajo físico. Es deseable la selección médicadel personal. Condiciones inadecuadas cuando el esfuerzomental exigido por el trabajo es apreciable. Se precisa ropaadicional especial.

También mencionaremos los límites máximos diarios de tiempo para exposición atemperaturas bajas recomendados según datos estadísticos

Ambito detemperatura ºC Exposición máxima diaria

0 a -18 Sin límites siempre que la persona esté vestida adecuadamente.

-18 a -34 Tiempo total de trabajo: 4 horas, alternando 1 hora dentro y 1hora fuera del área de baja temperatura.

-34 a -57

Dos períodos de 30 minutos cada uno, con intervalos por lomenos de 4 horas. Tiempo total de trabajo a baja temperaturapermitido: 1 hora. (Tener en cuenta que existe cierta diferenciaindividual: un informe recomienda periodos de 15 minutos y nomás de 4 períodos por jornadas de 8 horas; otro limita aperíodos de 1 hora de cada cuarto con un factor de enfriamientobajo, i.e., sin viento; un tercero dice que la operación continua 3hora s a -53 ha sido probada sin que se produjeran efectosnocivos).

-57 a -73

Tiempo máximo permisible de trabajo: 5 minutos durante un díade 8 horas de trabajo. Para estas temperaturas extremas serecomienda el uso de cascos herméticos que cubran totalmentela cabeza, equipados con un tubo respirador que pase pordebajo de la ropa hasta la pierna para calentar el aire.


Prevención

5.3.- Índice IREQ del aislamiento mínimo requerido de la vestimenta

Es un método analítico de evaluación e interpretación del estrés térmico por frío (UNEENV ISO 11079). El método requiere seguir los siguientes pasos:

- Mediciones de los parámetros térmicos del ambiente (temperatura y velocidad delaire)

- Determinación del nivel de actividad (consumo metabólico)- Cálculo del aislamiento de la vestimenta mínimo requerido (IREQmin)- Comparación con el aislamiento proporcionado por la ropa que se usa (Icl)- Evaluación de las condiciones para el equilibrio térmico y cálculo del tiempo de

exposición máximo recomendado (Tmax), si hay peligro higiénico de estrés térmicopor frío.

6.- CRITERIOS DE REFERENCIA

6.1 Reglamento sobre disposiciones mínimas de Seguridad y Salud en losLugares de Trabajo (R.D 486/1997)

La norma legal vigente en España en la que se definen los intervalos de temperaturaexigibles para locales cerrados viene reflejada en el Reglamento de lugares de trabajo, en suAnexo III "Condiciones ambientales de los lugares de trabajo", punto3, donde fija los siguientesrequisitos:

En los lugares de trabajo cerrados deberán cumplirse, en particular , las siguentescondiciones:

a) La temperatura de los locales donde se realicen trabajos sedentarios propios deoficinas o similares estará comprendida entre 17 y 27 ºC.

La temperatura de los locales donde se realicen trabajos ligeros estará comprendidaentre 14 y 25 ºC.

Además, en su punto C, se refiere al estrés térmico afirmando que los límites develocidad para corrientes de aire que se establecen para las actividades generales no seaplicarán a las corrientes de aire expresamente utilizadas para evitar el estrés en exposicionesintensas al calor.

Aunque hacer una valoración del estrés térmico solamente a partir de los valores de latemperatura del aire es incompleto, se deben conocer estos valores ya que es un factor más atener en cuenta.

La Guía Técnica del INSHT que desarrolla el mencionado R.D.486/97 indica que cuandola temperatura exceda los valores mencionados y/o el trabajo sea de tipo medio o pesado, sedeberá evaluar el riesgo de estrés térmico por calor proponiendo el método de evaluación quefigura en la norma UNE EN 27243.


Prevención

La Guía Técnica también indica que cuando la temperatura de los lugares de trabajo enambientes fríos sea inferior a 10 º C, se recomienda evaluar el riesgo de estrés térmico por fríomediante el método descrito en la UNE ENV ISO 11079.

6.2.- Norma técnica UNE EN 27243. Estimación del estrés térmico del hombreen el trabajo basado en el índice WBGT

El criterio de referencia técnico tomado para valorar las posibles situaciones de estréstérmico es el de la UNE-EN 27243, de Enero de 1995, que recoge la metodología del índiceWBGT (Índice de Temperatura Globo y Bulbo Húmedo) para estimar el estrés térmico delhombre en el trabajo.

Se aplica para la evaluación del efecto medio del calor sobre un hombre durante unperíodo representativo de su actividad pero no se aplica para la evaluación del estrés térmicosufrido durante períodos muy cortos, ni para la evaluación del estrés térmico en ambientescalurosos próximos a las zonas de confort.

Los límites que se establecen en la mencionada norma UNE representan las condicionesbajo las cuales se cree que casi todos los trabajadores pueden estar expuestos repetidamentedía tras día sin efectos adversos. Debido a las amplias variaciones en la susceptibilidadindividual o a patologías previas, la exposición de un individuo ocasional dentro o incluso pordebajo del límite umbral puede no evitar la aparición de molestias, agravamiento de unacondición ya existente o un daño fisiológico.

Para el estrés térmico, la norma UNE propone la medición de factores ambientales queestén correlacionados con la temperatura interna del cuerpo como indicador de la carga calóricaque sufre el trabajador. Para medir los factores ambientales se utiliza el Índice de Temperaturade Globo y Bulbo Húmedo WBGT, y luego se compara el WBGT obtenido con una gráfica o unatabla de doble entrada (Carga de trabajo y Régimen de trabajo-descanso) que especifica losWBGT límites para cada situación concreta.

Estos WBGT límites están basados en el supuesto de que casi todos los trabajadoresaclimatados, vestidos con ropa de verano (pantalones y camisas ligeras, que corresponden a uníndice de aislamiento térmico de la ropa de 0,6 Clo, siendo la unidad Clo le resistencia térmicavestimentaria equivalente a 0,155 m2 *ºC/W ) y con la suficiente ingesta de agua y sal deberíanpoder trabajar de forma efectiva bajo las condiciones de trabajo dadas, sin sobrepasar unatemperatura interna del cuerpo de 38 ºC.

Así, los dos parámetros que definen de forma inequívoca las condiciones térmicas delpuesto de trabajo son el Índice WBGT y el Consumo metabólico.

Se obtiene a partir del metabolismo basal (consumo mínimo de energía necesario paramantener el cuerpo en funcionamiento) y de la carga de trabajo. En lo que se refiere a la cargade trabajo se tendrá en cuenta también el régimen de trabajo-descanso.

En la Tabla 1 de la norma UNE EN 27243 se clasifican de forma resumida los niveles deconsumo metabólico relacionados con actividades laborales usuales, a través de diversosejemplos.


Prevención

En el Anexo B de la norma UNE EN 27243 "Curvas de los valores de referencia deWBGT y método de aclimatación al calor", se valora el riesgo higiénico de estrés térmico a travésdel índice WBGT teniendo en cuenta los regímenes de trabajo-descanso que se pueden dar.

Este Anexo B tiene su traducción en forma de tabla en el Anexo A "Tabla de los valoresde referencia del WBGT", aunque con pequeñas diferencias, ya que en el Anexo A en vez dedefinir distintos regímenes clasifican en personas aclimatadas al calor o sin aclimatar. Se adjuntaa continuación fotocopia de la Tabla1, Anexo A y Anexo B.

6.3.- Norma técnica UNE ENV ISO 11079: Evaluación de ambientes fríos.Determinación del aislamiento requerido para la vestimenta.

De acuerdo con lo mencionado anteriormente, el estrés por frío se puede valorar deacuerdo con la establecido en la UNE ENV ISO 11079, que desarrolla el método del IREQ ypermite calcular el tiempo máximo de permanencia Tmax para mantener el equilibrio térmico.

El IREQmin es el valor del aislamiento de la vestimenta que se require. Por tanto sirvecomo pauta para seleccionar la ropa apropiada de entre los conjuntos de ropa con valoresconocidos de aislamiento. El valor del IREQmin se compara con el del aislamiento de lavestimenta resultante Icl para valorar las condiciones de equilibrio térmico.

6.4.- Recomendaciones de la ACGIH. Criterios TLV (2003)

Estrés térmico por calor

Los criterios TLV para estrés térmico por calor toman por referencia los índices WBGTanteriormente comentados. Están basados en el supuesto de que casi todos los trabajadoresaclimatados, completamente vestidos con pantalones y camisas ligeras y con suficiente ingestade agua y sal deberían poder laborar de forma efectiva bajo las condiciones de trabajo dadas, sinsobrepasar una temperatura interna del cuerpo de 38 ºC.

En la siguiente tabla se relacionan los valores WBGT en ºC con el régimen trabajo-descanso al que está sometido el trabajador.


Prevención

VALORES LIMITES UMBRAL PERMISIBLES DE EXPOSICION AL CALOR(Valores en ºC WBGT)

Carga de trabajoRégimen Trabajo -

Descanso Ligera Moderada Pesada

Trabajo continuo 30 26,7 2575% Trabajo -25% Descanso, cada hora 30,6 28 25,9

50% Trabajo -50% Descanso, cada hora 31,4 29,4 27,9

25% Trabajo -75% Descanso, cada hora 32,2 31,1 30

La anterior relación de valores nos puede venir expresada de forma parecida por mediode un gráfico en el que se relacionan los índices WBGT (ºC) en ordenadas, el consumometabólico total (Kcal/min) en abscisas, y distintas curvas para los diferentes regímenes trabajo-descanso según norma ISO7243. El consumo metabólico total equivaldría a la carga de trabajo.

Donde se requiera una protección contra otras sustancias dañinas en el ambiente de trabajo y seutilicen ropas y equipo adicional de protección personal, se aplica una corrección al valor TLVpara el índice WBGT, según se indica en la siguiente tabla.

0 77 155 232 309 38620

25

30

35

WB

GT,

ºC

0 2 4 6 8 10CONSUMO METABÓLICO

Kcal/min

W/m2

Trabajo contínuo

25% trabajo - 75% descanso




Prevención

FACTORES DE TLV WBGT DE CORRECCION PARA ROPA

Tipo de ropa Valor Clo*

CorrecciónWBGT

Uniforme de trabajo de verano 0,60 0,00Batas de algodón 1,00 -2,00Uniforme de trabajo de invierno 1,40 -4,00Protección antihumedad, permeable 1,20 -6,00Clo*: Valor de aislamiento de la ropa. Una unidad Clo = 5,55 kcal/m2/ h de intercambio de calor por

radiación y convección por cada ºC de diferencia de temperatura entre la piel y la temperaturaajustada del bulbo seco.

Cuando el trabajador se encuentre en condiciones calóricas desfavorables, se debeponer agua potable a disposición de los trabajadores de tal manera que se vean estimulados abeber con frecuencia pequeñas cantidades de agua fresca, así como animarles a que consumanabundante sal con la comida. Si los trabajadores no están aclimatados, se debe poner a sudisposición agua potable salada en una concentración de 0.1 % (1 gr de NaCl totalmente disueltoen 1 ltr de agua).

La aclimatación al calor conlleva una serie de ajustes fisiológicos y psicológicos que seproducen en el individuo durante la primera semana de exposición a condiciones ambientales decalor. Los TLV para el estrés de calor recomendados son válidos para operadores aclimatados yen buen estado físico. Se debe proceder con mayor precaución cuando hay que exponer acondiciones de estrés de calor a trabajadores no aclimatados, según se indica en el siguientegráfico.

20

25

30

35

40

45

CARGA TÉRMICA METABÓLICA

CAR

GA

MET

AB

ÓLI

CA

AM

BIE

NTA

L - W

BG

T

100 200 300 400 500 Kcal / h

400 800 1200 1600 2000 Btu / h

116 233 349 465 580 wat

ºC

68

77

86

95

104

113

ºF

60 min/h Aclimatado

60 min/h Sin aclimatar

TLVs de exposición permisible al calor paratrabajadores aclimatados y sin aclimatar


Prevención

Estrés térmico por frío

El objetivo de estos valores TLV es impedir que la temperatura interna del cuerpodescienda por debajo de los 36 ºC. y prevenir las lesiones por frío en las extremidades delcuerpo. En la tabla 1 se indican los síntomas clínicos que presentan las víctimas dehipotermia.

TABLA 1

Situaciones clínicas progresivas de la hipotermia

Temperatura internaº C º F

Síntomas clínicos

37,6 99,6 Temperatura rectal "normal"

37 98,6 Temperatura oral "normal"36 96,8 La relación metabólica aumenta en un intento de compensar la

pérdida de calor

35 95 Tiritones de intensidad máxima34 93,2 La víctima se encuentra consciente y responde; tiene la presión

arterial normal

33 91,4 Fuerte hipotermia por debajo de esta temperatura3231

89,687,8

Consciencia disminuida; la tensión arterial se hace difícil dedeterminar; las pupilas están dilatadas, aunque reaccionan a laluz; se deja de tiritar

3029

8684,2

Pérdida progresiva de la consciencia; aumenta la rigidezmuscular; resulta difícil determinar el pulso y la presión arterial;disminuye la frecuencia respiratoria

28 82,4 Posible fibrilación ventricular con irritabilidad miocárdica27 80,6 Cesa el movimiento voluntario; las pupilas no reaccionan a la

luz; ausencia de reflejos tendinosos profundos y superficiales

26 78,8 La víctima está consciente en pocos momentos

25 77 Se puede producir fibrilación ventricular espontáneamente

24 75,2 Edema pulmonar2221

71,669,8

Riesgo máximo de fibrilación ventricular

20 68 Parada cardíaca

18 64,4 Hipotermia accidental más baja para recuperar a la víctima

17 62,6 Electroencefalograma isoeléctrico9 48,2 Hipotermia más baja simulada por enfriamiento para recuperar al

paciente


Prevención

Se incluye en estos TLV una segunda tabla en la que se relaciona el poder deenfriamiento del viento sobre el cuerpo expuesto expresado como temperatura equivalente(en condiciones de calma)

PODER DE ENFRIAMIENTO DEL VIENTO SOBRE EL CUERPO EXPUESTOEXPRESADO COMO TEMPERATURA EQUIVALENTE

(EN CONDICIONES DE CALMA)

Lectura de la temperatura real (ºC)10 4 -1 -7 -12 -18 -23 -29 -34 -40 -46 -51Velocidad estimada

del viento (Km/h)TEMPERATURA EQUIVALENTE DE ENFRIAMIENTO (ºC)

en calma 10 4 -1 -7 -12 -18 -23 -29 -34 -40 -46 -51

8 9 3 -3 -9 -14 -21 -26 -32 -38 -44 -49 -56

16 4 -2 -9 -16 -23 -31 -36 -43 -50 -57 -64 -71

24 2 -6 -13 -21 -28 -36 -43 -50 -58 -65 -73 -80

32 0 -8 -16 -23 -32 -39 -47 -55 -63 -71 -79 -85

40 -1 -9 -18 -26 -34 -42 -51 -59 -67 -76 -83 -9248 -2 -11 -19 -28 -36 -44 -53 -61 -70 -78 -87 -9656 -3 -12 -20 -29 -37 -46 -55 -63 -72 -81 -89 -9864 -3 -12 -21 -29 -38 -47 -56 -65 -73 -82 -91 -100

POCO PELIGROSOEn < horas con la pielseca. Peligro máximode falsa sensaciónde seguridad.

PELIGROCRECIENTE

Peligro de queel cuerpoexpuesto secongele en unminuto.

GRAN PELIGROEl cuerpo se puede congelaren 30 segundos

(Las velocidades del vientosuperiores a 64 Km/h tienenpocos efectos adicionales)

En cualquier punto de este gráfico se pueden producir el pié detrinchera y el pié de inmersión.

Se incluye asimismo una tercera tabla relacionada con la anterior, en la que se danlos TLV para distintos períodos de trabajo/calentamiento o recuperación en función de lavelocidad del aire, y para turnos de cuatro horas (por interrupciones normales se entiendeperíodos de reanimación de diez minutos por lo general).

TLVs PARA EL PLAN DE TRABAJO/CALENTAMIENTOPARA UN TURNO DE CUATRO HORAS

Temperatura del aireCielo despejado

Sin vientoapreciable

Viento de8 km/h

Viento de16 km/h

Viento de24 km/h

Viento de32 km/h

ºC (aprox.) ºF (aprox.) Período detrabajo máximo

Nº deinterrupciones

Período detrabajo máximo








De -26º a -28º De -15º a -19º (interrupcionesnormales) 1 (interrupciones

normales) 1 75 minutos 2 55 minutos 3 40 minutos 4

De -29º a -31º De -20º a -24º (interrupcionesnormales) 1 75 minutos 2 55 minutos 3 40 minutos 4 30 minutos 5

De -32º a -34º De -25º a -29º 75 minutos 2 55 minutos 3 40 minutos 4 30 minutos 5 El trabajo que no sea deemergencia, deberá cesar.

De -35º a -37º De -30º a -34º 55 minutos 3 40 minutos 4 30 minutos 5 El trabajo que no sea deemergencia, deberá cesar.

De -38º a -39º De -35º a -39º 40 minutos 4 30 minutos 5 El trabajo que no sea deemergencia, deberá cesar.

De -40º a -42º De -40º a -44º 30 minutos 5 El trabajo que no sea deemergencia, deberá cesar.

-43º e inferior -45º e inferior El trabajo que no sea deemergencia, deberá cesar.


Prevención

Además, estos TLV para el estrés por frío están basados en bastantesrecomendaciones prácticas que se expondrán seguidamente de forma resumida.

- No se debe permitir una exposición continua de la piel cuando la velocidad delviento y la temperatura den por resultado una temperatura equivalente deenfriamiento de -32 ºC

- Para conservar la destreza manual para prevenir accidentes, se requiere unaprotección especial de manos:

* Si hay que realizar trabajos de precisión durante más de 20 minutospor debajo de los 16 ºC, se tomarán medidas especiales para que lostrabajadores puedan mantener las manos calientes

* Los mangos metálicos de las herramientas y las barras de control serecubrirán de material aislante térmico por debajo de -1ºC

- Si la temperatura del aire desciende por debajo de los 16 ºC para trabajosedentario, 4 ºC para trabajo ligero y -7 ºC para trabajo moderado, sin que serequiera destreza manual, los trabajadores usarán guantes

- Los trabajadores deben llevar guantes anticontacto para impedir la congelaciónpor contacto con superficies muy frías ( a partir de los -17.5 ºC de temperaturadel aire)

- Si el trabajo se realiza por debajo de los 4 ºC, hay que proveer proteccióncorporal total adicional

- Si el trabajo se realiza a la intemperie de manera continuada a una temperaturaequivalente de enfriamiento inferior a -7 ºC, en las proximidades se dispondránrefugios de calentamiento provistos de calefacción para ser usados a intervalosregulares

- Para los trabajos a una temperatura equivalente de enfriamiento de -12 ºC seaplicará, entre otras cosas:

El trabajador estará constantemente en observación a efectos deprotección

El ritmo de trabajo no debe ser tan elevado que haga sudar fuertemente,lo que daría lugar a que la ropa se humedeciera. Para trabajos pesados,se establecerán períodos de descanso

El trabajo se dispondrá de tal manera que la permanencia de pie osentado quieto se reduzca al mínimo

ASEPEYO. Dirección de Seguridad e Higiene 35

Prevención

• Se instruirá a los trabajadores en los procedimientos de seguridad

- En las cámaras frigoríficas, la velocidad del aire se debe minimizar cuanto seaposible, no sobrepasando el valor de 1 mt/sg. en el lugar de trabajo

- A los trabajadores que realicen su trabajo a la intemperie en terreno cubierto denieve o hielo se les proporcionará protección para los ojos

- En todo lugar de trabajo en el que la temperatura ambiental esté por debajo de los16 ºC se deberá disponer de termometría adecuada, y si desciende por debajo de -1ºC se deberá medir y registrar. También se deberá registrar la velocidad del vientoen exteriores para las condiciones anteriormente mencionadas (-1 ºC)

- Se excluirán a los empleados que padezcan enfermedades o estén tomandomedicinas que entorpezcan la regulación normal de la temperatura corporal, deexposiciones a temperaturas inferiores a -1 ºC

www.asepeyo.eswww.formacionsh.asepeyo.es

haf0506028 curso de ambiente térmico _estrés térmico

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