Acondicionamiento termico

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ACONDICIONAMIENTO TERMICOBIENESTAR TERMICO HUMANOPodemos definir el confort como un estado de completo bienestar fsico, mental y social. Pretendemos que las personas se encuentren bien, no que estn menos mal. El confort, depende de multitud de factores personales y parmetros fsicos. De entre todos los factores, el confort trmico representa el sentirse bien desde el punto de vista del ambiente higrotrmico exterior a la persona. Los lmites extremos, desde el punto de vista trmico, pueden resultar dainos, e incluso mortales, para el ser humano. El calor y el fro no son factores que hay que despreciar, puesto que se tratan de agentes susceptibles de generar riesgos y, por ello, lesiones laborales, adems de estrs, disconfort e insatisfaccin en el trabajo. La relacin entre hombre-trabajador y el ambiente trmico es sintomtica; el calor es recibido por el cuerpo humano que, a su vez, lo cede cuando la temperatura del aire y del cuerpo es distinta. La temperatura normal del cuerpo es de 37 C. No obstante, a efectos de la agresividad que pueda provocar un ambiente trmico, han de tenerse en cuenta las siguientes variables:De qu parmetros o variables depende el confort? TEMPERATURA DEL AIRE HUMEDAD RELATIVA PARAMETROS AMBIENTALES VELOCIDAD DEL AIRE TEMPERATURA RADIANTE SEXO EDAD PESO (CONST. CORPORAL) VESTIMENTA FACTORES PERSONALES ESTADO DE SALUD USUARIOS HISTORIAL TERMICO INMEDIATO MEDIATO TIEMPO DE PERMANENCIA SOCIOCULTURALES EXPECTATIVAS DEL CONFORT ADAPTABILIDAD DEL ESPACIO FACTORES ARQUITECTONICOS CONTECTO VISUAL CON EL EXTERIOR

Para comprender que condiciona el bienestar y su relacin con la arquitectura debe tomarse en cuenta que el cuerpo humano produce calor y lo intercambia con el ambiente que lo rodea, esto incluye el medio natural y el medio construido. Para tal efecto existen procesos exgenos y endgenos que propician dicho intercambio de calor. Los mecanismos exgenos son la conveccin, la conduccin y la radiacin; y los de carcter endgenos son la evaporacin (en sus dos formas; la respiracin y la sudoracin) y el metabolismo. 1

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Conveccin: es la transferencia de calor que se realiza al estar un fluido liquido o gaseoso en contacto con la piel. La prdida o ganancia del calor depende de la temperatura del cuerpo y de la temperatura y movimiento del fluido en contacto. Al acelerarse el movimiento del fluido, aumenta la conveccin. Conduccin: es la transferencia de calor de los objetos que estn en contacto con la piel y dependen de la temperatura y conductividad trmica del material en contacto. Cuantitativamente la ganancia o prdida de calor est condicionada por el tamao del rea de contacto entre los cuerpos. Radiacin: es la transferencia de calor entre el cuerpo y la superficie que lo rodean a travs del ambiente. El flujo depende de la temperatura y cercanas que tengas las superficies a su alrededor. La piel siempre irradia calor en la longitud de onda correspondiente a los infrarrojos. Nuestro entorno emite a su vez radiaciones, ya sea en onda corta (radiacin solar directa) o en ondas largar (radiacin terrestre) producindose as un intercambio energtico por radiacin entre la piel y el entorno, incluso lejano. Evaporacin: es la transferencia de calor del cuerpo humano hacia el aire ambiental; depende de la cantidad de agua que se expulsa por la respiracin y la transpiracin, que continua an, cuando la temperatura del aire y la temperatura media radiante son superiores a la temperatura media del cuerpo. Metabolismo: la fuerza que le permite realizar sus actividades el cuerpo humano la obtiene al convertir la masa alimenticia en energa. A este proceso se le llama metabolismo. El calor metablico que produce un individuo depende de la actividad que lleva a cabo y es un factor clave en el estudio del bienestar trmico.

ECUACIN DEL BALANCE TRMICO HUMANO: De lo anterior se concluye que el Balance trmico entre el cuerpo humano y su entorno puede expresarse en la siguiente forma: MCdCvR-E=0 donde: M: es el calor que por unidad de tiempo produce el metabolismo humano Cd: calor que gana o pierde por conduccin Cv: calor que gana o pierde por conveccin R: calor que gana o pierde por radiacin E: calor que siempre se pierde por evaporacin 2

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EFECTO AISLANTE DE LA ROPA: Es importante resaltar al papel fundamental que desempea el efecto aislante de la ropa en el control de la temperatura y la humedad de la piel, las cuales dependen de las propiedades fsicas de la tela o del material con que se elaboren las prendas y de que tan ajustadas estn al cuerpo, pues formas una barrera para el intercambio energtico entre el cuerpo y el ambiente. Cabe sealar que el tipo de ropa cambia de acuerdo con su uso, el cual depende de la actividad, la edad, el sexo, la hora del da, el clima y la hora predominante. La unidad de resistencia trmica denominada para la vestimenta es denominada CLO, que se deriva de la palabra inglesa Clothing que significa ropa en espaol. En la evaluacin del ambiente trmico conviene tener en cuenta los siguientes aspectos: la medida de sus variables, el ndice de WBGT y la posicin del cuerpo y el tipo de trabajo. Los instrumentos de medida empleados son los siguientes: Un termmetro de bulbo seco. Un termmetro normal de bulbo hmedo. Un termmetro de globo. CONDICIONES AMBIENTALES EN LOS LUGARES DE TRABAJO. 1. La exposicin a las condiciones ambientales de los lugares de trabajo no debe suponer un riesgo para la seguridad y la salud de los trabajadores. 2. Asimismo, y en medida de lo posible, las condiciones ambientales de los lugares de trabajo no deben constituir una fuente de incomodidad o molestia para los trabajadores. A tal efecto, debern evitarse las temperaturas y las humedades extremas, los cambios bruscos de temperatura, las corrientes de aire molestas, los olores desagradables, la irradiacin excesiva y, en particular, la radiacin solar a travs de ventanas, luces o tabiques acristalados. 3. En los locales de trabajo cerrados debern cumplirse, en particular, las siguientes condiciones: a) La temperatura de los locales donde se realicen trabajos sedentarios propios de oficinas o similares estar comprendida entre 17 y 27 C. Las temperaturas de los locales donde se realicen trabajos ligeros estar comprendida entre 14 y 25 C. b) La humedad relativa estar comprendida entre el 30 y el 70 por 100, excepto en los locales donde existan riesgos por electricidad esttica en los que el lmite inferior ser el 50 por 100. c) Los trabajadores no debern estar expuestos de forma frecuente o continuada a corrientes de aire cuya velocidad exceda los siguientes lmites: 1. Trabajos en ambientes no calurosos: 0,25 m/s 2. Trabajos sedentarios en ambientes calurosos: 0,5 m/s. 3. Trabajos no sedentarios en ambientes calurosos: 0,75 m/s. Estos lmites no se aplicarn a las corrientes de aire expresamente utilizadas para evitar el estrs en exposiciones intensas al calor, ni a las corrientes de aire acondicionado, para las que el lmite ser de 0,25 m/s en el caso de trabajos sedentarios y 0,35 m/s en los dems casos. d) Sin perjuicio de lo dispuesto en relacin a la ventilacin de determinados locales en el RD 1618/1980, de 4 de julio, por el que se aprueba el Reglamento de calefaccin, climatizacin y agua caliente sanitaria, la renovacin mnima del aire de los locales de trabajo, ser de 30 metros cbicos de aire limpio por hora y trabajador, en el caso de trabajos sedentarios en ambientes no calurosos ni contaminados por humo de tabaco y de 3

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50 metros cbicos, en los casos restantes, a fin de evitar el ambiente viciado y los olores desagradables. El sistema de ventilacin empleado y, en particular, la distribucin de las entradas de aire limpio y salidas de aire viciado, debern asegurar una efectiva renovacin del aire del local de trabajo. 4. A efectos de la aplicacin de lo establecido en el apartado anterior debern tenerse en cuenta las limitaciones o condicionantes que puedan imponer, en cada caso, las caractersticas particulares del propio lugar de trabajo, de los procesos u operaciones que se desarrollen en l y del clima de la zona en la que est ubicado. En cualquier caso, el aislamiento trmico de los locales cerrados debe adecuarse a las condiciones climticas propias del lugar. 5. En los lugares de trabajo al aire libre y en los locales de trabajo que, por la actividad desarrollada, no puedan quedar cerrados, debern tomarse medias para que los trabajadores puedan protegerse, en la media de lo posible, de las inclemencias del tiempo. 6. Las condiciones ambientales de los locales de descanso, de los locales para el personal de guardia, de los servicios higinicos, de los comedores y de los locales de primeros auxilios debern responder al uso especfico de estos locales y ajustarse, en todo caso.

FACTORES GLOBALES QUE INFLUYEN EN EL BIENESTAR TRMICOCondiciones atmosfricas que afectan al confort humano Temperatura El adecuado control de la temperatura del medio ambiente que circunda el cuerpo humano elimina el esfuerzo fisiolgico de acomodacin, obtenindose con ellos un mayor confort y la consiguiente mejora del bienestar fsico y de las condiciones de salubridad. Humedad Una gran parte del calor que posee el cuerpo humano se disipa por evaporacin a travs de la piel. Como quiera que la evaporacin se favorece con la humedad relativa del aire baja y se retarda si sta es alta, se deduce que la regulacin de la humedad tenga una importancia tan vital como la de la temperatura. Un exceso de humedad no slo da como resultado reacciones fisiolgicas perjudiciales, sino que tambin afecta (por lo comn en forma perjudicial) a las cualidades de muchas de las sustancias contenidas en el lugar de que se trate, y muy particularmente sobre los vestidos y muebles. Confort trmico y humedad del aire ambiente Las transferencias sensibles, (radiacin, conveccin, y casualmente conduccin) son menores segn se eleva la temperatura (figura 1). Entonces, la disipacin del calor metablico, slo se efecta por medio de transferencias latentes, ms difciles de controlar cuanta ms alta sea la humedad ambiente. Por encima de un cierto nivel de humedad, se produce un fenmeno de incomodidad fisiolgica, que puede llegar a manifestarse en forma de sudor. Por lo tanto, en condiciones de verano, el ambiente ser ms confortable, cuanto ms seco sea el aire.

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Movimiento del Aire El movimiento del aire sobre el cuerpo humano incrementa la proporcin de humedad y calor disipados con respecto a la que correspondera a un aire en reposo, dando ello lugar a que la sensacin de calor y fro experimente variacin. El aire que nos rodea est en constante movimiento, considerando como valor adecuado los 0,25 m/s a una altura del suelo inferior a 2 m. Una velocidad mayor produce un efecto desagradable, que se hace difcil de soportar, tanto ms cuanto menor sea la temperatura del aire. Una velocidad inferior a 0,1 m/s produce as mismo una sensacin de falta de aire, que ocasiona tambin molestias. Pureza del Aire Las personas respiramos normalmente, alrededor de 15 Kg de aire cada da, por lo que debemos de considerar la importancia que tiene su adecuada limpieza y renovacin. La composicin fsica y qumica del aire comprende un determinado nmero de elementos diversos. La disminucin de la proporcin de oxgeno contenido, as como el aumento del anhdrido carbnico, debido a la combustin fisiolgica son factores raramente importantes a causa de la pequea ventilacin que se requiere para anular sus efectos. La dilucin de los olores humanos exige una gran ventilacin y otros medios de eliminacin de olores. La eliminacin de las partculas slidas, en suspensin en el aire introducido en el recinto, es muy importante no slo por lo que concierne a la salud, sino tambin por lo que tienen de molestas, as como por el detrimento que frecuentemente representa la suciedad depositada en los mobiliarios y dems objetos. El humo, ya sea producido en el interior de la habitacin, ya en exterior de la misma, debe ser evacuado a causa de lo pernicioso que resulta para la vista y el aparato respiratorio.

FACTORES CLIMTICOSEl clima Clido-Hmedo en el planeta El clima clido-hmedo es propio de las regiones tropicales, entre lo 0 latitud (Ecuador) y los 23 latitud Norte y Sur, es decir, entre los trpicos de Cncer y Capricornio, respectivamente. Dicho clima es consecuencia de la Zona de Convergencia Intertropical (ZCIT), un cinturn de baja presin que cie el globo terrestre el la regin ecuatorial. Est formado, como su nombre indica, por la convergencia de aire clido y hmedo de latitudes por encima y por debajo del ecuador. En estas reas la lluvia simplemente se intensifica con el aumento de la insolacin solar y disminuye a medida que el sol ilumina otras latitudes. Las variaciones de posicin de la ZCIT afecta las precipitaciones en los pases ecuatoriales produciendo estaciones secas y hmedas en lugar de fras y clidas como en las latitudes superiores. Adems, modifica la direccin del viento, de norte a sur y viceversa.

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Estas condiciones climticas se encuentran en los siguientes pases: Mxico Colombia Costa Dorada Mozambique Malasia Islas del Caribe Venezuela Nigeria Tailandia Madagascar Indonesia Guatemala Guianas frica Ecuatorial India Indo-China Honduras Brasil Congo Pakistn Filipinas Nicaragua frica Occidental Kenya Ceylon Australia Costa Rica Sierra Leona Tanganyika Burma Panam Liberia Uganda

Las caractersticas del clima Clido-Hmedo En el clima de las zonas intertropical las temperaturas medias son altas, con variaciones poco acusadas entre da-noche y estacionales. La humedad es muy alta, frecuente nebulosidad y fuertes precipitaciones irregulares. Es decir, las temperaturas medias mensuales son elevadas y bastante uniformes a lo largo del ao, siendo la media anual superior a los 20 C. El rgimen trmico vara entre 3 y 10 C, mayor en el interior y menor en las reas costeras. Las precipitaciones oscilan entre los 400 y los 1.000 mm anuales, aunque la variedad de clima monznico alcanza valores muy superiores. Alternan las estaciones secas cuya duracin vara segn la proximidad al Ecuador terrestre, y una estacin hmeda con un gran nmero de precipitaciones. Los factores del clima son las condiciones fsicas, no variables, de un sitio y que afectan de modo general al clima. Estos factores han sido clasificados de diferentes maneras y son conocidos como factores astronmicos, geogrficos, biolgicos y/o tecnolgicos. Es especialmente importante que, previamente al proceso de diseo, as como previo al planteamiento de propuestas de reacondicionamiento de edificaciones, se realice un estudio de estos factores, pues estos pueden llegar a determinar en gran medida el buen comportamiento de la edificacin desde el punto de vista medioambiental y de confort. Para el desarrollo de este trabajo de investigacin, se tomarn en cuenta algunos de estos factores de acuerdo al grado de intervencin en el comportamiento de las viviendas. Es necesario mencionar que la mayor parte de estos factores son construidas con tapia pisada, con patio difcilmente modificables, pero que inciden directamente en las interior y cerradas al exterior para protegerse del fro tpico del clima de montaa. Fuente: caractersticas climticas del entorno donde se ubica cada una de las viviendas a analizar (Anexos). Asimismo, hay que sealar que aunque se es consiente de su importancia en la determinacin del clima de una regin, el grado de influencia de estos tanto sobre el ventilacin. Situacin geogrfica o Latitud. Es la distancia angular desde cualquier punto sobre la superficie terrestre hasta el Ecuador. Su anlisis es importante porque determina los procesos trmicos como la incidencia solar y el movimiento de rotacin de la tierra, que generan la aparicin de sistemas de vientos variables y zonas de calma. De modo especfico, debemos decir que en esta investigacin la situacin geogrfica es tomada en consideracin porque es de gran ayuda en la observacin de la incidencia de los rayos solares sobre el lugar donde se ubican las viviendas y, adems, porque afecta la 6

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temperatura, el asoleamiento de muros, ventanas y cubiertas, as como la posible ubicacin e inclinacin de colectores solares, fotoceldas u otros elementos arquitectnicos a prever en las propuestas de reacondicionamiento. Altura sobre el nivel del mar. En trminos generales, sabemos que influye directamente en el clima de un lugar, de modo que los valores de la temperatura se reducen en la medida que se aumenta la altitud. No obstante, hay que recordar que ste acta en conjunto con los otros factores climticos. En el presente trabajo no resulta determinante puesto que la variable ha sido controlada al analizar tres casos ubicados a escasos metros sobre el nivel del mar. El factor de continentalidad. Se refiere a la situacin de un lugar en funcin de la presencia o ausencia de masas de agua, la cual condiciona las variaciones de temperatura y humedad de la edificacin. De hecho, las masas de agua actan como reguladores trmicos, enfriando el ambiente en la noche y templndolo en el da. Adems, influye en el movimiento de las masas de aire que generan brisas o vientos. En este estudio, este factor constituye una variable importante, puesto que la regin donde se ubican las viviendas seleccionadas se encuentra muy prxima a una gran masa de agua, hecho que evidentemente repercute en las respuestas de las edificaciones. El factor orogrfico. Puede resultar un factor de gran relevancia por su incidencia en el clima de una regin, bien por la presencia de montaas que generan obstruccin o por permitir la incidencia directa de los rayos solares y del viento. Asimismo, modifica las caractersticas microclimticas de un sitio con respecto a las climticas de la regin donde se encuentra, si las diferencias orogrficas son representativas. La topografa, el relieve, la exposicin a la radiacin solar y la naturaleza de la superficie terrestre. Estos factores estn ntimamente relacionados con la edificacin, constituyendo un elemento clave en el diseo y en su reacondicionamiento debido a su influencia sobre las condiciones climticas, ya que la forma del relieve determinar la incidencia de los vientos, la radiacin solar recibida y el % de reflexin de sus superficies, en funcin de los materiales que componen el suelo, as como el tipo de vegetacin y la humedad del lugar. Como se puede apreciar, estos factores, debido a la posibilidad de variacin en una misma zona geogrfica, son capaces de modificar las condiciones microclimticas generando una variedad de subtipos climticos dentro de una zona geogrfica. Vegetacin y fauna. La vegetacin y la fauna de un lugar son concebidas como factores biolgicos del clima, ya que de acuerdo al tipo de plantas y de animales presentes en una regin podemos determinar el tipo climtico. En el caso de la vegetacin, por influir sta directamente en la temperatura y humedad, as como en la radiacin solar que es recibida por la superficie terrestre y en el % de energa reflejada, adems de ser considerada como una variable del lugar, puede ser utilizada como un medio para modificar las condiciones del lugar mejorando o empeorando las condiciones de las 7

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edificaciones.La localizacin

La situacin de un lugar, en las costas o en el interior de los continentes, ser un factor a tener en cuenta a la hora de establecer el clima de esa zona, sabiendo que las aguas se calientan y enfran ms lentamente que la tierra, los mares y ocanos suavizan las temperaturas extremas tanto en invierno como en verano, el mar es un regulador trmico. El relieve son las formas distintas que presenta la corteza terrestre. El macrorrelieve de la tierra se ha formado principalmente por el desplazamiento de las placas de la tierra que hacen que se formen alteraciones de la superficie terrestre. Otro factor que ayuda a la formacin de distintos relieves son los vientos que al producir la erosin se tiende a nivelar el relieve, pues desgasta las partes ms altas de las cordilleras y tiende a rellenar con los aluviones. El relieve afecta el clima ya que en los sectores ms altos hay mayores diferencias de temperaturas que en los sectores ms bajos. Por otro lado los sectores ms bajos en general presentan mayores humedades relativas promedio. La distancia con respecto al mar determina a nivel climtico la influencia martima que lleva a decir que en los lugares ms cercanos al mar existe menor oscilacin trmica y mayor humedad relativa comparada con los lugares ms hacia el interior del continente. Las corrientes marinas se forman por el empuje del viento sobre el mar. Al girar la tierra, las corrientes se retuercen y fluyen alrededor de los ocanos en enormes crculos llamados giros. Las corrientes clidas se alejan del ecuador, y las fras fluyen de regreso hacia l. Los vientos que soplan sobre estas corrientes aportan temperaturas clidas o fras a las costas cercanas, por lo que afectan el clima. La corriente del golfo, en el Atlntico, mantiene clida la parte noroccidental de Europa en invierno. Esos elementos y factores habr que combinarlos adecuadamente en el establecimiento de los climas de los distintos lugares de la Tierra, e incluso habr que matizarlos con factores particulares si hablamos de microclimas. Los climas de la Tierra se reflejan en la distinta vegetacin, fauna, asentamientos humanos y actividades econmicas de estos segn las zonas y la tipologa. Urbanizacin o modificaciones del entorno. Este es un factor de gran importancia para el anlisis previo al proyecto. Generalmente, es analizado como un factor de tipo tecnolgico, ya que las modificaciones del entorno se deben principalmente a la presencia de edificios, pavimentos, vehculos, industrias, falta de rboles u otros elementos propios de la urbanizacin, los cuales modifican el clima disminuyendo o aumentando la temperatura, la humedad, incrementando los niveles de ruido y de contaminacin del agua, aire o del suelo e, incluso, permitiendo o no el paso directo de los rayos solares. De acuerdo con esto, se observarn ciertas diferencias en los valores de algunos elementos climticos Foto 5. Barcelona, vista desde el edificio del Ayuntamiento dependiendo si se est en un entorno modificado por hacia Montjuc. El continuo crecimiento urbano y la presencia el hombre o no. Esta es probablemente una de las cada vez mayor de vehculos y sistemas artificiales de acondicionamiento inciden sobre las variables climticas de las variables ms determinantes de las condiciones ciudad. 8

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ELEMENTOS QUE COMPONEN EL CLIMAEl clima es el valor medio del tiempo atmosfrico. Los climatlogos calculan este promedio durante un perodo de treinta aos con el fin de conseguir cifras representativas en las que poder basar sus clasificaciones. Para clarificar los conceptos: Clima: Corresponde al promedio del tiempo atmosfrico, observado en forma cientfica durante un largo perodo de tiempo. Tiempo: Es la condicin de la atmsfera, en un lugar determinado y en un instante preciso. En cualquier parte de nuestro planeta se puede observar que no hace el mismo tiempo climtico todos los das. Sin embargo, durante el ao predomina un tipo de tiempo, que es lo que se llama clima.

Elementos del clima El clima es el resultado de numerosos factores que actan conjuntamente. Los accidentes geogrficos, como montaas y mares, influyen decisivamente en sus caractersticas. 1.- Temperatura. Es el grado de calor que posee el aire en un momento y lugar determinados; se consigue en la Atmosfera y en cualquier otro cuerpo de la Tierra. La temperatura se mide en grados centgrados (C) o Fahrenheit (F) con el termmetro (aparato que contiene mercurio o alcohol y una escala graduada en C o F) y el termgrafo (aparato que registra la temperatura grficamente). Factores que influyen en la temperatura: El aire esta influido por las radiaciones solares. Prximo a la superficie, el aire se calienta, mientras que, a medida que se asciende se hace mas fro. Es decir, que la altitud influye en la temperatura.

Otro factor que influye en la variacin de la temperatura es la latitud, ya que, de acuerdo con el movimiento de traslacin terrestre, los rayos inciden desde diferentes direcciones.

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2.- Presin atmosfrica El aire, aunque parece liviano, tiene peso. Se llama presin atmosfrica al peso que ejerce el aire sobre un determinado punto de la superficie terrestre. La presin no es uniforme en toda la corteza, por ejemplo disminuye en las zonas elevadas. Por lo tanto, es mas baja en las montaas que en las costas. Cmo se mide la presin atmosfrica? Se estableci una presin media, tomada sobre el nivel del mar. Este valor alcanza los 760 mm y equivale a 1.033 gr. Por cm2. Puede ser medida por medio del barmetro (instrumento hecho de mercurio o metal que se basa en el principio de que el aire pesa y, as, ejerce presin sobre el mercurio o el metal la presin marcada se lee en milmetros).

Factores que influyen en la presin atmosfrica. Con la temperatura: es inversamente proporcional (a mayor temperatura, menor presin) porque el aire se expande con el calor. Con la altura: es inversamente proporcional (a mayor altura, menor) porque, a medida que se asciende, las capas atmosfricas son mas delgadas y, por lo tanto, ejercen menos presin. Con la humedad: es inversamente proporcional (a mayor humedad hay menor presin, y viceversa) 3.- Humedad atmosfrica Es la cantidad de vapor de agua contenida en el aire en un lugar y momento determinado. La humedad atmosfrica se origina a causa de la evaporacin que el calor producido por la radiacin solar provoca en las masas liquidas de la superficie terrestre (ocanos, mares, lagos, ros,).Puede ser absoluta (cantidad de vapor de agua que existe en la atmosfera en un momentos y lugar dado) o relativa (relacin existente entre la cantidad de vapor de agua que contiene el aire en un momento, lugar y condiciones dadas y el que puede contener en iguales condiciones. La humedad de la atmsfera varia segn distintos factores, como la ubicacin de la zona geogrfica y su disponibilidad de aguas continentales, su cercana al mar, las caractersticas del suelo (si son permeables o no), la temperatura, los vientos. Para su medicin se emplea el higrmetro (del griego higro , humedad, y metron , medida) y el psicrmetro (instrumento que sirve para medir la evaporacin). 4.- Viento Es el movimiento horizontal del aire atmosfrico. Al aire que se mueve verticalmente se le llama corriente area. Los vientos tienen gran importancia geogrfica porque transportan: masas de aire fro desde las zonas fras a las clidas y viceversa, originando variaciones en la temperatura; y humedad desde los ocanos y mares a los continentes, provocando zonas de abundante lluviosidad 10

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Cmo son los vientos? Algunos se caracterizan por la direccin que toman. sta se halla determinada por los cambios de presin. El viento se desplaza desde las zonas de alta presin hacia las de baja presin; y, adems, en su trayectoria, se desva por accin de la rotacin terrestre. La direccin de los vientos se aprecia mediante la veleta y el anemoscopio y su velocidad por medio del anemmetro. 5.- Precipitaciones atmosfricas Son el ltimo paso del ciclo hidrolgico. Consiste en la cada del agua lquida o slida. Se produce cuando el vapor de agua se condensa en la Atmsfera originando las nubes. Cuando la condensacin se produce a una temperatura superior a 0C la precipitacin es lquida (lluvia); y cuando ocurre a una temperatura inferior a 0C la precipitacin es slida (nieve o granizo).

Las precipitaciones pueden medirse con el Pluvimetro.

Las lluvias se clasifican en: - Lluvia frontal o ciclnica: es causada por una masa de aire caliente que pasa por encima de una montaa de aire fro, o que es levantada por una cua de aire fro. - Lluvia orogrfica, o de relieve: es causada al ser forzada la masa de aire a ascender a niveles ms fros cuando tropieza con tierras altas situadas en su trayecto. - Lluvia por conveccin: puede producirse cuando el aire calentado (y por tanto ms liviano que el aire que lo rodea) se eleva por s solo, se expande y se enfra.

TEMPERATURA EFICAZLa temperatura de los locales donde se realicen trabajos sedentarios propios de oficinas o similares estar comprendida entre 17 y 27 C. Las temperaturas de los locales donde se realicen trabajos ligeros estarn comprendidas entre 14 y 25 C. La humedad relativa estar comprendida entre el 30 y el 70 por 100, excepto en los locales donde existan riesgos por electricidad esttica en los que el lmite inferior ser el 50 por 100. Efectos de las temperaturas extremas sobre el organismo. Cuando la temperatura es baja, el calor cedido al medio ambiente es superior al calor recibido o producido por el metabolismo; entonces, el organismo se enfra, desencadenando mecanismos de defensa frente a la hipotermia. Esta, a su vez, provoca: 11

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Malestar general. Disminucin de la sensibilidad. Confusin, torpeza y prdida de coordinacin. Congelacin de miembros del cuerpo (orejas, pies, manos). Disminucin de la destreza manual. Prdida de la concentracin. Coma: la muerte se produce cuando la temperatura interior es inferior a 28 C. Cuando la temperatura es lata el calor cedido por el organismo al medio ambiente es inferior al calor recibido o producido por el metabolismo; entonces, el organismo aumenta su temperatura desencadenando mecanismos de defensa frente a la hipertermia a travs, fundamentalmente, de la vaso dilatacin sangunea, activacin de las glndulas sudorferas o aumento de la circulacin perifrica. Las consecuencias de la hipertermia adoptan distintas manifestaciones: Trastornos psiconeurticos. Trastornos de la piel: erupciones cutneas y quemaduras. Trastornos sistemticos: calambre por calor, agotamiento por calor. Prdida de fuerza. Deficiencia respiratoria. Deshidratacin. Desalinizacin. Golpe de calor. Una cita no debe faltar sobre ciertos factores que reducen los efectos de los mecanismos de defensa frente al calor y el fro, como las infecciones en general, el alcohol, la fiebre, la edad y el peso.

BALANCE TERMICO HUMANO Y CONFORTEl balance trmico tiene que mantenerse para la supervivencia en lmites estrechos y el confort se encuentra en un rango mucho mas estrecho. El equilibrio se logra en presencia de elementos y factores diversos como la temperatura del aire, la temperatura de las superficies circundantes, la produccin de calor, el efecto de aislamiento de la ropa, etc. Cuando el cuerpo est en equilibrio trmico, la persona no reconoce las condiciones del medio, no siente ni fro ni calor, lo cual le permite realizar cualquier actividad sin molestia alguna. La Arquitectura tiene que crear ambientes favorables para la recuperacin de la fatiga diaria. La respuesta trmica del organismo humano al medio trmico no depende slo de la temperatura del aire. La temperatura del aire, la radiacin, la humedad y el movimiento del aire producen efectos trmicos y deben considerarse simultneamente para predecir las reacciones del organismo. Antes de valorar los efectos de los factores climticos hay que hacer un breve examen de los procesos trmicos del cuerpo humano. Para una persona que est realizando un trabajo sedentario, si la temperatura de las superficies que rodean al cuerpo y la temperatura del aire son iguales y tiene un valor de 18C, la humedad relativa est entre 40 y 60% y la velocidad del aire es menor de 0,25 m/s, el cuerpo puede liberar el calor sin dificultad Para ese mismo tipo de trabajo, si la temperatura del aire se eleva a 30C y las temperaturas superficiales que le rodean son an ms altas y tambin la humedad relativa del 12

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aire se eleva a 90%, ocurre que el aire toma humedad de la piel pero la capa prxima a la piel se satura, el aire en movimiento desplaza esta capa de aire saturado y contina la evaporacin. Si la temperatura del aire se eleva a 37C y la humedad relativa a 100%, el movimiento del aire causar molestias. Esta situacin ocurre poco, generalmente los ndices altos de humedad estn acompaados de temperaturas del aire menores que la temperatura de la piel y viceversa, temperaturas elevadas estn generalmente acompaadas de humedad relativa baja. Si las temperaturas del aire y de las superficies que rodean al cuerpo son mayores que la temperatura de la piel y la velocidad del aire es menor de 0,25 m/s y con una humedad relativa de 100 %, se produce sudoracin profusa pero sin evaporacin y hay ganancia de calor por conveccin y radiacin. Por confort trmico se entiende una situacin en la que el sujeto no experimenta ninguna sensacin trmica, en otras palabras, no experimenta sensacin de calor ni de fro. Se trata, por tanto, de evaluar sensaciones, con la carga subjetiva que ello comporta, y, por tanto, no es de extraar que entre las herramientas de estudio y anlisis se incluyan las encuestas. Tambin estos componentes subjetivos implican que los resultados siempre tendrn la forma de definicin de situaciones en las que un porcentaje ms o menos elevado de individuos consideran que es confortable, con la consecuencia, asumida desde el principio, de que es imposible alcanzar la unanimidad entre todo un colectivo respecto a la confortabilidad de una situacin. La zona de confort Los lmites de temperatura que puede resistir el ser humano se encuentra en los 50C (insolacin) y 0C la congelacin. El punto de confort se establece en la media de la temperatura corporal y los extremos de la resistencia humana, es decir si la temperatura corporal es de 36 a 36.5C y el punto de congelamiento es de 0C y el de insolacin de 50 C se estima que la temperatura de confort se encuentra entre los 21 y 27 C con humedad relativa entre 40 y 60% de humedad y velocidad del viento de 15m/min. Tambin es necesario considerar que no todos los humanos tienen la misma capacidad de adaptacin, por ejemplo en Nicaragua las personas que viven en las costas tienen mucho ms tolerancia a la humedad o al calor, mientras tanto las personas de climas fros y zonas altas se han adaptado mejor al fro. Sin embargo aunque exista cierta capacidad de adaptacin el ser humano desde sus orgenes ha buscado tener un umbral de comodidad y sobre todo de seguridad, as pues aunque en la costa la gente pueda soportar las altas temperaturas es necesario acondicionar los espacios para garantizar una mayor calidad de vida. Los elementos principales que afectan al confort humano son: Temperatura del aire Radiacin solar Movimiento del aire Humedad

Condiciones para alcanzar confort trmico El cuerpo humano se puede considerar como una mquina trmica que intercambia energa con su entorno, en forma de calor y humedad. Se alcanza el confort trmico, slo si hay equilibrio entre el calor producido por el metabolismo y las diferentes formas de disipacin. Estas son:

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Transferencias conductivas, por contacto entre el cuerpo y otros slidos: por ejemplo, los pies con el suelo, o la mano con una mesa. Esas transferencias son de poca importancia, en general.

Transferencias convectivas: piel, ropa, o circulacin de aire en los pulmones. Transferencias por radiacin desde la piel o la ropa, hacia el entorno. Transferencias latentes debido a los procesos de respiracin, o evaporacin-transpiracin.

Criterios de confort Se considera que existe confort trmico, cuando se dan simultneamente las dos siguientes condiciones: Equilibrio trmico global La produccin de calor del cuerpo humano es igual a la emisin de calor hacia el entorno. Con potencias frigorficas normales y una regulacin de temperatura adecuada, la obtencin del equilibrio trmico global no presenta dificultad. Este mismo criterio, en la prctica, se usa tanto para la previsin del consumo de energa, como para la verificacin formal de las condiciones de confort. Confort trmico local El individuo no siente en ninguna parte de su cuerpo, ni calor ni fro desagradable. Las causas de incomodidad (corrientes de aire, efectos de pared, etc.) son mltiples, constituyen el segundo criterio, el cual en la prctica, necesita estudios ms profundos. CONDICIONES AMBIENTALES QUE INFLUYEN EN EL CONFORT Temperatura La temperatura seca del aire es la temperatura a la que se encuentra el aire que rodea al individuo. La diferencia entre esta temperatura y la de la piel de las personas determina el intercambio de calor entre el individuo y el aire, a este intercambio se le denomina intercambio de calor por conveccin. Tambin existe el intercambio de calor por radiacin entre unas y otras superficies del ambiente (piel, mquinas, cristales, paredes, techos, etc.), que hace que, por ejemplo, pueda ser agradable estar en una casa en la que la temperatura es de 15 C, pero sus paredes estn a 22 C. Si la temperatura de la piel es mayor que la temperatura radiante media, el cuerpo cede calor por radiacin al ambiente; si es al revs, el organismo recibe calor del medio. Humedad La humedad es el contenido de vapor de agua que tiene el aire. El mecanismo por el cual se elimina calor del organismo es a travs de la transpiracin. Cuanta ms humedad haya, menor ser la transpiracin; por eso es ms agradable un calor seco que un calor hmedo. Un valor importante relacionado con la humedad es el de la humedad relativa, que es el porcentaje de humedad que tiene el aire respecto al mximo que admitira. MEDIDAS PREVENTIVAS Mediante un sistema adecuado de climatizacin del aire (a travs de electricidad, agua caliente, vapor, agua fra o lquidos refrigerantes) se debe crear un clima interior confortable para la 14

ACONDICIONAMIENTO AMBIENTAL NATURAL UNIDAD

I

mayora de los ocupantes de un espacio, de manera que se pueda calentar el aire en la estacin fra y refrigerar durante la clida. Tambin es importante formar al trabajador sobre el empleo adecuado de la ropa de trabajo y concienciarles respecto a que trabajar exponindose a altas o bajas temperaturas puede entraar riesgos. Igualmente, se debe formar a los trabajadores sobre la deteccin de los sntomas y signos de la exposicin a temperaturas extremas de determinados trabajos. Sobre la fuente de calor Apantallamiento de los focos de calor radiante (hornos, motores, etc.), utilizando en cada caso las medidas ms adecuadas. Sobre el ambiente trmico Dotar al local de una ventilacin general que evite el calentamiento del aire, aumentando, si fuese preciso, la velocidad del mismo. Esta ventilacin puede ser de tipo natural o forzada por medio de ventiladoresextractores. Utilizar sistemas de extraccin localizada en actividades en que se genere vapor de agua, con el fin de evitar el aumento de la humedad del aire. En el caso de temperaturas fras se pueden utilizar chorros de aire caliente, aparatos de calefaccin por radiacin o placas de contacto calientes.

BIBLIOGRAFIA Manual de estudios Ambientales Arq. Jos A. Miln Prez Bienestar trmico humano Arq. E. Mayorga Navarro Confort trmico y tipologa arquitectnica en clima clido hmedo. Tesina Universidad Politcnica de Catalua

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