bioclimatica 3

INSTITUTO NACIONAL DE DESARROLLO Y CAPACITACION PROFESIONAL

GUÍA DE VARIABLES BIOCLIMÁTICAS Y SU RANGO DE FLUCTUACIÓN

PARA OBTENER CONDICIONES DE CONFORT DOMÉSTICO.

INTRODUCCIÓN

Hay un interés creciente en definir una normatividad en relación con

diferentes aspectos del ambiente que se debe lograr al interior de la vivienda.

Este interés surge por tres factores que son cada vez más determinantes en

la vida de las personas, a saber: salud, confort y uso racional de la energía.

La importancia de estos factores depende del ambiente exterior de la

vivienda, esto es, del clima en el que ésta se halla.

El factor salud, de por sí muy complejo, define en primera instancia una

buena cantidad de variables al interior de la vivienda, que tienen relación con

las funciones vitales esenciales y obvias en los seres humanos, como son la

temperatura, la aireación, la humedad relativa, la iluminación y el ruido. Se ha

identificado una buena cantidad de enfermedades en los seres humanos,

directamente relacionadas con esas variables. Sin embargo, a medida que

avanza el conocimiento sobre enfermedades, en especial las que tienen que

ver con la psiquis, aparecen interrogantes sobre otras variables tales como

espacio (área por persona o volumen por persona), sobre la interacción

vivienda- dispositivos tecnológicos, vivienda-suministros-consumo (agua,

energía, información etc) que al parecer, deberán empezar a ser tenidas en

cuenta en el diseño de la vivienda como elementos de importancia en

relación con la prevención de enfermedades.

El factor confort, desde luego, íntimamente relacionado con el anterior, pero


de fronteras diferentes, incide sobre las mismas variables en el sentido de

que las reduce a rangos más precisos en los cuales la mayoría de las

personas expresan bienestar y agrado dentro de la vivienda. Aquí entran en

juego delicadas y complejas interrelaciones entre la actividad metabólica de

los ocupantes de la vivienda y sus

El uso racional de la energía dentro de la vivienda está influenciado por los

anteriores, ya que si la vivienda per se, no brinda condiciones de confort u

ofrece condiciones poco saludables, el usuario en la medida de sus

posibilidades, debe recurrir a instalaciones adicionales que le permitan lograr

el confort o al menos disminuir factores de riesgo para la salud.

El ambiente exterior en el que se halla la vivienda, determinará el diseño que

aproxime las diferentes variables climáticas a las condiciones requeridas en

su interior. El diseño involucra aspectos tan variados que, entre otros, van

desde el paisaje (en parte definido por el clima), la ubicación, la orientación,

pasando por el tamaño, la distribución espacial interior de la vivienda, los

materiales, hasta llegar a instalaciones y acabados, todo con un sentido de lo

estético y de lo social.

Ante tan gran cantidad de variables y factores, surgen no menos

interrogantes al respecto de, cómo idear un programa de normativas para

aplicar al concepto de vivienda?, Cuál sería el alcance de tal programa?, por

dónde comenzar?, Hasta qué nivel de especificidad se puede o se debe

llegar?

Un razonable (y casi obvio) punto de partida es definir qué evaluar y cómo

evaluar en los espacios interiores de la vivienda, de acuerdo a un específico

marco de referencia.


El marco de referencia queda determinado por los factores de salud, confort

y uso racional de la energía; entre otros, estos factores están involucrados

en la base de lo que define el concepto más general de calidad de vida de

las personas.

Qué evaluar y cómo evaluar? Desde comienzos del siglo XX, se han

realizado muchas investigaciones en las que han estado involucrados

arquitectos, físicos, ingenieros, médicos y una gran variedad de otros

profesionales, para determinar de una manera confiable y con rigor científico

las variables que deberían evaluarse y su respectiva metodología. Hoy en día

se dispone de un buen conocimiento acerca de qué medir, con qué medir,

cómo medir y varios criterios de evaluación, para ser aplicados en los

espacios en que desarrolla su actividad el ser humano.

Dada la gran diversidad de condiciones ambientales y climáticas que se

presentan en el planeta, resulta necesario establecer algunos rangos

paramétricos en los cuales se enmarca la clasificación del clima. Este tema

también ha sido abordado desde hace más de cien años y se observa que no

puede haber una única clasificación aplicable a todas y cada una de las

regiones del planeta. Concretamente, para Peru, por su condición orográfica,

por su unión a dos océanos, por sus características hidrográficas especiales,

por la presencia de las selvas y por una buena variedad de circunstancias, la

clasificación climática es un tanto compleja debido al amplio espectro de

microclimas. Sin embargo, ya se han desarrollado muchos trabajos por

parte de arquitectos en los que hacen propuestas arquitectónicas para

diferentes climas.

A continuación se presenta una serie de especificaciones y recomendaciones

relacionadas con la determinación de variables bioclimáticas y su aplicación


a vivienda de clima frío Peruano

1. OBJETO:

Establecer las variables bioclimáticas y su rango de fluctuación en el interior

de las viviendas tendientes a evaluar las condiciones de confort de sus

usuarios. Las variables bioclimáticas que se estudiarán son: temperatura

interior (índice de Temperatura de Bulbo Húmedo y Globo, o índice WBGT de

su sigla en idioma inglés), humedad relativa, ventilación e iluminación. Se

realizará una aplicación a clima frío de Peruano

Cubre los rangos de dichas variables para el desarrollo de las actividades

típicas que tienen lugar en la vivienda dentro del marco de referencia de la

salud, el confort y el uso racional de la energía, independientemente de

consideraciones estéticas y socioeconómicas. No involucra las condiciones

que se deben tener en cuenta para el desarrollo de actividades de

producción o de tipo laboral. Tampoco involucra condiciones ni

recomendaciones de diseño, cálculo de estructuras, uso de materiales,

métodos constructivos, ni de estilo o tendencias arquitectónicas, así como

tampoco se involucran elementos de control, dispositivos o instalaciones para

mantener dichas variables.

2. REFERENCIAS NORMATIVAS:

Las siguientes publicaciones referenciadas son indispensables para la

aplicación de este documento. Para referencias fechadas, se aplica

únicamente la edición citada. Para referencias no fechadas, se aplica la

última edición del documento referenciado.


3. DEFINICIONES:

3.1 Adaptación climática: para referirse al hecho de que una persona en un

determinado clima desarrolla un régimen metabólico normal tanto para su

actividad laboral como el propio para su descanso, sin afectar su confort o su

salud. Una persona no adaptada o aclimatada debe desarrollar un régimen

metabólico anormal, lo cual ocurre hasta que se adapta. Ello puede tomar

días o semanas.

3.2 Arquitectura Bioclimática: aquella que permite el máximo acercamiento

de las condiciones climáticas exteriores, a los valores en que el hombre, en

función de su actividad metabólica, encuentra su equilibrio energético.

Describe las edificaciones con ambientes interiores próximos al confort con

un margen de variación de condiciones climáticas exteriores amplio, sin

recurrir al acondicionamiento mecánico. Cuando éste sea requerido solo

emplea una cantidad de energía reducida. En otras palabras, se pretende

conseguir la justa relación entre Clima, Hombre y Arquitectura.

3.3 Asoleamiento: Conjunto de cálculos, técnicas gráficas representativas y

experimentales que se constituyen como cuerpo metodológico para el

estudio de la trayectoria aparente del sol en la bóveda celeste y determinan,

cuantifican e ilustran, la cantidad de radiación solar que incide de manera

directa e indirecta sobre un objeto. El Sombreamiento es la aplicación de

estas mismas herramientas con el fin de proporcionar sombra a un objeto,

lugar o espacio.

3.4 Bioclimático: referido a la vivienda bioclimática, es el hábitat que


intermedia entre el hombre y el medio ambiente exterior.

3.5 Candela: 1/60 de la intensidad de la radiación de un cuerpo negro

emergiendo de 1 cm2 a la temperatura del punto de solidificación del platino

(2042 K).

3.6 Climatización natural: conjunto de estrategias que sin la necesidad de

máquinas o consumo energético crean y/o ayudan a mantener los recintos

habitables y dentro de las condiciones ambientales necesarias para

proporcionar la comodidad de quienes las ocupan.

3.7 Habitabilidad: la medida del grado con el cual un ambiente determinado

promueve el bienestar, la productividad y el comportamiento deseado en

cierta situación de sus ocupantes.

3.8 Inercia térmica: tiempo requerido para que los cambios de temperatura

en el ambiente exterior de las paredes sea registrado en su cara interior.

3.9 Insolación: radiación solar que llega a una superficie en un periodo de

tiempo. Se expresa en kilovatio-hora por metro cuadrado (kWh/m2).

3.10 Lúmen: es la unidad de flujo luminoso. Es igual al flujo luminoso a

través del ángulo sólido unitario (steradian) desde una fuente puntual de 1

candela. El equivalente aproximado con el vatio en radiación luminosa es 1

vatio = 680 lumenes.

3.11 Metabolismo: conjunto de transformaciones químicas por las que los

alimentos se degradan, absorben y transforman en productos complejos o en

otros más simples, con liberación de energía. La producción total de calor

metabólico puede dividirse en metabolismo basal y metabolismo muscular.


3.12 Metabolismo basal: metabolismo que tiene lugar sin aportación o gasto

energético, es decir, la producción de calor de los procesos vegetativos y

automáticos que son continuos.

3.13 Metabolismo muscular: la producción de calor de los músculos

mientras llevan a cabo trabajo controlado de manera consciente.

3.14 Recurso solar: cantidad de insolación que recibe un lugar o región. Se

expresa kWh/m2 por día. Su expresión es más completa cuando se hace

referencia a la calidad de esa insolación.

3.15 Rapidez metabólica: la rapidez de producción de energía en procesos

metabólicos. Cada actividad humana implica una tasa o rapidez metabólica.

Se expresa en vatios (W).

3.16 Termómetro de globo: o termómetro de esfera es el instrumento

compuesto por, a) una esfera hueca de cobre, cuyo diámetro es de 15 cm,

con recubrimiento o pintura negro mate y b) un termómetro cuyo sensor se

ubica en el centro del globo y que tiene una exactitud de ± 0,5 oC.

3.17Temperatura de bulbo húmedo: es la lectura de un termómetro cuyo

sensor se halla cubierto por un tejido humedecido en agua (absorbente y

capilar, gasa, por ejemplo), cuando ha llegado al equilibrio con el ambiente

que lo rodea.

3.18 Temperatura de bulbo seco: es la lectura normal de un termómetro

cuyo sensor se haya en equilibrio con el ambiente que lo rodea. Coincide con

el concepto de temperatura ambiental.

3.19Temperatura de globo: es la temperatura medida con el termómetro de

esfera o globo.


3.20Tensión por calor o stress térmico: es la modificación fisiológica o

patológica en una persona, consiguiente a una sobrecarga de calor. Pueden

ocurrir entre otros efectos, aumento de la frecuencia del pulso y de la

temperatura corporal, sudoración, etc.

3.21 Zona de confort: El intervalo de condiciones ambientales al interior de

la vivienda dentro del cual se establece un equilibrio adecuado entre

metabolismo del cuerpo y la actividad desarrollada por las personas, de

manera, que éstas sienten bienestar. Debido a que intervienen parámetros

tales como edad, género, talla y otros de tipo cultural, se ha aceptado que el

intervalo de confort puede establecerse estadísticamente por aquel en que al

menos el 80% de las personas se sentirían cómodas. Comúnmente, se

indica en diagramas bioclimáticos.

4. ASPECTOS TÉCNICOS:

4.1. CARACTERÍSTICAS Y CONDICIONES GENERALES

Conjunto de variables que definen la zona de confort.

Esta especificación determina los rangos de variables bioclimáticas que se

deberían lograr al interior de la vivienda con el propósito de suministrar

condiciones favorables a la salud y límites adecuados de confort a sus

moradores con uso racional de la energía.

Las variables a las que se refiere esta especificación son: índice WBGT,

humedad relativa, ventilación e iluminación.

Con esta especificación se establecen los límites dentro de los cuales se


deberían mantener dichas variables en el interior de la vivienda para que sus

moradores encuentren permanentemente condiciones de habitabilidad,

desarrollando las actividades propias y pertinentes a las funciones de la

vivienda. Esto implica que debería tenerse en cuenta el hecho de que los

ocupantes de la vivienda presentan diferencias metabólicas concomitantes

con género (sexo), edad, talla (peso) y también diferencias en costumbre y

cultura, tales como el tipo de vestimenta y las actividades rutinarias de las

personas en la vivienda.

Debido a la gran cantidad de variables de tipo climático, antropogénico,

biológico, fisiológico y a las complejas relaciones entre ellas, los límites que

se establecen deberían ser adecuadamente razonables.

4.1.2. Condiciones de acotamiento de límites en las variables

bioclimáticas

Las condiciones de acotamiento de límites deberían involucrar aspectos tales

como:

a) Ser compatibles con las características e intermitencia de las variables

climáticas (estacionalidad de corto y largo plazo) y ambientales.

b) Pertinencia y coherencia en cuanto a disponibilidad de materiales y costos

de la vivienda. No pueden ser tan estrechos o rígidos que eliminen

posibilidad económica a la vivienda.

c) Las condiciones relativas a las personas en cuanto a edad, género, raza,

morfología, determinantes de diferencias en tasas metabólicas. Se asume


que los ocupantes de la vivienda son personas sanas en capacidad de

desarrollar sus actividades normales en el interior de la vivienda.

d) Al determinar el grado de confort y la habitabilidad no debería ser

necesario realizar medidas individuales al interior del cuerpo humano,

como por ejemplo, la temperatura interior o la tasa metabólica.

e) Debería asumirse que las personas que ocupan la vivienda en la cual se

miden las variables bioclimáticas son personas adaptadas climáticamente

(o aclimatadas) a la zona en la que se halla la vivienda.

f) No se incluyen factores que podrían cambiar los límites de las variables

bioclimáticas como la realización dentro de la vivienda de actividades de

producción o trabajos diferentes a los de la función de la vivienda.

g) Debería considerarse que todas las variables que componen el conjunto

bioclimático, así como las interdependencias entre ellas, deberían guardar

coherencia para asegurar un desempeño permanente y con mínimo

consumo de energía por parte de instalaciones adicionales.

4.1.3. Descripción general de las variables

4.1.3.1. Índice WBGT

Puesto que la actividad metabólica de los ocupantes de la vivienda está en

estrecha relación con las sensaciones de confort y con eventuales

condiciones de salubridad, se supone que deberían realizarse medidas al

interior del cuerpo humano (como temperatura interior, consumo de energía,

generación de calor etc.), para correlacionarlas con las propias del ambiente


interior de la vivienda y determinar mediante indicadores el grado de confort.

Debido a que no es práctico estar realizando medidas al interior del cuerpo

humano cada vez que se requiera conocer el desempeño de variables

bioclimáticas, por extensos y permanentes trabajos que se han realizado

desde 1923 en varios lugares del mundo, se propusieron diferentes

indicadores que correlacionan las interacciones entre el ambiente, la rapidez

metabólica y la salud de las personas. Uno de estos indicadores es el de

temperatura de globo y bulbo húmedo (TGBH sigla en español o WBGT sigla

del idioma inglés)

El índice WBGT se expresa en oC y se define como:

a) para condiciones de campo con carga solar:

WBGT = 0,7 (Temp. Bulbo húmedo condición natural) + 0,2 (Temp. Globo) +

0,1 (Temp. Bulbo seco)

b) para condiciones de recinto interior o de campo sin carga solar:

WBGT = 0,7 (Temp. Bulbo húmedo condición natural) + 0,3 (Temp. Globo)

Puesto que la temperatura de bulbo húmedo para condiciones naturales

involucra la humedad ambiental que tiene que ver con los procesos de

evaporación del sudor del organismo, y la temperatura de globo, que se

correlaciona con la rapidez de respuesta del organismo ante la variación de

la temperatura ambiental


WBGT señala qué tan favorable es la condición ambiental para el

desempeño térmico del organismo humano. El índice WBGT es entonces,

una mezcla de variables ambientales que están íntimamente relacionadas

con los procesos metabólicos del cuerpo.

La interrelación del índice WBGT con la rapidez metabólica generada por la

actividad que desarrolla el cuerpo humano, se ha establecido en la forma que

se observa en el gráfico de la Figura 1 El gráfico muestra en curva continua

el límite o frontera por debajo del cual debería estar la condición ambiental,

cuando una persona adaptada a un cierto clima realiza una actividad en

dicho ambiente; en curva de trazos está la frontera por debajo de la cual

debería encontrarse una persona no aclimatada que desarrolla una actividad.

Si se sobrepasan esos límites, la persona queda expuesta a entrar en riesgo

de ¨tensión por calor¨ o ¨stress térmico¨.


En la anterior figura se entiende desarrollado en actividades humanas. La

curva continua señala el límite a partir del cual puede existir riesgo para la

salud de una persona aclimatada que realiza la actividad por un lapso de 1

hora.

Para determinar el índice WBGT, debería entonces disponerse de medidas

simultáneas de temperatura de bulbo húmedo, de temperatura de globo y de

temperatura de bulbo seco.

4.1.3.2. Humedad Relativa

La humedad relativa que no es otra cosa que la relación entre la presión

parcial del vapor de agua existente en el aire a una determinada temperatura

y la presión parcial del vapor de agua en saturación a la misma temperatura,

tiene consecuencias en las sensaciones de bienestar de las personas en un

determinado ambiente. La humedad relativa se expresa en valores que

varían entre 0 y 1 o sencillamente en valor porcentual, entre 0 y 100%.

La presión parcial del vapor de agua es directamente proporcional con el

contenido absoluto de vapor en el aire (expresado en gramos de vapor por

metro cúbico de aire , g/m3) y es función de la temperatura del aire o

ambiental. En la Figura 2se muestra la relación entre humedad relativa, la

humedad absoluta y la temperatura ambiental o del aire.


En la práctica, en ambientes ocupados por el hombre los valores pueden

oscilar entre aproximadamente 20 y 95%. Si la humedad relativa ambiental

es baja, el proceso de evaporación del sudor del cuerpo humano es más

efectivo ya que al facilitar la pérdida de calor por evaporación del agua de la

piel (sudor), estimula la transpiración desde el interior.

Este proceso físico en la piel tiene consecuencias en el proceso de liberación

de calor metabólico y por ello, esta variable bioclimática se interrelaciona con

el índice WBGT, siendo determinante en la sensación de confort o desagrado

con el ambiente. Así, si un ambiente es caliente y además húmedo, la piel de

una persona en dicho medio no puede disipar suficiente calor corporal por

evaporación, lo que se traduce en sensación de bochorno y malestar,

estimulando a la persona a buscar ventilación. La sensación de malestar es

aún mayor si la persona desarrolla alguna actividad que demanda mayor

rapidez metabólica.

Al interior de la vivienda pueden lograrse valores de humedad relativa

diferentes a los que rodean a la vivienda misma, por aplicación de varias

estrategias y métodos que tienen que ver con el diseño bioclimático y/o con

instalaciones apropiadas para tal fin. La humedad relativa se mide con

higrómetros debidamente calibrados o con psicrómetros.

4.1.3.3. Ventilación

Se refiere al movimiento del aire en un recinto o espacio arquitectónico con


tres posibles propósitos, a saber: a) renovar el aire usado y por supuesto

contaminado por las personas que ocupan el espacio, o por otros factores

como transpiración de alimentos o su cocción, o simplemente por olores de

diferente origen, b) contribuir a regular la temperatura del recinto y c)

contribuir a regular la humedad relativa del espacio interior.

El aire puro normalmente tiene un contenido en volumen de 20,95 % de

oxígeno y de aproximadamente, 0,04 % de anhídrido carbónico (CO2). En la

respiración de los seres humanos, el oxígeno llega al interior del organismo

por el sistema respiratorio y es utilizado para producir oxidación en los

procesos metabólicos, en los cuales además se genera anhídrido carbónico;

cuanto mayor es la rapidez metabólica, mayor la demanda de oxígeno y

mayor la generación de CO2. El aire expirado contiene 16,3 % de oxígeno y

4,5 % de CO2 , pero además, sale saturado, por lo cual, en el interior de un

recinto ocupado por personas, la humedad relativa aumenta con el tiempo de

permanencia; si el recinto está cerrado, el nivel de oxígeno en el aire

disminuye y aumenta el de CO2. Si no hay ventilación y se permite que el

proceso continúe, al llegar a niveles de oxígeno en el aire de 12 % y de 3 a 5

% de CO2, se tiene una situación de riesgo para la salud de las personas, sin

contar claro está, con la simultanea generación de bacterias y

microorganismos, además de olores y gases.

La ventilación también es necesaria cuando se requiere afectar la

temperatura de un ambiente interior. En este proceso se estimula la

transferencia o intercambio de calor por convección, proceso que puede

ocurrir de manera natural (incluido el aporte de ventanas y persianas) o

forzadamente, con accesorios mecánicos. El límite de la ventilación al

estimular flujos de aire lo determina la velocidad que éste adquiere, pues no

es conveniente llegar a valores que incomoden a los ocupantes de la vivienda

o de un recinto.


Finalmente, puesto que la respiración de las personas incrementa la

humedad relativa del ambiente, se hace necesario que haya ventilación para

que el aire húmedo sea reemplazado por aire menos húmedo. De otro lado,

en climas muy húmedos (o por el contrario, muy secos) se puede adoptar

estrategias de diseño bioclimático o de instalaciones para regular la humedad

mediante corrientes de aire tratadas apropiadamente.

La ventilación se puede expresar en m3 de aire por hora, o también en

cambios de aire (volumen del recinto) por hora, y se mide con anemómetros.

4.1.3.4. Iluminación

Puesto que la visión es quizá, el medio más importante de interacción del ser

humano con el ambiente, es necesario que la variable bioclimática ¨luz¨ se

ubique en valores tales que suministre al órgano de la visión la mejores

características posibles al interior de la vivienda. Estas características se

refieren a:

a) Composición espectral: la luz disponible al interior de la vivienda debería

aproximarse a los contenidos espectrales a los cuales el ojo humano es

sensible. Por ello, si la luz disponible al interior es luz natural (proveniente

del sol), se tiene la mejor correlación espectral. En la Figura 3 se muestra

la curva promedio de sensibilidad espectral del ojo humano sano, también

llamada curva estándar de luminosidad. Si la fuente de luz no es natural,

es deseable que su composición espectral de emisión contenga la mayor

cantidad posible de longitudes de onda a las que el ojo humano es

sensible. Esta misma composición está definiendo el color de la luz

disponible.


Para determinar la composición espectral se debería utilizar un espectro-

radiómetro, o en su defecto, un piranómetro con filtros que permitan medir

la intensidad de las diferentes componentes espectrales en el rango

visible.

Intensidad luminosa: definida como la energía por unidad de área y por unidad

de tiempo que incide sobre una superficie (W/m2). Esta energía se refiere a la

energía en el rango de las longitudes de onda visibles, por lo cual se define

una unidad de intensidad luminosa como el lúmen sobre metro cuadrado, que

equivale a 1 lux, (1 lúmen/m2 = 1lux). Una potencia luminosa de 1 W = 680

lúmenes.

Composición cenital- reflejada-directa: este parámetro indica la intensidad de la

luz en sus aportes de luz difusa o cenital que llega desde la atmósfera a través

de ventanas, más la componente de luz reflejada desde el exterior por el suelo,

edificios y árboles a través de la misma ventana, más la componente de luz

directa que llega procedente del sol. La medida de este parámetro es bastante

compleja, pero se puede realizar con piranómetros para medir intensidad total,

intensidad difusa y con un pirheliómetro para medir la radiación directa.

Este parámetro se puede medir con un fotómetro debidamente calibrado, cuyo

sensor, de preferencia debería ser de sulfuro de cadmio, el cual tiene una

respuesta espectral muy similar a la del ojo humano.

Curva estándar de luminosidad


Puesto que la iluminación se logra con radiación electromagnética, ésta

aporta energía al interior de la vivienda, energía que termina convertida en

calor, por lo tanto influye en las condiciones ambientales como la temperatura

y sus asociadas.

4.1.4. Criterios para establecer límites

4.1.4.1. Indice WBGT

El acercamiento a los propósitos que persigue esta guía conduce a que se

tengan en cuenta las recomendaciones consignadas en ¨Valores Límite

Umbral para Substancias Químicas y Agentes Físicos de la American

Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH)¨Categorías en la

carga de trabajo en la vivienda: la carga total de calor está determinada por

el calor producido por el cuerpo más el calor ambiental. Por ello, si se realiza

trabajo en condiciones de ambiente muy caliente, debería establecerse la

categoría de la carga de trabajo en la actividad doméstica y debería

contrastarse el límite de exposición al calor contra el estándar aplicable, con

el propósito de garantizar al ocupante u ocupantes de la vivienda las

condiciones de confort.

Hay consenso en establecer las categorías de carga de trabajo en liviano,

moderado y pesado, según los siguientes referenciales:

a) Trabajo liviano: el que demanda una rapidez metabólica de hasta

aproximadamente 233 W (equivalente a 200 kcal/h) que correspondería a

actividades tales como las que requieren movimiento suave de manos y

brazos, o estar sentado o erguido manipulando delicadamente una

máquina o un computador.

b) Trabajo moderado: el que demanda una tasa metabólica entre 233 W y


410 W (o entre 200 kcal/h y 350 kcal/h, aproximadamente) como caminar

realizando algún esfuerzo (empujando o jalando), en lo que podría estar

incluido, barrer o trapear, mover una aspiradora o una brilladora.

c) Trabajo pesado: con tasa metabólica entre 410 W y 580 W (o entre 350

kcal/h y 500 kcal/hr) se refiere a actividades que implican golpear o

empujar fuerte; definitivamente, no contempladas como actividad

doméstica.

Al comparar estas categorías con el gráfico de la Figura 1 se observa que el

rango saludablemente tolerable según el índice WGTB, es relativamente

amplio. Sin embargo, en los climas cálidos o cálido-húmedos, dependiendo

de la actividad que se desarrolle, se acercaría fácilmente a esa frontera.

Existen sin embargo, otros factores que establecen diferencias, importantes

en algunos casos, algo más que sutiles en otros, pero que en ciertas

situaciones deberían ser considerados. Por ejemplo, el vestido que usen las

personas dentro de la vivienda marca diferencias notables, las que pueden

involucrarse en correcciones al índice WBGT.

Se acepta que la temperatura confortable en la piel humana está alrededor

de los 34 oC, temperatura que puede mantenerse al usar vestimenta

apropiada, dependiendo de las condiciones ambientales y de la actividad que

se realice. Por esto, se ha visto la necesidad de definir la unidad de vestido

como clo, unidad que corresponde al valor del aislamiento del vestido que

una persona promedio requiere para sentirse cómoda en un ambiente de 21 oC, con movimiento de aire de 0,1 m/s y humedad relativa por debajo de 50

%. Esta unidad de aislamiento corresponde a un intercambio de calor de 6,45

W/m 2 por radiación y convección, por cada grado centígrado de diferencia

entre la piel y la temperatura ajustada de bulbo seco.


En la Tabla 1 se muestran los grados centígrados de corrección al índice

WBGT por efecto del vestido.

Tabla 1 Corrección al índice WBGT por efecto del vestido.

TIPO DE VESTIDO

VALOR EN UNIDADES

CLO

CORRECCIÓN

WBGT

Vestido ligero de verano 0,6 0

Vestido completo en

algodón o 1,0 -2

similar a ropa de trabajo

normal

Vestido completo para

invierno 1,6 -4

Vestido permeable

contra agua 1,2 -6

Entre los factores que generan diferencias sutiles se pueden mencionar: la

edad, el género, factores morfológicos del cuerpo, características dérmicas

(como el color) y epidérmicas (como la grasa) y la cultura de alimentación.

Estos factores no se incluirán en esta especificación, pero en conjunto se


asocian a la incertidumbre alrededor de un valor WBGT.

4.1.4.2. Humedad relativa

Si bien, la humedad relativa está involucrada en el índice WBGT, es

conveniente especificar su rango de variación, puesto que contribuye a

categorizar climas y a establecer límites de confort.

Desde el punto de vista de climas existentes en el planeta, los extremos

higrométricos se hayan en los climas cálido-secos en los que varía entre 10

% y 55 %, mientras que en los climas insulares templado-húmedos varía

entre 55 % y casi 100 %.

Desde el punto de vista de la salud, independientemente de la temperatura,

es conveniente que no descienda por debajo de 25 %, pues afecta los tejidos

del sistema respiratorio, en particular de la garganta; tampoco es conveniente

que supere el 85 %, ya que en ocasiones puede llegar a dificultar la

respiración.

Desde el punto de vista del confort, es decir del equilibrio y las interacciones

de las funciones metabólicas en relación con el ambiente exterior, el

acotamiento de la humedad relativa es complejo debido a que entran en

juego las sensaciones individuales y los juicios sujetivos; sin embargo se

acepta que el intervalo de confort fluctúa entre 30 % y 80 %. Se insiste en

que, la evaporación del sudor es función de los movimientos de aire, ya que

un incremento en estos, acelera la renovación del aire en contacto con el

cuerpo, estimulando la evaporación y estableciendo una dinámica alrededor

de la humedad relativa. Obsérvese la Figura 4


En el interior de la vivienda, cada espacio debería presentar homogeneidad

de humedad relativa y evitar gradientes permanentes de humedad relativa

que puedan provocar condensaciones, las cuales, se sabe, establecen el

medio propicio para el desarrollo de colonias de moho, generadoras de

muchos casos de alergias. Este es otro aspecto que interrelaciona la variable

humedad relativa con la ventilación

4.1.4.3. Ventilación

Los límites mínimos de los movimientos de aire están regidos por la

necesidad de la renovación del aire con propósitos de pureza y de regulación

de temperatura y de humedad relativa.

En cuanto a garantizar la pureza del aire al interior de la vivienda, se

recomienda que los recintos según su ocupación ofrezcan al ser

usados normalmente, cambios en su volumen de aire como se

muestra en la Tabla


Tabla 2 Cambios de volumen de aire por hora en recintos de la

vivienda.

DESTINO DEL RECINTO

CAMBIOS DE AIRE POR HORA

(volúmenes/hora)

Sala, comedor, alcobas 1 a 3

Garaje interior 3 a 5

Baños 5 a 8

Cocina 10 a 15

Los límites altos los establecen situaciones de desagrado e incomodidad

generados por la misma rapidez del aire. En la Tabla 3 se establecen valores

de rapidez del aire en relación con sensaciones percibidas.

La rapidez del aire es una fuente de confort en clima caliente y húmedo y a

menudo es la única fuente natural posible, pero en general, el movimiento del

aire tiene una importante influencia en la temperatura resultante. En la Figura

4 se observa el resultado de la investigación que muestra la influencia de las

corrientes de aire en la temperatura resultante del ambiente. Nótese que la

influencia es mayor a medida que la temperatura es más baja. Cuando la

temperatura ambiental es alta (en climas calientes y húmedos) la corriente de


aire contribuye al confort en el sentido de que aumenta el límite superior de la

zona de confort

Tabla 3 Sensación o impacto que genera la rapidez del aire en el interior de

la vivienda.

RAPIDEZ (m/s) SENSACIÓN O IMPACTO

Hasta 0,254 No se percibe

Desde 0,25 hasta 0,51 Agradable

De 0,51 a 1,02

Por lo general, agradable pero se

siente la

corriente de aire

De 1,02 a 1,52

Empieza a sentirse como viento

molesto

Más de 1,52

Puede afectar la salud. Disminuye

la eficiencia en

el trabajo


Caída de Temperatura vs Rapidez del aire

Interacción entre la rapidez de la corriente de viento y las altas

temperaturas, en relación con el confort.

Nota. El sombreado intenso es la zona de confort normal, pero se amplía un

poco hacia arriba al establecer corrientes de aire razonables. El sombreado

menos intenso hacia los lados, es decir en altas y bajas humedades

relativas, indican los límites no muy deseables de esta variable.


4.1.4.4. Iluminación

La iluminación al interior de la vivienda debería adecuarse a los valores

mínimos que demandan las diferentes actividades, con el propósito de no

causar cansancio visual adicional o en el peor de los casos, efectos adversos

permanentes en el órgano de la visión. Aunque se establecen valores

mínimos, también existen límites superiores, ya que intensidades muy altas

también pueden causar daños difícilmente reparables en la retina.

De otro lado, al favorecer la iluminación natural al interior de la vivienda, se

corre el riesgo de afectar significativamente otras variables como la

temperatura interior o la generación de cargas térmicas adicionales sobre los

ocupantes de la misma, particularmente, en climas cálidos. Afortunadamente,

existen estrategias sencillas de diseño que permiten regular la entrada de

radiación solar al interior de la vivienda para amortiguar posibles sobrecargas

solares, sin afectar significativamente la iluminación. En la Tabla 4 se

muestran los valores ya bien aceptados de iluminación para la ejecución de

trabajos típicos en la actividad doméstica.


Tabla 4 Valores de iluminación típicos para actividades

domésticas.

TIPO DE LUGAR O ACTIVIDAD ILUMINACIÓN EN LUX

Puertas de emergencia, escaleras y/o

depósitos 20 a 75

Visión ocasional (espacios interiores) 75 a 150

Corredores y escaleras normales 150 a 200

Trabajo ordinario de detalle medio 400

Para trabajo en el estudio 1500 a 2000

4.2. CONDICIONES EN LAS QUE SE APLICARÍAN LAS VARIABLES

BIOCLIMATICAS

Debe tenerse en cuenta que los propósitos de ésta guía están involucrados

dentro del marco de referencia determinado por los factores de salud,

confort y uso racional de la energía, para ofrecer calidad de vida a las

personas que habitan la vivienda. La vivienda, como barrera entre las

condiciones ambientales internas y controladas, y las externas, no siempre

deseables, debería presentar características particulares determinadas por


el clima. Puesto que el clima es muy variado en el territorio Peruano, es

necesario clasificarlo dentro de las categorías de mayor aceptación.

La tendencia universal para categorizar el clima es básicamente,

estableciendo rangos de temperatura, obtenida por lecturas de bulbo seco.

De las diferentes categorizaciones climáticas térmicas para Peru, las que

más se asemejan y coinciden con la aceptación común, establecen que,

a) clima ecuatorial es el que presenta temperaturas entre 30 °C y 35 oC, que

coincide con la clasificación de ardiente para mayores de 30 oC;

b) clima tropical el que presenta temperaturas entre 24 °C y 30 oC, que

coincide con la clasificación de cálido;

c) clima medio el que presenta temperaturas entre 18 °C y 24 oC, que

coincide con la clasificación de cálido-templado;

d) clima frío el que presenta temperaturas entre 10 °C y 18 oC, que coincide

con la clasificación de frío-templado;

e) clima muy frío con temperaturas entre 4 °C y 10 oC,

f) clima nevado, por debajo de 4 oC.

Sin embargo, la categorización térmica queda incompleta al no considerar

otras variables como la humedad ambiental, pues además un clima cálido

puede ser seco o húmedo, dependiendo de la humedad predominante

estacional o anualmente


. El 9 % del territorio Peruano se halla en zona templada (entre 1000 y 2000

msnm) con temperaturas promedias entre 17,5 °C y 23 oC.

• El 6 % de la extensión del país se halla en la zona fría (entre 2000 y

3000 msnm) con temperaturas promedias entre 12 °C y 17,5 oC.

• El 2 % se halla en zona de páramo (o muy frías) a más de 3000

msnm con temperaturas inferiores a 12 oC.

c) Desde el punto de vista de la humedad relativa también se presentan

algunas diferencias entre regiones:

• la zona pacífica (que involucra al Chocó), la hoya del río Orinoco, el

Valle del Río Magdalena y las riveras del Atrato, la humedad fluctúa

entre el 75 % y el 90 %.

• Otras regiones como la sabana de Bogotá, el Valle del Cauca y el

gran Tolima mantienen una humedad del 65 %.

• La Guajira, a pesar de su régimen desértico tiene una humedad

relativamente alta (70 %), por su cercanía al mar.

d) Desde el punto de vista de la precipitación, también hay diferencias

abruptas como entre Uribia en la Guajira con 330 mm de lluvia al año,

mientras algunos sitios del Chocó superan los 10.000 mm al año. El resto

del país presenta valores normales de precipitación con régimen

bimodal, entre invierno y verano.


e) Desde el punto de vista de los viento, igualmente hay contrastes destacables

pues en muchas regiones el recurso eólico es más bien pobre con velocidad

media anual inferior a 2 m/s y con potencia media anual menor de 10 W/m2,

mientras que en otras regiones como la Guajira se presentan situaciones con

velocidad media anual mayor de 6 m/s, con potencia media anual mayor de

250 W/m2.

4.3. INSTRUMENTACIÓN Y MEDICION

4.3.1. Indice WBGT

Los instrumentos requeridos son termómetros de bulbo seco, bulbo húmedo

de condición natural, y globo (o esfera) y un soporte o trípode regulable en

altura. La medición de las variables bioclimáticas debería realizarse de la

siguiente manera:

a) El rango de la escala de los termómetros de bulbo seco y húmedo debería

cubrir desde –5 °C hasta 50 oC con exactitud de al menos ± 0,5 oC.

b) Los termómetros de bulbo seco y húmedo deberían estar protegidos de tal

forma que no los afecten fuentes de radiación como el sol, bombillos

cercanos u otros posibles dispositivos radiantes, eso sí, sin afectar o

restringir el libre flujo de aire alrededor del bulbo o sensor, así como la

radiación térmica normal ( o ¨calor radiante¨) de las superficies.

c) El tejido absorbente (o gasa de algodón) del termómetro de bulbo húmedo

debería mantenerse húmedo con agua destilada por al menos media hora

antes de realizar la medición. No es suficiente con dejar un extremo del

tejido inmerso en el recipiente de agua destilada y esperar a que el otro se


humedezca para realizar la lectura de la medición. Es aceptable que la

gasa que cubre el bulbo húmedo se humedezca usando una jeringa, pero

de todas formas la lectura debería realizarse solo media hora después.

d) La gasa debería cubrir la superficie sensora y extenderse por un trecho

similar al del sensor. La gasa debería estar siempre limpia y al

reemplazarla, debería lavarse previamente.

e) El termómetro de globo (o esfera) es el instrumento compuesto por, a) una

esfera hueca de cobre, cuyo diámetro es de 15 cm, con recubrimiento o

pintura negro mate y b) un termómetro cuyo sensor se ubica en el centro

del globo y que tiene una exactitud de ± 0,5 oC.

f) La lectura con el termómetro de globo debería realizarse después de 25

minutos de haber sido expuesto.

g) Los instrumentos deberían colocarse sobre el soporte de altura regulable

de manera tal que en ninguno de los sensores se restrinja el flujo libre (o

natural) del aire y que los termómetros de bulbo húmedo y de globo

tengan completa exposición al ambiente total en el que se realiza la

medición. La lectura así tomada con el termómetro de bulbo húmedo se

llama de ¨condición natural¨ y a ésta está referida la que se utiliza para

determinar el índice WBGT.

h) Es permitido usar cualquier tipo de sensor de temperatura siempre y

cuando se garantice la misma lectura del termómetro de mercurio, bajo las

mismas condiciones.


i) Los termómetros deberían ubicarse de forma que las lecturas sean

representativas de las condiciones de uso de los ocupantes de la vivienda.

j) Es conveniente que las mediciones se realicen en varias épocas del año,

épocas que sean representativas de la estacionalidad.

4.3.2. Humedad Relativa:

Si bien, la determinación de la humedad relativa se hace con los

instrumentos ya descritos en el numeral anterior, es importante tener en

cuenta que para su determinación se deberían cumplir unas condiciones

diferentes a las del índice WBGT:

a) Los termómetros con los que se mide la humedad relativa, es decir, el de

bulbo seco y el de bulbo húmedo deberían ser estructuralmente

semejantes, con la única diferencia de que uno trabajará humedecido,

como ya se indicó.

b) El aire se hace pasar ha cierta velocidad sobre los bulbos para

estabilizarlos.

c) Una vez estabilizadas las temperaturas se buscan sus respectivos valores

en la carta psicrométrica, la cual dará el valor correspondiente de

humedad relativa.

d) Las medidas deberían efectuarse de tal forma que los instrumentos no se

vean afectados por fuentes de radiación infrarroja, tales como bombillos,

estufas, planchas calientes etc. Vease la Figura 6


Los termómetros de bulbo seco y húmedo deberían representar la humedad

ambiental de la zona que utilizan los ocupantes de la vivienda, pero con

frecuencia es necesario medir en otros sitios, como en la cercanía de

ventanas y/o puertas, sitios en los que se puede presentar condensaciones

de vapor de agua, en determinadas horas y/o en determinadas estaciones.

Estas condensaciones pueden ocurrir por varias razones, entre otras, por los

gradientes de temperatura normalmente generados en esas zonas o por

puentes térmicos establecidos por los marcos de las ventanas. La evaluación

de estas circunstancias es muy importante y requiere especial cuidado,

especialmente por razones de salud.

La forma más confiable hoy en día de ¨ver¨ los gradientes térmicos y los

puentes térmicos es usando la termografía infrarroja. Esta técnica delata los

sitios en los que se pierde o se gana calor y además puede mostrar los sitios

en los que con seguridad se pueden generar colonias de moho, que son

generalmente, en los que se forman condensaciones.

Figura 6 Instrumentación para la medida y determinación de las variables

bioclimáticas


4.3.3. Ventilación:

La medida del movimiento del aire en espacios interiores es un tanto

complicada debido a que los valores de rapidez del aire en el rango de

confort son muy bajos (debería ser menor de 1,5 m/s) y aún hoy en día es

difícil encontrar anemómetros mecánicos que cubran esos rangos con

exactitud garantizada y sensibilidad adecuada. Sin embargo, se han

desarrollado dispositivos que permiten hacer estimaciones indirectas por lo

cual, tanto la exactitud como la precisión son bastante bajas. Su forma de

uso y estimación de valores dependen de factores de fabricación, por lo cual

el fabricante debería dar las indicaciones precisas para el uso correcto y la

estimación confiable. De este tipo son los ¨anemómetros¨ de tipo termómetro

de Kata y el de alambre caliente.

El termómetro de Kata consiste en un tubo de vidrio, cerrado en su extremo

inferior mientras su extremo superior remata en un pequeño recipiente. El

tubo se llena de alcohol coloreado y se calienta (normalmente,

sumergiéndolo en agua caliente) para que el alcohol se expanda al recipiente

superior, que debería estar tapado, para evitar la pérdida de alcohol por

evaporación. Se saca del agua, se cuelga y al enfriarse, el nivel de alcohol

comienza a descender. En algunos diseños se establecen dos marcas de

nivel, una correspondiente a 54,5 oC y otra a 51 oC. Con un cronómetro se

mide el tiempo que tarda el alcohol en descender entre los dos niveles

llamado ¨tiempo de enfriamiento¨. Este tiempo, con el factor Kata,

(suministrado por el fabricante y que depende de características del tubo de

vidrio y del alcohol entre, otros factores) sirven para determinar la velocidad

del aire con un nomograma también elaborado por el fabricante.


El de alambre caliente, llamado termoanemómetro, funciona de manera

análoga al de Kata, pero basándose en las propiedades eléctricas y térmicas

de un alambre. Se trata de medir con gran precisión la resistencia de un

alambre que se enfría; su resistencia depende de la temperatura y ésta a su

vez del movimiento del aire.

Otro termoanemómetro es el de Alnor que funciona con un par

termoeléctrico. En éste, la variación de la temperatura (generada por el

movimiento del aire) afecta la generación de termovoltaje del par

termoeléctrico.

4.3.4. Iluminación

En general la radiación electromagnética solar se mide con radiómetros,

dentro de los cuales se encuentran los piranómetros, de los que hay varios

diseños, dependiendo del sensor. Los de sensor termoeléctrico son muy

confiables en general, pero para medir iluminación, no son los más

apropiados, debido a que su rango espectral rebasa el de sensibilidad del ojo

humano. Los de sensor de celda fotovoltaica, aunque no son los más

adecuados para medir la radiación solar, si son más convenientes para medir

luz visible. Sin embargo, dentro de esta categoría, los más recomendables

son los de celda de sulfuro de cadmio, pues ésta tiene una curva de

respuesta espectral muy similar a la curva estándar del ojo humano. Los

diseños especiales para medir iluminación traen tablero analógico o digital

con escala en unidades ¨lux¨.

Para los efectos de esta especificación, estos instrumentos deberían cubrir

un rango entre 0 lux y 10000 lux con sensibilidad de al menos 5 lux,

distribuidos en escalas apropiadas. Los luxómetros requieren de calibración


por lo menos una vez al año.

Generalmente, cuando se va a medir iluminación natural, no es necesario

medir componentes espectrales, a menos que los vidrios de las ventanas

sean de algún color especial o estén provistos de filtros espectrales. Si la

iluminación que se va a medir es artificial, se deberían tomar precauciones

en cuanto al tipo de medidas que se han de realizar, puesto que cada fuente

de iluminación artificial tiene su propio espectro de emisión, algunas con

fuertes componentes en el rango ultravioleta.

5. EJEMPLO DE DETERMINACIÓN DE RANGO DE CONFORT PARA UNA

ZONA CLIMÁTICA FRÍA DE LA REGIÓN ANDINA.

En esta parte se presenta un ejemplo para establecer la zona de confort

dentro de las cuales deberían mantenerse las variables bioclimáticas al

interior de una vivienda de una zona fría de la región andina.

Con la caracterización climática de la región, se ubica qué debería obtenerse

en el interior de una vivienda, para que ésta sea saludable, confortable y

energéticamente racional, es decir, desde el punto de vista bioclimático qué

debería ofrecer la vivienda, independientemente, de consideraciones

estéticas o de estratos socioeconómicos.

Aquí no se pretende dar normas de diseño, ni guía de materiales, solamente

establecer lo que se espera que debe ofrecer la vivienda en términos de

habitabilidad.


5.1. CARACTERIZACIÓN DE LA ZONA CLIMÁTICA

Por la clasificación climática establecida anteriormente, esta región abarca el intervalo

de temperaturas cuya media anual se halla dentro del rango de 12 °C a 17,5 oC, que

involucraría localidades como la selva, sierra, En estas localidades la variación anual

no presenta desviaciones grandes alrededor de su respectiva media.

La altura sobre el nivel del mar va desde 2000 hasta 2700 msnm.

Desde el punto de vista de la humedad relativa, este tipo de localidades en Peru, tienen

humedad relativa que varía desde aproximadamente 50 % (predominant0e al mediodía)

hasta algo más del 85 % (en horas de la mañana), lo que definiría el espectro de

humedad relativa desde frío seco

La disponibilidad de energía solar en estas regiones se halla entre aproximadamente 4

kWh/m2/día y 4,5 kWh/m2/día, con características particulares determinadas por latitud y

por la zona de confluencia intertropical, con su alto aporte de nubosidad.

La precipitación en estas regiones se halla en el intervalo entre 550 mm y 2000 mm al

año, siendo los valores altos en abril-mayo y en octubre-noviembre, mientras los bajos

se hallan en enero-febrero y en julio-agosto.

5.2. ZONA DE CONFORT

La zona de c0onfort para estos climas fríos tiene algunas diferencias o subniveles,

INADECP 37


consecuencia del espectro y combinaciones de temperaturas exteriores, humedad

relativa, vientos etc. Sin embargo, puede establecerse una región ¨amplia¨ o ¨global¨ y

dentro de ella los subniveles, correspondientes a los factores de selección.

5.2.1. Indice WBGT

Para establecer la zona de confort se partirá del índice WBGT en su cota superior (el

análisis se hace para personas adaptadas al clima)

Carga de trabajo: Se asume que el trabajo que se desarrollará en la vivienda alcanza la

categoría de moderado, esto es, que puede llegar a generar calor metabólico al límite de

los 400 W; se asume además un régimen de 75 % de trabajo y 25 % de descanso en

cada hora.

Para esta situación la Figura 1 establece que el índice WBGT no debería superar los 26 oC. Corrección por vestido: en clima frío la mayor parte de la gente viste ropa de algodón

y/o lana, por lo que se aplica la corrección sugerida en los TLV de ACIGH de –2 oC ,

Tabla 1

Esto permite concluir que el límite superior WBGT debería estar alrededor de 24

oC, con alguna dispersión generada en factores como género (sexo), edad, color de piel,

factores morfológicos, alimentación etc., dispersión que no alcanza 0,5 oC, hacia arriba y

hacia abajo. Conclusión: la cota superior WBGT es 24 oC

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± 0,5 oC. Lo cual significa que, por ejemplo, una mujer joven (25 años), delgada, 1,55

metros de estatura, morena, con régimen alimenticio razonable, puede encontrar

confortable un índice de 24,5 oC, mientras que una mujer de 55 años, pasada de peso,

blanca, puede, con dudas, encontrar confort con un índice de 23,5 oC. Para establecer

el límite inferior de temperatura, no es conveniente utilizar el índice WBGT, aunque sí

es necesario tener en cuenta situaciones como,

d) Carga de trabajo: se asume la condición extrema de casi nula actividad, es decir,

realizando trabajos muy suaves que por lo tanto, generan poco calor metabólico.

Esta condición implica que el equilibrio térmico del cuerpo con el ambiente está en el

extremo en el que el ambiente no le aporta calor, sino que el cuerpo comienza a

perder calor, por lo cual el metabolismo se acelera para mantener el equilibrio

térmico, creando la sensación de frío. En esta situación, se debe procurar que el

ambiente aporte calor.

e) Vestido: se asume que el ocupante de la vivienda contribuye a minimizar la pérdida

térmica corporal, utilizando un vestido apropiado.

f) Alimentación: de igual manera se asume que la alimentación de los ocupantes aporta

calorías recomendadas para contribuir a un desempeño corporal adecuado.

Este extremo se ha tratado de establecer en muchos centros de investigación y se ha

encontrado que depende de diversos factores, tales como estacionalidad anual, régimen

alimenticio, costumbres relacionadas con el vestido, etc. Para ilustrar esta situación

conviene mostrar los resultados de los estudios realizados alrededor del planeta en los

que se han establecido valores que dependen de varias condiciones, como: 18,2 oC en

The British Department of Scientific and Industrial Research para el invierno. En

INADECP 39


Alemania 20,8oC con humedad relativa alrededor de 50 %. En USA 20,6 oC sin

condiciones especiales.

Existe un criterio, el criterio de Humphreys(4) para determinar temperatura de confort, Tc,

el cual establece que,Tc = 0,534Ta + 11,9 oC

Siendo, Ta temperatura ambiental.

Si se aplica el criterio o relación de Humphreys para determinar la temperatura de

confort, Tc, en la que solo tiene en cuenta la temperatura exterior, Ta, se encuentra que

para la sabana de Bogotá se tendría:

Como Ta, para la sabana de Bogotá se aplica el valor de temperatura media anual 13,5 oC

Tc = 0,534Ta + 11,9 oC = 0,534(13,5 oC) +11,9 oC = 19,1oC

valor razonable, que además se correlaciona muy bien con un promedio de los

establecidos en otros lugares del mundo.

Conclusión: El intervalo de confort térmico para un clima frío está entre alrededor de 19 oC de temperatura ambiental y 24 oC de índice WBGT, rango que está por encima del

intervalo de temperatura media anual de la categoría de clima frío (10 a 18 oC tma), lo

que permite concluir que el diseño de la vivienda debe privilegiar ganancia de energía

(calor), obviamente, con el uso de la energía solar. El diseño sería un poco más

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exigente en el clima más frío (entre 10 °C y 13 oC tma), que requiere mayor ganancia y

menos pérdida de calor (y entonces mayor inercia térmica), y un poco más permisivo en

el menos frío (16 °C a 18 oC) que solo requiere de pequeñas entradas de calor y con

frecuencia una inercia térmica más baja.

Con diseño bioclimático apropiado no se debería requerir utilizar dispositivos de

consumo energético para lograr y mantener la zona de confort térmico.

5.2.2. Humedad relativa

Los climas fríos Peruanos tienen globalmente humedad relativa que va desde 50 %

hasta aproximadamente 85 %, es decir tienen tendencia a ser húmedos, pero en su

mayor parte, se encuentran dentro de lo que se acepta como zona de confort (de 30 %

a 80 % de humedad relativa).

El hecho de que térmicamente la vivienda de estos climas requiere ganancia de calor

para aumentar su temperatura, conduce a que automáticamente, el parámetro humedad

relativa en el interior se desplace hacia la zona de confort higrométrico.

Así, por ejemplo, una vivienda en la sabana de Bogotá (cuya humedad relativa fluctúa

alrededor de 65 %, de por sí, confortable), con temperatura media anual de 13,5 oC

debería tener en su interior (según el gráfico 2), una humedad relativa de

aproximadamente 55 % a 45 %, perfectamente centrada en la zona de confort

higrométrico.

Sin embargo, la situación puede no ser tan sencilla para un clima frío templado (propio

INADECP 41


de piedemonte andino) en el que la humedad relativa tiene tendencia hacia el 85 % y

90 % (fuera de confort) y en los que las temperaturas ambientales son del orden de 17 oC tma, estando la zona de confort térmico solo 2 oC por encima; la vivienda fácilmente

sube la temperatura media a 22 oC, lo que implica que la humedad relativa en su

interior solo baja a aproximadamente 68 %, fluctuando posiblemente hasta 72 %; según

el gráfico 5, se estaría en el límite superior del confort higrométrico, con alta posibilidad

de ingresar en la zona de insatisfacción.

Esta situación sugiere varias estrategias entre las cuales podría esperarse, subir un

poco dentro de la zona de confort hasta los 23 °C o 24 oC al interior de la vivienda, para

bajar la humedad relativa hasta cerca de 60 % y establecer pequeños movimientos de

aire. Esta estrategia crearía una tendencia hacia el centro de la zona de confort tanto

térmico como higrométrico, al menos en horas del día.

En horas de la noche, al bajar la temperatura exterior a valores muy probables de 14 °C

o 13 oC (o más bajos), es posible que hacia el amanecer se comience a afectar la

temperatura de la cara interior de las paredes, registrando descenso en su temperatura,

por lo que con alta probabilidad, estaría promoviendo la formación de condensación. Si

ésta condensación se convierte en persistente durante varios días o semanas, con

seguridad producirá moho con su consiguiente y característico olor.

Conclusión: higrométricamente, en los climas fríos Peruanos, con buen diseño

bioclimático, es relativamente sencillo mantenerse en la zona de confort y raras veces

se requeriría provocar corrientes de aire. Por lo cual en estos climas, con buen diseño

bioclimático, tampoco se debería requerir aparatos o equipos para lograr la zona de

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confort higrométrico.

Variables bioclimáticas medidas dentro de un apartamento de Peru en un día

promedio de verano

5.2.3. Ventilación

El manejo de la ventilación en los climas fríos debería estar orientado específicamente a

garantizar aire puro al interior de la vivienda, antes que a afectar la temperatura o la

humedad, exceptuando costumbres, con todas las condiciones ambientales al interior

de los espacios arquitectónicos.tal vez, los casos de los climas fríos húmedos de

piédemonte andino, en los cuales como ya se mostró en el numeral anterior, solo se

requieren en ocasiones para mejorar higrométricamente la vivienda.

5.2.4. Iluminación

La iluminación natural (durante el día) también está privilegiada en estos climas, debido

a la necesidad de favorecer la entrada de radiación solar por ventanas. No sería pues

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justificable la utilización de iluminación artificial durante el día.

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