Proyecto de Hidrología Acerca de La Sensación Térmica

PROYECTO DE HIDROLOGÍA

LA SENSACIÓN

TERMINCA

EN

BOLIVIA

NOMBRE:

Sergio Mauricio Chavarría Laguna

REGISTRO:

FECHA DE PRESENTACION:

INDICE:

ANTECEDENTES…………………………………………………………..3

DEFINICIÓN…………………………………………………………………4

OBJETIVO…………………………………………………………………...4

PROCEDIMIENTO………………………………………………..………6

CONCLUSIÓN……………………………………………………………...18

NOMBRE: SERGIO MAURICIO CHAVARRÍA REGISTRO:

PROYECTO DE HIDROLOGÍA ACERCA DE LA SENSACIÓN TERMICA

ANTECEDENTES

Siempre ha habido una ocasión en la que se siente calor o frio, esto no depende solo de la

temperatura sino de otros factores. Si la temperatura es alta, un ambiente húmedo aumenta

la sensación de bochorno. Recientemente se hace referencia a la sensación térmica en forma

cuatitativa, es decir que se quiere determinar la temperatura que las personas sienten con

precisión en términos de una temperatura equivalente.

Esta idea se remonta a la Segunda Guerra Mundial ya que el Ejército de Estados Unidos tuvo

la preocupación del efecto que el frío intenso en sus soldados, especialmente por la acción

del viento sobre las partes del cuerpo expuestas a bajas temperaturas, ya desde los años 70

los meteorólogos comenzaron a usar esta idea y se fue popularizando en la época actual la

radio, televisión, programas de computadora, celular y dispositivos similares mediante la

sincronización de internet nos pueden proveer de estos datos.

Para cuantificar el enfriamiento por el viento Paul Siple en 1948 obtuvo un índice de

enfriamiento. Hizo pruebas basándose en el siguiente experimento, un litro de agua

contenida en un recipiente cilíndrico a 33ºC. El valor obtenido por el índice establece la

relación de calor perdido por el cilindro de agua en función de la temperatura ambiente y la

velocidad del viento. Se determinó el calor perdido por el cilindro en función de la

temperatura ambiente y la velocidad del viento, así obtuvo una tabla mediante la cual se

establecía la sensación térmica. Los valores así calculados son los que usted ha estado

recibiendo a través de los medios hasta hace muy poco.

En un día frío nuestro cuerpo pierde más calor, cuando la temperatura ambiental baja y

también cuanto mayor es el viento. El viento sobre nuestra piel favorece la transferencia de

calor y también la evaporación del sudor. Como consecuencia las pérdidas de calor son

mayores en función de la velocidad del aire, esto resulta en una mayor sensación de frío.

(Esto se nota especialmente en el efecto del sudor este no se tomó en cuenta en la

determinación de la sensación térmica, ya que el cilindro en cuestión no sudaba).



DEFINICIÓN

La sensación térmica.-

Es la sensación de mayor calor o frío que siente una persona en su piel cuando se expone a

un ambiente con ciertas condiciones especiales de viento o humedad asociadas a la actual

temperatura del aire. Debido a que el cuerpo humano está habituado a un rango

determinado de temperatura, ciertas condiciones de viento y humedad hacen que en la piel

se experimente un grado térmico fuera de ese rango habitual de comodidad, que se

manifiesta en inconfortabilidad y que puede ser de calor como de frío.

OBJETIVO

Para determinar las temperaturas se utilizan:

Termómetros

Instrumentos basados en fenómenos físicos que brinden medida objetiva de la

temperatura.

Por el contrario, nuestras sensaciones no son extremadamente relevantes, son poco exactas

y difícilmente repetibles. Por esta razón el objetivo principal en el presente proyecto es la

cuantificación de la sensación térmica dado que el efecto de los cambios climáticos produce

dicha sensación y en particular por la acción del viento sobre las partes del cuerpo expuestas

a bajas temperaturas.

Esto se debe a que la sensación de calor o frío que siente una persona no depende solo de la

temperatura del aire, también del balance térmico de la persona con el medio ambiente, en

el que influyen, además de la temperatura, otras variables meteorológicas como el viento y

la humedad.

Cuando la temperatura ambiente es alta, el organismo emplea el mecanismo natural de

evaporación del sudor para perder calor y adaptar la temperatura corporal a esa alta



temperatura ambiente. Pero cuando además la humedad es alta, el proceso de evaporación

del sudor o pérdida de calor o refrescamiento se minimiza, dando como resultado que la

persona siente en su piel una temperatura mayor a la ambiental.

En regiones de condiciones de temperaturas más bajas, la humedad relativa deja de tener

importancia y la pérdida calorífica se obtiene por la acción del viento y la temperatura

ambiente en lugar de la evaporación del sudor. El viento incrementa la pérdida de calor

desde la piel y acelera el proceso de congelamiento de las zonas más expuestas cuando la

temperatura es cercana o bajo 0ºC.

Por lo tanto, para una misma temperatura del aire, la sensación térmica puede ser muy

diferente en función de los valores de viento y humedad.

La sensación térmica depende de la relación entre el “calor que produce el metabolismo del

cuerpo” y “el que disipa hacia el entorno”. Si es mayor el primero, la sensación es de calor; si

es mayor el segundo, la sensación es de frío. Todo mecanismo que aumente las pérdidas de

calor del cuerpo, dará sensación.

El cuerpo humano desnudo tiene puede regular la emisión del calor para temperaturas entre

15 y 30 °C. Por encima y por debajo tiene que hacer algo. Se pueden modificar los

parámetros que determinan tanto la producción, como las pérdidas de calor. Y esto de dos

maneras:

Por la persona:

En el caso de la producción, se aumenta la cantidad principalmente por el ejercicio que se

hace o por razones morfológicas de la persona (índice metabólico); por ejemplo, en un día

frío, 25 personas corren por un campo de fútbol en camiseta y pantalón corto (y además

sudan demasiado), mientras que en las gradas se apiñan 20 000 espectadores abrigados y

pasando frío.

En cuanto a las pérdidas se pueden reducir abrigándose con ropa (índice de indumento).

Por el ambiente:



http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%8Dndice_de_indumento

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%8Dndice_metab%C3%B3lico

En un día cálido puede mejorarse la sensación térmica mediante un ventilador, que aumenta

la velocidad del aire alrededor del cuerpo. La velocidad del aire aumenta las pérdidas por

convección del cuerpo y también la evaporación del sudor, con lo que estas pérdidas

aumentan cuanto mayor sea la velocidad del aire.

PROCEDIMIENTO

La materia puede emitir radiación electromagnética por la agitación de moléculas y átomos.

El espectro de la radiación electromagnética encierra los rayos γ, rayos χ, radiación

ultravioleta, luz visible, infrarroja, ondas de radio, ondas de radares, etc. La radiación térmica

emitida por la agitación es asociada con la temperatura de la materia y, por lo general, es

llamada calor y luz; en los humanos los ojos son los sensores captadores de la luz y el cuerpo

(la piel) es el sensor del calor.

Como ya hemos definido, la sensación térmica es la sensación aparente que las personas

tienen en función de los parámetros que determinan el ambiente en el que se mueven, los

cuales son:

Temperatura seca.

Temperatura radiante media o temperatura de bulbo negro.

Humedad relativa del aire.

Velocidad del aire.

PARÁMETROS DE LA SENSACIÓN TÉRMICA

Temperatura radiante.- La temperatura radiante tiene en cuenta el calor emitido por

radiación de los elementos del entorno. Se toma con un termómetro de bulbo, que

tiene el depósito de mercurio encerrado en una esfera o bulbo metálico de color

negro, para asemejarlo lo más posible a un cuerpo negro y así absorber la máxima

radiación. Para anular en lo posible el efecto de la temperatura del aire, el bulbo

negro se aísla en otro bulbo que se fue hecho al vacío. Las medidas se pueden tomar



http://es.wikipedia.org/wiki/Sudor

http://es.wikipedia.org/wiki/Evaporaci%C3%B3n_(proceso_f%C3%ADsico)

http://es.wikipedia.org/wiki/Convecci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Velocidad_del_aire

bajo el sol o bajo sombra. En el primer caso se tendrá en cuenta la radiación solar, y

se dará una temperatura bastante más elevada.

Temperatura seca.- Se le llama temperatura seca del aire de un entorno (o más sencillamente: temperatura seca) a la temperatura del aire, prescindiendo de la radiación calorífica de los objetos que rodean ese ambiente concreto, y de los efectos de la humedad relativa y de los movimientos de aire. Se puede obtener con el termómetro de mercurio, respecto a cuyo bulbo, reflectante y de color blanco brillante, se puede suponer razonablemente que no absorbe radiación.

Humedad relativa.- La humedad relativa es la humedad que contiene una masa de

aire, en relación con la máxima humedad absoluta que podría admitir sin producirse

condensación, conservando las mismas condiciones de temperatura y presión

atmosférica. Esta es la forma más habitual de expresar la humedad ambiental. Se

expresa en tanto por ciento. %

Donde:

es la presión parcial de vapor de agua en la mezcla de aire;

es la presión de saturación de vapor de agua a la temperatura en la mezcla de

aire; y

es la humedad relativa de la mezcla de aire que se está considerando.

La importancia de esta manera de expresar la humedad ambiente estriba en que refleja

muy adecuadamente la capacidad del aire de admitir más o menos vapor de agua, lo

que, en términos de comodidad ambiental para las personas, expresa la capacidad de

evaporar la transpiración, importante regulador de la temperatura del cuerpo humano.

La sensación térmica depende de la relación entre el calor que produce el metabolismo del

cuerpo y el que disipa hacia el entorno. Si es mayor el primero, la sensación es de calor; si es



http://es.wikipedia.org/wiki/Transpiraci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Comodidad_ambiental&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_de_saturaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_parcial

mayor el segundo, la sensación es de frío. Todo mecanismo que aumente las pérdidas de

calor del cuerpo, dará sensación de frío y al contrario.

El hombre tiene un sistema regulador de temperatura muy efectivo, que garantiza que la

temperatura del núcleo del cuerpo se mantenga a 37°C aproximadamente. Cuando el cuerpo

empieza a calentarse o enfriarse demasiado, se inician dos procesos:

1. Cuando el cuerpo se calienta

En el verano, la humedad es el elemento que aumenta la sensación de bochorno. R.G.

Stedman (EE.UU.1979) desarrolló el parámetro sensación térmica como efecto combinado

de calor y la humedad, a partir de estudios sobre la fisiología humana y sobre la

transferencia de calor entre el cuerpo, la vestimenta y el entorno. Cuando la humedad es

elevada, el valor de la sensación térmica excede al de la temperatura del aire. En este caso

la sensación térmica cuantifica la dificultad que el organismo encuentra para disipar el

calor producido por el metabolismo interno y la incomodidad asociada con una humedad

excesiva. Si la humedad es baja, la sensación térmica es menor que la temperatura del

aire. En este caso el parámetro mide el aumento de la sensación de bienestar, producido

por un mayor enfriamiento de la piel debido a la mayor evaporación de la transpiración

favorecida por la baja humedad del aire.

Cuando el cuerpo humano percibe un incremento de temperatura que se traduce en

incomodidad; se dilatan los vasos sanguíneos, incrementando el flujo de sangre por la piel,

y a continuación empieza a sudar. El sudor es un efectivo mecanismo de enfriamiento,

porque la energía requerida para evaporar el sudor es tomada de la piel. Bastan unas

pocas décimas de grado de incremento de la temperatura del núcleo del cuerpo para

estimular una producción de sudor que puede cuadruplicar la pérdida de calor del cuerpo.

“Cuando la temperatura es menor que 32ºC (temperatura de la piel), el viento disminuye

la sensación térmica. En cambio si la temperatura supera los 32ºC la aumenta”.



La mayor sensación térmica por efectos de la humedad, es propia de climas tropicales. La

tabla 1, calcula la sensación térmica por este efecto para temperaturas entre 20 y 50ºC

(eje vertical) y humedades entre 0 y 100% (eje horizontal).

Con el valor de temperatura y el de humedad obtenga la sensación térmica por efecto de

la misma en la Tabla 1.1. Luego calcule cuánto ha de sumarle o restarle a ese valor, de

acuerdo a la velocidad del viento en la Tabla 1.2. a dicha tabla se entrará con la

temperatura obtenida en la Tabla 1.1.

Tabla 1.1Tabla 1. Tabla para calcular la temperatura por efecto de la humedad

Temp. Humedad

[ºC] 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100

20 16 16 17 17 17 18 18 19 19 19 19 19 20 20 20 21 21 21 21 21 21

21 18 18 18 19 19 19 19 19 20 20 20 20 21 21 21 22 22 22 22 22 23

22 19 19 19 20 20 20 20 20 21 21 21 21 22 22 22 22 23 23 23 23 24

23 20 20 20 20 21 21 22 22 22 23 23 23 23 24 24 24 24 24 24 25 25

24 21 21 22 22 22 22 23 23 23 24 24 24 24 25 25 25 25 26 26 26 26

25 22 23 23 23 24 24 24 24 24 24 25 25 25 26 26 26 27 27 27 28 28

26 24 24 24 24 25 25 25 26 26 26 26 27 27 27 27 28 28 29 29 29 30

27 25 25 25 25 26 26 26 27 27 27 27 28 28 29 29 30 30 31 31 31 33

28 26 26 26 26 27 27 27 28 28 28 29 29 29 30 31 32 32 33 34 34 36

29 26 26 27 27 27 28 29 29 29 29 30 30 31 33 33 34 35 35 37 38 40

30 27 27 28 28 28 28 29 29 30 30 31 32 33 34 35 36 37 39 40 41 45

31 28 28 29 29 29 29 30 31 31 31 33 34 35 36 37 39 40 41 45 45 50

32 29 29 29 29 30 31 31 33 33 34 35 35 37 39 40 42 44 45 51 51 55

33 29 29 30 30 31 33 33 34 34 35 36 38 39 42 43 45 49 49 53 54 55

34 30 30 31 31 32 34 34 35 36 37 38 41 42 44 47 48 50 52 55

35 31 32 32 32 33 35 35 37 37 40 40 44 45 47 51 52 55

36 32 33 33 34 35 36 37 39 39 42 43 46 49 50 54 55

37 32 33 34 35 36 38 38 41 41 44 46 49 51 55

38 33 34 35 36 37 39 40 43 44 47 49 51 55

39 34 35 36 37 38 41 41 44 46 50 50 55

40 35 36 37 39 40 43 43 47 49 53 55

41 35 36 38 40 41 44 45 49 50 55

42 36 37 39 41 42 45 47 50 52 55

43 37 38 40 42 44 47 49 53 55

44 38 39 41 44 45 49 52 55

45 38 40 42 45 47 50 54 55

46 39 41 43 45 49 51 55

47 40 42 44 47 51 54 55

48 41 43 45 49 53 55

49 42 45 47 50 54 55

50 42 45 48 50 55

Tabla 1.2

Temp. (ºC) Velocidad del Velocidad del viento Velocidad del viento Velocidad del viento entre Velocidad de viento



viento menor a 12,5 km/h

entre 12,5 y 21,5 km/h entre 21,5 y 36 km/h 36 y 50 km/h superior a 50 km/h

20 0 -1 -3 -4 -421 0 -1 -3 -4 -422 0 -1 -2 -3 -4

23 0 -1 -2 -3 -424 0 -1 -2 -3 -4

25 0 -1 -2 -3 -426 0 -1 -2 -3 -3

27 0 -1 -2 -3 -3

28 0 -1 -2 -3 -329 0 0 -1 -2 -3

30 0 0 -1 -2 -2

31 0 0 -1 -2 -2

32 0 0 -1 -1 -1

33 0 0 0 -1 -1

34 0 0 0 0 0

35 0 0 0 0 +136 0 0 0 +1 +137 0 0 0 +1 +238 0 0 0 +1 +239 0 0 +1 +2 +240 0 0 +1 +2 +341 0 0 +1 +2 +342 0 0 +1 +2 +3

43 0 0 +1 +2 +3

44 0 0 +1 +2 +3

45 0 0 +1 +2 +3

46 0 0 +1 +2 +3

47 0 0 +1 +2 +3

48 0 0 +1 +2 +3

49 0 0 +1 +2 +3

50 0 0 0 +2 +3

El viento remueve la capa de aire que rodea la piel, por lo que sirve para disminuir la

sensación de calor siempre y cuando las temperaturas no superen la temperatura de la piel

(32ºC).

La transpiración se evapora consumiendo calor que cede nuestro cuerpo. Cuando la

humedad es muy alta, la evaporación es menor y por lo tanto la sensación térmica aumenta.

En tanto que, cuando la humedad es baja, aumenta la evaporación y por lo tanto nuestro

cuerpo pierde calor y nuestra sensación térmica disminuye.

2. Cuando el Cuerpo se enfría

Si el cuerpo empieza a enfriarse demasiado, existen dos factores que aceleran la pérdida

de calor del cuerpo humano y que definen, la sensación de frío:



1) La diferencia térmica entre la piel y el medio ambiente

2) La velocidad del viento.

La pérdida continua de calor del organismo es tanto mayor, cuanto mayor es la diferencia

entre la temperatura de la piel (32ºC) y la temperatura del medio ambiente. Esta

diferencia se concentra en una capa de aire que rodea todo el cuerpo, de sólo algunos

milímetros de espesor llamada capa límite. Cuanto más reducida se halla el espesor de esa

capa por efecto del viento, mayor es la pérdida de calor por unidad de tiempo, esto se

traduce con la primera reacción corporal, que es la vaso-constricción de los conductos

sanguíneos, reduciendo el flujo de sangre por la piel. La segunda reacción es incrementar

la producción interna de calor mediante la estimulación de los músculos, pudiendo causar

temblores. Este sistema es también muy efectivo, y puede incrementar la producción de

calor corporal bruscamente. Por ejemplo si en una mañana de invierno la temperatura es

de 0ºC y existen condiciones de calma (sin viento), no se sentirá mucho frío al estar

normalmente abrigado, pero a la misma temperatura y con viento de 40 Km/h, la

sensación térmica será equivalente a 15º bajo cero.

Los dos sistemas más importantes de sensores para el sistema de control. Están

localizados en la piel y en el hipotálamo. El hipotálamo tiene un sensor de calor que inicia

la función de enfriamiento del cuerpo cuando la temperatura del núcleo del cuerpo

sobrepasa los 37° C. Los sensores de la piel son sensores de frío que inician las defensas

corporales contra el enfriamiento cuando la temperatura de la piel cae por debajo de

34°C.

Para el cálculo de la sensación térmica debido al viento, entra en la tabla siguiente por la

fila de la izquierda, que indica el valor de la velocidad del viento, y llega hasta la columna

que tiene la temperatura que marca el termómetro. En la casilla de cruce puedes leer el

valor del dato de la sensación térmica.



Viento en Nudo

s

Viento en Km/h

TEMPERATURA (ºC)

Calma Calma 10 7.5 5 2.5 0 -2.5 -5 -7.5 -10 -12.5 -15-

17.5-20

-22.5

-25-

27.5-30

-32.5

-35-

37.5-40 -42.5 -45 -47.5 -50

Sensación térmica por efecto de enfriamiento del viento

3-6 8 7.5 5 2.5 0 -2.5 -5 -7.5 -10-

12.5-15 -17.5 -20

-22.5

-25-

27.5-30 -32.5 -35

-37.5

-40 -45 -47.5 -50 -52.5 -65

7-5 16 5 2.5-

2.5-5 -7.5 -10

-12.5

-15-

17.5-20 -25

-27.5

-32.5

-35-

37.5-40 -45

-47.5

-50-

52.5-

57.5-60 62.5 -65

-67.5

11-15 24 2.5 0 -5 -7.5 -10 -12.5-

17.5-20 -25 -27.5 -32.5 -35

-37.5

-42.5

-45-

47.5-52.5 -55

-57.5

-60 -65 -67.5-

72.5-75

-77.5

16-19 32 0-

2.5-

7.5-10 -12.5 -17.5

-22.5

-22.5

-25 -30 -35-

37.5-

42.5-

47.5-50

-52.5

-57.5 -60 -65-

67.5-70 -72.5

-77.5

-80 -85

20-23 40 -0 -5-

7.5-10 -15 -17.5

-22.5

-25 -30 -32.5 -37.5 -40 -45-

47.5-

52.5-55 -60

-62.5

-67.5

-70 -75 -77.5-

82.5-85 -90

24-28 48-

2.5-5 -10

-12.5

-17.5 -20 -25-

27.5-

32.5-35 -40

-42.5

-47.5

-50 -55-

57.5-62.5

-67.5

-72.5

-75-

77.5-80 -85 -90 -95

29-32 56-

2.5-

7.5-10

-12.5

-17.5 -20 -25 -30-

32.5-37.5 -42.5 -45 -50

-52.5

-57.5

-60 -65-

67.5-

72.5-75 -80 -82.5

-87.5

-80 -95

33-36 64-

2.5-

7.5-10 -15 -20 -22.5

-27.5

-30 -35 -37.5 -42.5 -45 -50 -55 -60-

62.5-65 -70 -75

-75.5

-82.5

-85 -90 -92.5-

97.5

Vientos superiores a los

64 km/h producen un

peligroso efecto adicional

PELIGROSO

MUY PELIGROSO

Las partes del cuerpo expuestas al viento se pueden congelar en 1 minuto

EXTREMADAMENTE PELIGROSO

Las partes del cuerpo expuestas al viento se pueden congelar en 30 segundos

PELIGRO DE CONGELAMIENTO DEL CUERPO HUMANO EXPUESTOAL VIENTO SIN LA APROPIADA VESTIMENTA

Nuevo Índice de Sensación Térmica

Este nuevo índice, más realista y aplicable a diversas regiones climáticas, fue confeccionado

por investigadores de EEUU y Canadá.

Nuevas consideraciones:

1.- Utilización de la velocidad del viento corregida a 1.50 m de altura (altura promedio de la

cara del ser humano).



2.- Se basa en un modelo que tiene en cuenta el rostro humano (en reemplazo de la

experiencia de Siple quien había considerado el enfriamiento que se producía en un litro de

agua contenido en un cilindro).

3.- Incorpora la teoría de transferencia de calor entre la piel y el medio ambiente.

4.- Considera una persona en movimiento con una velocidad promedio de alrededor de 5

km/h.

5.- Utiliza una tipificación de la resistencia del tejido de la piel del ser humano.

6.- Asume un escenario más desfavorable en cuanto a la radiación solar (por la noche y con

cielo despejado, cuando la pérdida de calor al espacio exterior es máxima).

Para obtenerlo se emplean las siguientes fórmulas:

Sensación Térmica (ºC) = 13.12 + 0.6215 * T – 11.37 * V 0.16 + 0.3965 * T * V 0.16

Viento en Km/h

Sensación Térmica (ºF)= 35.74 + 0.6215 * T - 35.75 * V 0.16 + 0.4275 * T * V 0.16

Viento en mph (millas por hora).

Si el viento se mide en el nivel de la cara, la velocidad deberá multiplicarse por 1.5 para usar

la ecuación o la tabla.

Indices de Comodidad Térmica o de Confort

Cuando se mide el ambiente térmico de una habitación o un lugar determinado es

importante recordar que el hombre no puede sentir la temperatura del local, sino el calor

que pierde su cuerpo. Los parámetros que se deben medir son aquellos que afectan a la

pérdida de energía. Estos son:

Ta = Temperatura del aire °C



Tr = Temperatura radiante media °C

Va = Velocidad del aire m/s

Pa = La presión atmosférica

Hr = Humedad relativa

La sensación térmica se valora en la práctica a través de los llamados índices de confort; los

índices surgieron por la necesidad de observar los efectos de las variables que afectan los

intercambios físicos entre el cuerpo humano y el ambiente y sobre las respuestas fisiológicas

y sensoriales de las personas. En principio, mientras más variables se incluyan más precisa

será la evaluación. Sin embargo, la práctica muestra que a veces los más complicados no son

siempre los más exactos y los más simples no son siempre los más fáciles de aplicar.

La palabra confort se refiere, en términos generales, a un estado ideal del hombre que

supone una situación de bienestar, salud y comodidad en la cual no existe en el ambiente

ninguna distracción o molestia que perturbe físicamente o mentalmente al usuario.

Han sido muchos los especialistas y los organismos internacionales que se han dedicado al

estudio de este tema. Por ejemplo la OMS (Organización Mundial de la Salud) define el

confort como “Un estado de completo bienestar físico, mental y social”. Pero estos estudios

no solo se han orientado a conceptualizar el término confort, sino que también han

formulados clasificaciones un función de las energías que lo afectan (lumínico, térmico,

acústico…). Así mismo, han analizado tantos los distintos parámetros como los factores que

inciden en la sensación de bienestar, elaborándose tablas, formulas e incluso se han marcado

algunas pautas de diseños, tomando en cuenta los niveles de confort.

Estos niveles de confort se pueden cuantificar los por los llamados índices de confort.

Los estudios recientes sobre el confort bioclimático siguen teniendo los dos enfoques básicos

señalados por Morgan y Baskett (1974): el enfoque analítico o racional, basado en el balance

energético humano, y el enfoque sintético o empírico, basado en combinaciones de diversas

variables meteorológicas. Los índices empíricos ignoran el papel decisivo de la fisiología



humana, la actividad, la ropa y otros datos personales (altura, peso, edad, sexo…). Los índices

racionales son más recientes, suelen estar desarrollados por técnicas informáticas, y

dependen del equilibrio de energía humano (HÖPPE, 1993). Aquí, la teoría de transferencia

de calor, se aplica como punto de partida racional para describir los diversos intercambios

del flujo de radiación sensible y latente, junto con algunas expresiones empíricas, que

describen los efectos fisiológicos de control reguladores.

TIPOS DE ÍNDICES DE CONFORT:

Temperatura Aparente (TA).- Es la temperatura en la cual se combina la temperatura

del aire y humedad relativa; la TA es una medida de cuánto calor siente o percibe una

persona promedio en varias temperaturas y humedades relativas.

TA= -9.93122+1.186145T+0.122310*HR

Donde:

T= temperatura del aire (°C)

HR= Humedad relativa (%).

Temperatura Aparente (°C)

Riesgo Categoría

<26,7 Ninguno 026,7 a 32,2 Ambiente muy cálido, precaución a una larga exposición al

sol y (o) actividad física. I32,2 a 40,6 Ambiente caliente, extrema precaución a una larga

exposición al sol y (o) actividad física. II40,6 a 54,4 Ambiente muy caliente. Peligro por una larga exposición al

sol y (o) actividad física. III54,4 o mayor Peligro extremo por una larga exposición al sol. IV

Temperatura Efectiva (TE).- Temperatura equivalente a la temperatura de aire en calma

que experimenta un sujeto sedentario, sano, a la sombra, vestido con ropa de trabajo, si

la humedad relativa fuera del 100%.

TE= Ta - 0.4(t-10)(1-HR/100)



Donde:

Ta= temperatura del aire (°C)

HR= Humedad relativa (%).

Tabla de Temperatura del aire equivalente a la del mismo ambiente con una velocidad del viento de aproximadamente 4,8 km/h a 1,5 m de altura.

Temperatura

(°C)

Viento (km/h)

0 10 20 30 40 50 60 70 80

12 12 11 10 9 9 8 8 8 7

8 8 6 5 4 3 3 2 2 2

4 4 1 0 -1 -2 -3 -3 -4 -4

0 0 -3 -5 -6 -7 -8 -9 -9 -10

-4 -4 -8 -10 -12 -13 -14 -14 -15 -15

-8 -8 -13 -15 -17 -18 -19 -20 -21 -21

-12 -12 -18 -20 -22 -23 -24 -25 -26 -27

-16 -16 -22 -25 -27 -29 -30 -31 -32 -32

-20 -20 -27 -30 -33 -34 -35 -36 -37 -38

-24 -24 -32 -35 -38 -39 -41 -42 -43 -44

-28 -28 -37 -41 -43 -45 -46 -48 -49 -50

-32 -32- -42 -46 -48 -50 -52 -53 -54 -55

-36 -36 -46 -51 -53 -55 -57 -59 -60 -61

-40 -40 -51 -56 -59 -61 -63 -64 -65 -67

Peligro de congelamiento del cuerpo humano expuesto al viento sin la apropiada vestimenta, según el valor de la temperatura equivalente.

PELIGROSO Las partes del cuerpo expuestas al viento pueden congelarse en 30 minutos.

MUY PELIGROSO Las partes del cuerpo expuestas al viento pueden congelarse en 10 minutos.

EXTREMADAMENTE PELIGROSO

Las partes del cuerpo expuestas al viento pueden congelarse en 5 minutos.



Así como también los parámetros personales:

Índice metabólico.- Se utiliza para aproximarse a la sensación de comodidad térmica,

evaluando la cantidad de calor que el cuerpo humano necesita disipar al ambiente, según la

actividad realizada.

El cuerpo humano consume energía para su mantenimiento, y la obtiene en la digestión de los

alimentos. El residuo energético es calor, que el cuerpo aprovecha para mantener una

temperatura adecuada para los procesos orgánicos que en él se producen (metabolismo basal).

El órgano encargado de mantener la temperatura interior del cuerpo es la piel y lo hace disipando

más o menos calor, lo cual depende de la producción de calor y de la temperatura del ambiente.

Se produce más calor, cuanto mayor sea la actividad física, pero también varía dependiendo de

la edad (mayor cuanto más joven), el tamaño, el peso o el sexo del sujeto. Al relacionar la unidad

del índice con la unidad de superficie de piel, se aproximan los valores para una parte de estas

diferencias.

La unidad de medida es el met (o equivalente metabólico) cantidad de calor emitido por metro

cuadrado de piel.

Algunos ejemplos:

Durmiendo, 0.8 met

Una persona sentada relajada, 1 met

Caminando, 3.4 met

Corriendo, 9.5 met

Índice de indumento.- Sirve para valorar el aislamiento que el indumento (la ropa o vestimenta

más otros accesorios, como zapatos o sombreros) que las personas se ponen frente a las

inclemencias del tiempo.

Su unidad de medida es el clo y se determina entre cero (0) clo que es la falta total de

aislamiento, es decir, la desnudez y un (1) clo que es el indumento normal de un varón (cuando

se definió), es decir traje con chaqueta de algodón, camisa de algodón, ropa interior normal,

también de algodón, calcetines y zapatos. Una indumentaria muy abrigada para un varón

occidental (con ropa de lana, sombrero, abrigo, bufanda, etc.) tiene un valor entre 3 y 4 clo.

Este índice sirve para valorar el influjo de la indumentaria sobre las necesidades térmicas del

cuerpo humano ante las temperaturas ambientales. Obviamente, cuanto más abrigada sea la

indumentaria, se requiere menor temperatura para la comodidad.

Índice de Zaiden.- Es el abrigo que proporciona la cantidad de grasa del cuerpo.



http://es.wikipedia.org/wiki/Bufanda

http://es.wikipedia.org/wiki/Calcet%C3%ADn

http://es.wikipedia.org/wiki/Algod%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Ropa_interior

http://es.wikipedia.org/wiki/Desnudez

http://es.wikipedia.org/wiki/Clo

http://es.wikipedia.org/wiki/Sombrero

http://es.wikipedia.org/wiki/Zapato

http://es.wikipedia.org/wiki/Aislamiento

http://es.wikipedia.org/wiki/Met_(unidad_de_medida)

http://es.wikipedia.org/wiki/Edad

http://es.wikipedia.org/wiki/Metabolismo_basal

http://es.wikipedia.org/wiki/Cuerpo_humano

Cálculo de la Temperatura Aparente y la Sensación Térmica por agentes atmosféricos.

Santa Cruz de la Sierra

Año: 2012

Temp. Aire max diaria

(°C) promedio

Humedad (%) promedo diaria,

promedio mensual

Velocidad del viento (km/h)

promedio

Temp. Aparente (°C)

Sensación Térmica (°C)

ENERO 30,03 84,03 15,29 35,97 39,00FEBRERO 29,43 84,75 19,39 35,34 35,00MARZO 31,61 78,32 15,97 37,15 43,00ABRIL 29,17 72,17 17,93 33,49 33,00MAYO 25,32 68,32 19,13 28,46 25,00JUNIO 27,00 67,87 20,07 30,40 29,00JULIO 24,32 68,32 20,90 27,28 24,00

AGOSTO 28,03 53,58 21,58 29,87 29,00SEPTIEMBR

E30,73 58,50 19,90 33,68 35,00

OCTUBRE 32,29 57,35 19,84 35,38 36,00NOVIEMBRE 32,73 57,77 17,47 35,96 39,00DICIEMBRE 31,68 73,06 19,65 36,58 41,00

Cochabamba

Año: 2012


(°C) promedio


promedio mensual


promedio



ENERO 25,29 64,65 9,16 27,97 26,00FEBRERO 26,18 64,89 6,79 29,06 27,00MARZO 26,84 62,48 6,23 29,55 28,00ABRIL 27,90 53,57 5,33 29,71 29,00MAYO 26,23 52,29 6,03 27,57 26,00JUNIO 26,40 50,83 3,93 27,60 26,00JULIO 26,19 49,87 5,13 27,24 26,00


E27,77 46,43 7,47 28,68 28,00


La Paz

Año: 2012


(°C) promedio


promedio mensual


promedio



ENERO 14,77 78,81 11,52 17,23 12,15



FEBRERO 15,32 78,29 10,71 17,82 13,57MARZO 15,19 73,52 10,13 17,08 13,90ABRIL 15,87 64,17 10,03 16,74 14,83MAYO 14,45 58,32 10,90 14,34 12,26JUNIO 15,40 54,73 10,30 15,03 14,02JULIO 14,58 46,10 11,42 13,00 11,97


E15,87 55,77 11,03 15,71 14,02


Las tablas con información detallada acerca del historial meteorológico de los tres

Departamentos, se encuentran en los anexos.

CONCLUSIÓN



Basándonos en los datos obtenidos todos los datos y conceptos obtenidos anteriormente,

podemos darnos cuenta que numerosos factores afectan el valor de la sensación térmica que

regularmente nos anuncian y estos no son de carácter universal. Una de las cosas más

representativas es que la sensación térmica es determinada para la piel desnuda (y es que lo

normal es que la gente esté con ropa). Dichos datos se refieren no solo únicamente al rostro

que está expuesto al viento. Esto cambiará también dependiendo de que una persona

camine a favor o en contra del viento. Además, nuestra sensación térmica depende de la

actividad que estemos realizando, de nuestra edad y... demás factores como por ejemplo

cuando uno esté con fiebre o cuando hace frio ya que en ese caso se recomienda tomar algo

caliente antes de enfrentar un día frío: esto mejora la sensación térmica.

Las sensaciones también dependen de otros factores. Un experimento clásico consiste en

colocar una mano en agua caliente y otra en agua fría por unos minutos, y luego sumergir

ambas manos en agua tibia: ello nos provocará sensación de frío en una mano y de calor en

la otra. Esto demostrará que en este caso tenemos sensaciones térmicas diferentes según

sea la parte del cuerpo que consideremos.

Estos ejemplos nos llevan a concluir que la sensación térmica depende de la persona en

particular a la que nos referimos. Además, las sensaciones varían de acuerdo a las

circunstancias y a las partes del cuerpo, la sensación térmica depende fuertemente de la

vestimenta utilizada (por esta razón nos abrigamos cuando hace frío o usamos ropa más

liviana cuando hace calor).

A todo esto, ¿la información dada por radio y la televisión es buena o correcta? Lo que se ha

querido cuantificar es la influencia de otros factores -además de la temperatura- en nuestra

sensación térmica. No hay duda respecto a que el viento afecta nuestra sensación térmica

especialmente en días fríos. ¿Pero cómo podemos cuantificar este fenómeno? Lo que se hizo

originalmente fue determinar cuánto calor pierde un cilindro con una temperatura típica de

la piel (33 ºC) cuando se lo expone a ambientes con temperaturas y velocidades del viento

diferentes (posteriormente se tuvo en cuenta la forma del rostro humano). Con esto se



cuantifica, mediante una temperatura equivalente, la transferencia de calor hacia el

ambiente.

Hay muchos factores que no incluye el cálculo de la sensación térmica. He presentado

factores que dependen de la persona y las circunstancias que ella atraviesa en particular. Sin

embargo, existen otros factores que dependen del ambiente, además del viento, que

influyen en la sensación térmica. Entre ellos la radiación solar, la humedad y el medio

circundante. La humedad cambia la conductividad térmica del aire y altera el efecto

refrescante de la transpiración. El sol juega un rol muy importante: ya sabemos cómo cambia

nuestra sensación cuando en un día frío nos ponemos al sol. Finalmente, es distinto

encontrarse en un lugar abierto que en un lugar rodeado de edificios. En efecto, los edificios

circundantes pueden adquirir una temperatura tal que sus paredes irradien lo suficiente

como para cambiar apreciablemente nuestra sensación térmica.

Intenté enfocarme en la determinación de la sensación térmica para días de calor, donde la

humedad es el factor que más afecta la sensación de bochorno. En este caso, la sensación

térmica cuantifica la dificultad que el organismo encuentra para disipar el calor producido

por el metabolismo interno y la incomodidad asociada con una humedad excesiva. El cálculo

de la sensación térmica para días de calor incluye una serie de parámetros que hacen su

determinación aún más controvertida. En efecto, el resultado del cálculo depende de las

dimensiones humanas, la radiación de la piel, el tipo de vestimenta, la temperatura interna

del cuerpo, la actividad metabólica, la resistencia de la ropa a la transferencia de calor y de la

humedad, la tasa de transpiración, y la tasa de ventilación por respiración.

Resumiendo podemos concluir, que el valor que se calcula para la sensación térmica es

arbitrario y subjetivo. En un día frío, una diferencia significativa entre la temperatura y la

sensación térmica indica que en ese día hay un fuerte viento, información que se nos podría

dar directamente. Finalmente, expresar la sensación térmica en unidades propias de la

temperatura representa un error conceptual. La escala de grados Celsius, por ejemplo, es

una escala de temperaturas, no de sensaciones. Esto lleva a interpretaciones incorrectas

sobre qué expresa la sensación térmica. No falta quien cree que la "temperatura verdadera"



es la de la sensación térmica. Vemos así que el valor de la sensación térmica no sólo es

arbitrario es también confuso, ya que surge de un cálculo con el que se intenta cuantificar un

fenómeno de transferencia de calor mediante una temperatura.

Y finalmente respecto a la Sensación térmica y la Temperatura Aparente calculadas para los

tres departamentos: Santa Cruz, Cochabamba y La Paz; estos datos pueden ser utilizados

para determinar, posibles aumentos de consumos eléctricos, ya que si las personas no se

encuentran en un estado de confort, recurrirán a la tecnología disponible como, aires

acondicionados o calefacción.

Los datos recolectados en Santa Cruz, Cochabamba y La Paz indican que el año 2012 en Santa

Cruz los datos de las sensaciones térmicas fueron elevados para los meses de Marzo y

Diciembre, en Cochabamba todos los meses fueron normales salvo por Enero, Mayo, Junio y

Julio y en La Paz la sensación térmica fue baja todo el año.

Entonces, ante el aumento gradual de las temperaturas y las consecuencias que pueden

provocar, son necesarios planes integrales de información y coordinación entre distintos

estamentos (servicios meteorológicos y de salud), las distintas Administraciones (nacionales,

autónomas y privadas).

El estrés térmico, es una enfermedad que puede afectar a la mayoría de los bolivianos, afecta

aspectos fisiológicos tales como mal humor, fatiga, cansancio, falta de concentración, etc.

Esto conlleva a una disminución en el rendimiento del trabajador y a un mayor número de

accidentes laborales y errores por parte del trabajador.

Es de suma importancia el brindar información que permitan prevenir y disminuir los efectos

negativos en la población, especialmente en aquellos grupos más vulnerables como ancianos

gente con enfermedades crónicas, niños y demás.



Documents

Proyecto de Hidrología Acerca de La Sensación Térmica