Estrés y confort térmico
El cuerpo humano es una máquina
térmica. Debe mantener una temperatura de 37ºC para que el metabolismo sea
estable y no dependa de los cambios de temperatura del exterior. Para ello
realiza una combustión de los materiales orgánicos que se consumen utilizando
el oxígeno del aire. En la siguiente figura podemos observar la analogía entre
la oxidación química y la oxidación biológica.
En
la oxidación química (combustión) los materiales orgánicos se oxidan por medio
del oxígeno para producir dióxido de carbono, agua y energía en forma de calor.
En el caso de la oxidación biológica (respiración) ocurre la misma reacción con
la diferencia que una parte de la energía se almacena en forma de moléculas de
alta energía (ATP) y otra parte se disipa en forma de calor. Por lo tanto la
producción de calor está asociada al metabolismo, es decir al tipo de trabajo
realizado.
Por
otra parte el cuerpo intercambia calor con el medio a través de diferentes
mecanismos. En la siguiente figura se puede observar los mecanismos de
convección (a través de un fluido), radiación, conducción (contacto directo con
el medio) y evaporación.
El
confort térmico se define como la condición en la que el usuario siente
satisfacción respecto al ambiente térmico en el que se encuentra.
El
cuerpo funciona como un sistema de flujos de energía térmica. Se considera un
estado de confort térmico cuando los flujos de ganancia y pérdida de calor son
iguales. En la siguiente figura se ilustra este planteamiento. Cuando el flujo
de ganancia térmica supera el flujo de pérdida o viceversa se tiene una
condición de disconfort térmico por calor o por frío. Cuando este desbalance es
pronunciado se tiene la condición de estrés térmico por calor o por frío. En
los casos más extremos tenemos el golpe de calor o la hipotermia.
La
forma en que las personas responden al ambiente térmico depende de la
temperatura del aire, de las temperaturas de los cerramientos del local, de la
velocidad del aire y de su humedad, además de depender del vestido y de la
actividad que desarrollan.
Si
se le permite, el usuario se adapta para sentirse confortable en un ambiente
determinado, por ello es importante permitirle el control de su ambiente
térmico. Los usuarios además desean unas condiciones estables en el edificio
que habitan frecuentemente, por ello deben evitarse las fuertes oscilaciones de
las condiciones interiores a lo largo del día o entre días sucesivos.
Muchos tenemos la idea intuitiva de que
nuestro confort térmico depende fundamentalmente de la temperatura del aire que
nos rodea, y nada más lejos de la realidad.
Podemos
decir que nuestro cuerpo se encuentra en una situación de confort térmico
cuando el ritmo al que generamos calor es el mismo que el ritmo al que lo
perdemos para nuestra temperatura corporal normal. Esto implica que, en un balance
global, tenemos que perder calor permanentemente para encontrarnos bien, pero a
una tasa adecuada.
En
ese sentido influyen varios factores:
Factores
que influyen en el ritmo de generación de calor
Actividad
física y mental. Nuestro cuerpo debe
generar calor para mantener nuestra temperatura corporal, pero también es un
"subproducto" de nuestra actividad física y mental. Para una
situación de reposo, el cuerpo consume unas 70 Kcal / hora, frente a una
situación de trabajo, donde se pueden consumir hasta 700 Kcal / h para un
ejercicio físico intenso.
Metabolismo.
Las personas tienen metabolismos particulares que definen sus propias tasas de
disipación de calor.
Factores
que influyen en la tasa de pérdida de calor
Aislamiento
natural del individuo. El tejido adiposo y el
vello, son permiten el aislamiento térmico y reducen las pérdidas de calor.
Ropa
de abrigo. La ropa de abrigo mantiene una capa de
aire entre la superficie de nuestro cuerpo y el tejido que nos aísla
térmicamente. Aunque la ropa de abrigo provoca una sensación de calentamiento
del organismo, en realidad lo único que hacen es reducir las pérdidas de calor
pues, evidentemente, no consumen energía ninguna y, por tanto, no producen
calor. Como no consumen, es el mecanismo más barato energéticamente hablando
para regular la temperatura del cuerpo.
Temperatura
del aire. Es el valor que se asocia a confort
térmico, sin embargo no es el único parámetro determinante en el confort
térmico.
Temperatura
de radiación. Está relacionada con el calor que
recibimos por radiación. Podemos estar confortables con una temperatura del
aire muy baja si la temperatura de radiación es alta; por ejemplo, un día
moderadamente frío de invierno, en el campo, puede ser agradable si estamos
recibiendo el calor del sol de mediodía; o puede ser agradable una casa en la
cual la temperatura del aire no es muy alta (15ºC), pero las paredes están
calientes (22ºC). Esto es importante, porque suele ocurrir en las casas
bioclimáticas, en donde la temperatura del aire suele ser menor que la
temperatura de las paredes, suelos y techos, que pueden haber sido calentadas
por el sol.
Movimiento
del aire. El viento aumenta las pérdidas de calor del
organismo, por dos causas: por infiltración, al internarse el aire en las ropas
de abrigo y dispersar la capa de aire que nos aísla y por aumentar la
evaporación del sudor, que es un mecanismo para eliminar calor.
Humedad
del aire. La humedad incide en la capacidad de
transpiración que tiene el organismo, mecanismo por el cual se elimina el
calor. A mayor humedad, menor transpiración. Por eso es más llevadero un calor
seco que un calor húmedo. Un valor cuantitativo importante es la humedad
relativa, que es el porcentaje de humedad que tiene el aire respecto al máximo
que admitiría.
La
humedad relativa cambia con la temperatura por la sencilla razón de que la
máxima humedad que admite el aire cambia con ella.
Para
llegar a la sensación de confort, el balance global de pérdidas y ganancias de
calor debe ser cero, conservando de esta forma nuestra temperatura normal, es
decir cuando se alcanza el equilibrio térmico.
A
continuación exponemos algunos intervalos de valor de los parámetros de confort
externos que interactúan entre sí para la consecución del confort térmico.
- Temperatura del aire ambiente: entre 18
y 26 ºC
- Temperatura radiante media entre 18 y 26
ºC
- Velocidad del aire: entre 0 y 2 m/s
- Humedad relativa: entre el 40 y 65 %
