U.N.A.M. ESPECIALIZACION EN HELIODISEÑO. ARQ. FRANCISCO AMANTE VILLASEÑOR.

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1 U.N.A.M. ESPECIALIZACION EN HELIODISEÑO. ARQ. FRANCISCO AMANTE VILLASEÑOR. ASPECTOS BIOCLIMATICOS DEL CUERPO HUMANO. Características del Cuerpo Humano: Bomba de calor. Perdida constante de calor a una rapidez determinada. Tendrá variaciones dependiendo de su Metabolismo. Temperatura corporal entre 36.5 y 37.5 C con mínimo esfuerzo. El cuerpo humano genera calor constantemente como producto secundario de las reacciones metabólicas celulares, y pierde calor permanentemente, que pasa al medio ambiente. BALANCE TERMICO. En promedio el 55% de la energía de los alimentos se transforma en calor durante la formación de ATP (Trifosfato de Adenosina) Otra parte de la energia del Trifosfato de Adenosina se transforma en calor cuando se cede sistemas metabólicos celulares. Finalmente el metabolismo celular solo aprovecha el 25% de la energía. Con lo cual se puede decir que toda la energía producida por el metabolismo de los alimentos en el organismo se convierte en calor. La única excepción es la realización de un trabajo exterior por los músculos. Las condiciones atmosféricas juegan un papel importante porque influyen en la cantidad de perdida de calor de cada individuo.

2 El cuerpo radia calor en todas direcciones, a la vez llega al cuerpo radiación térmica, que proviene de las paredes, cuerpos y objetos vecinos que la dirigen hacia el organismo. Si la temperatura del cuerpo es mayor que la temperatura del medio que la rodea, pasará una cantidad de calor mayor desde el cuerpo hacia fuera que en sentido opuesto. Por otra parte, la perdida de calor por conducción hacia el aire representa una porción considerable de calor perdido por el cuerpo, incluso en condiciones normales. La perdida de calor por radiación varia dependiendo de: La temperatura de la superficie corporal. La temperatura media del medio ambiente. larga La superficie del cuerpo humano absorbe extraordinariamente la radiación de onda (radiación infrarroja). Cuando un cuerpo que da expuesto al viento, la capa de aire inmediatamente vecina de la piel es sustituida por aire nuevo, mucho mas rápidamente que en condiciones normales, por lo tanto, aumenta en forma correspondiente la perdida de calor por convección. Cuando la temperatura del medio es mayor que la de la piel, en lugar de perder el cuerpo lo gana por radiación y conducción procedente del medio vecino. En tales condiciones, el único medio por virtud del cual el cuerpo puede calor es la evaporación. SISTEMA TERMO-REGUALTORIO DE CUERPO HUMANO. ZONA DE TERMO-NEUTRALIDAD* Temperatura constante 36.5 a 37ºC ZONA DE HIPOTERMIA** Temperatura Mínima de 15.5 ºC ZONA DE HIPERTERMIA** Temperatura Máxima de 55 ºC *Temperatura interna del cuerpo humano. **Temperaturas del ambiente. Los datos se refieren a condiciones del cuerpo desnudo. FUENTE: Curso de Actualización de Energía Solar. COMODIDAD TERMICA DEL CUERPO HUMANO. PARAMETROS: TEMPERATURA MEDIA RADIANTE. VELOCIDAD DEL AIRE.

3 TEMPERATURA DEL CUERPO HUMANO. HUMEDAD RELATIVA. ¹ NIVEL DE ACTIVIDAD. º RESISTENCIA TERMICA DE LA ROPA. La temperatura del cuerpo se conserva por un centro de regulación, situado en el hipotálamo, entre los limites de 36.5 y 37.5 grados Centígrados en forma indefinida en un medio variante que va desde los 15.5 hasta los 55 grados Centígrados. La piel, el tejido subcutáneo, y especialmente la grasa de los tejidos subcutáneos, son aislantes eficaces para conservar el calor del cuerpo, que se produce en las partes más profundas del organismo. ECUACION PARA LA TEMPERATURA DE COMODIDAD HUMANA (TH) DE S. SZOKOLAY. Th= Œ Te 2.5ºC. Te= Temperatura media promedio mensual INTERCAMBIO DE CALOR ENTRE LA SUPERFICIE DEL CUERPO Y EL MEDIO AMBIENTE. Ecuación del Balance del Calor. S = M W R CONV COND- E Donde: S= Porcentaje de almacenamiento de calor. M= Calor producido por procesos metabólicos. W= Trabajo externo. R= Intercambio de calor por radiación. COND= Intercambio de calor por conducción.

4 CONV= Intercambio de calor por convección. E= Perdida de calor por evaporación. PRODUCCION DE CALOR METABOLICO PARA DIVERSAS ACTIVIDADES. Para elegir las condiciones optimas de confort y salud, es necesario conocer la energía gastada durante las actividades físicas rutinarias, ya que la producción de calor del cuerpo se incrementa en proporción a la intensidad del ejercicio. La tabla siguiente presenta las probables velocidades metabólicas o consumo de energía para varias actividades típicas. Estos han sido expresados en unidades MET; Un MET esta definido como 58.2 w/m 2 o 50 kcalm 2 /h. Para un hombre de tamaño promedio, la unidad de MET corresponde aproximadamente a 90 kcal/h o 100 w. El MET representa el calor promedio producido por un hombre sedentario. Un hombre saludable tiene una capacidad máxima de energía de aproximadamente 12 Met a los 20 años de edad, la cual puede bajar a los 7 met a los 70 años. Para las mujeres los niveles máximos son de alrededor del 30% menos. ACTIVIDAD METABOLISMO Descansar Durmiendo 0.7 Reclinado 0.8 Sentado, quieto 1.0 Parado, relajado 1.2 Caminando (sobre el nivel). 0.89m/seg m/seg m/seg 3.8 Actividades de oficina 1.1 a 1.4 Limpieza de casa 2.0 a 3.4 Bailar 2.4 a 4.4 Trabajo de fabrica pesada 3.5 a 5.5 Lucha de competencia 7.0 a 8.7 Fuente: Asrahe EFECTO AISLANTE DE LA ROPA CLO. Se ha mencionado el papel importante que desempeña el efecto aislante de la ropa en el control de temperatura y humedad e la piel, las cuales dependen de las propiedades físicas de la tela o del material con que se elaboran las prendas y de qué tan ajustadas estén al cuerpo, pues forman una barrera para el intercambio energético entre el cuerpo y el ambiente. Cabe hacer notar que el tipo de ropa cambia de acuerdo con su uso, el cual depende de la actividad, la, la edad, el sexo, la hora del día, el clima y la moda predominante. 1 CLO = 0.16 c x m 2 /W. UNIDADES CLO PARA ARTICULOS INDIVIDUALES DE ROPA. HOMBRES MUJERES ROPA INTERIOR CLO ROPA INTERIOR CLO

5 Playera sin mangas 0.06 Brasier y pantaletas 0.05 Camiseta 0.09 Medio Fondo 0.13 Calzoncillos 0.05 Fondo completo 0.19 Camisa de pijama 0.35 Camisa de pijama 0.35 Pantalón de pijama 0.35 Pantalón de pijama 0.35 Camisa manga 0.14 Blusa ligera 0.20 corta Camisa manga 0.22 Blusa 0.29 larga Chaleco Falda Pantalones Pantalones Sweter Sweter Chamarra Chamarra Calcetines Medias 0.01 Calzado Calzado

6 Sobrantes de informacion. CONDICIONES DE CONFORT HUMANO. Temperatura 22-28ºC (Asrahe). Humedad Relativa 30-70% Comodidad de temperatura interna de l cuerpo humano. ¹ 34.5 ºC Temperatura media de nuestra piel. W/M W- W+ A favor o encontra de la gravedad. INTERCAMBIO DE TEMPERATURA SISTEMAS PASIVOS. As=M W E + (R-C) As=Almacenamiento de calor As=Se debe buscar que sea cero, es decir, que este en equilibrio. M= Metabolismo W= Trabajo E= Evaporación R= Radiación C= Convección T= Temperatura promedio. SISTEMAS DE CONTROL.

7 Es la reacción natural de nuestro cuerpo para mantener una temperatura constante de 36.5 C a 37.5 C cuando en el ambiente presentan temperaturas mas frías o más calientes de la del cuerpo. Este sistema de control lo ocupamos cuando los sistemas pasivos de almacenamiento de calor no son iguales a cero (que no hay equilibrio), y lo utilizamos para checar la temperatura promedio de la piel (As 0). T= (1-k) tsk + ktre Donde: k 0.8 a 0.9 Sudando k 0.67 Frío tor=temperatura oral tre= Temperatura rectal. tes= Temperatura de sangre tty=temperatura de tímpano tsk= Temperatura de piel tcore= Temperatura de corazón CALOR LATENTE: humedad. CALOR SENSIBLE: Aumento de temperatura debido a radiación solar con cambio de Aumento de temperatura debido a radiación solar sin cambio de humedad.