TEMPERATURA - TEORÍA (II)

Para obtener la neutralidad térmica, S debe ser cero. Si la suma de los diferentes intercambios de calor a través del cuerpo da como consecuencia una ganancia de calor, el calor resultante se almacenará en los tejidos del cuerpo, con el consiguiente incremento de la temperatura del núcleo y un problema potencial de estrés por calor.

Una zona de confort térmico, en áreas donde se realizan 8 horas de trabajo sedentario o ligero, se define como el rango de temperaturas de 66 a 79 °F (18.9 a 26.1 °C), con una humedad relativa que varía desde 20 a 80% (vea la fi gura 6.12). Desde luego, la carga de trabajo, la ropa y la carga de calor radiante afectan el sentido de confort del individuo dentro de la zona de confort.

TEMPERATURA - TEORÍA (I)

Típicamente, el ser humano se puede representar como un cilindro con una protección que corresponde a la piel, los tejidos de la superfi cie del cuerpo y las extremidades y un núcleo que corresponde a los tejidos profundos del tronco y la cabeza. Las temperaturas del núcleo exhiben un rango estrecho alrededor del valor normal de 98.6 °F (37 °C). A valores entre 100 y 102 °F (37.8 y 38.9 °C), el desempeño psicológico se reduce considerablemente. A temperaturas por arriba de 105 °F (40.6 °C), el mecanismo mediante el cual se genera sudor puede fallar, lo cual genera un incremento rápido de la temperatura en el núcleo y la eventual muerte. Por otro lado, los tejidos de protección del cuerpo pueden variar a lo largo de un rango mucho más amplio de temperaturas sin mostrar una pérdida signifi cativa de efi ciencia, y pueden actuar como un recubrimiento para aislar el núcleo de las temperaturas.

La ropa, si se utiliza, actúa como una segunda protección que sirve para aislar aún más el núcleo de la temperatura.
Los intercambios de calor entre el cuerpo y su medio ambiente puede representarse mediante la ecuación de balance de calor como:

TEMPERATURA

Tarde o temprano, la mayoría de los trabajadores está expuesta al calor excesivo. En muchas situaciones, se producen ambientes cálidos de manera artifi cial debido a las demandas de una industria en particular. Los mineros están sujetos a condiciones de trabajo cálidas debido al incremento de la temperatura en función de la profundidad, así como también a la falta de ventilación. Los trabajadores textiles están sujetos a las condiciones de calor y humedad necesarias para tejer la ropa. Los trabajadores del acero, coque y aluminio están expuestos a cargas de radiación intensa provenientes de hornos de fogón abierto y hornos refractarios. Dichas condiciones, aunque estén presentes sólo en un determinado periodo del día, pueden exceder el estrés climático que se encuentra en los climas más extremosos que se presentan en la naturaleza.

CONTROL DEL RUIDO (III)

El tercer nivel de control de ruido es el uso de protección contra el ruido, aunque en muchos casos la OSHA acepta este tipo de medidas sólo como una solución temporal. El equipo de protección personal puede incluir diferentes tipos de protectores para oídos, algunos de los cuales pueden atenuar ruidos de todas las frecuencias hasta niveles de presión sonora de 110 dB o más. También se encuentran disponibles en el mercado orejeras que atenúan los ruidos de 125 dB sobre 600 Hz y hasta 115 dB por debajo de esta frecuencia. La efi cacia de los protectores para el oído se mide de manera cuantitativa mediante la tasa de reducción de ruido (NRR), la cual se indica sobre el estuche de dicho dispositivo. La exposición al ruido equivalente del escucha es igual al TWA más 7 menos el NRR (NIOSH, 1998). En general, los dispositivos del tipo de relleno (por ejemplo, el hule espuma expandible) proporcionan una mejor protección que los dispositivos tipo orejera. Mediante la combinación de un dispositivo de inserción y uno de orejera se pueden alcanzar valores de NRR tan elevados como 30. Observe que éste es un valor que se obtuvo en el laboratorio en condiciones ideales. Por lo general, en la vida real, debido al cabello, barba, lentes y una capacitación inadecuada, el valor NRR va a ser considerablemente menor, quizás en el orden de 10 (Sanders y McCormick, 1993).

CONTROL DEL RUIDO (III)

Las líneas dibujadas en la gráfica muestran las posibles reducciones de ruido (con respecto al nivel original) que podrían esperarse del aislamiento a la vibración; a) un
contenedor fabricado de material con absorbencia acústica; b) un contenedor rígido y sellado; c) un solo contenedor combinado incluyendo aislamiento contra la vibración; a + b + c. un contenedor combinado doble incluyendo aislamiento contra la vibración, a + 2 b + 2c. (Adaptado de: Peterson y Gross, 1978).

CONTROL DEL RUIDO (III)

La figura 6.11 muestra la cantidad de reducción de ruido que típicamente se puede alcanzar a través de los diferentes tratamientos y contenedores acústicos. Observe que algunos sonidos son deseables en los ambientes de trabajo. Por ejemplo, por muchos años la música de fondo se ha utilizado en fábricas con la fi nalidad de mejorar el ambiente de trabajo, especialmente donde la comunicación de voz no representa un aspecto crítico. La gran mayoría de los trabajadores del área de producción e indirectos (mantenimiento, embarque, recepción, etc.) disfrutan escuchar música mientras trabajan. Sin embargo, primero consulte con los empleados acerca del tipo de música que desearían escuchar.

CONTROL DEL RUIDO (II)

En situaciones donde al aislamiento de la maquinaria no interfi era con la operación y la accesibilidad, los pasos siguientes pueden garantizar un diseño más satisfactorio del contenedor:
1. Establezca de manera clara los objetivos de diseño así como el desempeño acústico que requiere el contenedor.
2. Mida los niveles de ruido en la banda de las octavas del equipo que se va a colocar en el contenedor a 3 pies (1 metro) con respecto a las superfi cies principales de la máquina.
3. Determine la atenuación espectral de cada contenedor. Dicha atenuación es la diferencia entre el criterio de diseño calculado en el paso 1 y el nivel de ruido que se determinó en el paso 2.
4. Seleccione los materiales de la tabla 6.7 que sean de uso común para contenedores de tamaño relativamente pequeño y que ofrecen la protección que se necesita. Se debe aplicar un material de amortiguamiento visco-elástico, en caso de que se utilice cualquiera de estos materiales (a excepción del plomo). Éste elemento puede proporcionar una atenuación adicional de 3 a 5 dB.

CONTROL DEL RUIDO (I)

La gerencia puede controlar el nivel de ruido de tres maneras. La mejor y, en general, la más difícil consiste en reducir el nivel de ruido en la fuente que lo produce. Sin embargo, sería muy difícil rediseñar equipos tales como los martillos mecánicos, las prensas de fundición de vapor, los martillos y los aplanadores y ensambladores para el trabajo con madera, de tal manera que la efi ciencia del equipo se conservara a la vez que los niveles de ruido se redujeran a un rango tolerable. Sin embargo, en algunos casos, pueden sustituirse instalaciones operativas que tienen un alto nivel de ruido por otras más silenciosas. Por ejemplo, una remachadora hidráulica puede sustituirse por una neumática, un aparato operado eléctricamente por uno operado mediante vapor y un barril de mezcla alineado por elastómero por un barril no alineado. El ruido de baja frecuencia en la fuente se controla de manera efi ciente en la fuente mediante el uso de soportes de hule y una mejor alineación y mantenimiento del equipo.

Si el ruido no puede controlarse en la fuente, los analistas deben investigar la forma de aislar al equipo responsable del ruido; esto es, controlar el ruido que proviene de una máquina encerrándola toda o sólo una parte de ella en un contenedor aislado. Lo anterior se ha hecho muy a menudo en conjunto con las prensas de poder que cuentan con alimentación automática. Con frecuencia, el ruido presente en el ambiente se puede reducir aislando la fuente del ruido del resto de la estructura, lo que evita un efecto de cámara sonora. Lo anterior se puede llevar a cabo montando la instalación en un elastómero de tipo cortante, lo que amortigua la difusión del ruido.

EFECTOS SOBRE EL DESEMPEÑO: Cálculo de la dosis de ruido de la OSHA cuando existen exposiciones adicionales

Un trabajador se encuentra expuesto por un periodo de 1 hora a 80 dBA, 4 horas a 90 dBA y 3 horas a 96 dBA. Al trabajador se le permiten 32 horas para la primera exposición, 8 horas para la segunda y

EFECTOS SOBRE EL DESEMPEÑO

En general, la disminución del desempeño se observa más a menudo en los trabajos difíciles que demandan un alto grado de capacidad de percepción, de procesamiento de información y de memoria de corto plazo. Para su sorpresa, el ruido puede no tener ningún efecto o, inclusive, puede mejorar el desempeño en tareas rutinarias sencillas. Sin la fuente de ruido, la persona se distraería y aburriría.
Evitar la molestia es aún más complicado, especialmente cuando ésta se encuentra cargada con problemas emocionales. Los factores acústicos, tales como la intensidad, la frecuencia, la duración, las fl uctuaciones de nivel y la composición espectral juegan un papel muy importante, así como también los factores no acústicos como la experiencia que se ha tenido en el pasado con el ruido, la actividad, la personalidad, la predicción de la ocurrencia del ruido, la hora del día, la época del año y el tipo de instalaciones. Existen aproximadamente una docena de métodos diferentes para evaluar los aspectos que producen molestia (Sanders y McCormick, 1993). Sin embargo, la mayoría de estas mediciones involucran problemas de tipo comunitario con niveles de ruido en el rango de 60 a 70 dBA, los cuales son mucho menores a los que se podrían razonablemente aplicar en un ambiente
industrial.

DOSIS DE RUIDO (III)

En la actualidad, la OSHA también requiere un programa obligatorio de conservación de la audición que incluya la supervisión de la exposición al ruido, la realización de audiometrías y el entrenamiento para todos los empleados que estén bajo los efectos de un ruido ocupacional que sea igual o mayor a un TWA de 85 dB. A pesar de que es probable que los niveles de ruido por debajo de 85 dB no puedan provocar la pérdida del oído, contribuyen a incrementar la distracción y el aburrimiento, lo cual da como resultado un pobre desempeño por parte del trabajador. Por ejemplo, los ruidos típicos que se presentan en un ambiente de ofi cinas, a pesar de no ser muy intensos, pueden provocar difi cultad para concentrarse, lo cual provoca una baja productividad en el diseño y otros trabajos creativos.
Asimismo, la efi cacia del teléfono y las comunicaciones cara a cara puede ser signifi cativamente menguada por los niveles de ruido menores a 85 dB.

DOSIS DE RUIDO (II)

Por lo tanto, 90 dBA representa el nivel máximo permisible en un día de 8 horas pero, para cualquier nivel de sonido por arriba de 90 dBA, se requiere de un mecanismo de atenuación. Todos los niveles sonoros entre 80 y 130 dBA deben incluirse en los cálculos de la dosis de ruido (a pesar de que no estén permitidos los niveles continuos superiores a 115 dBA). Puesto que la tabla 6.6 proporciona sólo ciertos tiempos clave, se puede utilizar una fórmula computacional para determinar los niveles intermedios de ruido:

DOSIS DE RUIDO: Cálculo de la dosis de ruido de la OSHA

Un trabajador está expuesto a 95 dBA por un periodo de 3 horas y a 90 dBA por uno de 5 horas. A pesar de que cada dosis parcial es admisible de forma independiente, la dosis combinada no lo es:

DOSIS DE RUIDO (I)

La OSHA utiliza el concepto de dosis de ruido. Así, la exposición a cualquier nivel sonoro que se encuentre por arriba de 80 dBA provoca que quien escucha sea afectado por una dosis parcial. Si la exposición total diaria consta de varias exposiciones parciales a diferentes niveles de ruido, las dosis parciales se suman con el fi n de obtener una exposición combinada:

PÉRDIDA DEL OÍDO (III)

Cuando los niveles de ruido están determinados por el análisis en la banda de las octavas (un filtro especial conectado al medidor del nivel de ruido que descompone el ruido en sus componentes de frecuencia), el nivel de sonido equivalente ponderado en A puede determinarse de la forma siguiente: grafi que los niveles de presión sonora en la banda de las octavas en la gráfi ca de la figura 6.10 y observe el nivel sonoro ponderado en A correspondiente al punto de mayor penetración en los contornos del nivel sonoro. Éste es el valor en dBA que se utilizará en futuros cálculos.

PÉRDIDA DEL OÍDO (II)

En general, el ruido se clasifi ca en ruido de banda ancha y ruido signifi cativo. El ruido de banda ancha está formado por frecuencias que abarcan una parte signifi cativa del espectro sonoro. Este tipo de ruido puede ser continuo o intermitente. El ruido signifi cativo representa información de distracción que afecta la efi ciencia del trabajador. En situaciones de largo plazo, el ruido de banda ancha puede dar como resultado sordera; en quehacer cotidiano, puede dar como consecuencia una menor eficiencia por parte del trabajador y una comunicación inefi ciente.

El ruido continuo de banda ancha es típico de industrias como la textil y un taller de herramientas automáticas, donde el nivel de ruido no varía signifi cativamente durante todo el día de trabajo. El ruido intermitente de banda ancha es característico de una planta de fundición y un aserradero. Cuando una persona se expone a un ruido que excede el nivel de daño, es probable que el efecto inicial sea la pérdida del oído de manera temporal de la cual se puede recuperar dentro de unas pocas horas después de dejar el ambiente de trabajo. Si la exposición continúa repetidamente por un largo periodo, puede dar como resultado un daño irreversible del oído. Los efectos del ruido excesivo dependen de la energía total que el oído recibe durante el periodo de trabajo. Por lo tanto, la reducción del tiempo de exposición al ruido excesivo durante el turno de trabajo disminuye la probabilidad de
lesiones permanentes del oído.

Tanto el ruido de banda ancha como el signifi cativo han demostrado ser lo sufi cientemente molestos y distrayentes como para dar por resultado una menor productividad y una mayor fatiga por parte del empleado. Sin embargo, en Estados Unidos se ha promulgado una ley federal principalmente debido a la probabilidad de daño de pérdida permanente del oído por exposición al ruido ocupacional. Los límites establecidos por el OSHA en cuanto a la exposición permisible al ruido se muestran en la tabla 6.6.

PÉRDIDA DEL OÍDO (I)

La probabilidad de daño en el oído, que resulta en la sordera del “nervio”, aumenta a medida que la frecuencia se aproxima al rango de 2 400 a 4 800 Hz. Esta pérdida del oído es consecuencia de una pérdida de receptores en el oído interno, los cuales tienen problemas para transmitir las ondas sonoras hacia el cerebro. Asimismo, a medida que el tiempo de exposición aumenta, en especial donde están involucradas las frecuencias más altas, fi nalmente se presentará una lesión en el oído. Por lo general, la sordera del nervio se debe a la exposición excesiva al ruido. La susceptibilidad de las personas a la sordera por ruido inducido varía ampliamente.

MEDICIÓN

Debido a la gran variedad de intensidades sonoras que se pueden encontrar en el ambiente humano normal, se seleccionó la escala del decibel (dB), que es la relación logarítmica entre la intensidad real

El nivel sonoro ponderado A que se utiliza en la fi gura 6.9 representa la medición del ruido del ambiente más ampliamente aceptada. La ponderación A reconoce que, tanto desde el punto de vista fi siológico como psicológico, las bajas frecuencias (de 50 a 500 Hz) son mucho menos molestas y dañinas que los sonidos que se ubican en el rango de frecuencias crítico de 1 000 a 4 000 Hz. Por arriba de la frecuencia de 10 000 Hz, la agudeza auditiva (y, por lo tanto, los efectos del ruido) se reduce de nuevo (vea la fi gura 6.10). La red electrónica apropiada está construida a partir de medidores de nivel sonoro con el fi n de atenuar las altas y bajas frecuencias, de tal manera que el medidor de nivel sonoro pueda leerse directamente en unidades dBA, para que correspondan al efecto en el oído humano promedio.

RUIDO TEORÍA (III)

Las ondas de presión sonora son capturadas por el oído humano (vea la fi gura 6.8) a través de un proceso complejo. El oído externo canaliza las ondas de presión hacia el tambor o membrana timpánica, el cual comienza a vibrar. La membrana está conectada a tres pequeños huesos (martillo, yunque y estribo), los cuales transmiten las vibraciones a la ventana oval de la cóclea. La cóclea es una estructura en forma de bobina llena de fl uido extendida a lo largo de la membrana basilar que contiene células en forma de cabello con terminaciones nerviosas. Las vibraciones provenientes de los huesos provocan que el fl uido se mueva como una onda, la cual provoca que las células en forma de cabello vibren, activando dichas terminaciones nerviosas, las cuales transmiten impulsos a través del nervio auditivo hacia el cerebro para su posterior procesamiento. Observe la serie de transformaciones de energía: las ondas originales de presión neumática se convierten en vibraciones mecánicas y después en ondas hidráulicas, posteriormente en vibraciones mecánicas y, por último, en impulsos eléctricos.

RUIDO TEORÍA (II)

El sonido puede defi nirse en términos de las frecuencias que determinan su tono y calidad, junto con las amplitudes que determinan su intensidad. Las frecuencias audibles por el oído humano varían desde aproximadamente 20 a 20 000 ciclos por segundo, comúnmente llamados hertz y abreviados Hz. La ecuación fundamental de la propagación de ondas es:

Observe que a medida que aumenta la longitud de onda, la frecuencia disminuye.