La temperatura ideal para un edificio
Un clima térmico confortable es muy personal
Según lo que los ocupantes de un edificio perciben como un clima térmico confortable, lo primero que hay que tener en cuenta es que es personal. Las actividades realizadas, la vestimenta y nuestro ritmo metabólico personal influyen en que percibamos o no el clima térmico como confortable. Cualquiera que haya visitado una sauna o una sala de vapor turca y haya echado agua al calentador sabrá que la humedad afecta a la sensación de temperatura, mientras que cualquiera que haya desafiado una tormenta ártica en invierno sabe que el factor de sensación térmica depende de cómo percibimos la temperatura. Sentarse cerca de una ventana con corrientes de aire en un frío día de invierno o bajo un calefactor de infrarrojos permite comprender que nuestra percepción del confort térmico está influida por el intercambio de radiación con las superficies frías y cálidas que nos rodean. A la complejidad se suma el hecho de que también somos sensibles a las diferencias de temperatura entre las distintas partes de nuestro cuerpo.
Medir el confort térmico
El experto en confort térmico, P.O. Fanger, investigó mucho sobre el confort térmico y creó varias métricas para cuantificarlo. Una de ellas es el voto medio previsto (PMV), que es una escala de -3 a +3 en la que 0 es neutro, y un valor negativo indica que el clima se percibirá como más frío que el ideal, y cuanto más se aleje de 0, más fría será la sensación climática. A la inversa, un valor positivo indica un clima más cálido que el estado neutro. El valor del PMV se determina en sí mismo a partir de una serie de parámetros diferentes, como la temperatura operativa, el nivel de actividad, la ropa y la velocidad del aire.
Otro valor introducido por Fanger es el porcentaje previsto de insatisfacción (PPD), es decir, una métrica para estimar la proporción de ocupantes que calificarían el confort térmico como subóptimo. Los valores PMV y PPD están correlacionados, como se muestra en la figura de la izquierda. Esto significa que si los valores de PMV se alejan del estado neutro, habrá más ocupantes insatisfechos con el clima térmico. Dado que nuestra percepción del clima térmico ideal es individual, un 0 en la escala de PMV no dará lugar a un 0% de PPD. En cambio, podemos ver que un PMV de 0 corresponde a un valor de PPD del 5%. En resumen, todo el mundo no puede estar perfectamente satisfecho todo el tiempo. Un VPM 0 también puede ser muy difícil de conseguir y costar más de lo que vale. Es decir, es importante tener en cuenta el objetivo del clima térmico al diseñar un edificio y su sistema de climatización.
Factores de insatisfacción con el confort térmico
- Las corrientes de aire que provocan el enfriamiento o el calentamiento de partes del cuerpo son causas comunes de insatisfacción con el clima térmico.
- La asimetría de la radiación con grandes diferencias de temperatura en zonas adyacentes puede dar lugar a valoraciones negativas del confort térmico. Especialmente si el techo o el suelo son mucho más cálidos o fríos.
- La estratificación del aire de la habitación puede dar lugar a un gradiente de temperatura en la habitación, provocando pies fríos y cabeza caliente. La norma ISO 7730 estipula que la diferencia de temperatura entre un punto situado a 10 cm del suelo y otro situado a 1,1 m del suelo debe ser inferior a 3 grados.
A partir de los valores PMV y PPD definidos en la norma ISO 7730, se pueden establecer requisitos para el clima térmico de un edificio. En función de los valores de PPD que se establezcan como requisitos y de los niveles de actividad y los factores de vestimenta incorporados a dichos requisitos, los criterios resultantes exigen que la temperatura operativa se sitúe en el rango de 20-24 grados en invierno y 23-26 grados en verano.