Este documento trata sobre el diseño del ambiente de trabajo. Cubre temas como la iluminación adecuada, el control de ruido y vibraciones, el estrés térmico y la ventilación requerida. También analiza los diferentes tipos de fuentes de luz, como las incandescentes, fluorescentes y de alta intensidad, y métodos para controlar factores estresantes como el calor, el ruido y las vibraciones. El objetivo es crear un ambiente de trabajo seguro y cómodo que promueva la productividad.

1. Diseño del Ambiente de Trabajo
Capítulo 6
Enfoque: Máquinas y equipo
II3030-Métodos y Procesos
Industriales
Ing. Celso F. Cerezo

2. Methods, Standards, and Work Design
12th Edition
Niebel/Freivalds
CAPITULO 6:
Diseño del Ambiente de Trabajo

3. Puntos Clave
 Proporcione iluminación general sobre las tareas: evite
el reflejo.
 Controle el ruido de la fuente.
 Controle el estrés producido por el calor mediante la
protección contra la radiación y la ventilación.
 Proporcione movimiento de aire general y ventilación
local en las áreas calientes.
 Amortiguar los mangos de las herramientas y los
asientos con el fin de reducir la vibración.
 Implante turnos rotatorios hacia delante en caso de que
no pueda evitar el trabajo en turno.

4. Iluminación (Jug #1)
1. Intensidad luminosa=candelas (cd)
2. Cantidad de luz que llega a una
superficie=iluminación o iluminancia
=pies candela(fc)
3. D=distancia de la fuente a la superficie
luminancia=parte de la luz que se
refleja=pie lambert (fL)
4. Propiedad de reflexión de la
superficie=coeficiente de reflexión o
reflectancia n= (%)
Tabla 6-1
Iluminancia = intensidad/d2
Luminancia = luminiscencia x reflectancia

5. Visibilidad
Curvas de Blackwell
(1959)
 Es la claridad con la que
vemos los objetos.
 Los tres factores críticos
son:
 Ángulo visual (minutos de arco
entre el ojo y el objetivo):
3,438 x h/d
 Contraste: Diferencia de
luminancia entre el objetivo
visual y su fondo).
 (Lmáx – Lmìn)/Lmáx
 Iluminancia
 Niveles mínimos IESNA,
tabla 6.2, pág 187

6. Fuentes de luz y su distribución
Dos importantes
Fuentes de luz artificiales
parámetros
Tipo Eficiencia Procesa
 Eficiencia (salida de luz (lm/W) colores
por unidad de energía: Incandescente 2 - 3- 5 Bueno
lm/W). Fluorescente 5 - 7.5 10 Regular a
bueno.
 Procesamiento del Mercurio 10-15-20 Muy malo a
color: regular.
Haluro de 20-30-50 Regular a
 Cercanía con la que los metal moderado.
colores del objeto Sodio a alta 50-75-100 Regular
coinciden con la luz presión
natural. Sodio a baja 100-150-200 Malo.
presión
http://www.megavolt.co.il/Tips_and_info/types_of_bulbs.html

7. Tipos y clases de luminarias
Tipos de
luminarias
Reflejo: brillo excesivo del campo de visión.
Reduce la visibilidad. Requiere tiempo de
adaptación de condición de mucha luz a más
oscura.
Clases de luminarias

8. Tipos de Luminarias
Incandescentes Halógenas
El típico bombillo: Similar al bombillo
incandescente, utiliza
funciona usando
electricidad para
electricidad para
calentar un filamento
calentar un filamento
de tungsteno dentro de
de tungsteno dentro
un tubo contenedor de
Es poco eficiente del bombillo hasta gas halógeno.
ya que la mayor que emita brillo. Su eficiencia mejora respecto al
parte de energía incandescente pues mientras más se
que consume la Suelen “quemarse” calienta más ilumina, pero mientras más
expulsa en forma debido al rápido calor emita más rápido se consume el
de calor. encendido del gas.
mismo. Su costo es más alto debido al envoltorio
más denso del contenedor de gas.

9. Tipos de Luminarias
Fluorescentes Compactas y
Fluorescentes (CFL)
Ideal para iluminar
Igual que las
áreas amplias
fluorescentes pero
donde se realice
en tamaños
poco trabajo
menores.
detallista.
Duran alrededor de
Funciona transmitiendo corriente a través 10,000 horas y
de un tubo con gas argón y mercurio tienen alta
produciendo radiación ultravioleta que eficiencia.
bombardea la cubierta de fósforo.
Tiene un alto promedio de vida útil (10,000-
20,000 hrs) y alta eficiencia.

10. Comparando potencia

11. Tipos de Luminarias
Lámparas de alta Lámparas de sodio de baja
intensidad de descarga presión
Tienen la eficiencia más
alta de las anteriores y la Aleación de
vida útil más larga pero metal
sólo en luz amarilla y
tardan en encender.
Se recomienda en parqueos, Operan de forma similar a las
gimnasios, y grandes áreas. fluorescentes.
Bombardea un arco eléctrico alrededor de Usadas comúnmente para exteriores,
un tubo interno con electrodos de parqueos y calles.
tungsteno. El tubo esta lleno de gases y La eficiencia es la más alta de todas las
metales y se calientan hasta que el gas se luminarias comerciales pero no tienen
evapora. buen rendimiento de colores.

12. Tipos de Luminarias
LED (Light Emitting Diode)
Son bombillos sin filamento, bajos en consumo de
potencia y muy larga duración de vida útil. Empiezan a
competir con las luminarias convencionales pero aun no
tienen el rendimiento (lumen) adecuado para reemplazar
otros tipos de luminarias.

13. Reflectancias recomendadas (IESNA)
Techo más reflectancia, piso menos reflectancia.

14. Luminarias complementarias
a) Luminaria colocada para evitar reflexiones veladas y el brillo reflejado;
b) La luz reflejada coincide con el ángulo de visión;
c) Iluminación a ángulo pequeño (rasante) que destaca irregularidades;
d) La fuente y el patrón de radiación de una fuente de gran superficie son
reflejadas en el ojo.
e) Transluminación de una fuente difusa.

15. Ejercicio con colores favoritos de la clase

16. Color
El uso más importante del color: confort visual, emociones.
Color Característica (significado emocional y psicológico)
Amarillo Mayor visibilidad. Frescura y resequedad. Riqueza y gloria, pero también
cobardía y enfermedad.
Naranja Combina visibilidad del amarillo con la vitalidad e intensidad del
rojo. Atrae más la atención. Sentimiento de calidez. Posee efecto
estimulante o gratificante.
Rojo Color de elevada visibilidad que posee intensidad y vitalidad. Sugiere
calor, estímulo y acción.
Azul Baja visibilidad. Tiende a conducir la mente hacia un estado
pensativo y deliberativo. Tiende a ser un color asociado con el
apaciguamiento, a pesar de que puede promover un estado depresivo.
Verde Color con baja visibilidad. Genera sentimiento de descanso,
tranquilidad y estabilidad.
Morado y violeta Baja visibilidad. Están asociados con el dolor, la pasión, el
sufrimiento. Generan sentimiento de fragilidad, debilidad y torpeza.

17. Ruido, Medición (Jug #2)
Ruido: Cualquier sonido indeseable. Las ondas sonoras se
originan por la vibración de algún objeto.
Decibel: relación
logarítimica entre
la intensidad del
sonido y la
intensidad
sonora en el
umbral del oído.
L= 20 log10
Prms/Pref
Valores en decibeles de sonidos típicos.

18. Pérdida del oído
 Probabilidad de daño con Exposiciones al ruido
frecuencias que se aproximan a permitidas por OSHA
2,400 a 4,800 Hz.
Duración x día Nivel del sonido
 Menor productividad.
(horas) (dBA)
 Mayor fatiga.
8 90
 Perdida temporal o daños
irreversibles según niveles y
tiempos de exposición. 6 92
 Dosis de ruido: 4 95
D = 100 x (C1/T1 + C2/T2 3 97
+… + Cn/Tn) < 100 2 100
C… tiempo de permanencia 1.5 102
bajo ruido específico
1 105
T… tiempo permitido bajo
ruido específico 0.5 110
0.25 o menor 115
T = 8/2(L-90)/5

19.  Ejercicio: 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 un periodo de 5 horas. A pesar de
que cada dosis parcial es admisible de forma
independiente, la dosis combinada no lo es:
 D = 100 x ( ¾ + 5/8) = 137.5>100
 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 calcule la 3era. ¿Cuál es la dosis total?

20. Control de Ruido
Tres maneras de control: fuente, encerrar la máquina en contenedor, protección de
oídos)
Posibles reducciones de ruido:
a) Un contenedor fabricado con material con absorvencia acústica;
b) Un contenedor rígido y sellado;
c) Un solo contenedor combinado incluyendo aislamiento contra vibración;
a+b+c) Un contenedor combinado doble incluyendo aislamiento contra la vibración;

21.  Entre 37.8ºC y 38.9ºC se reduce
el desempeño psicológico. Temperatura
 Arriba de 40.6ºC puede fallar el
mecanismo de sudor hasta la eventual
muerte.
 Zona de confort térmico:
 De 18.ºC a 26.1ºC con una
humedad relativa entre 20 a
80%.
 Ecuación de balance de calor:
S=M+C+R–E
M ganancia de calor del
metabolismo
C convección
R radiación
E evaporación del sudor
S almacenamiento en el cuerpo

22. Métodos de control
Ecuación del calor:
S=M+C+R–E
 Puede reducirse por controles:
 Modificación del ambiente, mediante controles administrativos.
 Carga Metabólica:
 Mecanización de la operación. Trabajar más despacio también
reduce la carga, pero tendrá efecto negativo de reducir la
productividad.
 Radiación: aislamiento térmico de la fuente
(desagües para el agua caliente, ajuste de uniones
donde es posible que se escape el calor, ventilación
local, escudos de radiación, etc.)
 Convección: aumento del movimiento de aire por
ventilación, siempre y cuando la T de bulbo seco sea
menor a la T de la piel.

23. Otros factores…
Ventilación: el aire se
Estrés por frío… vicia por olores de
procesos, CO2, calor,
vapor de agua, etc..

24. Vibración
• Parámetros:
Frecuencia, amplitud,
velocidad, aceleración y
tirón.

25. Trabajos por turnos y tiempo extra

26. Tareas y Avisos…
 Próxima clase (miércoles 5 de sept.): Parcial 1.
 Buscar tablas/escalas de distintas tareas industriales y
sus respectivas necesidades de iluminación. (5
actividades, Ejemplo: taladrar)
 Investigar cuál es la mejor protección para los oídos en
ambientes industriales.
Subir a Blackboard antes del viernes 7 de septiembre.