Posibilidad de utilizar el índice PMV en viviendas tipo de la

Es evidente que el índice PMV sobreestima la sensación térmica en países como la República Dominicana y en viviendas cuya tipología es mayoritaria cabe pensar que en evitación de esta sobreestimación el índice PMV deba ser corregido. Las personas que residen en la vivienda tipo dominicana están acostumbradas a vivir en ambientes calurosos tanto exteriores como interiores y esto ha sido así durante generaciones. Estas personas tienen asumido que la consecuencia de vivir en la República Dominicana es que su sensación térmica sea más calurosa

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que neutra. Lo habitual es que estas personas califiquen un ambiente caluroso como menos severo y menos inaceptable que las personas habituadas a tener aire acondicionado. Aparece aquí, a nuestro entender, la aclimatación térmica como factor no contemplado en el índice PMV. Por ello es acertada la propuesta de Fanger de adecuar su modelo PMV a países caluroso mediante la utilización del denominado factor de expectativa, e. Este factor debe multiplicar al PMV para obtener el voto medio correspondiente a la sensación térmica de los ocupantes de un edificio no climatizado en clima cálido. Este factor varía entre 1 y 0. Toma el valor 1 para el caso de edificio climatizado. En el caso de que el clima sea cálido durante todo el año o gran parte del mismo y además las personas evaluadas no estén acostumbradas a permanecer en edificios climatizados el factor “e” toma el valor 0,5. Si las personas acostumbran a permanecer en edificios climatizados el factor toma el valor 0,7. En países en que escasean los edificios climatizados y donde el clima es caluroso solamente en el verano el factor de expectativa está comprendido entre 0,7 y 0,8, ahora bien, si en estos países hay un número elevado de edificios climatizados el citado factor toma valores comprendidos entre 0,8 y 0,9. En regiones con breves periodos de calor durante el verano, el mencionado factor de expectativa toma valores entre 0,9 y 1,0. La tabla siguiente recoge los valores del factor de expectativa.

Tabla 38. Factores de expectativa para edificios no climatizados en climas cálidos. Fuente: Extension of the PMV model to non-air-conditioned buildings in warm climates.

Expectativa Clasificación de edificios no climatizados Períodos cálidos Factor de expectativa, e Ubicación Alta

En regiones donde los edificios climatizados son comunes Ocurre brevemente durante la temporada de verano 0,9-1,0 Moderada En regiones con algunos edificios climatizados. Temporada de verano 0,7-0,9 Baja En regiones con pocos

edificios climatizados.

Todas las

temporadas 0,5-0,7

Es habitual cometer un segundo error que explica la diferencia entre el PMV calculado y la sensación térmica obtenida mediante una encuesta en edificios no climatizados. Este error se debe a la estimación del metabolismo o actividad. En la gran mayoría de los estudios de campos realizados en oficinas la tasa metabólica se estima a partir de un cuestionario en el que se pregunta a cada persona el porcentaje de tiempo que permanece sentada, levantada o paseando. Este cuestionario ignora que de facto las personas cuando sienten calor tienden inconscientemente a ralentizar su actividad. Esto es, lo que hacen es disminuir su tasa metabólica para adaptarse al medio ambiente que se ha vuelto caluroso. Este decremento en la actividad metabólica debería reconocerse utilizando una tasa metabólica reducida al calcular el PMV. Esta hipótesis se estudió a partir de la base de datos correspondientes a ensayos de campo de confort térmico (117).

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Estos ensayos de campo se efectuaron en edificios no climatizados durante la estación veraniega de climas cálidos. Más en concreto, los datos procedían de 4 ciudades (Bangkok, Brisbanes, Atenas, Singapur) (118) (119) (120) (121). Para el conjunto de estos datos, las tasas metabólicas registradas se redujeron en 6,7 % por cada unidad del PMV por encima del valor neutro, es decir, para un PMV de 1,5 se redujo la tasa metabólica en un 10 %. A continuación, el PMV se recalculó con tasas metabólicas reducidas utilizando la herramienta de confort térmico de ASHRAE (122). Los valores de PMV resultantes se ajustaron entonces para la expectativa, multiplicando con factores de expectativa estimados en 0,9 para Brisbane, 0,7 para Atenas y Singapur y 0,6 para Bangkok. Como promedio para cada edificio incluido en los estudios de campo, el gráfico siguiente muestra la comparación de la sensación térmica media observada con predicciones realizadas con la nueva extensión del modelo PMV para edificios no climatizados en climas cálidos. Las líneas se basan en análisis de regresión lineal ponderados de acuerdo con el número de respuestas obtenidas en cada edificio.

Gráfico 10. Sensación térmica en edificios no climatizados en cuatro ciudades con clima cálido.

Fuente: Extension of the PMV model to non-air-conditioned buildings in warm climates.

La tabla siguiente muestra la comparación de los votos de sensaciones térmicas observadas y las predicciones realizadas con la nueva extensión del modelo PMV.

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Tabla 39. Comparación de votos de sensaciones térmicas en edificios no climatizados en climas cálidos.

Fuente: Extension of the PMV model to non-air-conditioned buildings in warm climates.

Ciudad Factor de expectativa, e PMV ajustado a la actividad adecuada PMVe ajustado por expectativa Voto medio observado Bangkok 0,6 2,0 1,2 1,3 Singapore 0,7 1,2 0,8 0,7 Athens 0,7 1,0 0,7 0,7 Brisbane 0,9 0,9 0,8 0,8

La nueva extensión del modelo PMV para edificios no climatizados en climas cálidos predice bien los votos reales. La extensión combina lo mejor del PMV y el modelo adaptativo. Reconoce la importancia de las expectativas ya explicadas por el modelo adaptativo, al tiempo que mantiene los parámetros térmicos clásicos del modelo PMV que tienen un impacto directo en el equilibrio térmico humano.

También se debe tener en cuenta que la nueva extensión del PMV predice un límite de temperatura superior más alto cuando el factor de expectativa es bajo. Las personas con bajas expectativas están listas para aceptar un ambiente interior más cálido, que también concuerda bien con las observaciones detrás del modelo adaptativo. Un ejemplo: la relación entre PMV y PPD predice que el 10 % de un gran grupo de ocupantes estará insatisfecho a un PMV de 0,5. Suponiendo que esta relación se mantenga inalterada también con los ocupantes de bajas expectativas, un factor de expectativa dará como resultado un límite de temperatura superior más alto correspondiente a un PMV de 0,5/e, pero con no más del 10 % insatisfecho. La tabla siguiente muestra los límites de temperatura superior ajustados para la expectativa, calculados para 10 % y 20 % insatisfechos. Una expectativa baja puede cambiar el límite de temperatura superior en 2 ºC. Es solo el límite de temperatura superior de la zona de confort el que se ve afectado por el factor de expectativa y no se espera ningún ajuste del límite inferior. Los cálculos se realizaron con una tasa metabólica de 1 met, un aislamiento de ropa de 0,5 clo, una velocidad del aire de 0,3 m/s y una humedad relativa del 70 %.

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Tabla 40. Ejemplo de límites de temperatura superior de la zona de confort ajustados según las expectativas en edificios no climatizados en climas cálidos.

Fuente: Extension of the PMV model to non-air-conditioned buildings in warm climates.

Factor de expectativa, e PPD (%) PMVe PMV no ajustado Límite de temperatura superior (ºC) 1 10 0,5 0,5 27,9 20 0,85 0,85 28,7 0,7 10 0,5 0,7 28,3 20 0,85 1,2 29,4 0,5 10 0,5 1 29,0 20 0,85 1,7 30,5

El modelo PMV se ha denominado modelo estático, lo que indica que debe prescribir una temperatura constante. Pero esto no es cierto. El modelo PMV en realidad puede predecir cualquier temperatura del aire entre 10 ºC y 35 ºC como neutra, dependiendo de las otras cinco variables en el modelo. Y prescribe un cierto rango alrededor de la temperatura neutra como aceptable, dependiendo del porcentaje permitido de insatisfecho.

A veces también se afirma que el modelo se aplica solo en condiciones de estado estacionario. Es correcto que el modelo PMV fue desarrollado para condiciones de estado estacionario. Sin embargo, se ha demostrado que se aplica con buena aproximación a las fluctuaciones relativamente lentas de los parámetros ambientales que ocurren típicamente en interiores. Incluso puede aplicarse como una primera aproximación después de los cambios de paso de las variables. Inmediatamente después de un cambio gradual de temperatura hacia arriba, el modelo PMV predice bien la sensación térmica, mientras que toma alrededor de 20 minutos a temperaturas bajas (123).

En resumidas cuentas, el modelo PMV concuerda bien con estudios de campo de alta calidad en edificios con sistemas HVAC, situados en climas fríos, templados y cálidos y estudiados tanto en verano como en invierno. Sin embargo, en edificios no climatizados en climas cálidos, los ocupantes pueden percibir el calor como menos severo de lo que predice el PMV. Esto se debe principalmente a las bajas expectativas, aunque una tasa metabólica que se estima demasiado alta en condiciones cálidas también contribuye a explicar la diferencia. Pero la extensión del modelo PMV incluye un factor de expectativa para su uso en edificios no climatizados en climas cálidos. El modelo extendido del PMV concuerda bien con los estudios de campo de calidad disponibles en edificios no climatizados en climas cálidos de tres continentes.

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