SOLUCIONARIO DE ERGONOMIA AMBIENTAL

PARTE: ILUMINACION

Problema 5.1

1. Calculamos el valor de los índices de todas las cavidades.

L = 15 m

O=5m

h f =0.70 m

h c=0.20 m

hr =1.10 m

5 × 0.20×(15+ 5)
CCR ( techo ) = =0.27
15× 5

5 ×1.10 ×(15+5)
RCR ( asiento )= =1.47
15 ×5

5 ×0.70 ×(15+5)
FCR ( piso )= =0.93
15 ×5

2. En la tabla 19.1, calculamos la relación L/W

Tipo: fluorescente

W = 40 → L = 3150 ∴ L/W = 3150/40 = 79

3. En la tabla 19.2, determinamos el valor de LLD

Tipo: fluorescente

W = 40
→ LLD = 0.88
L = 3150

4. Calculamos el LDD,
a. Para ello, según los datos del problema:

Superior: Opaco sin abertura

Inferior: Nada y observando la imagen: la categoría de mantenimiento es → 4

b. En la tabla 19.3

1
 Encontramos:

“A” → de cruzar cat. 4 con ambiente medio limpio (dato) arroja un valor de 0.216

“B” cat. De matt. 4 → B = 0.72

c. Del problema nos dice que la limpieza se da cada 1 año; t = 1

∴ LDD=e−0.216×(l)0.72
LDD = 0.81

5. Calculamos RSDD

a. Del anexo 19.6; se tiene un ambiente medio y se limpia cada 12 meses, el valor
esperado es de 0.24 aprox.

b. En la tabla 19.7 tenemos: Iluminación Directa (Dato del problema)

RCR = 1.47 ≈ 2 (redondeando)

Valor esperado = 0.24, pero como no hay se redondea al menor 0.20

Interpolando los 3 valores en la tabla tenemos: RSDD = 0.96

6. Cálculo de coeficiente de utilización.

Primero: Calculamos las reflectancias medias, para ello utilizamos el anexo 19.8:

Techo (Claro) = 0.50

Paredes (Claro) = 0.30

Piso (Oscuro) = 0.10

Segundo:

 Para piso: Tenemos FCR = 0.93 →

o Este valor lo buscamos en la tabla 19.9 en la columna RSR
o Lo redondeamos a 1.
o % reflectancia media de piso = 0.10
o % reflectancia pared = 0.30

o Cruzando los valores en la tabla 19.9, obtenemos que la Reflectancia efectivo

de piso = 0.10

 Para techo; tenemos CCR = 0.27 ≈ 0.2 aprox

o Este valor lo buscamos en la tabla 19.9 en la columna de RSR
o % reflectancia medio techo = 0.50
o % reflectancia medio pared (cte) = 0.30

o Cruzando los valores en la tabla 19.9, obtenemos que la Reflectancia efectivo

del techo = 47 %

Tercero: Tenemos que ver la reflectancia efectiva del suelo

2
  Reflect. efect. suelo = 0.10 ≠ 0.20; entonces se tiene que agregar un factor de
corrección; en la tabla de corrección 19.11., se busca:
o Reflectancia efectiva techo = 0.47 ≈ 0.50
o Reflectancia efectiva pared = 0.30
o Reflectancia efectiva suelo (10%)
o RCR = 1.47 ≈ 1
Por lo tanto tenemos que el Factor de corrección = 0.96

Cuarto:

Para encontrar el índice del local, se tiene que añadir el factor de corrección encontrado en el
paso anterior.

5
Encontramos el índice del local K= =3.54 ≈ 4
1.47 × 0.96
Quinto:

Seguir las características de la luminaria: Reflector de haz medio; se va a utilizar la tabla

19.10.1.

{
K ( corregido )=4
Datos Techo=0.47 ≈ 0.50
Pared=0.30
Cruzando los tres valores encontramos que el Cu = 0.65

7. Calculamos el nivel de iluminación

I×A
N 1=
L
Cu× LDD × RSDD × N 2 ×( )
W

L
N 1 × Cu× LDD × RSDD × N 2 ×( )
W
I=
A

lum lampara
6 fuente × 0.65 ×0.81 ×0.88 × 0.96 ×79 ×1 × 40 w
w fuente
I= 2
(15 ×5)m

I =112.44 luxes

Al calcular, podemos determinar que no se está cumpliendo con el nivel de iluminación.

Ahora, encontraremos, cuántas fuentes se requieren para llegar el nivel de iluminación

recomendado que es de 200 luxes.

3
NOTA: Recordar que lux = Lúmenes/m2

lúmenes 2
200
2
×(15 ×5)m
m
N 1= =10.67 ≈ 11 fuentes
lámpara Lum
0.65 ×0.88 × 0.81× 0.96 × 40W × 1 ×79
fuente W −Lamp

Problema 5.2

Datos:
2
Área=80 m
N 1=30 fuentes

N 2=2 lampara /fuente

W =40
K lum
=80
W lamp−W
Fc=0.7
a. Calculamos el número de fuentes requerido:

I = 800 luxes
I×A
N 1=
Fc × N 2 × L ×W

2
800 luxes × 80 m
N 1=
lamp Lum
0.7 ×2 × 80 ×40 W
fuente Lamp−W

N 1=14.28 ≈ 15 fuentes

Costos:

 Actuales

COSTOS=
S/3
kw−h (
× 30 fuentes × 2
lampara
fuente )
× 40
w
×
1 kw
lamp 1000 w
=
S /7.2
h
× 12
h
día
=
S /86.4
día

 Recomendado

COSTOS=
S/3
kw−h (
× 15 fuentes × 2
lampara
fuente )
× 40
w
×
1 kw
lamp 1000 w
×12
h S /43.20
día
=
día

4
Encontramos la variación

43.20−86.4
∆¿ ×100 %=−50 % , por lo tanto decrece en 50 %
86.4

5
Problema 5.3

Datos:
2
Área=10 ×8=8 0 m
Ldeseado =100 0 luxes

Lactual =560 luxes

Ldiseñado =600 luxes

N 1=16 fuentes

N 2=2 lampara /fuente

L=80 lum /w ×lamp

P=40 w

a) Primero calculamos el Fc:

2
600 luxes ×80 m
16 fuentes=
lamp lum
Fc × 2 × 80 × 40 W
fuente lamp−W

Fc=0.468 ≈ 0.47

b) Para una iluminación de 1000 luxes, calculamos el número de fuentes adicionales:

2
1000luxes × 80 m
N 1=
fuente lum
0.47 ×2 × 80 × 40 W
lamp lamp−W

N 1=26.59 ≈ 27 fuentes

c) Calculamos los costos actuales y el adicional:

Actual

S /16.69 h día sem 1 kw lampara w

COSTOS= ×8 ×6 × 4.33 × ×16 fuentes ×2 × 40 =S /4440.12
kw−h día sem mes 1000 w fuente lamp

Costo para 27 fuentes:

S /16.69 h día sem 1 kw lampara w

COE= ×8 ×6 × 4.33 × ×27 fuentes ×2 × 40 =S /7492.7
kw−h día sem mes 1000 w fuente lamp

6
Costo Adicional = S/. 7492.70 – S/.4440.12 = S/. 3052.60

Problema 5.4

Datos:
2
Área=36 ×8=288 m
N 1=60 fuentes

N 2=4 lampara /fuente

P=36 w
I recomendado =800 lux
Fc=0.75
L=80 lum /w−lamp

a) Primero calculamos el número de lámparas recomendado:

I×A
N 2=
N 1 × Fc × L × P
2 2
800 lum/m × 28.8 m
N 2 Recomendado =
lum
60 fuentes ×0.75 ×80 × 36 w
w−lamp

N 2 Recomendado =1.77 ≈ 2 lamp/ fuente

Se puede retirar →

#Lamp. Actuales =4 -
#Lamp. Recomendadas =2
#Lamp. Que se pueden retirar = 2 lamparas

b) Primero calculamos el nivel de iluminación actual:

lampara lum
60 fuentes × 4 × 0.75× 80 ×36 w
fuente w−lamp
I actual= 2
=1800 luxes
288 m

Entonces, encontramos la diferencia porcentual pedida:

800−1800
∆¿ ×100=−55.56 %
1800

7
 Ahora, encontramos el nivel de iluminación con dos lámparas:

lampara lum
60 fuentes × 2 × 0.75 ×80 × 36 w
fuente w−lamp
I con 2lamp= 2
=900luxes
288 m
Como se van a retirar dos fuentes, ahora encontramos la diferencia porcentual pero
con dos lámparas:

900−800
∆real= × 100 %=12.5 %
800

lamp fuente lamp

c) ¿ Lamp eliminados x piso=2 ×60 =120
fuente piso piso

d) Calculamos los ahorros incurridos:

Ahorro en consumo

$ 0.50 h día mes 1 kw lamp w

× 12 ×22 × 12 × ×120 × 10 pisos × 6 =68428.8 $ /año
kw−h día mes año 1000 w piso lamp

Ahorro por no tener lamp.

$ 1.50 lamp
×120 ×10 pisos=1800 $ /año
lamp piso

Ahorro Total = $68428.80 + $1800.00 = $ 70228.80/año

Problema 5.5. Respuesta: Se requiere comprar 25 fuentes adicionales.

Problema 5.6. Respuesta:

a. Existe una carencia de 125 luxes.

b. Con la aplicación de la recomendación se llega a un nivel de 820.12 luxes,
superando lo recomendado.

Problema 5.7. Respuesta:

a. Los luxes necesarios son de 7326 luxes.

b. El costo sería de S/.175.00.
c. El costo de energía sería de S/.89.86 / mes.

Problema 5.8. Respuesta:

a. La lámpara de brazo debe de proporcionar 357 luxes.

b. Se deberá añadir 3 fuentes adicionales a la iluminación general para reemplazar a la
lámpara.

8
Problema 5.9

a) Para determinar el número de mediciones tenemos que seguir los siguientes pasos:

1. Determinar “K”

3×4
K= =1.71
1 ×(3+4 )

2. Determinar el número mínimo de puntos de medición (NMPM)

2
NMPM =(1.71+2) =13.19=14 puntos comomínimo

3. Dividimos el área a medir

Como 14 es el mínimo se consideró 1

punto más

b) Calculamos el valor de iluminación medio actual

Tomamos de lo medido 1 a la 15

I medio=(280+250+330+ 300+320+270+265+ 305+320+270+290+ 335+345+280+265)/15=295luxes

Como el nivel de iluminación recomendado es de 300 luxes y solo se determinó 295,no se llega
a cumplir con el nivel deseado, algunas recomendaciones sería no trabajar en las zonas oscura
o usar lámparas focalizadas.

Problema 5.10. Respuesta:

9
 a. El nivel de iluminación actual es de 322.70 luxes.
b. Lo máximo recomendado sería de 390 luxes, por lo tanto el nivel actual no sobrepasa
lo recomendado.

PARTE: AMBIENTE SONORO

Problema 6.1

a) Como es toda la jornada, en un solo lugar conviene usar el sonómetro.

Luego calculamos el nivel del ruido total que genera las 3 máquinas (número de decibeles)

SPL sumade la primera toma :10 × log [ 1095 /10 +10105/ 10+ 10100/10 ]

¿ 106.51 dB A
Como son 2 mediciones tienen que calcular el nivel total de exposición, pero de la segunda
toma

SPL sumade lasegunda toma: 10× log [ 1097 /10 +10102/10 +10 99/10 ]

¿ 104.59 dB A
∴Según el protocolo de medición de ruido con sonómetro tenemos que calcular la diferencia
entre las dos mediciones

Dif.= 106.51 – 104.59 = 1.96 dB A

Como es menor a 2 dB A, pero se debe obtener el nivel de exposición determinamos la media

aritmética.

106.51+104.59
Nivel de exp .= =105.55 dB A
2

b) Si queremos que el EPP pueda tener o llegué a tener que cubrir los 85 db A, sería así

(NRR−7)
FP=
n
Nivel de exposición = 85 = Nivel total expuesto – FP

Entonces: 85=106.51−FP
FP=20.55 dB A

Como n=1

( NRR−7)
20.55=
1

10
 NRR=27.55 ≈ 28 dBA
El EPP deberá tener un NRR de 28 dB A.

Problema 6.2

a)
Estación SPL por estación

X SPL x=88 dbA ( Solomáquina A)

Y SPL y=10 × log [ 1088/ 10 +10 95/ 10+10 110/ 10 ] =110.16 dbA

W SPLw=10 × log [ 10 110/ 10 +10 80/ 10 ] =110 dbA

Z SPL z=80 dB A

b) SPL prom=10 × log ¿ ¿

c) Calculamos el tiempo máximo de exposición (Tn) sin protección en cada estación:

Horario Estación Tn (horas)

7-9 X 8 /2(88−85)/ 3=4

9 - 12 Y8 /2(110.16−85)/3=0.02

12 - 13 W8 /2(110−85)/3=0.02

14 – 17 Z8 /2(80−85)/ 3=0.02

Luego,
calculamos le porcentaje de dosis:

Em= ([ 24 )+( 0.023 )+( 0.02

1
)+( 25.40
3
)] × 100=16653.25 %
d) Calculamos primero el FP del EPP
NRR = 30 dbA
F=2
Entonces FP:
(30−7)
FP= =11.5dbA
2

11
 Ahora calculamos el nivel de exposición con el EPP y el tiempo máximo de exposición:

Estació Nivel de Nivel de Ruido

Horario Horas Tn (horas)
n Ruido (dbA) c/orejeras (dbA)
8
=¿
(76.5−85) 5
7-9 2 x 88 88-11.5=76.5 3
2
7.02
9 - 12 3 y 110.16 110.16-11.5=98.66 0.34
12 - 13 1 w 110 110-11.5=98.50 0.35
14 - 17 3 z 80 80-11.5=68.60 362.04

Calculamos el nuevo Em (%)

Em ( x )= ([ 57.02
2
)+( 0.343 )+( 0.351 )+( 362.04
3
)] ×100 %=1168.29 %
Problema 6.3. Respuesta:

a. Según el protocolo de medición de ruido se debe de medir el 80% del tiempo que dura
la jornada, es decir para este caso 8 horas/día.
b. Nivel de ruido con EPP 77 dB A.

Problema 6.4

a) Calculamos el nivel de ruido total por cada intervalo de tiempo:

Horario Horas Nivel de Ruido (dbA)

7-9 2 SPL=10 ×log [ 1090 /10 +1090 /10 +1090 /10 ] =94.77
9-13 4 SPL=10 ×log [ 1090 /10 +100100/ 10 ]=100.41
14-17 3 SPL=10 ×log [ 10100/ 10+10 87/ 10 ] =100.21
17-20 3 SPL=10 ×log [ 1090 /10 +1090 /10 +1087 /10 ] =93.98

b) Calculamos el nivel del ruido promedio

SPLprom=10 × log ¿ ¿

c) Primero calculamos el Tpo máx. de exposición (Tn)

*Tener en cuenta que la jornada dura 12 horas, por lo tanto la fórmula del Tn se tiene que adaptar a este
detalle, para ello revisar las diapositivas donde se menciona a esta fórmula.

Horario Tn (horas)
(94.77−83)/3
7-9 12/2 =0.79
(100.41−83)/ 3
9 - 12 12/2 =0.21
(110.21−83)/3
12 - 13 12/2 =0.22
(93.98−83)/3 12
14 – 17 12/2 =0.95
Luego calculamos Em

Em ( % )= ([ 0.792 )+( 0.214 )+( 0.223 )+( 0.953 )] ×100 %=3766.10 %

Problema 6.5

Tenemos que el nivel de exposición total es 103 dbA, lo igualamos, para encontrar el ruido
generado por “B”

103=10× log [ 10 ]
89 /10 x /10 100/ 10
+ 10 +10

a) Despejando x = 99.61 dbA

b) Determinar el FP de cada EPP

Equipos NRR(dbA) f FP (dbA) FPmax (dbA)

Orejera 25 2 FPo = (25-7)/2=9
13
Tapones 20 1 FPt = (15-7)/1=13

Determinar el FP efectivo

FP efectivo = 13 + 5 = 18 dbA

Ahora determinamos el nivel de ruido con la protección

Nivel de ruido c/ epp = 103 – 18 = 85 dbA

Problema 6.6

Respuesta:

a. El nivel de “X” es de 95.25 dB A.

b. El nivel de dosimetría es de 1664.89%.
c. El nuevo nivel de dosis sería de 82.58%.

Problema 6.7

a) El nivel de ruido al que está expuesto la oficina es de 84.49 dB A.

b) Las medidas pueden ser:
 Ventanas Anti ruido
 Llevar las impresoras a otro lado
 Uso de tapones cuando la impresora funciona
 Mejorar la distribución del lugar de trabajo.

Problema 4.8.

13
 X = 93.24 Db A

Problema 4.9.
X = 10 LOG (10^10.5 – 10^9.8) =104.03 DB A.

14