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Deporte y confort térmico, recomendaciones del mundo de la investigación

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Por: Luca Borghero, investigador del Institut de Recerca en Energia de Catalunya (IREC); Santiago Escudero, investigador del Institut de Recerca en Energia de Catalunya (IREC); Joana Ortiz, investigadora del Institut de Recerca en Energia de Catalunya (IREC); Jaume Salom, responsable del Grupo de Energía Térmica y Edificación del Institut de Recerca en Energia de Catalunya (IREC); Joaquim Romaní, investigador del Institut de Recerca en Energia de Catalunya (IREC)

A través de la investigación se puede llegar a escribir varias pautas sobre cómo mejorar la sensación de los ocupantes de un edificio. Lo mismo se puede hacer cuando se habla de edificios a uso deportivos. Eso es exactamente lo que lleva haciendo el Instituto de Investigación en Energía de Cataluña (IREC) desde hace 8 años. Tras estudiar la normativa vigente en varios países, y hacer una larga campaña de monitorización para entender la verdadera situación de los gimnasios en Cataluña, se han podido recoger muchos datos de temperatura, humedad y calidad del aire. El paso siguiente ha consistido en recoger la percepción de los ocupantes sobre la calidad ambiental de las salas monitoreadas para buscar una relación con los datos objetivos. La recopilación de datos y encuestas revela que la mayoría de los usuarios experimenta sensaciones de calor durante la actividad física, influyendo en la percepción de humedad y calidad del aire. Todo esto ha permitido llegar a unas recomendaciones sobre cómo climatizar los espacios deportivos interiores. Estas directrices pueden ser clave para mejorar la planificación y gestión de instalaciones deportivas, creando entornos más saludables y cómodos para los usuarios.

El IREC es un centro de investigación que, desde el año 2015, incluye en sus líneas de investigación la calidad ambiental interior en los centros deportivos bajo el patrocinio del Consell Català de l’Esport.

 

Pero ¿qué es la calidad ambiental interior?

La calidad ambiental interior es la disciplina científica que trata sobre el bienestar de las personas dentro de un edificio considerando las actividades que desarrollan. Las personas pasan el 90% de su tiempo en edificios. Basándose en estos hallazgos, las condiciones ambientales interiores son importantes para el aprendizaje, la salud, el bienestar y los patrones de trabajo. Esto es igualmente aplicable a la práctica deportiva. La calidad ambiental interior depende de dos grupos de indicadores: los parámetros personales y los parámetros ambientales.

Los calidad ambiental interior tiene en cuenta cinco aspectos diferentes (Figura 1). En primer lugar, se consideran dos aspectos relativos a la sensación de los ocupantes por sus intercambios térmicos con el ambiente: el confort térmico (afectado por la temperatura y la velocidad del aire) y la humedad relativa. Después, cabe observar otros dos tipos de confort, el acústico (es decir, el nivel de ruido) y el confort visual (relacionado con la cantidad de luz necesaria para desarrollar las actividades). Por último, los parámetros ambientales miden también la calidad del aire. Este parámetro refiere a la pureza del aire en el interior, el cual debe tener bajas concentraciones de contaminantes como: partículas en suspensión (PMx), formaldehído, compuestos orgánicos volátiles (COV) y una concentración de CO2 compatible con las actividades humanas. Una buena calidad del aire reduce la posibilidad de transmitir infecciones y tener problemas respiratorios.

Por otro lado, la calidad ambiental interior depende también de parámetros personales. Estos comprenden la tasa metabólica de la actividad que estén desarrollando, el aislamiento proporcionado por la ropa que llevan, el género, la edad o el estado de salud. El gran número de estos factores y su influencia dificultan mucho encontrar condiciones de temperatura en las cuales una vasta mayoría de la gente se sienta a gusto térmicamente. Por eso, unos mismos parámetros ambientales pueden generar percepciones de calidad ambiental interior diferentes según la persona y la actividad que realiza.

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Figura 1. Parámetros de calidad ambiental interior.

La investigación del IREC y las salas deportivas

A lo largo de los años, el IREC ha estudiado la iluminación y el confort térmico en diferentes pabellones de Cataluña, las condiciones de confort en las piscinas y, a partir del 2022, la investigación se ha centrado en las salas deportivas. En estas, se desarrollan actividades muy variadas. Hay actividades dirigidas intensas (como zumba, baile, body pump…) y otras que son más relajadas (varios tipos de yoga, pilates, estiramientos, hipopresivos, etc.) (Figura 2). Al mismo tiempo, en la categoría de las salas deportivas se encuentran las salas de fitness, es decir, todos aquellos espacios donde se hagan actividades como musculación, pesos, entrenamiento funcional y actividades cardio. Este tipo de salas está caracterizado por una repetitividad de las actividades, con momentos de pausa entre una y otra. Además, en una sala de fitness se pueden encontrar ocupantes haciendo tareas muy distintas al mismo tiempo, con la consiguiente diversidad de niveles de actividad metabólica diferentes. Esto supone un desafío adicional desde el punto de vista del confort.

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Normativa vigente en varios países

Como primer paso del estudio, el equipo de investigación ha analizado las diferentes normativas de países europeos y extranjeros en temas de parámetros ambientales y de confort en salas destinadas a uso deportivos. La regulación de los rangos aceptables de temperatura, humedad relativa y CO2 es habitual para oficinas, centros sanitarios y educativos. Así mismo, las normativas o recomendaciones relativas al confort térmico y la calidad del aire de los centros deportivos son infrecuentes y las existentes usan parámetros y rangos heterogéneos. Los parámetros más frecuentemente regulados son la temperatura y la humedad relativa. La primera presenta valores muy diversos según las normativas, mientras que la segunda sí tiene unos valores consistentes. Otros parámetros menos estandarizados son el confort visual, el confort acústico y la calidad del aire. En el ámbito español no hay normativa específica sobre la calidad del ambiente interior para instalaciones deportivas.

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Figura 2. Actividades deportivas clasificadas por tasa metabólica.

Campaña de monitorización y encuesta a los usuarios

IREC realizó una campaña de monitorización de parámetros ambientales en varios gimnasios de Barcelona y alrededores. El objetivo era registrar los parámetros de calidad ambiental interior y compararlos con la percepción de confort de los usuarios. Los centros se monitorizaron con sensores portátiles de temperatura, humedad relativa, concentración de CO2 y partículas en suspensión por un plazo de dos semanas. Los sensores utilizados para registrar fueron el modelo U3430 de la marca Comet, que son pequeños y tienen una batería de larga duración, lo que facilitó el transporte y el cambio frecuente de ubicación a lo largo de la campaña de monitorización.

En general, los usuarios no tienen una percepción precisa de la humedad ni de la concentración de CO2 en las salas de fitness, sino que tienden a relacionar estas dos variables con la temperatura y con el olor

Realizar la monitorización en espacios utilizados a diario por muchas personas realizando actividades físicas es un reto significativo. La recogida de datos debe realizarse sin perturbar el uso normal de la instalación y, a la vez, es importante implicar al personal de la instalación y a los usuarios en las encuestas de confort que acompañan la monitorización. Por ello IREC ha desarrollado un protocolo de monitorización de la calidad del ambiente interior. Este indica el número y tipo de sensores recomendados para el estudio según el tipo de sala, así cómo la colocación de estos en el espacio. En ocasiones, las características de los espacios pueden dificultar una colocación óptima, así que se recomienda seguir unas reglas generales:

  • Colocar los sensores entre 1 y 2 m de altura.
  • Evitar los puntos de inyección local de aire, así como la radiación solar directa.
  • En el caso de salas con más plantas, colocar un sensor en cada una de ellas.
  • Duplicar sensores y distribuirlos de forma simétrica para disponer de redundancia, captar una media del estado de la sala y las posibles diferencias entre puntos.
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Durante la campaña de monitorización, el equipo del IREC se ha encargado también de recoger datos sobre la ocupación de las salas, es decir, el número de ocupantes de cada una de ellas durante las actividades. Este tipo de datos o bien los compartían los centros deportivos, que suelen disponer de ellos porque hay que reservar las actividades y clases a través de una aplicación o una web, o bien porque los entrenadores suelen llevar un registro de cuántos usuarios acuden realmente a sus clases. En el caso de que esto no estuviera disponible, se usaron sensores de ocupación en las entradas de las salas para poder contar el paso de personas por las mismas.

Las monitorizaciones se realizaron de noviembre de 2022 hasta julio de 2023, lo cual permitió tener datos de diferentes estaciones del año y condiciones climáticas. Durante esta campaña, se monitorizaron salas de actividades dirigidas, de spinning y de fitness, recopilando datos en los períodos de ocupación según el tipo de actividades deportivas. Adicionalmente, la monitorización se complementó con encuestas en formato digital para recolectar información sobre la percepción del confort de los ocupantes. Esto se hizo colgando diferentes pósteres con un código QR que daban acceso a un formulario específico para la campaña de monitorización de cada sala. Este contenía una lista breve de preguntas con relación a la percepción de la situación térmica, de humedad, calidad del aire, iluminación y ruido con respuestas en escala de valores (escala de Likert). Este tipo de encuesta en formato digital permitió recoger respuestas sin la necesidad de interrumpir las actividades de los usuarios con preguntas hechas físicamente por una persona, lo que puede afectar también la respuesta de los entrevistados.

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Figura 3. Evolución de la concentración de CO2 en una sala con ventilación insuficiente para las actividades realizadas, según muestran los picos por encima del límite durante los períodos de ocupación.

Análisis de los datos recogidos

El aspecto más interesante ha sido la relación entre la sensación subjetiva de los ocupantes y los datos ambientales recopilados a lo largo de las monitorizaciones. Con los resultados obtenidos, el equipo del IREC ha propuesto rangos de valores ambientales que maximicen las respuestas positivas sobre el confort ambiental.

Tras haber analizado más de 230 respuestas, destaca que la mayoría de los ocupantes suele tener una sensación media o intensa de calor cuando está haciendo algún tipo de actividad física en las salas monitorizadas. De hecho, el porcentaje más alto de respuestas representa sensaciones de calor, seguido por una minoría que ha contestado tener una sensación térmica neutral y unas pocas respuestas que han señalado sensaciones de frío. El pico de sensación de confort se encuentra para las respuestas recogidas a una temperatura inferior a 21 ºC, aunque igualmente representa solo el 37,5% de los usuarios encuestados. Sin embargo, para temperaturas superiores, la mayoría de las personas sienten ‘calor’, siendo la mayoría de las respuestas en el rango de ‘mucho calor’.

Otro resultado muy interesante es que los ocupantes no tienen una percepción precisa de la humedad ni de la concentración de CO2 (es decir, de la sensación de aire cargado) (Figura 3). Por el contrario, tienden a relacionar estas dos variables con la temperatura y con el olor, respectivamente. De hecho, las temperaturas bajas mejoraban la sensación de humedad de los ocupantes, así su percepción de que el aire estaba más limpio.

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Recomendaciones como resultado del estudio

Las conclusiones de las monitorizaciones, las encuestas y el análisis de las normativas se han usado para elaborar una guía de buenas prácticas para mejorar la calidad del ambiente interior y minimizar el consumo energético.

En el caso de salas donde se realizan actividades metabólicas de baja intensidad y en las salas de fitness, se recomienda poner la calefacción con una temperatura de consigna de 20,5 ºC y la refrigeración con 25 ºC. Esto significa que no hace falta gastar en energía en todos aquellos momentos en los que la temperatura se encuentre entre estos dos valores. Para actividades de alta intensidad, se aconseja bajar 1 grado el rango, entonces poner calefacción a 19,5 ºC y refrigeración con 24 ºC. Como actividades de baja intensidad metabólica se entienden el pilates, varios tipos de yoga, hipopresivos, estiramientos. Las actividades de alta intensidad metabólica comprenden zumba, baile, spinning, tonificación, fitbox, step, GAC, body pump, karate, entrenamiento funcional, actividades cardio y aeróbicas.

La humedad relativa no debería bajar más del 40% y no subir por encima del 60%, de acuerdo con los resultados de las monitorizaciones y con la mayoría de las normativas analizadas. El valor máximo de concentración de CO2 recomendado es de 1.200 ppm absolutas.

Aparte de eso, se recomienda organizar las actividades para que las que tengan intensidades metabólicas similares en los mismos espacios. Esto permite en invierno optimizar la calefacción de las salas con actividades de baja intensidad y en verano concentrar la refrigeración en las salas donde se realizan las actividades de alta intensidad, también evitando la climatización innecesaria de múltiples espacios. En caso de tener solamente una sala en el centro deportivo considerado, se puede hacer una agrupación de las actividades similares por horas del día o por días de la semana, con el objetivo de concentrar actividades con las mismas necesidades de temperatura. Por ejemplo, hacer las de baja intensidad por la tarde de un día y por la mañana del día siguiente, y las de alta intensidad después de estas.

Para mejorar la calidad del ambiente interior de las salas de fitness y minimizar el consumo energético se recomiendan las siguientes consignas: refrigeración a 24-25 ºC, calefacción a 19,5-20,5 ºC y humedad relativa entre 40 y 60%

De cara a los tiempos de climatización, se recomienda, en verano, empezar a refrigerar los espacios solo 30 minutos antes de que empiecen las clases con una temperatura de consigna de 25 ºC o 24 ºC (dependiente de la actividad). Esto permitirá reducir la sensación de calor y minimizar el tiempo de refrigeración. En invierno, se recomienda activar la calefacción en los espacios 30 minutos antes de que empiecen las actividades, o directamente a la hora de inicio. La temperatura de consigna debería ser de 20,5 ºC o 19,5 °C (dependiente de la actividad).

En relación con la calidad del aire, si la ventilación mecánica no es suficiente se recomienda abrir las ventanas entre clases y así bajar la concentración de CO2. Esto es únicamente recomendable en zonas de baja contaminación que permitan la renovación con aire exterior, pero evitando introducir contaminantes y partículas en suspensión.
El objetivo del estudio ha sido proporcionar al personal de las instalaciones deportivas una guía avalada por evidencia científica sobre cómo gestionar la calidad ambiental interior de las salas deportivas, cuyo protcolo de monitorización se puede consultar en: https://zenodo.org/records/10650041. Unas instalaciones deportivas que ofrezcan una buena calidad del ambiente interior permitirán a los usuarios hacer deporte en unas condiciones saludables, mejorar su rendimiento y ofrecerles una experiencia satisfactoria.

Para más información:
Institut de Recerca en Energia de Catalunya (IREC)
Jardins de les Dones de Negre, 1, 2ª Planta
08930 Sant Adrià del Besòs (Barcelona)
Tel.: 933 562 615
www.irec.cat
https://zenodo.org/records/10650041


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