Calidad Ambiental Parque Biblioteca Guayabal, Medellín

8/12/2019 Calidad Ambiental Parque Biblioteca Guayabal, Medelln

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18 SEMANA DE LA SALUD OCUPACIONAL Medelln, Colombia Noviembre de 2012http://www.saludocupacional.com.co/

Calidad ambiental en el diseo arquitectnico Parque Biblioteca Guayabal, Medelln

Julie Andrea Waldron ToroArquitecta. Especialista en Ergonoma

PVG Arquitectos Ltda.Calle 52 No. 43 84. Oficina 102-2, Medelln - Colombia, Telfono (4) [email protected]

Jorge Hernn Salazar TrujilloArquitecto MSc. Tecnologas Avanzadas en Construccin Arquitectnica. MSc. Energas

Renovables. Aplicaciones en la edificacin.PVG Arquitectos Ltda.

Calle 52 No. 43 84. Oficina 102-2, Medelln - Colombia, Telfono (4) [email protected]

Abstract

En el proceso de diseo arquitectnico y resultado constructivo delParque Biblioteca Manuel Meja Vallejo de Guayabal - Medelln, fueimprescindible integrar los factores ambientales al resultado formal delespacio construido, para asegurar la eficiencia del edificio de acuerdocon las necesidades de los usuarios. Para ello, los acabados, materiales,geometra, dimensiones y localizacin de las diferentes partes delproyecto, consideraron responder a las cualidades ambientales yrequerimientos de uso. Se presentan aqu algunos de los resultados dela evaluacin ambiental efectuada para el mismo, que abarcan factorescomo asoleamiento, ventilacin natural y ergonoma. Los mtodos

aplicados en la evaluacin requirieron el uso de diferentes herramientaspara el clculo de horas promedio de incursin solar, evaluacin de lascorrientes de viento y anlisis antropomtrico de las dimensiones ydisposicin del mobiliario. Los resultados obtenidos se contrastaron conlos requerimientos de los usuarios en el espacio, dando lugar a laspremisas de calidad ambiental en el proceso de diseo. Algunos de losprincipios de diseo obtenidos impactaron los siguientes aspectos delproyecto: 1. La geometra de los lucernarios para la proteccin solar, 2.Las dimensiones y ubicacin de las ventanas para garantizar el flujo deaire al interior del edificio, 3. Las dimensiones y formas de la banca y losmuebles para la atencin de nios y adultos y 4. Las caractersticas

geomtricas del teatro al aire libre para el control del campo visual delos usuarios.

Palabras clave

Asoleamiento, Ventilacin Natural, Ergonoma, Antropometra.


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Introduccin

La calidad ambiental en el diseo arquitectnico hace referencia a lacapacidad de integrar las variables ambientales con los requerimientoshumanos. Los parmetros establecidos por el cuerpo, las actividades adesarrollar y el funcionamiento del proyecto, definen las caractersticas

finales de las decisiones arquitectnicas.

En el desarrollo de un proyecto ubicado en la ciudad de Medelln (latitudde 613) de clima clido-hmedo, localizado sobre la zona tropical a1576 msnm, es imprescindible pensar en las caractersticas ambientalesintegrables al proceso de diseo como estrategia de aprovechamientoambiental.

El Parque Biblioteca

Manuel Meja Vallejode Guayabal, seencuentra ubicado enla comuna 15 de laciudad de Medelln (1)en el sector occidentaldel Valle de Aburr. Esun edificio pblicodiseado y construidopor la Empresa deDesarrollo Urbano EDU en el esquema deSistema de BibliotecasPblicas de la Alcaldade Medelln einaugurado en suprimera etapa el 28 deDiciembre de 2011.Este equipamiento deciudad, se encuentralocalizado en un punto

central del BarrioGuayabal dado quepermite el acceso aotros barrios delsector. 1. Fotografa a la primera Etapa, tomada desde el corredor sur.


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En la estrategia arquitectnica planteada por el equipo de diseo de laEmpresa de Desarrollo Urbano en cabeza de la Arquitecta Ana MercedesSurez y el Arquitecto Andrs Lujan, se proyect un edificio a construiren dos etapas, que le ofrecen a la comunidad espacios para el desarrollode actividades como:

- Lectura y estudio en la zona de biblioteca, la cual se divide enzonas para nios y adultos (primera etapa).

- Cursos de cmputo, manejo de equipos y redes, en la salameditica (primera etapa).

- Danza, charlas y cursos, en el saln mltiple (primera etapa).- Juego, teatro y estancia al aire libre en el sistema de espacio

pblico integrado a la ciudad (primera y segunda etapa).

- Cursos y prctica de instrumentos musicales, en los salones demsica (segunda etapa).

2. Planta Arquitectnica identificando Etapa 1 en color naranja y Etapa 2 en color cian


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En el proceso de diseo, se integr el equipo PVG Arquitectos Ltda.como asesor en las estrategias de asoleamiento, ventilacin natural,iluminacin natural, acstica y ergonoma del proyecto. Integrandotodas sus recomendaciones en premisas de diseo para el usuario ydesde el usuario, en relacin con el entorno construido y ambiental.

Con el fin de garantizar el desarrollo de las actividades en estosespacios, se formul un edificio que atendiera a las necesidadeseducativas y entendiendo el entorno con sus riquezas ambientales. Loanterior, con el fin de integrar los diferentes elementos del contexto enel funcionamiento del proyecto. El aprovechamiento de estos factores,permiti reducir costos en el funcionamiento estimado de edificio,debido a que las estrategias de aprovechamiento de la luz natural, laventilacin natural y el control solar se resumen en menor consumoenergtico para los espacios que estn en constante funcionamiento la

mayor parte del da.

Las evaluaciones realizadas permitieron en conjunto con el equipo dediseo de la Empresa de Desarrollo Urbano - EDU, impactar diferentesdecisiones de diseo, entre las cuales se integran como resultado eneste documento:

1. La caracterizacin de los lucernarios para la proteccin solar y laganancia lumnica de acuerdo con las actividades a desarrollar en cada

espacio.2. Las dimensiones y ubicacin de las ventanas para garantizar el flujode aire al interior del edificio.

3. Las dimensiones y formas de los muebles para la atencin de nios yadultos.

4. Las caractersticas geomtricas del teatro al aire libre para el controldel campo visual de los usuarios.

Metodologa

En el proceso de asesora en calidad ambiental se identificaron lasestrategias potenciales en el diseo arquitectnico que permitieran elaprovechamiento de los diferentes factores ambientales en pro delbienestar de los usuarios.

Se tomaron como referente del anlisis tres de los elementos evaluadosen el proceso de asesora: 1. La estrategia de lucernarios en la cubierta


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que permite el aprovechamiento de la luz natural; 2. El sistema deventanas con altura de piso a techo que aportan a la continuidad delflujo de aire del sector, integrndolo en el interior de los espacios y 3. Lapropuesta de mobiliario que responde a diferentes grupos etarios.

En cada una de los elementos seleccionados se realizaron pruebas deacuerdo a los fenmenos que los afectaban y se plantearon propuestasarquitectnicas para mejorar su desempeo. A continuacin se presentael procedimiento de evaluacin para cada elemento:

1. Lucernarios: El diseo de los lucernarios en el proyectoarquitectnico tiene un propsito, permitir que el edificio seilumine naturalmente sin recibir un impacto negativo de laradiacin solar directa. En este sentido se realiz la evaluacin deGanancia Solar.

Las evaluaciones para determinar los porcentajes de GananciaSolar se realizaron mediante simulaciones con el software Helios6.0 (desarrollado por PVG Arquitectos Ltda.). Esta herramientapermite obtener el porcentaje de ganancia solar (% EficienciaGlobal) de un elemento de fachada o cubierta. Los resultadosobtenidos indican la radiacin solar directa a la que estarexpuesta el elemento evaluado. Una Eficiencia Global del 100%corresponde a un plano horizontal ubicado sobre el ecuador

terrestre (2).

En este proyecto se evaluaron los diferentes tipos de lucernarios,en la figura 3 se indica el anlisis de cada uno y el tipo deactividades que se desarrollan en los espacios justo debajo deellos. Con esta ubicacin, se procedi a agrupar los lucernarioscon el fin de disminuir la cantidad de simulaciones de gananciasolar. As entonces, quedaron diez tipologas de lucernario aevaluar, debido a que los lucernarios 2, 3, 4 y 5 quedaron comoun solo elemento, al igual que los lucernarios 9, 10 y 11.

En este artculo se mostrar el proceso realizado y los resultadosobtenidos para el lucernario 2 -5, debido a que es una evaluacinrepetida de igual forma para los diez casos.


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2. Ventanas: El sistema de ventanas con dimensiones piso a techopermite la permeabilidad de las corrientes de viento del sector alinterior del edificio. Con el fin de identificar la eficiencia de ladisposicin de los ventanales que ventilan el interior del edificio,se realizaron pruebas cualitativas de ventilacin natural.

El estudio de ventilacin se realiz con una Mesa de Flujo Laminar(herramienta construida por PVG Arquitectos Ltda.). Esta mesapermiti simular mediante un flujo laminar de agua y tinta, laafectacin de las corrientes predominantes de viento en unamaqueta del proyecto en planta y en seccin.

3. Muebles: La propuestas de amoblamiento del Parque BibliotecaGuayabal propone responder en su funcionamiento a diferentesgrupos etarios en cuanto a sus caractersticas antropomtricas ynecesidades.

Los anlisis para la definicin dimensional, se realizaron medianteclculos de ngulos y campos de movimiento desde lascaractersticas antropomtricas de los usuarios, en el caso de losadultos los datos fueron tomados de los ParmetrosAntropomtricos de la Poblacin Laboral Colombiana (3) y para losnios se tomaron los datos de la poblacin latinoamericana (4).

Numeracin Lucernarios de acuerdo al Uso

del Espacio

Lucernario Espacio

1 Porteria, vigilancia y descanso

2 Bao femenino

3 Bao masculino4 Saln mltiple

5 Sala meditica

6 Sala infantil

7 Direccin general

8 Baos, cocineta

9 Vestbulo biblioteca

10 Zona de prstamos biblioteca

11 Sala de lectura adultos

12 Sala Mi Barrio

13 Bao femenino auditorio

14 Acceso centro de msica

15 Recepcin escuela de msica

3. Localizacin y numeracin de los lucernarios de acuerdo al uso del espacio

Localizacinde Lucernarios


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Los anlisis fueron realizados mediante dibujo geomtrico deacuerdo con las actividades a realizar en los diferentes espacios.

Resultados y Discusin

Lucernarios para iluminar y proteger, esta estrategia permite que la luznatural y la proteccin solar sean elementos desde el diseo coherentescon las actividades desarrolladas en un espacio como el ParqueBiblioteca Guayabal.

La cubierta del edificiointegra los lucernarioscomo sistema deiluminacin natural.

Esta estrategia deiluminacin ayuda adisminuir el consumode energa de laedificacin, causadopor la iluminacinartificial. Sin embargo,para que el ahorro enconsumo energticosea efectivo, debe

garantizarse el diseode la proteccin solarde cada uno de loslucernarios, para evitarganancia trmica alinterior del edificio porcuenta de la radiacinsolar directa (2).

A continuacin se presentan los resultados de la evaluacin para los

lucernarios 2 a 5, correspondientes a las zonas: bao femenino, baomasculino, saln mltiple y sala meditica. Algunos de estos lucernariosfueron incluidos en el diseo arquitectnico final.

En los siguientes resultados, se ilustran los datos obtenidos en elDiagnstico y cuatro Opciones diferentes de proteccin solar para ellucernario evaluado.

4. Fotografa del lucernario visto desde el interior del edificio. Laestructura interna con las lamas de madera corresponde al

sistema de proteccin solar.


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El resultado en la ficha presentada en la figura 4, indica: el nmero delucernario evaluado, la forma en planta del lucernario con la orientacinreal de acuerdo al norte y una seccin (excepto en el caso deldiagnstico) que permite entender el tipo de protector solar evaluado en

cada caso.

En el costado derecho, se ubica el grfico de los resultados de laeficiencia global, correspondiendo las ordenadas a las horas del da y lasabscisas a los meses del ao. El color naranja indica el porcentajemximo de ganancia solar obtenido y el color gris el porcentaje mnimotal como se indica en la escala de color.

A continuacin se presentan los resultados para el lucernario 02-05. Lasopciones de proteccin solar corresponden a elementos tipo lamas de

madera de 40 cm de alto por 2.5 cm de espesor con espaciamiento yngulo de ubicacin variables.

5. Arriba: Ficha de Resultado de Diagnstico Lucernarios 02 05

Abajo: Escala Cromtica de los resultados de la evaluacin de Ganancia Solar.


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6. Resultados de la evaluacin de Ganancia Solar del Lucernario 02-05 con las 4 opciones deproteccin solar.


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De acuerdo con los resultados anteriores, se observa que el lucernario2-5 en su Diagnstico presenta mayor proteccin para las horastempranas de la maana e igual impacto de radiacin solar crtica en eltranscurso del da.

La opcin 1, presenta radiacin solar directa entre las 12:00 hrs y las15:00 hrs durante todo el ao.

La opcin 2, presenta radiacin solar directa desde las 9:00 hrs hastalas 13:00 hrs para el mes de Junio y entre las 14:00 hrs y las 17:00 hrsen el mes de Diciembre, esta condicin varan en el transcurso del ao.

La opcin 3, presenta mayor radiacin solar entre las 13:00 hrs y las16:00 hrs en los meses de Junio a Agosto, esta condicin se ver

reducida a medida que el ao avance.

La opcin 4, presenta insolacin crtica entre las 11:00 hrs y 15:00 hrsde los meses de Diciembre a Febrero, esta condicin se ver reducida amedida que el ao transcurra y las posiciones solares varen.

En concordancia con los resultados obtenidos, se argumenta que entrminos de habitabilidad del espacio, la primera opcin de protectorsolar funciona para zonas que tengan ocupacin principalmente en las

horas de la maana y finalizando la tarde. En el caso de la opcin 2, seconsidera que funciona para espacios de uso itinerante, debido a que elimpacto de la radiacin solar se da durante gran parte del da y vara suhora de incursin de acuerdo a la poca del ao.

De igual forma, en la opcin 3 es se evidencia la posibilidad de usar losespacios por todo el da durante gran parte del ao debido a laproteccin solar lograda. En el caso del mes de Junio periodocorrespondiente a las vacaciones acadmicas, los espacios con este tipode lucernarios se vern afectados por la radiacin solar en las horas de

la tarde. Caso contrario ocurrira en la opcin 4, en donde ladisponibilidad de uso del espacio disminuira al final del ao y laafectacin principal se dara en las horas de la maana, esta ltimacondicin coincide con el periodo de vacaciones de diciembre, poca depoco uso de espacios acadmicos.

Con la misma metodologa de evaluacin, se repiti el estudio en los


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7. Cuadro de Opciones de Proteccin Solar elegidas en cada lucernario.

diferentes lucernarios del proyecto. De acuerdo con los resultadosobtenidos y la compatibilidad de estos con las actividades a realizar encada espacio, se presenta a continuacin la tabla en la que se marcan laopcin de proteccin solar seleccionada en cada zona. En la columnaizquierda se numeran los lucernarios (marcados en negrilla los

resultados expuestos en este artculo); en la columna derecha seenumeran las diferentes opciones de proteccin solar en cada caso y encolor amarillo se indica el tipo de proteccin elegida de acuerdo con lasactividades desarrolladas en el espacio.

LUCERNARIO OPCIONES PROPUESTAS1 1 2 3 42 1 2 3 4 5 63 1 2 3 44 1 2 3 45 1 2 3 46 1 2 3 4 57 1 2 3 48 1 2 3 49 1 2 3 4 510 1 2 3 4 511 1 2 3 4 512 1 2 3 4 5 613 1 2 3 414 1 2 3 4 5 6

15 1 2 3 4 5 6 7 8

Los resultados presentados indican que aunque los lucernarios 2, 3, 4 y5 comparten caractersticas similares, cada uno requiere un sistema deproteccin solar diferente por cuenta de las actividades que sedesarrollan en cada caso.

Para la eleccin del lucernario ubicado en los baos se consider que a

este espacio le favorece tener incursin solar debido a que es una zonahmeda y la radiacin directa acompaada de una buena ventilacin,ayuda a controlar malos olores y hongos. As mismo, en la eleccin de laproteccin solar para el lucernario 4 correspondiente al Saln Mltiple,se consider positivo el fenmeno de insolacin en las horas de lamaana, puesto que las actividades a desarrollar all son principalmenteldico-formativas.


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En la siguiente imagen se indica la evaluacin de la seccin del edificio.En sta se observa que la correspondencia en altura de los puntos deentrada y salida de aire genera una bolsa de aire cercana a la cubiertadel edificio, la cual no logra moverse con la corriente cruzada generada.

9. Anlisis en Planta del Parque Biblioteca Guayabal en la Mesa de Flujo Laminar.

9. Anlisis de la Seccin del Parque Biblioteca Guayabal en la Mesa de Flujo Laminar.


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De acuerdo con los anlisis realizados se observ que es necesariogenerar un rea de ingreso del aire que sea en la parte baja de lasventanas, debido que a medida que se calienta el aire al interior deledificio este subir y ser empujado hasta las reas de salida ubicadasen la parte superior de los ventanales del sur del edificio.

La estrategia de ventilacin natural generada garantiza que el recorridodel viento se dar a la altura de las personas y que cuando el aire estcaliente este ser evacuado por las aberturas superiores fuera delalcance y la percepcin de los usuarios.

Con el objeto de apoyar este sistema de ventilacin natural, segeneraron unas cmaras de evacuacin del aire caliente en loslucernarios propuestos en la cubierta, con el fin de respaldar la efectivaevacuacin de la bolsa de aire visualizada en el estudio en seccin.

Muebles para Todos, es una estrategia de diseo enfocada en entenderlas necesidades del usuario y disear a partir de las actividades ycaractersticas antropomtricas de stos.

El Parque Biblioteca Manuel Meja Vallejo de Guayabal es un espacio quealberga todo tipo de usuarios de diferentes grupos etarios. Lasdiferentes actividades propuestas a desarrollar all obligaron el estudiode elementos particulares de amoblamiento del espacio.

A continuacin se presentan las fichas de evaluacin para el Mueble deRecepcin y Prstamo, Banca-Alcorque y el Teatro al Aire Libre. En cadaficha se registran las condiciones originales del objeto y lasrecomendaciones por parte del equipo asesor para responder a lasnecesidades de cada usuario.

En la evaluacin del Mueble de Recepcin y Prstamo se plantearonvarias consideraciones:

1. Este tipo de muebles es para adultos y nios debido al tipo de espacioen el que est operando, por lo tanto debe existir una zona de atencina adultos y otra zona de atencin a nios; 2. Para permitir que losusuarios se acerquen al mostrador es necesario realizar un corte en labase exterior/inferior del mueble para permitir que los pies entren y elcuerpo del usuario se acerque al mueble; 3. En el caso de la zona de


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atencin a nios, se deben evitar los planos o superficies que generenobstruccin visual para quien atiende y para el nio que se acerca; 4. Enel caso del mueble para la atencin de pblico adulto, debe considerarseque el operario del puesto de trabajo puede ser una persona concaractersticas de percentil 5 de la poblacin, por lo tanto, las superficies

de apoyo deben contemplar las dimensiones mnimas de un sujeto conestas dimensiones antropomtricas.

En el anlisis de la Banca-Alcorque se identificaron dimensiones paranios y adultos en posicin sentado, esta evaluacin incluy la revisindel ngulo de inclinacin de una zona de la banca para determinar unadimensin mnima que permitiera adoptar la postura sentado con laspiernas sobre la banca y apoyo de las manos en el mismo plano.

En este anlisis se plantearon las siguientes consideraciones:

1. La altura de la banca en la zona de nios debe ser de 30 cm; 2. La

altura de la banca para la zona de adultos debe ser de 45 cm; 3. Elngulo para la zona inclinada debe ser de 4; 4. El ancho mnimo de labanca debe ser de 35 cm; 5. Al unir los mdulos de la banca se debegarantizar que no existen grietas, puesto que se prestan para accidentescon los nios y la acumulacin de residuos lo cual dificulta elmantenimiento.

10. Anlisis de campos visuales y dimensiones requeridas en el Mueble de Atencin y Recepcin.


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11. Anlisis de dimensiones requeridas en la Banca - Alcorque


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En la evaluacin del Teatro al Aire Libre, se encontr que las escalinataspresentaban un porcentaje alto de zonas de conflicto en camposvisuales entre los usuarios. En consideracin a esto se estim unporcentaje de prdida de dominio visual con respecto al escenario ozona de exhibicin.

En los esquemas previos se observa la seccin del Teatro al Aire Libre,en donde se identifica que el porcentaje de obstruccin visual es del75% para la persona en la condicin ms crtica. En la seccin inferiorse observa la propuesta, en donde haciendo una reduccin de lasescalinatas e inclinando las superficies para sentarse, se logra reducir un25% la obstruccin del campo visual.

Con el fin de determinar la viabilidad de inclinar una superficie en la cuallas personas permanecern sentadas por un periodo considerable detiempo, se realiz un anlisis de posturas en este tipo de inclinacin.

11. Anlisis de campos visuales en Teatro al Aire Libre.


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Tal como se ilustra en el esquema, esta superficie con 7 de inclinacinpermite el cambio de posicin del cuerpo constantemente. De igualforma, al estirar los brazos hacia atrs se reduce la carga sobre stos encomparacin a una superficie horizontal. Adicionalmente, la opcin deestira las piernas se facilita debido a que la carga del tronco secompensa por la inclinacin del piso.

Conclusiones

El anlisis por parmetros permite identificar requerimientos puntales

del usuario, pero la lectura holstica de los fenmenos es la que funda elconcepto de la Calidad Ambiental de los espacios.

Las evaluaciones ambientales permiten estimar cargas energticas,costos de operacin, reduccin de consumos, entre otros; estosresultados son de uso comn en este tipo de anlisis. An as, laconsideracin del ser humano en la calibracin de este tipo de


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resultados es la que genera la Calidad Ambiental en las edificaciones.

El anlisis presentado corresponde nicamente a un pequeo grupo delos resultados obtenidos en el proceso de asesora de calidad ambientalal Parque Biblioteca Guayabal.

Este tipo de evaluaciones se pueden realizar con cualquier espacioarquitectnico y objeto que componga la relacin Hombre Objeto Ambiente.

Agradecimientos

Son participantes activos del la Calidad Ambiental en la Arquitectura, laEmpresa de Desarrollo Urbano EDU quien dise y ejecut la obraParque Biblioteca Manuel Meja Vallejo Guayabal. Agradecemos alequipo de trabajo liderado por la Arquitecta Ana Mercedes Surez, elArquitecto Andrs Lujan y el gerente Auxiliar de Proyectos Urbanos JuanCarlos Meja Saldarriaga.

En el proceso de desarrollo de asesora, participaron en diferentesetapas de los anlisis como parte del equipo de PVG Arquitectos Ltda.:MSc. Arq. Alexander Gonzlez Castao, Arq. Juan Camilo Isaza Lpez,MSc. Arq. Lucas Arango Diaz, Arq. Alejandro Valderrama Rojas y Arq.Carolina Bedoya Jaramillo

Bibliografa

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antropomtricos de la poblacin laboral colombiana 1995 (acopla95).Revista Facultad Nacional de Salud Pblica. 1998;15:27.4. Avila C. R, Prado LR, Gonzalez M. EL. DimensionesAntropomtricas de Poblacin Latinoamericana. Mxico: Universidad deGuadalajara; 2001. 207 p.
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