¿Cuánto tiempo pueden sobrevivir 400 personas en una instalación subterránea si tuvieran que sellar sus salidas de calor?

Suponga que la superficie del planeta está experimentando condiciones de edad de hielo y que la instalación fue diseñada para mantener vivos a los ocupantes durante 6 meses.

Una emergencia obliga al cierre permanente de todos los respiraderos de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) para la supervivencia inmediata. Ir a la superficie no es una opción.

Había leído, aunque no puedo encontrar la fuente en este momento, que cualquier hábitat subterráneo requiere enfriamiento o el calor del cuerpo humano convertirá el lugar en un horno.

Parece haber alguna duda de que el cuerpo humano haga que la temperatura aumente en una cámara subterránea cerrada. Si pudiera acceder a este estudio sobre ingeniería térmica no lo habría preguntado porque tendría mi respuesta. Sin embargo, el enlace demuestra que, de hecho, la temperatura aumentará si no hay ventilación. Convección térmica natural basada en el calor del cuerpo humano. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1359431118332563?via%3Dihub

En cuanto al tamaño de la instalación, usando las reglas de construcción del rpg, cabrían 400 personas en un edificio de 240,000 pies cuadrados.

Hola Pentallion, realmente alentamos a los usuarios a hacer una pregunta a la vez para obtener los mejores resultados. Recomiendo hacer solo la primera pregunta por ahora, y luego volver a vincularla una vez que tenga algunas buenas respuestas. Eso no solo atraerá más atención a sus dos preguntas, sino que también podrá ampliar la respuesta solo para humanos a una que incluya la segunda. Voté para poner su pregunta en espera hasta que tenga la oportunidad de editarla . No dude en enviarme un mensaje con el símbolo @ cuando esté lista.
¿Has estado en una cueva? ¿Has notado la temperatura media bajo tierra? El hedor del ganado los matará primero.
Hola y bienvenidos a World building Pentallion. Recomendaría agregar una pregunta nuevamente en el cuerpo de su... bueno, pregunta. Parecías haberlo quitado. También te faltan algunos detalles como qué tan grande es esta instalación. Cuánto aire libre hay. ¿Y qué hacen las rejillas de ventilación? (calentar la instalación o bombear calor fuera de la instalación).

Respuestas (2)

Hay muchas incógnitas en su pregunta y esta es una de esas preguntas en las que es probable que el diablo esté en los detalles, pero el punto clave es que, a menos que esté MUY profundo bajo tierra, no necesita ventilaciones de calor en primer lugar . Estar bajo tierra es realmente bueno para la población, ya que actúa como aislamiento térmico natural. De hecho, en un pueblo llamado Lightning Ridge en Australia (un pueblo minero en el interior donde las temperaturas pueden dispararse) hay algunas casas que están efectivamente excavadas en el suelo, casas subterráneas si se quiere, debido al aislamiento térmico proporcionado. Dado que no suele llover, puede proteger su entrada de la lluvia con bastante eficacia para que funcione. Pero yo divago.

El punto es que si vives en una cueva que está bastante bien aislada, tienes una fuente de calor natural contigo; calor corporal. De hecho, en Estocolmo, el calor generado por las personas en la Estación Central se redirige para calentar edificios de oficinas, reduciendo sus costos de calefacción hasta en un 25%. En una edad de hielo, probablemente no quieras ventilar nada de ese calor.

Su mayor problema es, de hecho, el oxígeno. Sus rejillas de ventilación se duplicarán como rejillas de ventilación, lo que permitirá que el aire circule a través de fisuras naturales en la formación rocosa de su hábitat subterráneo y regrese a través de las rejillas de ventilación, permitiendo que haya aire fresco de manera constante. Es más probable que cerrar esas rejillas de ventilación provoque que el aire se vuelva viciado, lo que provocará una acumulación de CO 2 pero, al menos, niveles de oxígeno más delgados durante un período prolongado.

Personalmente, si va a cerrar las rejillas de ventilación durante un período prolongado, intente que crezcan algunas plantas allí; No sé el nivel tecnológico de su colonia, pero si tienen luces artificiales, estaría cultivando tantas plantas como pueda para refrescar el aire y reutilizar los detritos que todas esas personas y animales van a generar. si entiendes mi significado.

El artículo de la estación de tren está escrito por alguien que claramente no tiene conocimientos de física. Una habitación de 500 pies x 150 pies con techos de 20 pies, para calentar a 70 grados F con una temperatura exterior de 32 grados F requiere 2,8 millones de BTU (828.000 vatios). Mis tamaños también están muy subestimados. Todo lo que está haciendo la estación de Estocolmo es reciclar el exceso de calor de un sistema ineficiente. Los humanos están contribuyendo a ello, pero en cantidades ridículamente bajas cuando la temperatura está cerca del punto de congelación.

Mire lo que sucede cuando los mineros o los espeleólogos quedan atrapados bajo tierra sin suministros: la falta de oxígeno es el principal riesgo para su supervivencia.

La muerte por inanición ocurre en semanas.

La muerte por deshidratación ocurre en días.

La muerte por falta de oxígeno puede ocurrir en horas o incluso minutos, dependiendo de la cantidad de aire que haya en el ambiente cuando ocurre el atrapamiento.

La temperatura de un ambiente cerrado donde el metabolismo humano es la única fuente de calor no puede superar la temperatura corporal (tan pronto como la temperatura ambiental sea más alta que la temperatura corporal, el flujo de energía se revertirá), por lo que el ambiente no se va a convertir en un horno.

"Tan pronto como la temperatura ambiental sea más alta que la temperatura corporal, el flujo de energía se revertirá": ese es exactamente el problema. El cuerpo humano produce calor residual continuamente. Si el cuerpo humano no puede disipar el calor residual, se sobrecalentará y morirá.
@AlexP, el OP afirma que "los humanos en un entorno cerrado lo convierten en un refugio".
El cuerpo humano emite en promedio. la energía de una bombilla de 100 vatios por hora. Las personas en cuestión no morirán de hambre en semanas ni de deshidratación en horas, por lo que seguramente vivirán lo suficiente como para morir por el calor que generan sus cuerpos, razón por la cual las empresas mineras tienen respiraderos de calor e instalaciones subterráneas para ventilar su calor. Están encerrados, a diferencia de las cuevas frías.
@Pentallion, en ninguna parte de mi respuesta los comparo con personas que trabajan en minas operativas.