Dimensionamento de Sistemas de Ventilação da Base das Paredes para Tratamento da Humidade Ascensional

• Type: Thesis
• Date: 2011

Authors

Ana Sofia Moreira dos Santos Guimarães (Author) FEUP; Vasco Peixoto de Freitas (Orientador) (Author) FEUP

Scientific classification

FOS: Engineering and technology > Civil engineering

Associated Institutions

FEUP - Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Other information

Resumo (PT): A humidade ascensional proveniente do terreno que, por capilaridade, migra através dos materiais porosos, constitui uma das principais causas de degradação do património monumental e dos edifícios antigos, nomeadamente, das suas espessas paredes de composição heterogénea. No Laboratório de Física das Construções - LFC, da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto - FEUP, tem sido desenvolvida importante investigação no domínio da humidade ascensional. Nos últimos anos, foi validado e caracterizado experimentalmente o princípio de funcionamento de uma técnica designada por "ventilação da base das paredes" para tratamento da humidade ascensional no património monumental e nos edifícios antigos, que consiste em fazer circular ar na base das paredes de construções de elevada espessura e heterogeneidade na sua constituição, com uma humidade relativa afastada da saturação. Os estudos anteriormente desenvolvidos permitiram avaliar a viabilidade do sistema proposto, tendo chegado o momento de desenvolver uma ,etodologia de dimensionamento. Nesta Tese de Doutoramento pretende-se elaborar um modelo de dimensionamento de sistemas de ventilação da base das paredes, utilizando o programa de simulação numérica WUFI 2D e efetuando ensaios laboratoriais e ensaios "in situ" para proceder à sua avaliação. O trabalho inicia-se com o desenvolvimento de um modelo que descreve o comportamento do ar no interior de um sistema de ventilação da base das paredes, avalia as trocas de humidade estabelecidas na interface parede/sistema e, consequentemnete, estima o potencial de evaporação no seu interior. Posteriormente adapta-se um outro modelo existente na bibliografia, baseado na teoria dos fluxos em meios não saturados "Sharp Front", que descreve o fenómeno da ascensão capilar em paredes de edifícios, num novo modelo, designado por modelo ACE, capaz de considerar o contributo da evaporação produzida por um sistema de ventilação da base das paredes. Finalmente, recorre-se à simulação numérica, utilizando o programa WUFI 2D para avaliação dos resultados obtidos com o modelo ACE e a ensaios experimentais para avaliação do modelo de dimensionamento do sistema, que junta os dois modelos previamente estudados. Os estudos experimentais "in situ" procuram, através da monitorização de uma Igreja onde os sistemas se encontram instalados, registar e estudar ocomportamento efectivo destes edifícios onde pela primeira vez se implementou a referida tecnologia. Em síntese, considera-se um trabalho original, que desenvolveu um modelo de dimensionamento de um sistema de ventilação da base das paredes para o tratamento da humidade ascensional em edifícios com elevada espessura e heterogeneidade dos materiais das suas paredes, como é o caso do património monumental e dos edifícios antigos. Palavras-chave: Humidade Ascensional, Tratamento, HUMIVENT, Património Monumental, Dimensionamento, Modelo, Estudos Experimentais.

Abstract (EN): Rising damp coming form the ground that, by cappilarity, rise through porous materials, is one of the main degradation causes of historical and ancient buildings, essentialy, of this thick walls with heterogeneous composition. In the Building Physics Laboratory - "Laboratório de Física das Construções" - LFC of Oporto University Engineering School - "Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto - FEUP", has been developed an important research concerning rising damp. In the last years it was validated and experimentally analysed the operating principle of a technique called "wall base ventilation system" for the treatment of rising damp problems in historical and ancient buildings, consisting in enforce the circulation of air in the base of the walls of buildings with high thickness and heterogeneity in its constitution, with a relative humidity far off saturation. Studies previously developed allowed to value the viability of the proposed system, being now the moment to developed a designing methodology. In this PhD thesis it is proposed to develop a model, using the numerical simulation program WUFI 2D, and making some laboratory and in field tests to get its validation. It is developed a model that describes the behaviour of the air inside a wall base ventilation system, estimates the changes of damp created by the contact wall/system and, therefore, estimates the evaporation powerful inside it. Later on it is adapted another model existing in the bibliography, based on the theory of unsaturated flows called "Sharp Front" that describes the phenomenon of rising damp in building walls, into a new model named ACE model, capable of considering the contribution of the evaporation produced by a wall base ventilation system. At last, numerical simulations using WUFI 2D program were made to evaluated the results archived with the ACE model and some experimental essays were developed to the evaluation of the designing system model, which puts together the two models previous studied. The in field experimental studies look for, through the analysis of a church where the systems are already installed, and using monitoring equipment, registering and studying the behaviour of those buildings where this technology was introduced for the first time. In conclusion, it is considered that this is an original work, which was developed a designing model of a wall base ventilation system for the treatment of rising damp problems in buildings with high thickness and heterogeneity of its walls materials, such as historical and ancient buildings. Keywords: Rising Damp, Treatment, HUMIVENT, Historical buildings, Designing, Model, Experimental Studies.

Language: Portuguese

Type (Professor's evaluation): Scientific

Notes: ID SDI: 000150125

No. of pages: 293