Os sistemas de monitoramento

De acordo com Craddock (2001), em geral os museus de médio e pequeno porte têm utilizado para monitoramento das condições ambientais equipamentos como psicrômetros e higrotermógrafos ou termohigrógrafos, como são mais conhecidos. Os psicrômetros normalmente são utilizados apenas para leituras pontuais e calibração de outros equipamentos, contudo, museus ou áreas de acervos de documentos ou objetos históricos de pequenas instituições muitas vezes só dispõem deste recurso. O psicrômetro possui dois termômetros de mercúrio, um com bulbo seco e outro úmido, o qual terá sua extremidade envolta em uma mecha de tecido molhada. O objetivo deste procedimento é identificar a diferença de temperatura entre os termômetros causada pelo resfriamento decorrente da evaporação de água do tecido junto ao bulbo úmido. Esta capacidade de evaporação indicará a quantidade de umidade relativa naquele momento, porém, sua leitura não é instantânea, ela é obtida correlacionando os valores de temperatura do termômetro de bulbo seco e de bulbo úmido numa régua de cálculo ou tabela psicrométrica, o que dificilmente será feito rotineiramente, várias vezes ao dia. Os psicrômetros podem tornar-se imprecisos quando as mechas de tecido não são mantidas limpas e úmidas ou não são expostas ao fluxo de ar necessário para promover a evaporação, os psicrômetros de parede são os piores justamente por não ficarem, na maioria das vezes, expostos ao fluxo de ar. Já os psicrômetros giratórios são mais precisos por possibilitar a movimentação do aparelho e devido fluxo de ar, sendo mais eficientes os que possuem um ventilador de aspiração movido a pilhas, que sopra o ar com regularidade sobre os bulbos, reduzindo a possibilidade do erro humano.

Já os termohigrógrafos são equipamentos muito mais úteis, pois eles permitem a medição contínua de temperatura e umidade relativa, além de fornecer leituras diretas. Eles são compostos por termômetros e sensores com propriedades elétricas que variam de acordo com a umidade relativa (ambos devem ser calibrados mensalmente por um psicrômetro). Este equipamento não exige movimentos nem cálculos especiais, fornecendo a leitura instantânea, sendo os dados registrados em gráficos contínuos em papel em períodos de sete ou trinta e um dias. Porém muitos acabam utilizando estes dados somente para consulta eventual ou até rotineira de averiguação dos níveis de temperatura e umidade internos. Outro agravante é que comumente o termohigrógrafo fica localizado em um único ponto do museu.

Outra limitação deste tipo de equipamento para monitoramento é que não concilia a avaliação das condicionantes ambientais com o controle simultâneo da utilização de outros equipamentos, como sistema de condicionamento de ar, ventiladores ou desumidificadores, fazendo com que a análise a ser realizada a respeito das interferências destes sobre o desempenho climático do edifício fique limitada e muito trabalhosa, além do que, em geral, não são feitas avaliações das variações climáticas externas ao edifício.

Existem hoje equipamentos eletrônicos de aquisição de sinais, como o Hobo Temp Data Logger, utilizados por Papst (1999) ou GÓMEZ (1999) em pesquisas de monitoramento ambiental para diversas finalidades, eles podem ser distribuídos pelos ambientes para coleta de dados, no entanto eles necessitam ser regularmente conectados a um computador para que seus dados possam ser trabalhados e analisados.

Outros métodos e equipamentos vêm sendo desenvolvidos com o intuito de integrar estas informações. Inicialmente, o Image Permanence Institute (E.U.A) realizou experimentos para desenvolver um instrumento eletrônico para monitoramento ambiental que ao mesmo tempo registrasse os valores de temperatura e umidade no ambiente e pudesse mostrar, através de um pequeno monitor portátil, o resultado de estimativas sobre o índice de preservação deste acervo. Este índice relaciona o tempo de preservação do acervo em função dos valores de temperatura e umidade registrados pelos sensores. Os valores poderiam ser registrados e avaliados posteriormente mediante uma análise computadorizada. Este tempo de preservação foi estimado inicialmente por Sebera (1994), que desenvolveu um método de avaliação da degradação química da celulose decorrente das variações de T e UR, definindo a taxa relativa de deterioração, através das isopermas ou linhas de permanência, que correlacionam a velocidade desta deterioração. Nas figuras 6 e 7, são mostrados os diagramas de isopermas nos quais são mapeadas as faixas de temperatura e umidade onde pode ocorrer deterioração.

Na Figura 6, em preto fica a faixa onde as condições ambientais são inadequadas para papel (celulose), acima de 65% UR ocorre crescimento de mofo, abaixo de 20% UR, a perda de flexibilidade do papel pode levar à degradação física.

Na Figura 7, a faixa escura indica a faixa onde a deterioração é tão rápida que a permanência do papel passa a ser, no máximo, um quarto daquela observada para as condições de 20º C e 50% UR, ao lado é indicada também qual seria a zona respectiva ao conforto humano.

Figura 6 - Diagrama de Isopermas de Umidade Relativa Percentual Versus Temperatura

Figura 7. Mostra o Diagrama de Isopermas x Áreas de Deterioração para Papel

* Fonte figuras 7 e 8 : SEBERA 1994

Reilly ( 1995), a partir do método de Sebera (1994), apresentou um método absoluto que relaciona a taxa de deterioração química em função da temperatura e umidade relativa estabelecendo o Índice de Preservação (IP) que permite prever quantas vezes mais (ou menos) os materiais durarão sob determinadas condições de temperatura e umidade relativa. A abordagem é semelhante à do método das isopermas de Sebera (1994), porém, diferentemente das isopermas, o IP não se aplica somente à celulose, mas a todos os materiais orgânicos. O IP serve como

referência instantânea das condições de preservação no instante em que são registrados os níveis de temperatura e UR. O IP é expresso em anos e fornece uma idéia geral de quanto tempo seria necessário para que materiais orgânicos vulneráveis se tornassem deteriorados. Na Tabela 2 são expressos alguns valores de IP estimados e correlacionados com o tempo de vida previsto em anos, de materiais orgânicos de vida curta sob várias combinações de condições de temperatura e UR, sendo este apenas um subconjunto selecionado da tabela de definição completa.

Tabela 2 - Valores Estimados de IP

* Fonte : REILLY 1995

Além do IP, foi também desenvolvido o IETP, que é o índice de efeito-tempo para preservação, o qual avalia o efeito cumulativo sobre a taxa de deterioração química total ao longo do tempo, com condições variáveis de temperatura e umidade relativa. Trata-se de uma média ponderada dos valores de IP, sendo que para valores de IP de até 60 anos não há diferenças em utilizarmos a média simples dos valores de IP, ou a média ponderada do IETP, porém, quando o IP varia até uma quantidade superior a 100 anos, é necessário que haja a ponderação entre os valores máximos e mínimos para que não ocorram distorções de

interpretação do real estado de conservação das coleções. Na Tabela 3 é exemplificado, através de uma amostra de dados monitorados em vários ambientes de uma biblioteca, um resumo dos valores de IETP finais para um intervalo de um ano.

Tabela 3 - Amostra de Resumo de IETP’s Finais. (valores em anos)

* Fonte : REILLY 1995

Apesar desses índices serem apenas representativos do efeito da deterioração química de materiais orgânicos, eles podem ser muito úteis no auxílio de decisões na exposição e armazenamento de coleções ou acervos, e por isso são incorporados aos equipamentos de gerenciamento ambiental de museus..

O equipamento experimental desenvolvido pelo Image Permanence Institute (E.U.A) foi chamado de Preservation Environment Monitor (PEM), ou Monitor de Ambiente de Preservação (MAP), sendo desenvolvido para medir e exibir a temperatura e a UR instantaneamente, além de armazenar os valores adquiridos por até cinco anos de medição e possibilitar a exibição também dos valores de IP e IETP em tempo real, pode transferir estes valores para um computador para análise através de softwares apropriados. Mesmo assim, este sistema ainda estaria limitado ao monitoramento da T e UR sem poder atuar no gerenciamento de outros equipamentos como os que compõem os sistemas de controle ambiental.

GÜTHS (1998) apresenta um novo Sistema de Monitoramento Térmico para Gerenciamento de Conservação de Coleções, o CLIMUS, que foi desenvolvido pela Universidade Federal de Santa Catarina, junto ao Curso de Engenharia Mecânica no Laboratório de Meios Porosos – LMPT. Este sistema foi desenvolvido com o intuito de superar as dificuldades apresentadas até o momento, permitindo monitorar e visualizar em tempo real a temperatura e a umidade relativa de vários ambientes e também do ambiente externo, ou ainda remotamente, via Internet ou conexão telefônica. O programa desenvolvido para manipulação dos dados também permite a visualização conjunta dos índices de preservação IP desenvolvidos por Reilly (1995).

Este mesmo sistema possibilita ainda uma flexibilização de conexão de vários sensores para medição da temperatura, umidade relativa, radiação, luminosidade, chuva, velocidade do vento, e outros, conforme necessidade da análise a ser feita. Ademais, o sistema permite o acionamento de sistemas de controle ambiental como ventiladores, desumidificadores, etc, ou simplesmente emite um sinal de alerta para que providências sejam tomadas quando as condições se mostrem inadequadas.

O Sistema de Monitoramento CLIMUS é um sistema de medição e aquisição de sinais montados sobre uma base PC, que registra medições dos dados continuamente (24 horas/dia), permitindo que seja feita uma melhor avaliação das características da edificação, de seus equipamentos e do funcionamento do museu. Podendo assim ser avaliado como estes elementos estão interagindo positiva ou negativamente para a conservação de seu patrimônio móvel e imóvel. A localização dos sensores deve evitar proximidade a fontes de calor ou umidade, evitando-se a proximidade a paredes, ou superfícies frias ou quentes (teto /pisos /vidros /janelas). Deve-se procurar instalá-lo em local onde a distribuição de ar seja uniforme à do ambiente em geral, e que não haja o risco de exposição a gradientes extremos de temperatura que possam implicar em uma leitura distorcida dos problemas a serem detectados.

Os dados coletados pelos sensores são registrados automaticamente no disco rígido do computador e apresentados na tela. A cada dez minutos, os valores médios são registrados em um arquivo no disco rígido na forma ‘txt’, podendo ser abertos por uma planilha eletrônica, o que vem permitir uma visualização melhor através dos gráficos e planilhas. Estas informações servem como parâmetros para a definição das estratégias de controle a serem utilizadas, assim como para a análise e desenvolvimento de critérios para acionamento dos sistemas de controle ambiental.