Climatologia e Controle Ambiental: Conservação de Bens Culturais

Antonio Carlos dos Santos Oliveira

Msc. em Arquitetura

_–

PROARQ - UFRJ

Climatologista

–

UERJ

Bsc. Museologia - UNIRIO

Tec. em Meteorologia

–

CEFET-RJ

antonio@cnpi.org.br

tel 21-95913881

CLIMATOLOGIA E CONTROLE AMBIENTAL:

CONSERVAÇÃO DE BENS CULTURAIS

O PROBLEMA:

Um grande problema enfrentado pelos países

em desenvolvimento é a construção de políticas

para a preservação e conservação de acervos

cultuais em edifícios tombados.

As instituições necessitam de equipamentos e

metodologias específicas para cada caso.

É necessário uma sistematização da análise de

dados ambientais para tomada de decisão e

controle.

CLIMATOLOGIA E CONTROLE AMBIENTAL:

CONSERVAÇÃO DE BENS CULTURAIS

Dados meteorológicos que afetam a edificação.



Temperatura



Umidade



Vento



Precipitantes (CHUVAS, GRANIZOS etc.)

‏



Rede meteorológica INMET/INPE para coleta

de dados

CLIMATOLOGIA E CONTROLE AMBIENTAL:

CONSERVAÇÃO DE BENS CULTURAIS

Escala meteorológicas e tempo

Mês

Dia

Hora

100km Furacões;

Frentes

40Km

Nebulosidade,

Jato em altitude

Nebulosidade, Precipatação.

20Km

Pancadas de

Chuva e

trovoadas

Nebulosidade Convectiva;

Pancadas de Chuva e trovoadas;

Rajadas de vento

2Km

Pancadas de

Chuva e

trovoadas

Precipitação, trovoadas; Rajada

de vento; Brisa; Poeira; Fumaça;

Nevoeiro;

CLIMATOLOGIA E CONTROLE AMBIENTAL:

CONSERVAÇÃO DE BENS CULTURAIS



Temperaturas INMET

CLIMATOLOGIA E CONTROLE AMBIENTAL:

CONSERVAÇÃO DE BENS CULTURAIS



Temperaturas INMET



O sistema de climatização deverá alcançar uma

temperatura média entre 24,5ºC e 25,0ºC

CLIMATOLOGIA E CONTROLE AMBIENTAL:

CONSERVAÇÃO DE BENS CULTURAIS



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tópicos

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

3.º Nível

da

















•

–



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As flutuações da atmosfera são

previsíveis?

Em que escala de tempo?

Previsão de Tempo

 Sistematização da Previsão do Tempo  Invenção do Radar

 Sondagens atmosféricas

 Descobrimento da circulação dos altos níveis  Teorias sobre movimento e evolução



Segunda Guerra



1950s

•

Radar Meteorológico

•

Primeiros computadores

•

Primeiros modelos atmosféricos



1960-1970s

•

Satélite Meteorológico

Representação aritmética aproximada das equações

matemáticas que regem os movimentos da atmosfera e

suas interações com a superfície terrestre

MODELAGEM NUMÉRICA

28 níveis verticais

1º

lat _1º long

100 km 100 km

Modelo Atmosférico Global para Previsão de Tempo:

Interações laterais

Interações com a superfície

Número de elementos:

400 x 200 x 28 x 7= 15,9 milhões E-W N-S Vertical

Calcula-se para cada um destes volumes:

Temperatura, umidade, direção e velocidade do vento, altura geopotencial.

Domínio Geográfico

Código computacional (centenas de milhares de linhas de código) que representa aproximações

numéricas de equações matemáticas, equações estas representativas das Leis Físicas que regem os movimentos da atmosfera e as interações com a superfície; o cálculo é feito para até 10 dias de

Sistema de equações em coordenada



0

η

η.

. _{η η}

_























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

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







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

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





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



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





















































F

p

p

T

R

fk

η

p

η

p

η

η

p

η

p

t

v d

v

v

vv

v









p

p

T

R

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





0





p

T

dt

dT

_



_k=R/Cp



_           



_







0 p d p dt dp v v 0 η p η η η p v 1 η s                       















 t p_s



          s η 0 η

s _dη

η p v t p









dη η p v t p η η η p η η s



             0

η





Supercomputadores

NEC SX-6 NEC SX-4

16 bilhões de contas por segundo

768 bilhões de

Previsão Global •• Canadá Brasil • EUA

• Alemanha • França • Inglaterra • Austrália • Japão • Rússia • China • Índia

Previsão Regional

• Brasil

• Canadá

• EUA

• Argentina

• Alemanha

• França

• Inglaterra

• Austrália

• Japão

• México

• Rússia

• China

• Índia

• Itália

• Espanha

• Iugoslávia

• Bulgária

• África do Sul

• Israel

• Singapura

• Escandinávia

• Malásia

• Coréia do Sul

Previsão de chuva

2003-SX6

20 km

20 k

m

Previsão de chuva

Previsão de Altíssima Resolução Espacial

Angra dos Reis - Dezembro de 2002

Só no Rio de Janeiro tivemos grandes desastres recentes...

2010 © Nicholas Serrano/AE

Só no Rio de Janeiro tivemos grandes desastres recentes...

Divulgação para

Usuários

Limitações da Previsão de Tempo

 Sistemas de escala pequena

 Sistemas de desenvolvimento

rápido

 Nível de detalhamento espacial

e temporal

 Prazo

 Intensidade dos fenômenos

Previsão

Climática

Sazonal

com

Modelos

Globais

• Brasil • Canadá • EUA

• Alemanha • França • Inglaterra • Austrália • Japão

Simulação

Numérica de

Mudanças

Climáticas

Futuras

e Passadas

• Canadá • EUA

• Alemanha • França • Inglaterra • Austrália • Japão

• Brasil (2003)‏

Países do Mundo com sistemas de

Aquecimento por radiação

TEMPERATURA. É a quantidade de calor que existe no ar. Ela é medida pelo termômetro meteorológico, que é diferente do termômetro clínico. A diferença entre a maior e a menor temperatura chama-se amplitude térmica.

Temperatura externa

Estável Temperatura máxima do dia variando menos do que 2C em relação ao dia anterior

Declínio Temperatura máxima do dia caindo entre 2C e 5C em relação ao dia anterior

Acentuado

declínio Temperatura máxima do dia caindo mais do que 5C em relação aodia anterior Elevação Temperatura máxima do dia subindo entre 2C e 5C em relação ao

dia anterior Acentuada

UMIDADE DO AR É a quantidade de vapor de água contida na atmosfera. Ao subirem para a atmosfera, as gotículas de água se concentram, formando nuvens, ao se resfriar, a água se precipita, em forma de chuva, por isso, a chuva é um tipo de precipitação de água chamado de precipitação pluvial, o instrumento que mede a umidade do ar é o higrotermômetro e o que registra é o higrotermógrafo.

Umidade externa

Estável Umidade máxima do dia variando menos do que 10% em relação ao dia anterior

Declínio Umidade máxima do dia caindo entre 10% e 20% em relação ao dia anterior

Acentuado declínio

Umidade máxima do dia caindo mais do que 20% em relação ao dia anterior

Elevação Umidade máxima do dia subindo entre 10% e 20% em relação ao dia anterior

Acentuada

Classificação das chuvas:

Chuvisco Precipitação cuja intensidade é

inapreciável (menor do que 0,2

mm/h)

Aumento de umidade nas

paredes.

Chuva

leve

Precipitação cuja intensidade é

menor do que 4,9 mm/h

Aumento de umidade nas

paredes.

Chuva

moderada

Precipitação cuja intensidade está

compreendida entre 5,0 mm/h e

24,9 mm/h.

Aumento de umidade nas

paredes.

Chuva

intensa

Precipitação cuja intensidade está

compreendida entre 25,0 mm/h e

49,9 mm/h

Possibilidade de infiltração de

água.

Chuva

muito forte

Precipitação cuja intensidade é

maior do que 50,0 mm/h

Prognóstico meteorológico e ação

PROGNÓSTICO

SITUAÇÃO

SOLUÇÃO

Chuva forte

Infiltração ou

inundação

Isolamento das áreas

sensíveis

vento forte

Destelhamento,

janelas

quebradas

Análise do edifício

Categorias itens Alvo Alvos Principais 1 Ambientes 1.1 Paredes;

1.2 Ventilação; 1.3 Piso;

1.4 Aberturas; 1.5 Cor;

1.6 Ar Condicionado; 1.7 Desumidificadores; 1.8 Iluminação Artificial; 1.9 Fontes de calor.

Adequar ambiente para

diminuir consumo energético. Gestão de energia;Gestão da manutenção do ambiente;

Renovação do ar;

2 Edifício 2.1 Morfologia; 2.2 Espacialidade.

Determinar zoneamento microclimático.

Determinar as áreas de acervo.

3 Local

(externo) 3.1 Condições Ambientais;3.2 Sombreamento; 3.3 Iluminação Natural.

Determinar Climatologia do

entorno Prognosticar entrada deumidade excessiva.

4 Usuários 4.1 Técnicos (temporários); 4.2 Técnicos (permanentes); 4.3 Pesquisador;

4.4 Visitante.

Quantificar número possível de pessoas e horários de entrada nos ambientes

Conforto higrotérmico; Conforto Lumínico

5 Acervo 5.1 Reserva técnica, salas de exposições e ambientações;

Adequar os ambientes para variações mínimas dos parâmetros

Análise espacial

Análise Climática interna

Análise espacial

Análise Climática interna

Estudo de Caso Museu Mariano Procópio

RESERVAS TÉCNICAS / EXPOSIÇÃO

Probabilidade

Climáticas

ANALISE

Proposta

Umidade Externa >

Umidade Interna

Edifício sofrerá aumento de

umidade

Intensificação da

Ventilação mecânica/ Refrigeração

Umidade Externa =

Umidade Interna

Edifício em equilíbrio

Manutenção da ventilação/

Refrigeração

Umidade Externa <

Umidade Interna

Edifício em equilíbrio

Análise espacial

Análise Climática interna

Estudo de Caso Museu Mariano Procópio

Controle de temperatura e umidade para o Museu Mariano Procópio Níveis de umidade

relativa recomendadas de acordo com os diferentes tipos de materiais

Temperat

ura ºC Variação Umidade %

Variação máxima possível

Análise espacial

Análise espacial

Análise espacial

Sistema de Monitoramento Contínuo de

Temperatura e Umidade

Fluxo de todos os ambientes monitorados

COMIC CARTOGRAFIA E MANUSCRITO ICONOGAFIA OBRAS RARAS DIOGE PERIÓDICOS LAB RESTAURAÇÃO LAB COP SITRAD ACUMULADOR DE DADOS ACERVOSEGU

ANÁLISE DE FUNGO DESUMIDIFICAÇÃO TRANSPORTE DE ACERVO E SEGURANÇA RELATÓRIOS GRÁFICOS E TEXTO RELATÓRIOS DE CONSERVAÇÃO