+ All Categories
Home > Documents > UTILIZAREA METODEI TERMOGRAFICE ÎN INFRAROŞU LA ANALIZAREA BISERICII “SF. NICOLAE” DIN...

UTILIZAREA METODEI TERMOGRAFICE ÎN INFRAROŞU LA ANALIZAREA BISERICII “SF. NICOLAE” DIN...

Date post: 12-May-2023
Category:
Upload: incd
View: 0 times
Download: 0 times
Share this document with a friend
10
Tribuna ConstrucŃiilor nr. 2 (52)2000 1 UTILIZAREA METODEI TERMOGRAFICE ÎN INFRAROŞU LA ANALIZAREA BISERICII “SF. NICOLAE” DIN DENSUŞ, JUD. HUNEDOARA ing. Mihaela Georgescu I.P.C.T – SA – Bucureşti fiz. Gheorghe Rodan T EHNOSISTEM - S A – Bucureşti ing. Emil-Sever Georgescu – INCERC – Bucureşti 1. INTRODUCERE Se prezintă pe scurt analiza determinărilor instrumentale efectuate de o echipă de specialişti, la Bis eric a Sf. Nicolae din Densuş - judeŃul Hunedoara, în scopul evaluării stării pereŃilor şi a acoperişului, ca parte componentă a unui program mai complex de restaurare ce se derulează în prezent sub egida Ministerului Culturii (proiectant general ABRAL-ARTPRODUCT, arh. A. I. Botez). Metoda de bază a fost termografia în infraroşu. Suplimentar, s-au făcut fotografii corespunzătoare termogramelor şi s-au efectuat măsurători ale temperaturilor şi umidităŃilor relative ale aerului în exteriorul şi în interiorul bisericii. S-a recurs la utilizarea acestei metode nedistructive, considerând-o adecvată şi evidenŃiind avantajele pe care le oferă ea în asfel de investigaŃii. Dealtfel, metoda este folosită mult în ultimii ani şi pe plan mondial la analizarea monumentelor istorice. 2. PRINCIPIILE SI UTILITATEA TERMOGRAFIEI IN INFRAROSU Metoda de măsurare a temperaturii de la distanŃă (prin înregistrarea radiaŃiilor în IR) - termografia (termoviziunea) - a apărut ca o aplicaŃie a unor tehnici militare în domeniul vieŃii civile (tehnică, ştiinŃă, medicină) după m ijlocul anilor 50. S-a pornit de la constatarea că toate corpurile emit şi absorb energie sub formă de radiaŃiii electromagnetice. Atât frecvenŃa cât şi intensitatea radiaŃiei sunt funcŃii de temperatura absolută. Termografia în infraroşu reprezintă procesul prin care radiaŃia emisă de obiect şi înregistrată de un aparat dedicat este transformată într-o imagine vizuală. Termografia - metodă noncontact şi nedistructivă - se utilizează pentru: - analiza structurii unor construcŃii; - determinări de pierderi de căldură; - depistarea defectelor. Termografia are câteva avantaje în raport cu alte metode: - inspectarea construcŃiilor sau sistemelor se realizează, într-un mod foarte economic fără decopertări sau oprirea funcŃionării acestora sau a procesului tehnologic. - sistemul de termoviziune furnizează o imagine ce permite o identificare rapidă, timpurie şi prec isă a punctelor care reprezintă defecte potenŃiale precum şi aprecierea gradului lor de seriozitate pentru planificarea reparaŃiilor. Este posibilă deasemenea o evaluare preliminară a pierderilor de căldură. - imaginile înregistrate pot fi analizate cu un program dedicat, pe orice calculator personal. În domeniul construcŃiilor, termografia este considerată drept una din cele mai eficiente tehnic i de analiză nedistructivă. În cazul în care analiza termogramelor este efectuată de tehnicieni calificaŃi, care înŃeleg detaliile de construcŃie ale anvelopei c lădirii, beneficiarul poate căpăta informaŃii adiŃionale, fiind posibilă o evaluare completă a performanŃelor anvelopei. Orice construcŃie poate fi analizată într-un timp scurt, pentru a determina discontinuităŃile de izolaŃie şi verificarea faptului dacă principiile de construcŃie sunt sau nu respectate. Termografia este considerată ca parte a măsurilor de investigaŃie pentru localizarea originii problemelor care privesc anvelopa. Este de asemenea utilizată pentru a măsura efectele reparaŃiei sau reabilitării anvelopei. Aspectele neregulate termografice se numesc <anomalii termice>. Diferite tipuri de anomalii termic e pot indica probleme specifice. Astfel: - pe termogramele suprafeŃelor exterioare, punŃile termice sunt prezente sub forma unor arii calde, cu muchii bine definite, care corespund deobicei formei componentei structurale care produce punt ea; - defectele de izolaŃie (lipsa izolaŃiei, izolaŃie prost realizată sau avariată) este reprezentată pe termogramă ca o pată caldă cu muchii bine definite care reprezintă perimetrul zonei cu probleme; - izolaŃia saturată de umezeală sau componentele clădirii afectate de infiltraŃii de apă dau imagini caracteristice pătate;
Transcript

Tribuna ConstrucŃiilor nr. 2 (52)2000

1

UTILIZAREA METODEI TERMOGRAFICE ÎN INFRAROŞU LA ANALIZAREA BISERICII “SF. NICOLAE” DIN DENSUŞ, JUD. HUNEDOARA

ing. Mihaela Georgescu – I.P.C.T – SA – Bucureşti fiz. Gheorghe Rodan – TEHNOSISTEM - SA – Bucureşti ing. Emil-Sever Georgescu – INCERC – Bucureşti

1. INTRODUCERE

Se prezintă pe scurt analiza determinărilor instrumentale efectuate de o echipă de specialişti, la Biseric a Sf. Nicolae din Densuş - judeŃul Hunedoara, în scopul evaluării stării pereŃilor şi a acoperişului, ca parte componentă a unui program mai complex de restaurare ce se derulează în prezent sub egida Ministerului Culturii (proiectant general ABRAL-ARTPRODUCT, arh. A. I. Botez).

Metoda de bază a fost termografia în infraroşu. Suplimentar, s-au făcut fotografii corespunzătoare termogramelor şi s-au efectuat măsurători ale temperaturilor şi umidităŃilor relative ale aerului în exteriorul şi în interiorul bisericii.

S-a recurs la utilizarea acestei metode nedistructive, considerând-o adecvată ş i evidenŃiind avantajele pe care le oferă ea în asfel de investigaŃii. Dealtfel, metoda este folos ită mult în ultimii ani şi pe plan mondial la analizarea monumentelor istorice. 2. PRINCIPIILE SI UTILITATEA TERMOGRAFIEI IN INFRAROSU

Metoda de măsurare a temperaturii de la distanŃă (prin înregistrarea radiaŃiilor în IR) - termografia (termoviziunea) - a apărut ca o aplicaŃie a unor tehnici militare în domeniul vieŃii civile (tehnică, ştiinŃă, medicină) după m ijlocul anilor 50. S-a pornit de la constatarea că toate corpurile emit ş i absorb energie sub formă de radiaŃiii electromagnetice. Atât frecvenŃa cât şi intensitatea radiaŃiei sunt funcŃii de temperatura absolută. Termografia în infraroşu reprezintă procesul prin care radiaŃia emisă de obiect ş i înregistrată de un aparat dedicat este transformată într-o imagine vizuală.

Termografia - metodă noncontact şi nedistructivă - se utilizează pentru: - analiza structurii unor construcŃii; - determinări de pierderi de căldură; - depistarea defectelor. Termografia are câteva avantaje în raport cu alte metode: - inspectarea construcŃiilor sau sistemelor se realizează, într-un mod foarte economic fără decopertări

sau oprirea funcŃionării acestora sau a procesului tehnologic. - sistemul de termoviziune furnizează o imagine ce permite o identificare rapidă, timpurie şi prec isă a

punctelor care reprezintă defecte potenŃiale precum şi aprecierea gradului lor de seriozitate pentru planificarea reparaŃiilor. Este posibilă deasemenea o evaluare preliminară a pierderilor de căldură.

- imaginile înregistrate pot fi analizate cu un program dedicat, pe orice calculator personal. În domeniul construcŃiilor, termografia este considerată drept una din cele mai eficiente tehnic i de

analiză nedistructivă. În cazul în care analiza termogramelor este efectuată de tehnicieni calif icaŃi, care înŃeleg detaliile de construcŃie ale anvelopei c lădir ii, beneficiarul poate căpăta informaŃii adiŃionale, fiind posibilă o evaluare completă a performanŃelor anvelopei.

Orice construcŃie poate f i analizată într-un timp scurt, pentru a determina discontinuităŃile de izolaŃie şi verif icarea faptului dacă principiile de construcŃie sunt sau nu respectate. Termografia este considerată ca parte a măsurilor de investigaŃie pentru localizarea originii problemelor care privesc anvelopa. Este de asemenea utilizată pentru a măsura efectele reparaŃiei sau reabilităr ii anvelopei.

Aspectele neregulate termografice se numesc <anomalii termice>. Diferite tipuri de anomalii termic e pot indica probleme specif ice. Astfel:

- pe termogramele suprafeŃelor exterioare, punŃile termice sunt prezente sub forma unor arii calde, cu muchii bine definite, care corespund deobicei formei componentei structurale care produce puntea;

- defectele de izolaŃie (lipsa izolaŃiei, izolaŃie prost realizată sau avariată) este reprezentată pe termogramă ca o pată caldă cu muchii bine definite care reprezintă perimetrul zonei cu probleme;

- izolaŃia saturată de umezeală sau componentele clădir ii afectate de infiltraŃii de apă dau imagini caracteristice pătate;

Tribuna Construc Ńiilor nr. 2 (52)2000

2

- un alt fenomen care poate fi urmărit pe termograme este acela al trecerii aerului prin anvelopă (pereŃi, ferestre, uşi), denumit infiltraŃie dacă este spre interior şi exfiltraŃie dacă este spre exterior.

Pe lângă măsurătorile termografice, în analiza anvelopei c lădirii, se efectuează măsurători punctuale de temperatură cu rol de calibrare - verificare a termogramelor, măsurători de temperatură ş i umiditate relativă a aerului (din interior sau exterior), precum şi măsurători de viteză a aerului exterior, utilizate ca termen de corecŃie în temperaturile determinate pe termograme.

O aplicaŃie interesantă o reprezintă tipul de determinări efectuate la biserica din Densuş - defectoscopie termografică a unei construcŃii fără sursă de energie în interior. În această situaŃie, pe baza termogramelor, se determină incluziuni de diferite naturi în pereŃi, fisuri ascunse, zone de umiditate r idicată, etc. 3. CARACTERISTICILE ARHITECTURAL STRUCTURALE ALE CLĂDIRII

Biserica din Densuş este o construcŃie unică, executată dintr-un amestec de piatră brută de carieră

(cioplitură) ş i blocuri de piatră făŃuită. Structura tipică centrală include o încăpere de formă pătrată - naosul - în mijlocul căreia patru stâlpi, construiŃi f iecare din câte două altare votive romane suprapuse, susŃin prin intermediul unui trunchi de prismă, o turlă înaltă de secŃiune pătrată. Structura este puŃin obişnuită, prin forma şi dimensiunile planului (naosul măsoară 6x6m).

Stâlpii sunt legaŃi între ei cu arce în plin cintru şi bolŃi aproximativ cilindrice între ziduri ş i baza turlei. Pe latura de est este amplasată absida altarului.

Cu ocazia uneia dintre cele două - trei refaceri pe care le-a suferit în decursul veacurilor XIV şi XV, s-a adăugat monumentului original în dreptul absidei, pe latura dinspre sud, o încăpere joasă, un diaconicon şi, legat de acesta, de-a lungul faŃadei sud, o altă încăpere şi un pronaos în faŃa intrării.

Naosul este luminat de şapte ferestre: trei, înguste, pe peretele de nord, iar patru, rotunde, confecŃionate din fragmente de tuburi de canal, dispuse în partea de sus, două în peretele de sud, două în cel de vest. Absida altarului este luminată prin două ferestre înguste.

Turla şi trunchiul de prismă de bază sunt similare unui turn de c lopotniŃă. În interior, spaŃiul închis între

pereŃii înalŃi ai turnului este divizat în patru secŃiuni distincte, din care trei sunt vizibile ş i în faŃadă prin retrageri şi forme arhitecturale diferenŃiate.

Primul nivel îl formează trunchiul prismatic r idicat peste arcadele celor patru stâlpi centrali care se înalŃă până sub panta învelitorii naosului, unde este înconjurat de golul podului, ca un fel de canal boltit în sfert de cilindru.

Nivelul al doilea, care este separat în prezent de primul printr-o podea de lemn, cuprinde baza propriu-zisă a turlei: o prismă de secŃiune pătrată amenajată ca o încăpere (probabil o ascunzătoare), care are pe fiec are latură câte o fereastră pătrată.

Nivelul următor, uşor retras spre interior, are pereŃii străpunşi de câte o fereastră terminată în partea superioară în arc de cerc.

Ultimul nivel are la partea superioară o calotă elipsoidală înaltă, sub care vedem patru frontoane triunghiulare străpunse în mijloc, cele dinspre nord ş i sud de câte o fereastră îngustă şi înaltă, cele dinspre est şi vest de câte patru ochiuri circulare adiacente, în cruce.

Zidurile sunt construite din materiale aparente, scoase în cea mai mare parte din ruinele unor clădir i din epoca romană (probabil de la Sarmizegetusa): plăci mari de piatră făŃuită, unele cu basoreliefuri şi inscripŃii latineşti, altare votive, stâlpi de porŃi, fragmente de coloane, unele adosate şi legate de pereŃi ca elemente decorative, tuburi de canal, piatră spartă (cioplitură), pentru completarea zidăriei şi, în partea superioară, sub cornişa naosului ş i a abs idei, ca şi la turlă, frize decorative construite din cărămizi dispuse în zigzag între

două şiruri orizontale de plăci subŃiri de piatră . Corpul princ ipal al bisericii ş i abs ida erau acoperite originar cu plăci subŃiri din piatră fixate cu mortar

peste extradosul bolŃilor. Fragmente din această învelitoare originală, păstrate pe alocuri sub Ńigla care le înlocuise, au îngăduit restauratorilor să refacă în 1962, în formele sale autentice şi cu acelaşi fel de material, întregul acoperiş. 4. DETERMINARI EFECTUATE

În cazul special al aplicării metodei termografice la clădiri fără sursă de căldură interioară, cum este

cazul monumentelor istorice în care se încadrează străvechea biserică <Sfântul Nicolae” din Densuş - judeŃul Hunedoara, s-a urmărit atât obŃinerea unor informaŃii suplimentare faŃă de cele cunoscute deja sau care sunt în prezent studiate de spec ialiştii echipei multidisciplinare, participanŃi la lucrările de restaurare, cât şi confirmarea unor ipoteze sau păreri emise de aceştia.

Tribuna Construc Ńiilor nr. 2 (52)2000

3

Pe baza analizei imaginilor termografice, însoŃite de imagini fotografice corespunzătoare, se obŃin informaŃii privind starea actuală a diferitelor componente constructive ale clădirii (pereŃi, acoperiş) şi a finisajelor acestora. Este indicată aplicarea metodei termografice în diverse anotimpuri (caracterizate de condiŃii exterioare diferite), precum şi repetarea acestora la intervale de timp ş i în special după executarea unor lucrări de reparaŃii şi restaurare.

În astfel de cazuri, pentru a f i pos ibilă interpretarea termogramelor, aplicarea metodei termografic e trebuie însoŃită, la data respectivă, de colectarea unui bogat material informativ constând din:

- realizarea unor relevee cuprinzând descrierea geometrică a structurii; - analizarea şi consemnarea unor aspecte care pot f i observate în domeniul vizibil: utilizarea unor

materiale diferite, caracteristici ale suprafeŃelor acestora (culori, nuanŃe, străluc ire, rugozitate, luminiscenŃă), caracteristic i ale stării acestora (umiditate, existenŃă de ciuperci, muşchi, licheni, pete datorită depunerii de săruri, alte depuneri, cruste, dezagregări locale, înegrire), deteriorări ale elementelor sau materialelor (dezagregări, discontinuităŃi mecanic e: clivaj, fisurare, lacune), condiŃii legate de regimul de umiditate al zonei (regimul ploilor, poziŃia stratului de apă freatică, obturarea canalizării, apă stagnantă, infiltraŃii, igrasie, viteza aerului);

- analizarea consemnărilor periodice, în cazul în care acestea există (ar fi de dorit să existe în cazul monumentelor istorice) privind evoluŃia stării clădir ii;

- măsurarea şi înregistrarea unor date climatice la diferite ore ale zilei şi în diverse anotimpuri (temperaturi ale aerului interior şi exterior şi pe suprafeŃe, umidităŃi relative ale aerului interior şi exterior şi pe suprafeŃe, viteza aerului, ş.a.).

La data efectuării determinărilor, construcŃia era îmbrăcată cu eşafodaje şi schele din lemn pe toată

faŃada exterioară, existând de asemenea şi un acoperiş de protecŃie din lemn, deasupra turlei. Măsurătorile au cuprins :

- măsurători şi înregistrări termografice, efectuate cu echipament IRTIS-200; - măsurători de temperatură locală, efectuate cu echipament RAYNGER PM40; - măsurători de temperatură şi umiditate a aerului, efectuate cu echipament EBRO EBI-2 - Data-

Logger. Sistemul de înregistrare în infraroşu IRTIS-200 este un s istem portabil cu un câmp foarte larg de

aplicaŃii. Camera IR reprezintă un scanner opto-mecanic cu un s ingur sensor de InSb, răcit cu azot lichid. Sistemul optic constă din oglinzi care asigură scanarea liniară a imaginii vizate, montate în faŃa unei lentile obiectiv ce concentrează radiaŃia în IR pe traductor. Calibrarea temperaturii absolute şi corectarea drift-ului sunt as igurate în timpul schimbării imaginii af işate. Camera IR scanează obiectul examinat şi formează un semnal video, semnal care este proporŃional cu străluc irea energetică a unui anume punct din imagine, în domeniul de 3 - 5 µm.

InterfaŃa între cameră ş i calculatorul NOTEBOOK utilizat, converteşte semnalul video în succes iuni de imagini statice sau într-un f ilm (cu frecvenŃa cadrelor de aproximativ 0,5 Hz). Străluc irea acestei imagini din fiec are punct, corespunde unei temperaturi specif ice. Temperatura ş i tonurile paletei de culori utilizate sunt corelate prin programul de prelucrare a imaginii.

Software-ul s istemului de măsură face pos ibilă vizualizarea imaginii obiectului cu nivelul şi domeniul semnalului variabile pe un interval larg, precum şi înmagazinarea imaginii pe harddiscul calculatorului. Există posibilitatea construir ii unor profile termice ale oricărei secŃiuni, a ajustării conturului imaginii, a unor filtrări, a construirii unor izoterme, selectarea unor palete de culori diferite. Este permisă adăugarea unei informaŃii scrise pe f iecare imagine, precum şi obŃinerea unor imagini pe imprimantă ce se poate ataşa sistemului.

Măsurătorile de temperatură comportă 2 etape: - înregistrarea imaginilor term ice pe un NOTEBOOK; - interpretarea termoimaginilor cu un program dedicat.

Programul de analiză a datelor permite: - vizualizarea termogramelor în mod multi-ecran sau uni-ecran; - determ inarea valorilor absolute de temperatură într-un punct sau a valorii medii de temperatură

într-o zonă; - reprezentarea curbei de distr ibuŃie a temperaturii în orice secŃiune, a izotermelor şi a

temperaturii în funcŃie de timp (la filme cu imagini term ice dinamice). Paralel cu acest soft a fost creat, de specialiştii TEHNOSISTEM SA, un soft specializat pentru

analiza imaginilor termografice - DPP. Acest program permite: - determinarea valorilor minime, medii şi maxime într-o regiune determinată a termogramei;

Tribuna Construc Ńiilor nr. 2 (52)2000

4

- determinarea distr ibuŃiei de temperatură şi a valorilor minime, medii ş i maxime de-a lungul unei drepte în interiorul termogramei;

- modificarea imaginii termografice prin alegerea unui domeniu de temperaturi în interiorul domeniului în care s-a făcut înregistrarea (cu posibilitate de PREVIEW);

- salvarea valorilor numeric e ale graficelor sub formă de f işier EXCEL; - salvarea imaginilor termografice ş i ale graficelor sub formă de fişiere grafice; - obŃinerea de informaŃii pentru o imagine sau pentru un grup de imagini termografice (domeniul

de temperatură la care s-a efectuat înregistrarea, valorile minime, medii şi maxime ale f iecărei imagini selectate).

Pirometrul RAYNGER PM40 reprezintă un echipament de determinare de la distanŃă a temperaturii punctiforme, pe baza înregistrării radiaŃiilor în infraroşu.

Echipamentul EBRO EBI-2 reprezintă un data logger cu 2 canale cu senzori interni de temperatură şi umiditate cu memorie de 2x30 000 valori cu afişare LCD.

În cazul analizat, realizarea imaginilor termografice şi a fotografiilor corespunzătoare, s-a făcut în

timpul verii, atât în exterior cât şi în interior. O serie de fotografii ş i termograme au fost obŃinute prin asamblare între ele a unor termograme

individuale, pentru a se obŃine o imagine generală mai sugestivă a diverselor zone ale clădir ii, atât la exteriorul cât şi la interiorul acesteia. Pentru facilitarea analizei termogramelor de ansamblu, acestora li s-au ataşat scări corespunzătoare cuprinzând corespondenŃa între culorile ş i temperaturile înregistrate.

Imaginile termografice prezintă suprafeŃele exterioare şi interioare ale pereŃilor ş i ale acoperişului clădirii ( inc lus iv suprafaŃa exterioară a turlei bisericii la care s-a avut acces de pe diferite niveluri ale schelei de lemn exterioare). NeregularităŃile proprietăŃilor term ice ale structurii se traduc în termograme în variaŃii ale temperaturii pe suprafeŃele vizate, vizualizate prin culori diferite corespunzătoare anumitor temperaturi. Scara de culori - violet - albastru - verde - roşu - portocaliu - galben - alb, ataşată fiecărei termograme corespunde unor temperaturi ale căror valori sunt precizate alăturat. Zonele cu culori mai <închise” (albastru, violet) corespund unor temperaturi mai mic i pe suprafeŃe, iar cele cu culori deschise unor temperaturi mai ridicate.

Din analiza graficelor se pot constata următoarele: - temperatura aerului în interiorul bisericii prezintă o variaŃie neregulată la diverse înălŃimi faŃă de

pardoseală, cu valorile cele mai ridicate spre altar (est) şi spre peretele dinspre nord al bisericii, ajungând la valoarea maximă de 21.3ºC. Valorile minime se înregistrează spre peretele sudic, cu punctul de minim (20.2ºC) la circa 1 m distanŃă de peretele vestic. Pe peretele cu uşa de intrare în biserică se înregistrează o temperatură constantă pe toată lungimea peretelui, de 20.6 - 20.8ºC, în condiŃiile în care la exterior s-a măsurat Teˆ 23.7ºC.

- umiditatea relativă a aerului în interiorul bisericii, la diferite înălŃimi, variază astfel: • la nivelul pardoselii, valorile mari de 86% dinspre peretele vest descresc către latura est,

valoarea minimă de 74% fiind către colŃul sud - est, în colŃul nord - est ajungând la cca. 80%; în zona centrală pe direcŃia nord - sud se remarcă variaŃii de umiditate, valorile maxime fiind sub turlă.

• la 1 m înălŃime deasupra pardoselii , se păstrează aceeaş i alură a suprafeŃei de variaŃie a umidităŃii relative a aerului interior, cu valorile mai mari (cca 83%) către peretele dinspre vest, şi mai mic i (cca 76%) către altar, valorile maxime corespunzând zonei centrale de pe peretele de sud (85%).

• la 2 m înălŃime deasupra pardoselii, se accentuează valorile umidităŃii de-a lungul unui profil central V-E, începând cu zona din dreptul intrării (86%) şi descrescând către altar până la 79%. Aceste valori ale umidităŃii aerului interior corespund unei valori măsurate a umidităŃii relative a aerului exterior de 64.3 - 67.3%

Din analiza determinărilor de temperatură şi umiditate relativă a aerului rezultă următoarele:

a.) Valorile relative ale umidităŃii aerului din interior sunt deosebit de ridicate, fapt confirmat de constatările directe privind aspectul suprafeŃelor interioare ( jilav) şi de senzaŃia de disconfort. De asemenea, observaŃiile redate în releveele întocmite în decembrie 1995, (infiltraŃii, tencuieli umede, aer stagnant), semnalează apă stagnantă în rigolele exterioare dezafectate de pe laturile nord şi est, respectiv pardoseală tasată în exteriorul peretelui sud, precum şi infiltraŃii prin pardoseala pronaosului.

Tribuna Construc Ńiilor nr. 2 (52)2000

5

b.) Corelând graficele de temperatură şi umiditate relativă ale aerului interior se constată că, în general, valorilor mari de umiditate le sunt asociate valori m ici de temperatură.

c.) Valorile ridicate ale umidităŃii măsurate în interiorul bisericii, identific ă acest parametru ca f iind principalul factor de risc pentru degradarea monumentului analizat. În consecinŃă, în cadrul proiectului de restaurare, eforturile trebuie orientate prioritar în direcŃia elim inării cauzelor umidităŃii ş i efectelor acesteia.

d.) La determinarea factorilor cauzali ai s ituaŃiei constatate, trebuie să se ia în cons ideraŃie: • potenŃialul de infiltrare a apei provenite din precipitaŃii - prin fisurile din acoperiş, prin

ferestrele turlei şi cele ale naosului; • potenŃialul de infiltrare a apei din sol (provenită din precipitaŃii ş i/sau pânza freatică); • potenŃialul de absorbŃie şi înmagazinare a apei astfel introduse, în structurile

acoperişului, pereŃilor şi fundaŃiei; • potenŃialul de acumulare a umidităŃii datorită unor modificări succesive ale soluŃiei de

acoperiş ş i ale unor goluri de ferestre cu rol de ventilare. Din analiza efectuată rezultă că, în afară de alte prefaceri şi reconstrucŃii din sec. XIII - XVI, s-au mai executat reparaŃii în 1782 - 1789, în 1889 - 1890 şi în 1928. Din lucrarea <Vechile biseric i de piatră româneşti din judeŃul Hunedoara”, elaborată de Virgil Vătăş ianu în 1928 - 1929 ş i republicată în 1930, precum şi din alte imagini datând dinainte de 1910, rezultă că acoperişul era până în 1928 din şindrilă pe zona naosului, iar pe zona către altar, pe altar şi diaconicon se păstrau resturile acoperişului din plăci de piatră, care nu asigurau izolarea faŃă de intemperii. După restaurarea din 1928 s-a prevăzut un acoperiş de Ńiglă, care a durat până în 1962. Dacă planşeul peste pronaos va f i fost refăcut (ori introdus în 1928), este posibil ca, până la restaurarea efectuată de arh. Eugene Chefneux în 1962 (care a înlăturat acoperişul de Ńiglă, dar a închis şi intrarea în <ascunzătoarea” de pe acoperişul de est), ventilaŃia naosului să se fi asigurat ş i prin acea deschidere.

5. CONCLUZII SI PROPUNERI

Din analiza termogramelor, comparată cu analiza fotografiilor, observaŃiile de la faŃa locului şi rezultatele măsurătorilor de temperatură şi umiditate relativă ale aerului, rezultă că zonele cu temperaturi mai scăzute de pe suprafeŃe corespund zonelor cu umidităŃi mai r idicate, iar rezultatele obŃinute pe diferite căi se confirmă rec iproc.

Pe termograme se citesc evident zone cu temperaturi mai scăzute la baza pereŃilor, corespunzând unor zone cu umiditate mai r idicată, constatate şi prin analiză vizuală, fotografii ş i măsurări instrumentale (pereŃii sud şi nord, spre capetele dinspre vest, precum şi peretele vest al naosului). Una din cauzele potenŃiale ale umidităŃii este ascensiunea apei capilare provenită din sol. La data efectuării determinărilor termografice temperatura apei capilare era probabil apropiată de cea a materialului pereŃilor, din care cauză în termograme nu au putut f i evidenŃiate decât zonele cu umiditate excesivă.

Pentru a putea determina toate zonele în care umiditatea capilară produce efecte nedorite, considerăm că ar fi necesare determinări termografice în sezonul de toamnă, respectiv în cel de primăvară, când apar diferenŃe de temperatură semnificative între apa capilară şi materialul pereŃilor. O determinare termografică care ar exploata toate posibilităŃile clasice ale metodei ar trebui să f ie făcută în sezonul rece, cu o sursă interioară de căldură.

Determinările termografice au permis evidenŃierea diferenŃelor între zonele alcătuite din materiale de construcŃie diferite, prezenŃa unor avarii, incluziuni, licheni, muşchi - ca document de referinŃă pentru urmărirea comportării în timp a monumentului.

Valorile r idicate ale umidităŃii în interiorul bisericii reprezintă principalul factor de r isc pentru degradarea monumentului analizat; în consecinŃă, eforturile prioritare trebuie orientate în direcŃia eliminării cauzelor umidităŃii şi efectelor acesteia, prin măsuri de intervenŃie asupra construcŃiei ş i zonei adiacente, asupra modului de ventilare, întreŃinerii după restaurare, urmăririi comportării şi prevenirii ulterioare a infiltraŃiilor. În acest scop, benefic iarul va analiza următoarele sugestii concrete privind biserica în ansamblu şi unele zone specif ice:

Tribuna Construc Ńiilor nr. 2 (52)2000

6

• prevenirea acumulării de umiditate din infiltrarea apei pluviale, prin ascensiune capilară (igrasie) ş i prin infiltrarea apei pluviale prin zonele perimetral deschise; soluŃiile vor fi stabilite cu consultarea specialiştilor constructori;

• eliminarea forŃată a aerului din interior pe o perioadă mai îndelungată, cu procedee stabilite de specialişti ş i prin as igurarea refacerii bunei funcŃionări a ventilaŃiei naturale, care în prezent nu se realizează, datorită unor modificări şi obturări de goluri de ventilaŃie (ex: ferestrele de pe latura nord); eventuala asigurare temporară a ventilării naturale printr-o trapă practicată în planşeul de lemn de la baza catului al doilea al turlei;

• evaluarea eficienŃei măsurilor menŃionate, se va efectua prin determinări de um iditate ş i de temperatură efectuate de aceeaşi echipă de spec ialişti (pentru a se asigura compatibilitatea rezultatelor). Pentru a se preveni extinderea unor astfel de fenomene în viitor, trebuie instituit un sistem reglementat de urmărire periodică a stării interioare ş i exterioare a edif ic iului de către personalul local şi specialiştii abilitaŃi, cu precizarea obligativităŃii utilizării unor surse de lumină adecvate îndeplinirii urmărir ii stării construcŃiei. C lădirea ar trebui instrumentată cu un umidometru cu înregistrare continuă (de tip data-logger, ca acela utilizat de TEHNOSISTEM S.A.). Sistemul de urmărire trebuie să includă consemnarea periodică a situaŃiei prec ipitaŃiilor şi infiltraŃiilor în jurul biseric ii ş i a stării c lădir ii într-un registru, similar sistemului actual de urmărire a comportării c lădirilor curente. În acest scop ar trebui ca Inspectoratul JudeŃean de Cultură să comande ş i să se elaboreze de către institutele abilitate în domeniu, instrucŃiuni pentru urmărirea specială a comportării în timp a construcŃiei biseric ii Sf. Nicolae din Densuş, corespunzând principiilor şi cr iter iilor din <Normativul privind urmărirea comportării în timp a construcŃiilor”, indicativ P.130-1997, elaborat de INCERC şi aprobat de MLPAT (Buletinul ConstrucŃiilor, vol. 4/1998).

• pe lângă măsurile de intervanŃie directă pentru prevenirea infiltraŃiilor, sunt necesare măsuri de înlăturare a lichenilor ş i fungilor, de reparare a zonelor deteriorate în care s-ar putea acumula sau infiltra apă, care la îngheŃ - dezgheŃ ar conduce la fisuri ascunse în gros imea peretelui. În acest sens trebuie avută în vedere zona de pe peretele sud, colŃul de vest.

Evaluarea stării construcŃiei potrivit unor criterii spec ifice acestui tip de monument istoric trebuie să f ie făcută după restaurare, tot cu mijloace instrumentale avansate, de preferinŃă de către aceeaşi echipă, pentru a se asigura compatibilitatea determinărilor.

Ca finalitate declarată, lucrările de restaurare ar trebui să as igure îndeplinirea sau optimizarea, la un nivel acceptat de Comisia NaŃională a Monumentelor Istorice, a cerinŃelor prevăzute de LegislaŃia naŃională privind patr imoniul cultural în corelaŃie cu Legea 10/1995 privind calitatea construcŃiilor şi Carta de la VeneŃia privind conservarea şi restaurarea monumentelor istorice, cu privire la: protecŃia higro-termică, cu efecte asupra stării picturii murale ş i elementelor de construcŃie; protecŃia faŃă de atacul agenŃilor biologic i; durabilitatea structurală şi nestructurală.

Utilizarea tehnicilor instrumentale avansate ar trebui extinsă, pentru investigarea unui număr mai mare de monumente din patr imoniul naŃional. 6. MULłUMIRI

Autorii mulŃumesc pe această cale prof. univ. dr. ing. Nicolae Leonăchescu (Univers itatea Tehnică de ConstrucŃii - Bucureşti) pentru îndrumările şi sugestiile extrem de preŃioase primite în cursul măsurătorilor.

Deasemeni mulŃumim proiectantului general al lucrărilor de restaurare ABRAL - ARTPRODUCT (director - arh. Ioan Aurel Botez) pentru schiŃele furnizate, pe baza cărora s-a efectuat prezentarea rezultatelor. BIBLIOGRAFIE 1. Virgil Vătăş ianu, Vechile biserici de piatră româneşti din judeŃul Hunedoara, Editura Cartea

Românească, Cluj, 1930 2. Virgil Vătăşianu, Istoria artei feudale în łările Române, vol. I - Arta în perioada de dezvoltare a

feudalismului, Editura Academiei, 1959, pag. 89-94 3. Grigore Ionescu, Arhitectura pe teritoriul României de-a lungul veacurilor, 1981, pag. 121-124 4. Vasile DrăguŃ, Arta românească - preistorie, antichitate, ev mediu, renaştere, baroc, Editura Meridiane,

1982, pag. 89-92

Tribuna Construc Ńiilor nr. 2 (52)2000

7

5. Elisabetta Rosina, N. Ludwig, L. Rosi (Italia), Optimal environmental conditions to detect moisture in

ancient buildings. Case studies in Northern Italy, SPIE – Proceedings, vol. 3361, Thermosense XX-1998, Orlando, Florida, USA.

6. Antonietta Bonini, Franco Finotti, Arnaldo Tonelli (Italia), Multitemporal Thermal Surveying on Monuments, 10th International THERMO Conference, Budapest, 1997

7. Jasenka Vukovic (Zagreb - CroaŃia), Some Investigation in IR - Imaging in Conservation of Works of Art, 11th International THERMO Conference, Budapest, 1999

8. Ivanka Boros, Srecko Svaic (Zagreb - CroaŃia), Thermal Non-destructive Testing (TNDT) Quantification

of the Subsurface Defects, 11th International THERMO Conference, Budapest, 1999 9. S.R.ISO 6781 - 1995 IzolaŃii termice. DetecŃia calitativă a neregularităŃilor termice în anvelopa clădirii.

Metoda termografică în infraroşu. 10. Gheorghe Rodan, Mihaela Georgescu, Natalia Burchiu, Analiza prin metoda termografiei in infrarosu a

unui bloc de locuinte din Bucuresti. Referat de cercetare TEHNOSISTEM-ICEMENERG-IPCT, contract IPCT nr.1309/1998.

Tribuna Construc Ńiilor nr. 2 (52)2000

8

Planuri şi secŃiuni ale bisericii

(schiŃele au fost puse la dispoziŃia autorilor prin amabilitatea ABRAL - ARTPRODUCT)

Schema nivelurilor schelei de pe care s-au realizat termogramele acoperişului şi turlei. PoziŃia caturilor turlei.

Planul bisericii.

Catul al 4-lea al turlei

Catul al 3-lea al turlei

Catul al 2-lea al turlei

Catul întâi al turlei

Nivel 6 schelă

Nivel 5 schelă

Nivel 4 schelă

Nivel 3 schelă

Nivel 2 schelă

Nivel 1 schelă

Tribuna ConstrucŃiilor nr. 2 (52)2000

9

Temperatura ş i umiditatea relativă ale aerului în interiorul bisericii

2m deasupra pardoselii

1m deasupra pardoselii

nivelul pardoselii

E S

N V

1

2

3

4

5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

20

20.2

20.4

20.6

20.8

21

21.2

21.4

21.6

20

20.2

20.4

20.6

20.8

21

21.2

21.4

21.6

1

2

3

4

5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

20

20.2

20.4

20.6

20.8

21

21.2

21.4

21.6

20

20.2

20.4

20.6

20.8

21

21.2

21.4

21.6

1

2

3

4

5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

20

20.2

20.4

20.6

20.8

21

21.2

21.4

21.6

20

20.2

20.4

20.6

20.8

21

21.2

21.4

21.6

1

2

3

4

5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

20

20.2

20.4

20.6

20.8

21

21.2

21.4

21.6

20

20.2

20.4

20.6

20.8

21

21.2

21.4

21.6

1

2

3

4

5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

20

20.2

20.4

20.6

20.8

21

21.2

21.4

21.6

20

20.2

20.4

20.6

20.8

21

21.2

21.4

21.6

1

2

3

4

5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

2020.220.420.620.82121.2

21.421.6

21.8

22

2020.220.420.6

20.821

21.221.4

21.6

21.8

22

1

2

3

4

5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

2020.220.420.620.82121.2

21.421.6

21.822

2020.220.420.6

20.821

21.221.4

21.6

21.8

22

1

2

3

4

5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

2020.220.420.620.82121.2

21.421.6

21.8

22

2020.220.420.6

20.821

21.221.4

21.6

21.8

22

1

2

3

4

5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

2020.220.420.620.82121.2

21.421.6

21.8

22

2020.220.420.6

20.821

21.221.4

21.6

21.8

22

E S

N V

E S

N V

1

2

3

4

5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

19.5

20

20.5

21

21.5

22

19.5

20

20.5

21

21.5

22

1

2

3

4

5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

19.5

20

20.5

21

21.5

22

19.5

20

20.5

21

21.5

22

1

2

3

4

5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

19.5

20

20.5

21

21.5

22

19.5

20

20.5

21

21.5

22

E S

N V

1

2

3

4

5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

78

79

80

81

82

83

84

85

86

78

79

80

81

82

83

84

85

86

E S

N V

1

2

3

4

5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

75767778798081

8283

84

85

75767778

7980

8182

83

84

85

E S

N V

1

2

3

4

5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

72

74

76

78

80

82

84

86

72

74

76

78

80

82

84

86

1

2

3

4

5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

72

74

76

78

80

82

84

86

72

74

76

78

80

82

84

86

temperatura umiditatea relativă

Tribuna ConstrucŃiilor nr. 2 (52)2000

10

Termograme de ansamblu

Fotografii şi te rmograme pe suprafaŃa inte rioară a pe retelui Vest al pronaosului bise ricii

Fotografii şi te rmograme pe suprafaŃa inte rioară a pereŃilor din colŃurile Nord - Est şi Sud - Est ale naosului

19.9ºC

13.6ºC

16.75ºC

18.5ºC

17.0ºC

17.75ºC


Recommended