(73) Titular(es): (72) Inventor(es): (74) Mandatário:

Transcrição

1 (11) Número de Publicação: PT (51) Classificação Internacional: E04B 5/48 (2006) E04B 1/70 (2006) E02D 31/02 (2006) (12) FASCÍCULO DE PATENTE DE INVENÇÃO (22) Data de pedido: (30) Prioridade(s): (43) Data de publicação do pedido: (73) Titular(es): UNIVERSIDADE DO PORTO PRAÇA GOMES TEIXEIRA PORTO PT (72) Inventor(es): VASCO MANUEL ARAÚJO PEIXOTO DE FREITAS PT MARIA ISABEL MORAIS TORRES ANA SOFIA MOREIRA DOS SANTOS GUIMARÃES TEIXEIRA PT PT (74) Mandatário: LUÍS MANUEL DE ALMADA DA SILVA CARVALHO RUA VÍCTOR CORDON, LISBOA PT (54) Epígrafe: SISTEMA HIDRO-REGULÁVEL DE VENTILAÇÃO DA BASE DAS PAREDES PARA TRATAMENTO DA HUMIDADE ASCENSIONAL (57) Resumo: A PRESENTE PATENTE REFERE-SE A UM SISTEMA HIGRO-REGULÁVEL DE VENTILAÇÃO DA BASE DAS PAREDES 3 QUE VISA ACELERAR O PROCESSO DE TRANSPORTE DA HUMIDADE PARS O EXTERIOR E DIMINUIR O NÍVEL ATINGIDO PELA HUMIDADE ASCENSIONAL. COMPREENDE UM DISPOSITIVO DE VERITFLAÇÁO MECÃNICO 8 ACCIONADO POR UM MÓDULO DE CONTROLO 7 ASSOCIADO A DUAS SONDAS 5 E 6 DE TEMPERATURA E HUMIDADE RELATIVA QUE MEDEM AS CONDIÇÕES HIGROTÉRMICAS DO AR Á ENTRADA 1 E À SAIDA 2 DO SISTEMA. O VENTILADOR 8 É DE VELOCIDADE VARIÁVEL, HIGRO- REGULÁVEL, PELO QUE ENTRA EM FUNCIONAMENTO SEMPRE QUE A PRESSÃO DE VAPOR DE ÁGUA À ENTRADA É INFERIOR Á PRESSÃO DE VAPOR À SAIDA E SEMPRE QUE E HUMIDADE RELATIVA À ENTRADA E SUPERIOR A UM VALOR PRÉ DETERMINADO. O SISTEMA É APLICÁVEL SEMPRE QUE SEJA INSTALADO A UMA COTA SUPERIOR Á COTA DO NIVEL FREÁTICO E TEM POR OBJECTIVO LIMITAR O NÍVEL ATINGIDO PELA HUMIDADE ASCENSIONAL EM CONSTRUÇÕES HISTÓRICAS/MONUMENTOS.

2

3 - 1 - DESCRIÇÃO SISTEMA HIGRO-REGULÁVEL DE VENTILAÇÃO DA BASE DAS PAREDES PARA TRATAMENTO DA HUMIDADE ASCENSIONAL Âmbito do invento O presente invento refere-se a um sistema higroregulável de ventilação da base das paredes, constituído por canais periféricos enterrados, adjacentes à base das paredes do edifício, cuja circulação de ar é forçada por um ventilador accionado por sondas que medem o diferencial de pressão de vapor do ar à entrada e à saída do sistema. Este sistema é aplicável em situações em que a cota de implementação do sistema se encontra acima do nível freático e tem por objectivo transportar vapor de água para o exterior acelerando o processo de secagem das paredes, diminuindo o nível atingido pela humidade ascensional (capilaridade). Trata-se de um sistema vocacionado para o tratamento de paredes de alvenaria em contacto com o solo de construções históricas/monumentos.

4 - 2 - Técnica anterior Existem várias técnicas para eliminar ou minimizar a humidade em paredes de edifícios. Em paredes de edifícios antigos a introdução de barreiras físicas apresenta limitações como vibrações e instabilidade e é aplicável apenas em alvenarias resistentes com juntas regulares. Por outro lado, a introdução de barreiras químicas implica a execução de uma barreira contínua em toda a espessura da parede o que é dificilmente concretizável em paredes muito espessas e muito heterogéneas como são as paredes de edifícios antigos. Outras técnicas para tratamento da humidade são também inadequadas por um ou outro motivo. A electro-osmose é inadequada quando a resistência do terreno é elevada. A redução da secção absorvente tem implicações estruturais e arquitectónicas. A introdução de tubos de arejamento tem implicações estéticas e é pouco eficaz. A ocultação das anomalias por aplicação de revestimentos com porosidade e porometria controlada implica o aparecimento de efluorescências e não é aplicável em paredes não rebocadas. A ocultação das anomalias por colocação de uma forra interior separada por um espaço de ar diminui as áreas úteis, se não for possível ventilar pode não apresentar os resultados esperados, não permite a visualização da parede original.

5 - 3 - Breve descrição dos desenhos A descrição que se segue tem por base os desenhos anexos nos quais, sem qualquer carácter limitativo se representa esquematicamente: - Na figura 1, uma planta geral do sistema de ventilação da base das paredes; - Na figura 2, um corte transversal do sistema de ventilação da base das paredes; e - Na figura 3, o sistema higro-regulável e modulo ou unidade de controlo. Descrição de talhada do invento O sistema hidro-regulável objecto do invento é composto por uma módulo ou unidade de controlo que compreeende um registador de dados ( data-logger ) com programador, duas sondas de humidade relativa e temperatura (ar admitido e extraído), dois transmissores e ventiladores (um ou mais consoante as necessidades); o qual e capaz de efectuar a programação do funcionamento do dispositivo e dar instruções para o registador de dados registar e tratar as informações temporais de humidade relativa e temperatura; recebendo a unidade de controlo 7 informação das duas sondas 5 e 6 de humidade relativa e temperatura à entrada 1 e saída 2, e utiliza a psicrometria para calcular a pressão de vapor de água à entrada e à saída, avaliar o sinal positivo ou negativo do diferencial de pressão, entre a saída 2 e a entrada 1 e avalia o valor mínimo da humidade

6 - 4 - relativa à entrada, ligando ou desligando o(s) ventilador(es) 8; A extracção é controlada por motor(es) de velocidade variável que entra(m) em funcionamento sempre que a pressão de vapor de água à entrada 1 é inferior à pressão de vapor de água à saída 2 e a humidade relativa do ar à entrada é superior a um valor pré-definido; Conforme se pode observar nas figuras o sistema compreende por canais periféricos enterrados ou canais de ventilação 4, adjacentes à base das paredes 3 do edifício, onde a circulação de ar é forçada por um ventilador 8 accionado por uma unidade de controlo 7 que comanda o ventilador. O canal de ventilação 4, pode ser materializado por elementos pré-fabricados, com uma face aberta 4a, em contacto com a base da parede a tratar ou uma tubagem em betão perfurada 4b. O canal/tubagem 4 enterrado contorna a base das paredes 3 e permite a circulação do ar num só sentido sendo a admissão e a exaustão posicionadas de forma a não permitir a recirculação do ar. A extracção é controlada por um motor (não representada) de velocidade variável, higro-regulável, que entra em funcionamento sempre que a pressão de vapor de

7 - 5 - água à entrada é inferior à pressão de vapor de água à saída, determinado a partir da conjugação da temperatura e da humidade relativa, e sempre que a humidade relativa do ar à entrada é superior a um valor pré-definido. O sistema inclui duas sondas 5 e 6 de temperatura e de humidade relativa e dois transmissores, um módulo de controlo 7 que transmite um sinal on/off para o ventilador 8. A unidade de controlo 7 recebe informação das duas sondas 5 e 6 (temperatura e humidade relativa à entrada 1 e à saída 2), calcula a pressão de vapor de água à entrada e à saída, avalia o sinal positivo ou negativo do diferencial de pressão ligando ou desligando o ventilador. Essencialmente o sistema higro-regulável é constituído por dois módulos distintos: 1º - Módulo de leitura, cálculo e transmissão, composto por duas entradas para leitura de humidade relativa e temperatura, cálculo psicrométrico e saída para comunicação com módulo de alarme; 2º - Módulo de Alarme com saídas programáveis por intermédio de software de programação incorporado. O funcionamento do sistema e dispositivo higroregulável é o seguinte: A sonda 5 mede a temperatura e humidade relativa à entrada 1, respectivamente T1 e HR1

8 - 6 - A sonda 6 mede a temperatura e humidade relativa à saída 2, respetivamente T2 e HR2 O ventilador de velocidade variável é accionado por comandos do módulo de controlo de pois deste efectuar os cálculos: Sonda 5 T1 e HR1 => Pressão de vapor 1 (Pa) Sonda 6 T2 e HR2 => Pressão de vapor 2 (Pa) Cálculo de P = P2-P1 Instrução de funcionamento do ventilador: Ligado se P 0 e HR1 > Valor pré-determinado Desligado se P 0 ou HR1 < Valor pré-determinado A eficácia do sistema proposto foi validada por estudos experimentais realizados em laboratório e in situ. Lisboa, 20 de Setembro de 2011

9 - 1 - REIVINDICAÇÕES 1. Sistema higro-regulável de ventilação da base das paredes para tratamento da humidade ascencional, por transporte do vapor de água para o exterior acelerando o processo de secagem das paredes, diminuindo o nível atingido pela humidade ascensional, constituído por canais periféricos enterrados ou canais de ventilação (4), adjacentes à base das paredes (3) do edifício, onde a circulação de ar é forçada por um ventilador (8) accionado por uma unidade de controlo (7) que comanda o ventilador (8), caracterizado por ser activado pelo gradiente de pressões de vapor entre o ar admitido e o ar extraído e pela humidade relativa à entrada do sistema e por a unidade de controlo (7), que compreende um Registador de dados, sedo dotada com programador, duas sondas de humidade relativa e temperatura, dois transmissores e pelo menos um ventilador. 2. Sistema higro-regulável de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado por o canal de ventilação (4) poder ser materializado por elementos préfabricados, com uma face aberta (4a), em contacto com a base da parede a tratar ou por uma tubagem em betão perfurada (4b). 3. Sistema higro-regulável, de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por efectuar a

10 - 2 - programação do funcionamento do dispositivo e dar instruções para o registador de dados, registar e tratar as informações temporais de humidade relativa e temperatura. 4. Sistema higro-regulável de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por a unidade de controlo (7) receber informação das duas sondas (5) e (6) de humidade relativa e temperatura à entrada (1) e saída (2), utilizar a psicrometria para calcular a pressão de vapor de água à entrada e à saída, avaliar o sinal positivo ou negativo do diferencial de pressão, entre a saída (2) e a entrada (1) e avaliar o valor da humidade relativa à entrada, ligando ou desligando o ventilador (8). 5. Sistema higro-regulável de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por a extracção ser controlada por um motor de velocidade variável que entra em funcionamento sempre que a pressão de vapor de água à entrada (1) é inferior à pressão de vapor de água à saída (2) e a humidade relativa do ar à entrada é superior a um valor pré-definido. 6. Sistema higro-regulável de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por apresentar dois módulos distintos: 1º - Módulo de leitura, cálculo e transmissão, composto por duas entradas para leitura de humidade relativa e temperatura, cálculo psicrométrico e saída para comunicação com módulo de alarme;

11 - 3-2º - Módulo de Alarme com saídas programáveis por intermédio de software de programação incorporado. 7. Sistema higro-regulável de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por ser sempre instalado a uma cota superior à cota do nível freático. Lisboa, 20 de Setembro de 2011

12

13

14