| spelling |
Luiz Antonio Cruz SouzaAdriana BernardiRudolf HuebnerEleonora Sad de AssisAlessandra RosadoCarlos Alberto Lombardi FilgueirasWilli de Barros Goncalves2019-08-10T18:36:06Z2019-08-10T18:36:06Z2013-09-30http://hdl.handle.net/1843/JSSS-9GRH79Esta tese investiga a aplicação de simulações computacionais térmicas e fluidodinâmicas de variáveis climáticas internas, como ferramentas diagnósticas para a conservação preventiva de coleções, abrangendo aspectos relativos aos materiais constituintes, agentes e mecanismos de deterioração e sua interação com o microclima. Ela debate como os resultados das simulações podem ser usados para a obtenção de parâmetros mensuráveis e comparáveis as métricas de preservação e o uso prático de tais métricas na conservação preventiva, com foco na sua relação com ventilação natural. O estudo de caso apresentado é a Capela da Santa Ceia localizada no Santuário de Bom Jesus de Matosinhos em Congonhas, Minas Gerais, Brasil, sítio patrimônio mundial da UNESCO. O edifício abriga esculturas em madeira policromada talhadas pelo principal escultor do barroco brasileiro, o Aleijadinho. O texto contextualiza a problemática estudada no âmbito da Ciência da Conservação e áreas de conhecimento conexas, com destaque para a Ciência da Sustentabilidade. Aborda-se o uso da ventilação natural ou forçada como estratégia sustentável de gerenciamento ambiental e o potencial das simulações fluidodinâmicas na conservação do patrimônio cultural. A metodologia e resultados principais incluem: Preparação e calibração de sensores de T e UR; Monitoramento contínuo em campo (T e UR) por 15 meses; Processamento de dados climáticos medidos em campo e meteorológicos; Climogramas externos e internos obtidos com base em monitoramento em campo; Determinação de limites seguros para flutuações ambientais pelas metodologias Bratasz-Koslowski e Camuffo-Pagan; Determinação do potencial de aplicabilidade da ventilação natural para o caso estudado; Simulações do regime climático interno por meio do programa Energy Plus © e de um modelo preditivo por regressão linear múltipla; Simulações fluidodinâmicas utilizando o programa Ansys CFX ©; Validação por medições em túnel de vento; Derivação e análise de diversas métricas de preservação, com base nos dados monitorados e simulados. Os resultados obtidos mostram que dentre os mecanismos de deterioração investigados, os que oferecem o menor potencial de risco são os mecanismos de deterioração físico-mecânica, relacionados a oscilações microclimáticas no interior da Capela. Os riscos de deterioração química foram considerados pouco relevantes. Já os riscos de contaminação biológica por micro-organismos são significativos, principalmente no verão, devido à temperatura e umidade relativa elevadas. Apesar de demandar uma carga significativa de conhecimento e bom senso, bem como recursos consideráveis em termos de máquinas e programas, o uso de métricas de preservação permite uma avaliação quantitativa, mensurável, padronizada, reprodutível, facilmente compreensível e comunicável das condições de conservação de coleções, bem como de riscos para a sua preservação, ligados a fatores ambientais de deterioração.This thesis investigates application of thermal and fluid dynamic computational simulations of indoor climate variables, as diagnostic tools aiming at preventive conservation of collections, including aspects of constituent materials, deterioration agents and mechanisms and their interaction with microclimate. It debates how simulation results can be used for obtaining measurable and comparable parameters - preservation metrics - and the practical use of such metrics in preventive conservation, with focus on their relationship with natural ventilation. The case study presented is the Chapel of Last Supper located at the Sanctuary of Bom Jesus de Matosinhos in Congonhas, Minas Gerais, Brazil, a UNESCO World Heritage Site. The building houses wooden polychrome sculptures by the main Brazilian baroque sculptor, Aleijadinho. The text contextualizes the studied problem in the fields of Conservation Science and related areas, with emphasis on Sustainability Science. They address the use of natural or forced ventilation as a sustainable strategy for environmental management and the potential of the fluid dynamic simulations in the conservation of Cultural Heritage. The methods and main results include: Preparation and conformity checking of RH and T sensors; Continuous in situ environmental monitoring (T and RH) during 15 months; Processing of field acquired and meteorological data; External and internal climographs obtained from field data monitoring; Determination of safe limits of environmental fluctuations for the case study by Bratasz-Koslowski and Camuffo-Pagan methods; Determination of potential use of natural ventilation for the case study; Simulations of internal climate conditions using the Energy Plus software and a predictive model by multiple linear regression; Fluid dynamic simulations using Ansys CFX ©; Validation through wind tunnel measurements; Derivation and analysis of several preservation metrics, from field acquired and simulated data. The results show that among investigated deterioration mechanisms, physical-mechanical deterioration offers the lowest potential risks, related to microclimatic fluctuations inside the Chapel. Chemical deterioration risks were considered of low relevance. On the other hand, risks of biological contamination by micro-organisms are significant, particularly in the summer, due to high temperature and relative humidity. Despite they demand a fair amount of knowledge and good sense as well as significant hardware and software resources, use of preservation metrics allow a quantitative, measurable, standardized, reproducible, easily understandable and communicable assessment of collections conservation conditions, as well as of the risks to their preservation, due to environmental deterioration agents.Universidade Federal de Minas GeraisUFMGCapela Santa Ceia (Congonhas, MG)VentilaçãoConservação preventivaVariações climáticasSimulação (Computadores)Simulações computacionaisConservação preventivaVentilação forçadaVentilação naturalConforto ambiental para pessoas e coleçõesMétricas de PreservaçãoMétricas de preservação e simulações computacionais como ferramentas diagnósticas para a conservação preventiva de coleções: estudo de caso no Sítio Patrimônio Mundial de Congonhas - MGinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALwilli_de_barros_goncalves.pdfapplication/pdf45997974https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/JSSS-9GRH79/1/willi_de_barros_goncalves.pdfcb9603fe9762dc711653609097c1b4b2MD51TEXTwilli_de_barros_goncalves.pdf.txtwilli_de_barros_goncalves.pdf.txtExtracted texttext/plain0https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/JSSS-9GRH79/2/willi_de_barros_goncalves.pdf.txtd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD521843/JSSS-9GRH792019-11-14 09:38:42.692oai:repositorio.ufmg.br:1843/JSSS-9GRH79Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2019-11-14T12:38:42Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
|