«

»

Starea de avariere-degradare a monumentelor din Regiunea Oltenia afectate de miscarile seismice puternice din secolul trecut (II)

Share

(Continuare din nr. 153 – noiembrie 2018)

 

STUDIU DE CAZ – PRACTIC

La efectuarea unei cercetari termotehnice la o cladire existenta se au in vedere urmatoarele etape: masurarea, pe unele zone ale anvelopei cladirii, a temperaturii si umiditatii relative a aerului si analizarea existentei unor degradari din cauze exterioare sau, in unele situatii, interioare. O etapa foarte importanta este identificarea zonelor afectate de condens sau chiar de mucegai, existenta infiltratiilor de apa, iar, daca este cazul, se identifica zonele afectate de igrasie sau infiltratii de apa de la parter ori subsol. Urmatoarea etapa este efectuarea calculelor termotehnice si de corelare cu alte masuratori si investigatii specifice, urmate de recomandari de specialitate.

Pentru determinarea umiditatii se folosesc instrumente care masoara nivelul de umiditate si diagnosticheaza cauzele acestuia, cum ar fi termoviziunea si higrometrele. Acestea vin in sprijinul depistarii umezelii de suprafata, fiind prevazute cu doua moduri de operare – cautare si masurare, informatiile furnizate fiind esentiale atunci cand trebuie determinata cauza degradarilor.

Unul dintre dispozitivele care ajuta la determinarea gradului de umiditate din materiale de constructii este higrometrul MF-50 VOLTCRAFT. Acesta este un umidometru capacitiv cu afisarea directa a indicelui de umiditate, in procente, pentru materiale de constructii precum gips, beton, lemn, caramida. O asemenea metoda de masurare este una non-invaziva, deci utilizabila si in cazul cladirilor monumente istorice. Datorita functiei min./max. setabile, aparatul permite masurarea rapida si simpla, la nivelul suprafetei peretilor si podelei, fara a fi nevoie de consultarea ecranului.

Cercetarea intreprinsa a constat in folosirea higrometrului mai sus mentionat, astfel fiind posibila stabilirea umiditatii in orice zona, fara a fi necesare procedeele clasice, care presupun recoltarea de probe si transportarea lor pentru determinari de laborator.

 

Masuratori efectuate

Studiul a fost efectuat pe cele 3 cladiri monumente istorice mai sus detaliate, situate in zona Olteniei, zona climatica II si zona eoliana III, conform hartii de zonare climatica a Romaniei. Scopul studiului este determinarea umiditatii aferente cladirilor analizate, dar si efectele acesteia asupra durabilitatii si a structurii de rezistenta.

A fost analizata documentatia aferenta fiecarei constructii (unde a fost cazul, fiind notate notiuni despre elementele ce intra in alcatuirea structurii, dimensiunile golurilor din pereti, inaltimea peretilor, materialele care compun elementele de inchidere exterioara), cat si existenta instalatiilor termice, in prezent si in trecutul apropiat. S-a efectuat o analiza a elementelor caracteristice mediului de amplasare a cladirilor in functie de zona climatica, de distanta fata de cladirile invecinate, de orientarea fata de punctele cardinale si abundenta vegetatiei in apropierea structurilor.

O importanta sporita o are analiza vizuala a starii de degradare si avariere a cladirii analizate – existenta unor fisuri vizibile, degradari din cauze exterioare sau interioare, identificarea zonelor afectate de condens sau mucegai, observarea zonelor afectate de igrasie sau infiltratii de apa.

Masurarea gradului de umiditate a fost efectuata perimetral, pe toate laturile constructiilor, astfel putandu-se determina zona considerata ca fiind cea mai relevanta pentru analiza gradului de umiditate. De asemenea, s-au efectuat masuratori si pentru parametrii specifici exteriorului cladirii – temperatura si umiditatea aerului, viteza vantului, gradul de insorire. Masurarea umiditatii la suprafata fatadei s-a facut incepand cu baza peretelui si continuand, in inaltime, cu masuratori la cota +50, +100.

Cele 3 cladiri analizate sunt situate in aceeasi zona climatica, au fundatie continua sub ziduri, iar structura de rezistenta este din zidarie cu materialele componente avand proprietati asemanatoare. Colectarea si scurge­rea apei pluviale de pe acoperis are o mare importanta, dar, din pacate, la cladirile analizate s-a constatat lipsa burlanelor de colectare si scurgere a ape­lor pluviale.

A fost masurat nivelul de umiditate pe fiecare dintre cele trei cladiri, la inatimi cuprinse intre 0÷100 cm, pe fatadele de nord, sud, est respectiv vest. Au fost selectate valorile masurate ale gradului de umiditate pentru inaltimea de 50 cm, respectiv 100 cm, de la nivelul solului, iar datele au fost centralizate in Tabelul 3.

Au fost efectuate cate 80 de masuratori pentru fiecare cladire in parte (cate 20 pe fiecare fatada) in luna martie 2017. Acestea s-au facut in exteriorul constructiilor, tinand cont de influenta factorilor climatici, mai ales a ploii, in iarna – inceput de primavara, cand s-au inregistrat cantitati normale de apa/m². In timpul masuratorilor s-au inregistrat conditii meteorologice cu vant moderat (termoanemometru cu sonda flexibila), cer variabil, temperatura aerului exterior fiind de 7°C – 10°C (termometru/higrometru wireless), iar umiditatea relativa a aerului fiind intre 22% – 36%, la orele 12-18 (higrometru).

Din cauza lipsei trotuarelor de la baza cladirilor si a capacitatii mari de absorbtie a solului pe care acestea sunt amplasate, a fost favorizata infiltrarea apei la baza constructiilor, factor care poate fi luat in calcul la stabilirea umiditatii aferente peretilor acestor cladiri.

In cazul bisericii (cladirea II), degradari majore sunt semnalate la sistemul de colectare si dirijare a apelor meteorice, ele datorandu-se unei proaste intretineri. La nivelul acoperisului, invelitoarea de tabla este ruginita (dar inca functionala), jgheaburile sunt colmatate, local au panta inversa si pe conturul absidei sunt sparte, iar burlanele au disparut. La nivelul terenului, trotuarul are pante neadecvate (din cauza unor tasari locale), iar rigola este colmatata.

Precizam ca, in ultimii 6 ani, precipitatiile au fost in volum mai mare decat mediile anuale din ultima suta de ani, dar acestea au cazut mai ales sub forma de aversa (volum mare intr-o perioada scurta de timp), fenomen care favorizeaza infiltrarea rapida a apelor in teren si implicit, scaderea consistentei acestuia.

 

Discutii

Datele obtinute in urma masuratorilor efectuate au fost analizate si prelucrate, obtinandu-se graficul din figura 16.

Se pot observa valorile mari ale umiditatii pe directia sud la cladirea II, la h = 0,50 m avand un nivel de 89,6%. Pentru cladirea I, cea mai afectata este verticala de pe directia nord, unde la h = 1,0 m avem un nivel al umiditatii de 58,8%. In cazul cladirii III, verticala de pe directia N este cea mai afectata, la nivelul h = 1,0 m umiditatea fiind de 87,6%.

In urma analizei comparative la cele trei cladiri de patrimoniu din Zona Oltenia, au rezultat datele centra­lizate din Tabelul 4.

 

Concluzii

Metodele folosite sunt cele neinvazive si se bazeaza pe inspectia vizuala, analiza istorica a cladirilor, studii legate de seismicitatea zonei, analiza terenurilor de fundare, masurarea umiditatii acumulate in peretii cladirilor si date legate de managementul cladirilor. Sunt prezentate concluzii care ajuta la prevenirea deteriorarii rapide ale cladirilor de patrimoniu din zidarie masiva; de asemenea, impactul fiecarei cauze asupra colapsului, in vederea dezvoltarii de instrumente noi si corespunzatoare de evaluare a sigurantei unor astfel de structuri.

In urma centralizarii datelor masurate legate de umiditate pe toate cele trei cladiri, se poate afirma ca procentul de umiditate din peretii cladirilor este relativ mare. Unii dintre factorii care au condus la acest aspect sunt infiltratiile de apa de la ploi, condensul, si igrasia, din cauza lipsei unei hidroizolatii a bazei cladirilor.

Analiza datelor obtinute au dus la concluziile ca nivelul umiditatii in peretii de zidarie depinde de vechimea constructiei – umiditatea acumulata in sezonul de iarna nu se usuca in sezonul de vara, iar odata cu trecerea timpului elementele de zidarie se degradeaza masiv, asa cum se poate observa si din fotografiile facute pe fatadele cel mai grav afectate ale celor trei cladiri. In plus, un element esential este gradul de adapostire al cladirilor, curentii de aer influentand fenomenul de uscare si umbrire a peretilor (la cladirea II, fatada de Sud este cea mai afectata din cauza gradului de umbrire ridicat si a adapostirii acestei fatade, care nu permite uscarea pe perioada de vara).

Umiditatea cauzata de condensul excesiv si penetrarea apelor meteorice reprezinta o problema care poate fi definita “variabila”, pentru ca este influentata direct de fenomenele meteorologice si atmosferice. In schimb, ascensiunea umiditatii pe capilaritate reprezinta o problema constanta in timp, avand efecte cu impact mult mai ridicat asupra cheltuielilor economice necesare.

In cazul cladirii I, starea mai buna a finisajului exterior de la etajul doi se explica prin faptul ca este zona cel mai putin expusa factorilor degradanti. Este suficient de sus pentru a nu fi afectat de apa de la sol iar fenomenul de igrasie si umiditate ascendenta este impiedicat de prezenta balconului si de izolatia directa. Este necesara scaderea nivelului de umiditate in spatiul interior al culei prin identificarea surselor: reabilitarea invelitorii si sarpantei, preluarea si dirijarea apelor din precipitatii, prin construirea unui sistem de colectare a apelor meteorice, efectuarea unui drenaj profesional exterior, cu geofolie si tuburi de dren, pentru a colecta apele freatice. De asemenea, marirea pantei de la fundatie spre curtea interioara, pentru ca apele pluviale sa nu se infiltreze spre fundatie.

Putem extrage urmatoarele concluzii importante, legate de factorii de degradare implicati:

  • Desi cele trei cladiri de patrimoniu au o serie de elemente comune (perioada de constructie, sistem constructiv, materiale, sistem de fundare, seismicitate) exista diferente mari ale degradarilor suferite;
  • Aceste degradari avansate se datoreaza riscului seismic mai ridicat din cauza fundarii pe versanti supusi alunecarilor de teren, in general lente, dar active. Vulnerabilitatea seismica a dus la avarii cumu­lative din miscarile seismice puternice care au existat in perioada de viata a acestor cladiri;
  • Cele trei cladiri au suferit cele mai multe avarii in urma cutremurului din 4 martie 1977, din cauza meca­nismului deosebit si puternic al miscarilor seismice;
  • Cladirile I si III, identice ca proiect, au nivel de degradare diferit, din cauza managementului gresit al cladirii (nereabilitarea sarpantei la cladirea III a permis infiltrarea apei, ducand la degradarea materialelor);
  • O parte din zonele degradate ale cladirilor au fost afectate grav de umiditatea de capilaritate, din cauza fisurilor din infrastructura care au favorizat acest fenomen;
  • Cladirile I si III (culele) au beneficiat de acelasi tip de instalatii de incalzire (sobe), au fost locuite la inceputul existentei acestora in regim permanent, spre deosebire de cladirea II (biserica), ce nu a beneficiat de instalatii de incalzire, iar folosirea acestor instalatii a fost de tipul cateva ore pe zi, un anumit numar de zile din an. In urma analizei, se poate afirma ca acest lucru nu a afectat in mod deosebit degradarea cladirilor;
  • Reabilitarea cladirilor a fost executata prin adaugarea de elemente de sustinere pe partile supuse alunecarii. In cazul cladirii I, degradarea este mai putin accentuata datorita transformarii cladirii, inca din 1960, in muzeu. La cladirea III, care nu a beneficiat de vreo reabilitare (nici macar a sarpantei), nivelul de degradare este foarte ridicat.

Ca o concluzie generala putem afirma ca, in urma marilor cutremure din 1838, 1940, 1977, cladirile studiate au fost avariate. Avariile nu au, insa, un caracter general, in prezent constructiile avand distrugeri partiale, atat la elementele structurale, cat si la cele nestructurale, iar avariile din pardoseala sunt cauzate de instabilitatea terenulului de fundare.

Toate datele obtinute in urma acestui studiu stau la baza analizei influentei tuturor parametrilor implicati in degradarea cladirilor de patrimoniu si pot fi folosite ca o schema de management a activitatii de diagnosticare a comportamentului, pe termen lung, al peretilor din zidarie masiva.

 

BIBLIOGRAFIE

[1] Alexandru Cismigiu, Monografie, editura Monitorul Oficial;

[2] Anca Mogosanu, Madalina Calbu­reanu, Alina DuTa, Ludmila Sass, Gelica Stanescu, Studii privind durabilitatea si degradarea constructiilor din zidarie masiva, International Congres S.M.A.T., 23-25 oct 2014, Craiova;

[3] Madalina Xenia Calbureanu, Emil Albota, Dragos Tutunea, Sorin Dumitru, Raluca Malciu, Alexandru Dima, Contributions above the dew-point problem in civil building EPS insulated walls modeling with finite element the convective heat transfer, International Journal of Mechanics, Issue 3, Volume 4, 2010, ISSN: 1998-4448, pag. 53-62;

[4] Felician Eduard Ioan HANN – presedinte de onoare, Comisia Nationala Comportarea in situ a Constructiilor, Degradarea constructiilor, Revista Constructiilor, ian-feb 2011;

[5] Mircea MIRONESCU, Adrian Mircea STANESCU, Teodor BROTEA, Radu COMANESCU, Daniel PURDEA, Mircea V. STANESCU – SC MIRO GRUP SRL, Interventii structurale dupa cutremurele din 10 noiembrie 1940 si 4 martie 1977 la bisericile de rit ortodox din Romania, Revista Constructiilor nr. 132/2016;

[6] Metodologie pentru evaluarea ricului si pro­punerile de interventie la structurile constructiilor monumente istorice, in cadrul lucrarilor de restaurare a acestora – MP025-04;

[6] J. Mohelníková, O. Mišák, Energy Rating Concept and Retrofit of Building Envelopes, in Proceedings of the 5th WSEAS International Conference on Environment, Ecosystems and Development, Venice, Italy, November 20-22, 2006 pp 148-152;

[7] Gabriela Ecaterina PROCA, Deteriorari in constructii cauzate de excesul de apa, Revista Constructiilor, ian-feb 2011;

[8] www.san-marco.com – Solutii pentru umiditatea din zidarii si umiditatea de ascensiune;

[9] M. Mironescu si altii, Interventii structurale pe baza principiilor de restaurare reflectate in reglementarea armonizata cerintelor ICOMOS si SREN, Revista AICPS 4/2014;

[10]. M. Mironescu si altii, Reactualizari ale problemelor legate de evaluarile prin calcul si interventiile structurale la constructii existente, cu structuri de zidarie nearmata, Revista AICPS 4/2013.

Imagini:

[1] http://infp.infp.ro/projects/site_CORSEISTECT/ ro/corelare_1024.JPG

[2] forum.transira.ro/download.php?id=60136

[3] http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_earthquakes _in_Romania

[4] http://www.gds.ro/Local/2016-05-28/cula-izvo­ranu-geblescu,-pe-marginea-prapastiei/

Autori:
drd. ing. Anca-Mihaela Mogosanu (BARBU)
conf. univ. dr. ing. Madalina Calbureanu
prof. univ. dr. ing. Ludovic Gheorghe KOPENETZ 

(Din AICPS Review 1-2/2017) 

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 154 – decembrie 2018, pag. 58

 



Daca v-a placut articolul de mai sus
abonati-va aici la newsletter-ul Revistei Constructiilor
pentru a primi, prin email, informatii de actualitate din aceeasi categorie!
Share

Permanent link to this article: https://www.revistaconstructiilor.eu/index.php/2018/12/01/starea-de-avariere-degradare-a-monumentelor-din-regiunea-oltenia-afectate-de-miscarile-seismice-puternice-din-secolul-trecut-ii/

Lasă un răspuns

Adresa de email nu va fi publicata.