Apontamentos Transporte ou movimento da humidade

Transporte ou movimento da humidade

O conhecimento das cinco mais vulgares origens da humidade que provocam danos nos  materiais dos edifícios é o primeiro passo para o diagnóstico dos problemas consequentes da  humidade.

Mas também é muito importante compreenderem-se os mecanismos básicos que afectam o  movimento da humidade nos edifícios.

O transporte da humidade, ou movimento, ocorre em dois  estados: líquido e vapor. Esse transporte está directamente relacionado com os diferenciais de pressão.

Por exemplo, a água no estado gasoso, ou vapor de água, assim como o ar quente e húmido, vai-se movimentar a partir as áreas de pressão elevada até uma área de baixa pressão, onde o ar  esteja mais frio e seco.

A água líquida vai-se movimentar em consequências das diferenças da pressão hidrostática ou do vento. São estes diferenciais que comandam a velocidade da migração da humidade em ambos os estados.

Como os próprios materiais de construção resistem a estes movimentos da humidade, a velocidade do movimento vai depender de dois factores: da permeabilidade dos materiais, quando afectados pelo vapor, e das taxas de absorção dos  materiais, quando em contacto com o líquido.  

A mecânica, ou física, do movimento da humidade é complexa, mas se as forças de condução são as diferenças de pressão, então a abordagem para se reduzirem os movimentos da humidade e os seus danos é a redução dessas diferenças de pressão, e não o seu aumento.

É por isso que os tratamentos discutidos neste Brief se dirigem à gestão da humidade pela drenagem da humidade líquida e pela ventilação do vapor de água, antes de se instalarem novas  barreiras feitas com revestimentos impermeáveis, ou  sistemas de controlo ambiental sobre-pressurizados que põem em risco os materiais e os sistemas de  construção arcaicos.  

Há três formas de transporte de humidade que é particularmente importante serem compreendidas, relativamente aos edifícios históricos – infiltração, acção capilar e difusão do vapor – recordando que, ao mesmo tempo, o assunto é infinitamente complexo e, portanto, está sob estudo científico contínuo.

Os edifícios eram tradicionalmente projectados para lidarem com o movimento do ar. Por exemplo, as cúpulas e as clarabóias de cobertura permitiam que o ar quente subisse e proporcionavam uma corrente de ar natural que puxava o ar através do interior dos edifícios.

As paredes de caixa de ar, em edifícios com estrutura de madeira ou de alvenaria, eram construídas para permitirem que a humidade se dissipasse no espaço de ar existente entre os paramentos exterior e interior.

Os radiadores eram colocados em frente das janelas para manterem quentes as superfícies frias, reduzindo, assim, a condensação nessas paredes.

No entanto, muitos destes elementos têm sido alterados ao longo do tempo num esforço para se modernizarem as aparências, para se aumentar a eficiência energética, ou para se  acomodarem alterações de uso.

A alteração de uso também vai afectar os movimentos da humidade, particularmente nos edifícios comerciais e industriais onde sejam instalados sistemas mecânicos modernos.

Portanto, a forma como um edifício lida actualmente com o ar e com a humidade pode ser diferente da pretendida pelo seu construtor ou arquitecto original, e as alterações pobremente concebidas podem ser parcialmente responsáveis por condições crónicas de humidade.  

A humidade movimenta-se para dentro e através dos materiais quer como líquido visível (acção capilar), quer como vapor gasoso (infiltração e difusão de vapor).

A humidade proveniente das roturas, da saturação, da humidade ascendente e da condensação pode levar à degradação dos materiais e provocar um ambiente insalubre.

A humidade na forma sólida, o gelo, também pode provocar danos por congelamento, fracturando as canalizações de água, ou separando as juntas das caleiras, ou ainda delaminando as alvenarias pela acção de congelament/ descongelamento.

A humidade proveniente da fusão do gelo, das fugas e da condensação pode viajar, frequentemente, até grandes distâncias  escorrendo pelas paredes abaixo e correndo ao longo das superfícies da construção, das canalizações ou das condutas.

A quantidade de humidade e a forma como degrada os materiais dependem de forças e de variáveis complexas que devem ser estudadas individualmente para cada situação.  

A determinação do caminho percorrido pela humidade é, ainda, mais complicado porque cada edifício e cada local são únicos.

Os danos provocados pela água de caleiras e de tubos de queda  entupidos podem saturar os materiais pelo exterior, e os níveis elevados de humidade interna podem saturar os materiais interiores.

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Os casos mais difíceis podem exigir uma avaliação técnica feita por consultores especializados na monitorização e na avaliação e diagnóstico da humidade.

Por outras palavras, pode levar algum tempo para se avaliar eficazmente uma situação e para se determinar uma abordagem adequada destinada ao controlo dos danos consequentes da humidade nos edifícios antigos.  

A infiltração é criada pelo vento, pelos gradientes de temperatura (subida do ar quente), pela acção dos ventiladores, e pelo efeito de chaminé que faz com que o ar suba pelos espaços verticais  altos.

A infiltração, como força dinâmica, não movimenta verdadeiramente a água líquida, mas é o veículo pelo qual a humidade, como componente do ar, encontra o seu caminho para dentro dos materiais de construção.

Os edifícios mais antigos têm renovações de ar naturais, geralmente entre 1 a 4 renovações por hora, as quais, por sua vez, podem ajudar a controlar a humidade por diluírem a  humidade dentro do edifício.

No entanto, quanto mais fechada for a construção do edifício, mais baixa será a velocidade de infiltração e a circulação natural do ar.

No processo de infiltração, a humidade que já entrou num edifício e saturou os materiais pode ser conduzida para dentro desse edifício e para fora dos seus materiais, aumentando assim a humidade do ar (por exemplo, numa cave húmida), e acelerando a degradação dos materiais históricos.

Para se reduzir a humidade indesejada que acompanha a infiltração, o ideal é instituírem-se tratamentos de manutenção e de reparação, em que se fecham juntas e se vedam janelas, ao mesmo tempo que se instalam trocas de ar controladas noutros pontos.

A pior abordagem que se pode fazer é selar-se o edifício tão completamente, ao mesmo tempo que se limita a entrada do ar fresco, que esse edifício não consiga respirar. 

A acção capilar ocorre quando a humidade nos materiais de construção porosos saturados, tais como as alvenarias, ascende, ou seja – viaja verticalmente para cima, conforme vai evaporando pela superfície.

Na atracção capilar, o líquido que está dentro dos materiais é atraído para a superfície sólida da estrutura porosa destes, provocando a sua subida na vertical; por isso, ela é frequentemente chamada de “humidade ascendente”, especialmente quando é encontrada em conjunto com a  humidade no terreno.

No entanto, ela nunca deve ser confundida com a humidade que penetra lateralmente pela parede de fundação através das fendas e dos assentamentos do embasamento.

Não facilmente controlada, a maioria da humidade ascendente provém de lençóis de água com níveis elevados ou de uma nascente constante existente por baixo do ensoleiramento.

No caso de paredes em alvenaria com acção capilar, existe habitualmente uma mancha esbranquiçada, ou uma ‘marca de maré’ de eflorescência, que flutua sazonalmente entre os 0,30 e os 1,00 m acima do nível do terreno, e onde o excesso de humidade evapora para fora da parede.

Esta ‘marca de maré’ está cheia de cristais salinos que foram transportados pela água a partir do terreno e dos materiais de construção, fazendo a alvenaria ficar ainda mais sensível à absorção adicional de humidade a partir do ar circundante.

A migração capilar da humidade pode suceder em qualquer material com estrutura porosa onde existir uma origem de humidade constante ou recorrente.

A melhor abordagem para se tratar com a ascensão capilar nos materiais de construção é reduzir-se a quantidade de água em contacto com os materiais históricos.

Se isso não for possível, por causa de lençóis de água cronologicamente  elevados, pode ser preciso introduzir-se uma barreira impermeável horizontal, tal como uma fiada de ardósia, de chumbo, ou de membrana de plástico para se deter a subida vertical da humidade.

A humidade não deve ser selada dentro da parede com um revestimento impermeável, tal como um reboco de cimento “queimado à colher” ou um revestimento vinílico para paredes.

Isto só vai aumentar o diferencial de pressão formando uma barreira vertical, e reforçar a acção capilar até uma maior altura da parede, bem como a destruição dos materiais em sua consequência.  

A difusão do vapor é o movimento natural do vapor de água sob pressão através dos materiais porosos. Ele é mais facilmente visível quando o ar interior se desloca para fora, através das  paredes, em direcção a um exterior mais frio.

Num clima quente e húmido, pode acontecer o contrário quando o ar quente e húmido exterior se desloca para um interior com ar condicionado, portanto mais fresco e mais seco.

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O movimento do vapor de água não é um problema sério até se atingir a temperatura do ponto de orvalho e esse vapor se transformar na forma de humidade líquida conhecida como condensação. Isto pode acontecer dentro de uma parede ou sobre as suas superfícies interiores.

A difusão do vapor será um problema maior para uma parede com estrutura de madeira e diversas camadas de materiais de enchimento dentro da caixa de ar, do que para uma estrutura densa de  alvenaria.

A condensação, como resultado da migração do vapor, acontece, habitualmente, sobre uma superfície ou sobre uma película, por exemplo sobre uma pintura, onde existir uma alteração de  permeabilidade.

A instalação de sistemas de controlo ambiental nos edifícios históricos (principalmente nos museus) que não tenham sido adequadamente projectados ou regulados, e que obriguem o ar húmido pressurizado a difundir-se através das paredes perimetrais, é uma preocupação corrente.

Estes sistemas recentes exigem uma monitorização constante, e sistemas de alarme de protecção, para se evitarem danos consequentes da humidade.  

Uma condensação a longo prazo, não detectada, ou um elevado nível de humidade podem provocar danos estruturais sérios, assim como um ambiente insalubre, pesado, cheio de esporos de  bolor e de míldio.

A redução do diferencial de pressão interior/ exterior, e da diferença entre as temperaturas e as humidades relativas, interiores e exteriores, ajudam a controlar a difusão da  humidade indesejada.

Estes objectivos conseguem ser obtidos, por vezes, só pela redução da humidade relativa interior.

Em certas circunstâncias, o emprego de barreiras de vapor, tais como membranas de plástico pesadas, aplicadas por cima das caixas de ar húmidas sob o pavimento inferior, pode ter um sucesso admirável na detenção da difusão, para o interior do edifício, do vapor proveniente do terreno húmido.

Mesmo assim, reconhecidos peritos nestas matérias têm opiniões  diferentes sobre a adequação das barreiras de vapor e sobre quando e onde é que elas devem ser usadas, assim como sobre a melhor forma de se lidar com a difusão natural nas paredes isoladas. 

Acrescentar-se um isolamento num edifício histórico, especialmente em paredes com estrutura  de madeira, tem sido um tratamento moderno de protecção climatérica banalizado, mas pode ter um efeito desastroso nos edifícios históricos.

O processo de instalação do isolamento destrui os revestimentos das paredes exteriores, em madeira ou em reboco, e é muito difícil estabelecer-se uma barreira totalmente estanque.

Embora o isolamento tenha o benefício de aumentar a eficiência do  aquecimento e do arrefecimento, pela contenção do ar a uma temperatura controlada, ele não elimina todas as superfícies em que se pode condensar a humidade prejudicial.

Em habitações com paredes de estrutura em madeira, o sinal mais óbvio de um problema de difusão de humidade é a pintura  descascada no revestimento exterior, mesmo depois de uma cuidadosa preparação e repintura da superfície.

As barreiras impermeáveis ao vapor, tais como as membranas de plástico, ou mais exactamente, os retardadores de vapor, nos climas frios e temperados ajudam, geralmente, a atrasar a  difusão do vapor onde ele não é desejado.  

Em regiões onde sejam instalados sistemas de controlo ambiental humidificados, em edifícios com paredes isoladas em estrutura de madeira, é importante evitar-se a condensação intersticial por  ponto de orvalho, ou seja, no interior da parede.

Isto é muito difícil de conseguir, porque o ar humidificado consegue penetrar pelas fendas da barreira de vapor, especialmente em redor das  tomadas de electricidade.

As barreiras de vapor, incorrectamente ou incompletamente instaladas em obras de melhoramento, vão provocar danos extensos no edifício logo no seu processo de instalação, e vão permitir que a retenção de condensação no isolamento e nas tábuas do revestimento, corroer os elementos metálicos, tais como cabos, arames e ancoragens metálicas, e fazer empolar os  acabamentos pintados.

A montagem de uma barreira de vapor hermética nas paredes, assim como uma caixa de ar ventilada atrás das tábuas do revestimento das paredes exteriores parece ajudar as paredes de estrutura de madeira isoladas, caso se consiga ajustar ou monitorizar a humidade relativa interior para se evitar a condensação.

A correcta localização dos retardadores de vapor dentro da  construção do edifício vai variar conforme a região, a construção do edifício e o tipo de sistema de controlo ambiental. 

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