Custos aeris moniteur de point de rosee pour les biens culturels historiques tels que les peintures sur verre

Contrôleur de point de rosée Custos Aeris
pour la protection des peintures sur verre
historiques
Hans-Jürgen Daams (Hajuveda Heritage) et Michael
Robrecht (iXtronics)
Hajuveda Heritage and iXtronics GmbH 2019

2
31perspective7
26Interprétation des résultats de mesure
6
22Montage de Custos Aeris
5
19Structure de Custos Aeris
4
13certains aspects physiques du point de rosée
3
6Exemples de dommages aux fenêtres des églises
2
3But du projet
1
Contrôleur de point de rosée Custos Aeris pour la protection
des peintures sur verre historiques

3
31perspective7
6
5
4
3
2
3But du projet
1

4
Motivation pour le projet
▪ Dès 1990-1996, des études approfondies
sur la structure et l'effet des vitrages de
protection ont été menées dans le cadre
d'un projet de recherche franco-allemand
sur la conservation des pierres naturelles et
des peintures sur verre. (/ros12/). L'objectif
était de développer des règles de base pour
l'efficacité de protection des vitrages de
protection extérieurs ventilés.
▪ En 2016, dans le cadre d'un projet DBU sur
la stabilisation climatique des vitrages de
protection à St. Sebald, il a été
explicitement souligné que seul un nombre
limité de règles de base généralement
applicables pour la construction de vitrages
de protection extérieurs peut être dérivé,
mais qu'en tout état de cause le contrôle
climatique doit avoir lieu dans l'entrefer.
Travaux préparatoires au projet
Sources des images :
https://www.sebalduskirche.de/baugeschichte/

5
But du projet : Développement d'un dispositif de mesure du
point de rosée sans contact
▪ La nécessité d'une surveillance permanente
des surfaces vitrées dans l'entrefer a
conduit à un nouveau projet (/San17/).
▪ Le but du projet était de développer un
capteur de surveillance permanente avec
les objectifs individuels suivants :
▪ Technique de mesure sans contact
▪ Facile à assembler
▪ Pas de câbles et d'effort d'installation
▪ aucune connaissance particulière
▪ Suivi en ligne des résultats de mesure
Points de rosée sur les fenêtres à l'intérieur, à l'extérieur et sur les vitrages de protection

6
31Références, contacts, bibliographie7
6
5
4
3
2
3But du projet
1

7
Mécanismes d'endommagement dans les peintures
historiques sur verre
▪ Les peintures sur verre historiques sont
exposées à divers mécanismes de
détérioration. En voici des exemples
(/ros12/) :
• Phénomènes de lessivage des verres
contenant du potassium sous
l'influence de l'eau
• contaminants atmosphériques
• Croûtes noires à l'extérieur du verre
contenant les cendres volantes
• micro-organismes
• Brunissement du verre par oxydation
du manganèse

8
Dommages causés aux peintures sur verre historiques par le
condensat
▪ Dans le dépoussiérage des fenêtres, les
traces du cours d'eau sont clairement
visibles à l'intérieur de la peinture sur verre.
▪ Les peintures sont si directement
attaquées.
▪ Image et texte de (/gla10/)
Marques de coulée d'eau à l'intérieur

9
condensat
▪ L'augmentation de l'infiltration d'eau
entraîne une augmentation du lessivage du
sel à l'intérieur du verre.
▪ Les sels peuvent à leur tour se combiner à
l'eau pour former des solutions acides
défavorables.
Lessivage du sel à l'intérieur de la vitre

10
condensat
▪ L'eau augmente le risque de perte de
peinture.
▪ Les bords blancs sur les contours sont le
signe d'un nouveau processus de corrosion
et donc d'une rupture partielle des dalles
individuelles.
L'eau cause des pertes de peinture

11
condensat
▪ Perte de peinture due à la condensation de
l'eau sous forme de plie
Le détachement plausible de la peinture

12
Problèmes dus à un vitrage de protection défectueux
▪ Le joint latéral du mortier s'est détaché et il n'y a plus de joint.
▪ Le verre est endommagé par des influences extérieures et présente des fissures par
endroits. La poésie est partiellement perdue.
▪ Les fentes d'aération sont hors d'usage à de nombreux endroits. Ils sont soit bouchés, soit
directement trop étanches.
▪ Une masse huileuse s'écoule entre le fer à repasser et le rail de recouvrement, il peut
s'agir de mastic à l'huile de lin ou d'un substitut correspondant.
▪ En raison de l'absence de la gaine de plomb, l'huile pénètre dans l'interstice du SVG. Le
laminage est desserré. La fonction protectrice est perdue du fait de la séparation et des
micro-organismes peuvent également s'accumuler dans les cavités.
▪ Source : (/gla10/)
La surveillance continue du climat et des points de rosée dans l'entrefer est essentielle :

13
31perspective7
6
5
4
3
2
3But du projet
1

14
Diagramme Mollier H-x pour la détermination de l'état
• Les lignes horizontales indiquent la
température en degrés Celsius.
• Les lignes verticales indiquent la teneur
absolue en eau en g d'eau par kg d'air.
• Nous n'avons pas besoin des lignes
vertes et rouges en ce moment.
• Les lignes courbes sont les humidités
relatives.
• La ligne de 100% pour l'humidité relative
sépare les zones d'eau dissoutes dans
l'air des zones de brouillard.
• Ci-dessous, il y a du brouillard ou du
condensat
• Au-dessus, il y a de l'eau dissoute dans
l'air.
Détermination de l'eau et du brouillard dissous dans l'air (condensat)

15
Diagramme Mollier H-x pour déterminer l'état de l'air
• Question : À quelle température le brouillard
ou le condensat se formera-t-il ?
• Exemple : Notre air à 20 degrés Celsius
peut avoir une humidité relative de 50 %.
(voir cercles rouges)
• Le point rouge du diagramme montre ce
point d'état.
• La teneur en eau de l'air est d'environ 7
grammes d'eau pour 1 kg d'air.
• A la même teneur en eau, nous
refroidissons l'air jusqu'à ce qu'il soit à la
limite du brouillard/condensat (flèche rouge
vers le bas).
• La température à laquelle le condensat ou le
brouillard se forme est alors obtenue en
regardant la ligne horizontale. Il fait environ
9 degrés. C'est alors la température du point
de rosée.
Détermination de la température du point de rosée

16
Diagramme Mollier H-x pour déterminer l'état de l'air
▪ La température du point de rosée peut bien
sûr aussi être calculée :
▪ Continuez comme ça :
▪ https://rechneronline.de/barometer/taupunkt
.php
Calcul de la température du point de rosée

17
Application à une vitre de fenêtre
• Le disque (ou alternativement un mur) est
représenté par la barre verticale en bleu
clair.
• À sa gauche se trouve l'air intérieur du
bâtiment, ici à 20 degrés Celsius et 50 %
d'humidité relative.
• À sa droite se trouve l'air extérieur froid.
• Comme les propriétés d'isolation de la
fenêtre sont inconnues, les conditions
extérieures ne sont pas pertinentes.
• La température du verre vers l'intérieur est
importante.
• Le point de rosée a été calculé à 9,26
degrés C.
• Si la température du verre descend en
dessous de cette valeur, le condensat
s'échappe.
Formation d'eau de condensation sur un disque

18
Exigence de base pour un système de mesure
▪ Le système de mesure doit mesurer la
température et l'humidité relative de l'air dans la
zone proche de la fenêtre.
▪ Le système de mesure doit être capable de
mesurer la température du verre sans contact
(pour éviter d'endommager la peinture du verre
historique).
▪ Les fenêtres d'église sont montées à de grandes
hauteurs (échafaudages), l'installation de
l'appareil doit donc être simple.
▪ Les capteurs doivent être intégrés. Les capteurs
Ex-ternels augmentent l'effort de montage.
▪ Les câbles ne sont pas souhaitables.
▪ A terme, l'échafaudage sera démonté.
L'instrument de mesure doit néanmoins continuer
à fournir des données et disposer d'une
alimentation électrique autonome.
quantités mesurées

19
31perspective7
6
5
4
3
2
3But du projet
1

20
Surveillance de la formation de condensat dans l'espace entre le vitrage
en plomb de valeur historique et le vitrage de protection
▪ Sur la droite de l'image, vous pouvez voir le
vitrage en plomb de valeur historique. A sa droite
se trouve par exemple l'intérieur de l'église.
▪ Le vitrage de protection est visible à gauche. Il est
généralement monté de l'extérieur à l'ancien
emplacement du vitrage en plomb.
▪ Le fer à repasser est inséré dans le mur. Les fers
de plafond servent à guider et à stabiliser le
vitrage.
▪ L'écartement peut être réglé par l'intermédiaire de
la tige filetée centrale.
▪ Le module d'entrefer de l'appareil de mesure doit
maintenant être si petit qu'il s'insère encore dans
l'espace. Le module principal doit être installé près
de la fenêtre, à l'intérieur de l'église, à proximité
immédiate du module d'entrefer.
Coupe transversale de la structure pour vitrage de protection

21
Esquisse de la structure souhaitée

22
31perspective7
6
5
4
3
2
3But du projet
1

23
▪ Le module d'entrefer est poussé par des
pinces sur le rail de recouvrement à
l'intérieur du vitrage en plomb.
▪ L'entrée de câble vers le module principal
se fait par le rail de recouvrement intérieur
et extérieur (non représenté).
▪ Le module principal est également serré.
▪ Après la mise sous tension du module
principal, la collecte des données est
effectuée toutes les 15 minutes.
▪ La température et l'humidité de l'air sont
mesurées dans l'entrefer et dans la zone du
vitrage en plomb à proximité du verre (voir
fentes dans les modules).
▪ Les températures des vitrages de
protection, des vitrages en plomb, des
vitrages à lame d'air et des vitrages d'église
sont mesurées.
Structure de la technique de mesure en section transversale

24
Représentation de la structure sur le modèle. Le montage total ne prend pas plus de 3
minutes.
antenne de
téléphone portable

25
Surveillance de la formation de condensat dans l'espace
entre le vitrage en plomb de valeur historique et le vitrage de
protection
▪ Lorsque l'appareil est allumé, il recherche la
meilleure connexion à un réseau mobile.
▪ Si cela se produit, l'appareil se connecte
automatiquement dans le nuage.
▪ Tous les matins à 08h00, toutes les
données du dernier jour seront transmises
par radio dans le nuage.
▪ Avec un nom d'utilisateur et un mot de
passe, l'utilisateur peut se connecter au
nuage via un navigateur Internet et
consulter toutes les données recueillies
jusqu'à présent.
▪ La durée de vie de la batterie est d'au
moins un an et l'expérience a montré qu'elle
est de 3 ans, en fonction du rayonnement
solaire sur le module solaire.
Transfert de données vers le nuage et durée de vie de la batterie

26
31perspective7
6
5
4
3
2
3But du projet
1

27
Graphiques disponibles dans le Cloud
Température et humidité de l'air

28
Températures des surfaces vitrées et températures du point de rosée

29
Le point de rosée est inférieur aux points de rosée et les statistiques mensuelles du point de
rosée sont inférieures aux points de rosée en %.

30
Exportations de données disponibles
• Tableaux de données au format . csv. Ceci permet une conversion vers Excel.
• Graphiques en format . jpeg ou . pdf mensuellement et pour toute la durée du terme.
Possibilité d'exporter des graphiques et des données

31
31perspective7
6
5
4
3
2
3But du projet
1

32
Références, contacts, bibliographie
renvois
▪ Cathédrale de Cologne
▪ Wiesenkirche à Soest
▪ Cathédrale de Naumburg
▪ Ministre à York
▪ 2 Eglises en Pologne
▪ Vitrail Peters
▪ contacts
▪ Hans.daams@hajuveda.solutions
▪ Michael.robrecht@ixtronics.com
▪ apparitions sur le web
▪ https://www.hajuveda.solutions
▪ https://ix.ixtronics.com/de/
▪ https://custosaeris-d.blogspot.com/

33
Références, contacts, bibliographie
Bibliographie :
▪ /Fri16/ Fritsch, A. (2016). Possibilités d'une stabilisation climatique pour les stocks de
peintures sur verre endommagés par des influences environnementales anthropiques en
prenant l'exemple de St. Sebald à Nuremberg. Paroisse de Nuremberg centre-ville de
Nuremberg communautés St. Sebald. Nuremberg : DBU 31770/01.
▪ /Gla10/ Peters Glass Painting, Département de restauration. (2010). Classification de l'état
des peintures sur verre dans les églises. Département de restauration. Paderborn :
peinture sur verre Peters, département restauration.
▪ /Rosant, P. M.-M. (1997). Mesures, calculs et expériences sur les vitrages de protection
extérieurs en peinture sur verre historique. Rapport de synthèse des groupes de travail
Oidtmann, FI pour la recherche sur les silicates, Laboratoire de thermique, Laboratoire de
Mécanique des fluides, Université de Marne-la-vallée. Paris : exe Production.
▪ /San17/ Sander, C. (2017). Développement et modélisation de l'application d'un nouveau
système de capteurs pour le contrôle de l'efficacité durable des vitrages de protection pour
les peintures sur verre menacées par des influences environnementales anthropiques, à
l'exemple de la Wiesenkirche à Soest. Glasmalerei Peters GmbH. Paderborn : DBU 30751
/ 45.

Custos aeris moniteur de point de rosee pour les biens culturels historiques tels que les peintures sur verre

Recommandé

Recommandé

Contenu connexe

En vedette

En vedette (20)

Custos aeris moniteur de point de rosee pour les biens culturels historiques tels que les peintures sur verre