【直播内容回顾3】博物馆库房环境调控案例分享》—— betway88必威东盟体育周华华老师
2022-09-26
6月26日，由博物馆头条主办，中国文物交流中心学术支持，betway88必威东盟体育活动支持的“文化遗产预防性保护之文物库房建设与环境调控”线上论坛顺利召开。
论坛通过中华文博共享平台，中央广播电视总台央视频，文博头条视频号，betway88必威东盟体育视频号，四个平台同步直播，累计近1.5万人次在线观看直播。
此次直播论坛可扫码可看直播回放。本期回顾分享周华华老师的主题演讲内容。
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主讲3：博物馆库房环境调控案例分享
结合博物馆库房文物长期储藏的影响和要素和环境调控重点，着重分享“博物馆库房环境调控技术以及经典实施案例”。
01 博物馆库房环境调控的重点问题
文物在长期保存过程中，会遇到各种问题，比如有机文物在长期储存过程中，会面临着虫蛀、氧化、酸化、干裂、脆断等，一些干尸、动植物标本会出现腐败、异味等现象；金属文物在长期储藏过程中，湿度波动会加速腐蚀速率，酸性有害气体、氧化性气体导致化学、电化学腐蚀倍增；无机文物相对来说比较稳定，但是陶俑、彩绘在长期过程中会出现褪色。博物馆新建库房。
综合分析
影响博物馆库房文物长期储藏的要素：
（1）温湿度。温湿度稳定性是非常关键的，温湿度不稳定性的条件下，高湿吸水膨胀滋生霉菌，低湿失水收缩干裂，并且高温加速化学反应。
（2）有害气体。金属文物对氯化物、硫化物比较敏感，会加速文物腐蚀，对于有机文物，氧化性气体和酸性气体会加速氧化水解和降解，导致强度下降、脆裂、褪色等。博物馆新建库房。
（3）有害微生物、虫害。虫害蛀食可以破坏有机文物的完整性，产生的排泄物以及蛀食产生的碎屑易导致霉菌滋生，霉菌增加文物酸度，破坏物理结构。
（4）氧气。空气中氧气的占比是21%，而在长期的储藏过程中，氧气会对文物产生一定的影响。比如，脆弱的有机文物在湿度环境且氧气充足条件下，有利于害虫或霉菌滋生以及加速文物水解。博物馆新建库房。
（5）自然灾害与突发灾害。比如水灾会导致地下库房浸没，带来不可挽回的损失，此外，火灾一旦发生，对文物而言是毁灭性的。
针对上述影响要素，博物馆库房环境调控重点：
（1）提高环境库房环境密封性。密闭性差会导致围护结构易受外界环境干扰，无法稳定维持，并且为有害气体和粉尘提供通道，同时，密闭性差会造成库房调控设备的频繁启停，增加能耗并加剧湿度波动。因此，密封性是保证围护结构微环境长期稳定的前提与关键点。常压低氧气调杀虫系统
（2）温湿度的稳定性。传统控湿方式可建立30%-65%RH湿度范围，但无法调控至10%-30%RH湿度，难以满足金属、干尸、胶片等藏品展藏需求，但是针对于金属文物，储存湿度要求低于30%RH。另外，设备频繁启停、断电，也是导致温湿度波动的重要原因。
（3）气体洁净度。传统的过滤设备过滤效率差，导致库房内的粉尘颗粒物、有害气体超标；新风量不足也会导致库房内有害气体聚集，此外，库房未配置新风净化系统或系统故障，造成库房内源性有害气体聚集、超标，影响文物长期保护与储藏。常压低氧气调杀虫系统
（4）虫霉防治。虫蛀霉变是文物普遍面临的问题，文物的保护过程中更重视“治”忽略“防”，目前，文物保护理念以从“文物抢救”转变为“文物预防性保护”。
（5）数据在线监测。目前，博物馆库房设有环境监测，但普遍存在部分监测数据无法进行同步的实时调控。
02 高密封环境下气调保护技术介绍（CATHSE技术）
结合博物馆库房文物长期储藏的影响和要素和环境调控重点，新一代高密封环境下气体保护技术（Controlled Atmosphere technology of High Sealed environment），简称“CATHSE技术”，由betway88必威东盟体育结合多年经验总结归纳提出。
“CATHSE”是新一代的创新型文物预防性保护技术它以围护结构密封、气体洁净、温湿度调控、氧含量调控、智能监测控制与信息化等技术为基础，综合使用，通过对环境内气体精准调控，创出“气密、恒湿（恒温）、洁净、低氧、稳定、节能”的储存环境，实现文物长期预防性保护。
技术优势
下面我们对五项技术分别进行展开式介绍！
（1）围护结构密封技术
围护结构针对馆藏环境主要是以库房储藏柜、展柜为主，对杀虫而言，主要是以杀虫室和杀虫柜为主。围护结构的高气密性可以阻隔大气中灰尘、温湿度、有害生物、氧气和污染气体等对微环境内藏品影响，维持微环境稳定。衡量密封性能，通常用“换气率”来表示。
从图上可以看到，换气率就是在一天的时间内，内外气体交换的体积占密封空间的体积的百分比。提高换气率的目的在于：
降低外界温湿度干扰，维持储藏空间环境稳定；
降低配套设备运行频率及工作时间，减少波动，节约能耗；
或配套恒湿净化模块，无需供电，即可长时间稳定维持；
隔离有害气体及虫卵霉菌孢子等侵入，保持洁净。常压低氧气调杀虫系统。
betway88必威东盟体育专注于CATHSE密封工艺与密封材料研究，迭代开发的高气密展示/储藏库房、高气密展柜、高气密储藏柜、常压低氧杀虫室和杀虫柜等系列产品，密封性最高的可达100天换气一次。
（2）气体洁净技术
采用多级复合带压过滤或膜分离技术，滤除0.01μm以上的固体污染物和有害气体，长久保持空间内的气体洁净。此外，采用分子过滤或多相催化技术，可以去除对文物有害的SO2、NO2、甲醛、TVOC等污染气体，同时，“自洁净”技术，避免藏品释放的一些有害物质对文物造成的二次损伤。
（3）温湿度调控技术
采用主被动湿度调控技术，相对湿度可在10%~95%范围调控，实现了湿度精准、宽泛调节，这不仅满足有机藏品稳定恒湿储藏，解决了金属、干尸等低湿储藏，适合胶片、光盘、磁带等藏品的低温恒湿、恒温恒湿等保护储藏；还针对性解决了满足出土或出水饱水文物脱水干燥，皮革藏品恒湿回潮、实验室考古发掘等对高湿环境要求。
尤其是被动模式下，节能型高气密恒湿洁净展储环境，无需恒湿设备，可维持稳定1000天以上，使用更加简单便捷，无需频繁加水倒水。
（4）氧含量调控技术
采用分子级氮氧分离技术，制取95%~99.99%纯度的氮气，满足预防性保护、考古即时保护、虫霉防治等需求。针对低氧气调杀虫法，关键是要达到较低氧含量并长期稳定维持。博物馆新建库房。
（5）智能监测控制与信息化技术
“智能监测控制与信息化技术”可对多空间环境进行监测，自动控制气调设备按照设计指标实现调控。系统集成数据采集、存储、传输、分析与故障诊断等，并借助于互联网、云平台技术，随时随地通过手机、计算机查看运行状态，满足博物馆藏品“智慧保护、智慧管理、智慧服务”。利用智能检测控制技术对气调空间内的参数自动检测与调控，并利用大数据、物联网、云平台等信息化技术，实现信息化与可追溯化管理。博物馆新建库房。
03 藏品库房重点案例
依据“CATHSE”技术原理的设计理念，高气密库房形式及功能具有多样性。
其中，“气密恒湿洁净/低氧文物库房”荣获了第五届全国十佳文博技术产品及服务优秀奖。周老师结合博物馆库房环境调控分享以下五个典型案例：
案例1：低温低氧恒湿双功能库房——故宫博物院
这款杀虫系统可实现低氧气调杀虫与低温冷冻杀虫双重功能，采用新型工艺、结构设计等，解决升降温引起的库房压力变化对库房及其密封性的影响，同时，配置智能监测与信息化系统，实现库房内环境参数的精确调控和远程查询，针对有机文物实现杀虫方案安全、高效、环保等需求。常压低氧气调杀虫系统。
案例2：气密恒湿洁净低氧展示库房——上海图书馆东馆
低氧恒湿洁净展示库房以“库中库”的形式搭建，库房容积540m³，该库房可避免环境污染、温湿度波动、虫霉等有害生物、氧及其他有害气体等对字画、纸质藏品等造成损害，实现珍贵藏品“恒湿、洁净、稳定、低氧”的长期预防性保护与展示储藏，达到防酸化、防氧化、延缓老化、防虫防霉等目的。此外，建设“气密杀虫室”及配套设备，最低氧含量可调节至0.1%并长期维持，满足小批量文物杀虫需要，实现杀虫抑菌的目的。博物馆新建库房。
案例3：气密恒温恒湿洁净储藏库房——三苏祠博物馆
为改善文物库房保存环境，实现馆藏文物的预防性保护，对库房进行气密改造并通过环境智能监测调控系统，配套库房环境控湿装置，实现对库房环境的实时监测与动态调控。经“文保装备检测联合实验室上博文保科技中心”检测，库房换气率为0.021/d，保留库内立柱不影响库房密封，温度可在16-24℃范围内调节，精度±2.0℃，相对湿度30%-60%调控，湿度日较差≤4.0%。博物馆新建库房。
案例4：气密恒温恒湿半展示库房——山东省文物考古研究院
“库中库”的形式，建立半展示恒湿洁净库房，配套恒温恒湿、气体净化和远程监控等单元，实现库房温湿度、气体洁净度的独立调节、远程监测；此外，为提高空间利用率，满足不同材质的文物进行分类储藏需求，配置了多台节能型恒湿气密储藏柜，无需供电实现藏品1000天“恒湿、洁净”，各储藏柜之间相互独立，可单独进行参数设定和控制，满足不同质地文物的分类储藏。博物馆新建库房。
案例5：低湿低氧半展示库房——巴音郭楞蒙古自治州博物馆
干尸在长期存储过程中容易腐败氧化，易受到污染物、湿度等影响，因此，需要营造“气密、恒湿（恒温）、洁净、低氧、稳定”的储藏环境，低湿低氧半展示库房可以实现干尸低湿低氧储藏与展示，预防干尸蛋白质氧化、生虫等，同时，系统具有自洁净功能，定期清除干尸自身释放的异味。博物馆新建库房。
04 藏品库房未来建设几点思考
针对博物馆文物库房未来建设，结合库房建设经验以及风险评估，提出藏品库房安全防火防水的思考。
保存环境不佳对藏品的损伤是缓慢的，通过现代化调控手段可预防、可修复；但火灾、水灾对藏品的危害是毁灭性的，让人猝不及防。如何做好藏品库房“防火、防水”，是未来库房建设的必须思考的问题。惨痛代价警示我们，“让火着不起来”、“让水进不了库房”才是最好的防控方法。博物馆新建库房。
采用主动富氮防火灭火，依据《注氮控氧防火系统技术规程》（CECS 189：2005）规定：“当防护区氧浓度达到低氧浓度（16%)时，在防护区内可不再设置灭火系统”，让火烧不起来；此外，采用“以主动富氮防火”取代传统的“以消为主”的被动式防火灭火。
采用高气密性防水，依据JGJ 25-2010《档案馆建筑设计规范》的要求，藏品库房应防潮、防水，地下防水等级应为一级，即“不允许有渗水”。betway88必威东盟体育设计研发的高气密防水库房，具有密封性好、强度高；经测试，可抵御1.5m以上水的浸泡，48h无渗水，达到了一级防水要求，应对突发性洪涝灾害，为藏品抢救赢得时间。博物馆新建库房。
经过二十余年的积淀，betway88必威东盟体育已发展成为国内领先的恶劣环境下高压气体装备供应商，细分领域低氧气体环境调控整体解决方案的先行者。在文物遗产保护领域拥有自主核心技术和系统集成优势，将助力文物库房建设与环境调控工作科学、高效、有序开展。
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