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            文物保護|徐方圓:文物儲存環境的現狀和前景
            2023-04-28
            文物保護是一個大課題,也是需要越來越多的人參與和投入的課題。近些年,在文博機構、高等院校、科研院所的共同努力下,文物保護技術持續進步,促進了保護利用水平的提升。一批從事文物保護技術的企業,服務于文物保護領域,也逐漸成為推動文物保護工作的重要社會力量。隨著工作的深入,圖書館、博物館、檔案館等館藏單位越發需要先進科學技術的指導,以開展更為精準、更為系統有效的文物保護工作。與此同時,新技術、新理念的出現讓文物保護工作面臨一些新問題、新形勢。低氧氣調儲藏柜。
            文物保存需要怎樣的環境?如何達到文物保存環境的穩定與節能?文物保存與保護的現狀與前景是怎樣的?針對這些問題,藏書報、博物館頭條、天津森羅科技股份有限公司聯合舉辦了“文物儲存環境穩定與節能的探索”線上直播活動,并邀請到了幾位主講嘉賓進行主題分享。
            □徐方圓   上海博物館
            館藏文物保存環境,又稱博物館環境,是指收藏與展示各類可移動文物的相對封閉空間的總體,包括文物庫房、展廳、展柜、儲藏柜(箱、盒)等空間中的各種物理、化學、生物等條件。博物館環境可分為微環境、小環境、大環境和室外環境。其中,微環境是指以展柜、儲藏柜為代表的與文物直接相關的環境,其直接影響了文物的保存狀況;小環境是指以庫房、展廳為代表的室內空間,其是控制微環境的基礎;大環境是指覆蓋整個博物館建筑的空間,其會對小環境產生影響?!恫┪镳^建筑設計規范》(JGJ 662015)中明確規定,文物儲存環境應該是整個建筑中溫濕度最穩定的區域,也就是說在對大環境進行設計時,要考慮到預防性保護的內容,要把預防性保護的理念植入到庫房、展廳的建設中,去布設整個博物館的環境。室外環境則是指博物館建筑之外的空間,其地域特點決定了大環境、小環境、微環境的控制。根據環境類別的不同,要采取不同的控制手段。低氧氣調儲藏柜。
            從館藏文物展藏狀態來說,主要有展陳、儲藏、運輸三個類別,這三種不同的狀態,需要考慮的環境因素也有不用。比如儲藏的環境主要需要關注的因素有溫濕度、污染物、微生物等;展陳環境還需要考慮光照的影響;運輸狀態則需要額外關注周圍外界環境的變化。但無論處于哪種狀態中,文物保存環境的要求和標準都是一樣的,只是從控制手段、控制方法上有一定的區別。低氧氣調儲藏柜。
            文物儲藏環境主要是指存放文物的庫房。在《博物館建筑設計規范》中提到,藏品保存場所的環境要求應包括對溫度、相對濕度、空氣質量、污染物濃度、光輻射的控制,以及防生物危害、防水、防潮、防塵、防振動、防地震、防雷等內容。對于文物儲藏環境,在庫房內大部分文物都是避光保存,可以忽略光照輻射對文物的影響;而在相對密閉庫房的文物儲存過程中蟲霉病害的控制主要是通過控制環境中的溫濕度來實現,所以文物儲存環境重點應該關注的是溫濕度及污染物兩種因素的影響。
            針對館藏文物預防性保護,我國提出了“穩定、潔凈”的控制目標,即館藏文物保存環境質量控制應以“穩定、潔凈”為原則,抑制各種環境因素對文物的危害作用,達到延緩文物劣化的目的。低氧氣調儲藏柜。
            “穩定”是指應保持館藏文物保存環境在適宜指標下的平穩性,防止相對濕度、溫度等因素出現較大幅度的波動。研究發現,當文物處于一個較為穩定的環境中時,病害發生幾率相對較小,材質劣化的速度將趨于緩慢,因此需要穩定。但穩定在什么范圍內是值得探討的,針對不同地區、不同材質的文物,應研究制訂“最適宜”的保存條件。以相對濕度為例,對于大部分區域,紙質文物和絲織品文物都要求控制在50%—60% 區間,但是對于保存在新疆、甘肅等地的紙質文物,基于其已經適應了當地 30%—40% 的干燥環境,其適宜的濕度指標就是30%-40%或更低,而不是50%到60%。低氧氣調儲藏柜。
            館藏文物保存環境控制中提到的穩定并不是要求保存環境一成不變,事實上,溫濕度波動是隨時隨地發生的,包括瞬時波動、日波動和季節性波動。溫濕度的波動只有引起文物的熱脹冷縮或濕脹干縮才能影響文物。瞬時波動中溫濕度的變化還來不及傳導到文物就恢復到正常,因此對文物影響不大。季節性的緩慢波動給文物一個相對長期的適應過程,降低了對文物本體的沖擊。日波動則是館藏文物保存環境穩定最需要控制的要素。目前造成文物儲存環境中溫濕度日波動的主要原因是空調設施的不合理運行以及人為的干擾,比如庫房出于用電安全考慮,有人的時候開空調,沒人的時候關空調,使得庫房環境出現白天和晚上的較大溫濕度差異,當這種差異傳導到文物上時,就會造成文物的濕脹干縮,這是對文物最大的一種危害。低氧氣調儲藏柜。
            “潔凈”是指控制館藏文物保存環境中特征污染物濃度等因素處于安全閾值以內。特征污染物,不同于常規室內環境關注的對人體有害的甲醛、苯等污染物,而是指往往對人體沒有損害,但對文物有影響的污染物,比如甲酸、乙酸等酸性物質,以及氧化性物質和還原性物質等。從風險管理的角度來說,潔凈要求針對不同質地的文物,探明病害與環境的關聯關系,從源頭進行控制。 低氧氣調儲藏柜。
            此外,文物儲藏環境還有安全性的要求?!恫┪镳^建筑設計規范》第一條就是對藏品保存場所的要求,包括應有穩定的、適于藏品長期保存的環境;應具備防止藏品受人為破壞的安全條件;應具備不遭受火災危險的消防條件;應設置保障藏品保存環境、安全和消防條件等不受破壞的監控設施。在文物保存庫房中不建議使用大量帶主動調濕器的恒濕儲藏柜,以及室內工業恒濕機和凈化器,這些設備長期在庫房內24小時連續運行會造成用電安全隱患,如果8小時運行則人為加大了文物保存環境溫濕度日波動。低氧氣調儲藏柜。
            近些年,庫房環境控制得到國家的充分重視,這從《國家文物事業發展“十三五”規劃》《國家文物事業發展“十四五”規劃》中就可以得到體現。比如,在《國家文物事業發展“十三五”規劃》中,提到要完成150家博物館及重要文物收藏單位的館藏文物保存條件達標建設項目;完成10萬件珍貴文物柜架囊匣配置工作;完成省級博物館庫房標準化改造,實現新建地市級博物館庫房達標。在《“十四五”文物保護和科技創新規劃》中,提出要推動多元化、低成本、高效能的藏品保存設施設備體系建設;鼓勵各地區因地制宜加強文物中心庫房建設;加大柜架囊匣等微環境控制裝置和恒溫恒濕設備配置等力度。另外,還頒布了一系列標準,如《館藏文物保存環境質量監測技術規范》《館藏文物包裝材料無酸紙質材料》《館藏文物保存環境控制甲醛吸附材料》《館藏文物保存環境控制調濕材料》《館藏文物保存設施文物儲存柜架》《館藏文物保存設施文物包裝盒(囊匣)》《博物館藏展材料環境安全性評價方法》《館藏文物展藏調濕儲存柜技術要求》《館藏文物保存環境質量要求》等,這些標準有些已經發布了,有些正在發布。低氧氣調儲藏柜。
            在國家不斷加強重視的背景下,庫房環境控制產品、服務也不斷豐富,已經有大量企業關注并進入到文物庫房的環境控制行業,為文物庫房量身定制恒濕儲藏柜、囊匣等設備,還提供熏蒸消毒服務,這些產品和服務的豐富,為博物館等文物收藏單位提供了更多選擇。但產品服務豐富以后,能否有一個系統化的解決方案,達到文物保存環境的穩定就成了下一步需要關注的問題。 低氧氣調儲藏柜。
            目前,博物館文物庫房還存在幾方面的問題。首先是庫房的建筑結構問題,包括選址不當、分區不當、缺少緩沖、防水保溫不到位等。比如在選址時,出于安全考慮,一些博物館選擇建在半山腰或地下,受到密閉性不足或地下水位的影響,在隔水、隔熱和濕度控制上就會比較難;地址選好后,庫房在博物館中的位置及不同材質藏品的分區也會對環境的穩定潔凈帶來影響,一般來說,博物館的中間位置溫濕度最穩定,能有效阻隔外界的溫濕度變化,能有效減少空調的使用以及空調的能耗,是藏品庫房的最佳位置,針對不同材質的藏品進行分區也需要考慮空調管道的設計等,選擇不當就會造成庫房環境的波動和空調能耗的提高;另外庫房門直接與外界聯通缺少緩沖、防水做得不好等也是庫房建筑結構中存在的常見問題。低氧氣調儲藏柜。
            其次是暖通設施配置問題,主要包括設備選型不合理和安裝運維不到位。設備選型不合理體現在空調缺少恒濕模塊、設備選型與調控面積不匹配、設備選型與當地氣候不匹配、控溫量與庫房的環境擾動不匹配等,造成了小環境內溫濕度的大幅波動。安裝運維不到位主要體現在風口直接對著裸置文物,風口設置未考慮柜架阻擋,排水不暢、用電量大、噪音大、8小時運行,凈化模塊濾料更換不及時造成二次污染等。
            再次是柜架囊匣配置方面存在污染物濃度散發、柜架選型不合理、配置需求不明確的問題。比如在柜架囊匣中常見的樟木板及部分不合格的膠黏劑都是庫房環境的重要污染源;在溫濕度擾動小的庫房內使用恒溫恒濕儲藏柜,反而會增加庫房溫濕度的不穩定性,為庫房管理人員增加工作量;在恒溫恒濕的庫房內再大量配置恒溫恒濕儲藏柜會造成資源浪費,等等。低氧氣調儲藏柜。
            最后是日常維護不足的問題。比如儲藏柜有定期加水、定期更換耗材的需求,但有些博物館人員可能還沒有相關意識,廠家也服務不到位,造成產品運維不好;還有些庫管人員本身責任心不強,缺乏日常的檢修維護,往往也使得相關產品不能真正產生效果。
            環境控制的目標是文物儲存微環境的穩定潔凈。文物儲存環境從外到內包括室外環境、大環境、小環境、微環境,不同的環境有不同的控制要求,如果溫濕度的波動源在外環境,應從外到內防止外部環境變化對文物存儲環境的影響;如果溫濕度的波動源在內部環境,應從源頭上控制內部的設施設備不產生新的干擾。這是環境控制的一個總體要求。另外,隨著技術的進步,文物儲存環境控制還要求高效能、智能化,以及節能環保。低氧氣調儲藏柜。
            近幾年,文物庫房調濕建材又“火”了一把,市場上各種各樣的產品很多,引導相關機構紛紛購買,但很多機構用了之后沒有達到相應的效果,一個重要原因就是沒有從系統上去考慮。究竟調濕建材在博物館庫房應用的目的是什么?我認為現階段調濕建材是配合恒溫恒濕空調進一步平穩庫房內的溫濕度,是為減少庫房內空調系統的能耗,而不是解決庫房內溫濕度控制的所有問題。事實上,調濕材料在文物庫房中的應用是一個系統工程,應該從建筑材料、施工工藝、空調匹配等多方面來統一考慮。為了達到穩定的溫濕度環境,首先要用防水防潮保溫隔熱的調濕建材來屏蔽外界溫濕度的影響;其次要用空調通過調濕建材更精準地控制夾層空間?,F在很多博物館,在新裝修的庫房還沒有完全干的情況下,就上調濕建材,往往會造成調濕建材的浪費,因為外界沒有完全干透,濕氣會全部被調濕建材吸收,反過來調濕建材又會把濕度釋放到文物庫房中去。此外,文物高精密的恒濕庫房需要有一個緩沖,應盡量減少人員對庫房環境的擾動,充分發揮調濕建材的作用。低氧氣調儲藏柜。
            另外,文物儲藏環境的智能控制也提上了日程?,F在很多庫房內空調的控制依據的是回風口的濕度,但是庫房里由于柜架或者各種各樣原因的阻擋,各個區域的溫濕度是不均勻的,需要根據庫房里的溫濕度分布,通過人工智能達到更加合理的空調風口控制,以及空調加濕量、除濕量控制,最終實現智能化控制文物儲存環境溫濕度穩定均勻的目的,使得空調機組能夠更加節能環保。這也是目前文物儲藏環境控制的一個智能化要求。
            (本文據上海博物館文物保護科技中心研究人員、中國文物保護技術協會現任理事、副研究館員徐方圓在“文物儲存環 境穩定與節能的探索”線上直播活動中的主題分享整理。)
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