【直播內(nèi)容回顧3】博物館庫房環(huán)境調(diào)控案例分享》—— 森羅股份周華華老師
2022-09-26
6月26日，由博物館頭條主辦，中國文物交流中心學(xué)術(shù)支持，森羅股份活動支持的“文化遺產(chǎn)預(yù)防性保護之文物庫房建設(shè)與環(huán)境調(diào)控”線上論壇順利召開。
論壇通過中華文博共享平臺，中央廣播電視總臺央視頻，文博頭條視頻號，森羅股份視頻號，四個平臺同步直播，累計近1.5萬人次在線觀看直播。
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主講3：博物館庫房環(huán)境調(diào)控案例分享
結(jié)合博物館庫房文物長期儲藏的影響和要素和環(huán)境調(diào)控重點，著重分享“博物館庫房環(huán)境調(diào)控技術(shù)以及經(jīng)典實施案例”。
01 博物館庫房環(huán)境調(diào)控的重點問題
文物在長期保存過程中，會遇到各種問題，比如有機文物在長期儲存過程中，會面臨著蟲蛀、氧化、酸化、干裂、脆斷等，一些干尸、動植物標本會出現(xiàn)腐敗、異味等現(xiàn)象；金屬文物在長期儲藏過程中，濕度波動會加速腐蝕速率，酸性有害氣體、氧化性氣體導(dǎo)致化學(xué)、電化學(xué)腐蝕倍增；無機文物相對來說比較穩(wěn)定，但是陶俑、彩繪在長期過程中會出現(xiàn)褪色。博物館新建庫房。
綜合分析
影響博物館庫房文物長期儲藏的要素：
（1）溫濕度。溫濕度穩(wěn)定性是非常關(guān)鍵的，溫濕度不穩(wěn)定性的條件下，高濕吸水膨脹滋生霉菌，低濕失水收縮干裂，并且高溫加速化學(xué)反應(yīng)。
（2）有害氣體。金屬文物對氯化物、硫化物比較敏感，會加速文物腐蝕，對于有機文物，氧化性氣體和酸性氣體會加速氧化水解和降解，導(dǎo)致強度下降、脆裂、褪色等。博物館新建庫房。
（3）有害微生物、蟲害。蟲害蛀食可以破壞有機文物的完整性，產(chǎn)生的排泄物以及蛀食產(chǎn)生的碎屑易導(dǎo)致霉菌滋生，霉菌增加文物酸度，破壞物理結(jié)構(gòu)。
（4）氧氣。空氣中氧氣的占比是21%，而在長期的儲藏過程中，氧氣會對文物產(chǎn)生一定的影響。比如，脆弱的有機文物在濕度環(huán)境且氧氣充足條件下，有利于害蟲或霉菌滋生以及加速文物水解。博物館新建庫房。
（5）自然災(zāi)害與突發(fā)災(zāi)害。比如水災(zāi)會導(dǎo)致地下庫房浸沒，帶來不可挽回的損失，此外，火災(zāi)一旦發(fā)生，對文物而言是毀滅性的。
針對上述影響要素，博物館庫房環(huán)境調(diào)控重點：
（1）提高環(huán)境庫房環(huán)境密封性。密閉性差會導(dǎo)致圍護結(jié)構(gòu)易受外界環(huán)境干擾，無法穩(wěn)定維持，并且為有害氣體和粉塵提供通道，同時，密閉性差會造成庫房調(diào)控設(shè)備的頻繁啟停，增加能耗并加劇濕度波動。因此，密封性是保證圍護結(jié)構(gòu)微環(huán)境長期穩(wěn)定的前提與關(guān)鍵點。常壓低氧氣調(diào)殺蟲系統(tǒng)
（2）溫濕度的穩(wěn)定性。傳統(tǒng)控濕方式可建立30%-65%RH濕度范圍，但無法調(diào)控至10%-30%RH濕度，難以滿足金屬、干尸、膠片等藏品展藏需求，但是針對于金屬文物，儲存濕度要求低于30%RH。另外，設(shè)備頻繁啟停、斷電，也是導(dǎo)致溫濕度波動的重要原因。
（3）氣體潔凈度。傳統(tǒng)的過濾設(shè)備過濾效率差，導(dǎo)致庫房內(nèi)的粉塵顆粒物、有害氣體超標；新風(fēng)量不足也會導(dǎo)致庫房內(nèi)有害氣體聚集，此外，庫房未配置新風(fēng)凈化系統(tǒng)或系統(tǒng)故障，造成庫房內(nèi)源性有害氣體聚集、超標，影響文物長期保護與儲藏。常壓低氧氣調(diào)殺蟲系統(tǒng)
（4）蟲霉防治。蟲蛀霉變是文物普遍面臨的問題，文物的保護過程中更重視“治”忽略“防”，目前，文物保護理念以從“文物搶救”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔奈镱A(yù)防性保護”。
（5）數(shù)據(jù)在線監(jiān)測。目前，博物館庫房設(shè)有環(huán)境監(jiān)測，但普遍存在部分監(jiān)測數(shù)據(jù)無法進行同步的實時調(diào)控。
02 高密封環(huán)境下氣調(diào)保護技術(shù)介紹（CATHSE技術(shù)）
結(jié)合博物館庫房文物長期儲藏的影響和要素和環(huán)境調(diào)控重點，新一代高密封環(huán)境下氣體保護技術(shù)（Controlled Atmosphere technology of High Sealed environment），簡稱“CATHSE技術(shù)”，由森羅股份結(jié)合多年經(jīng)驗總結(jié)歸納提出。
“CATHSE”是新一代的創(chuàng)新型文物預(yù)防性保護技術(shù)它以圍護結(jié)構(gòu)密封、氣體潔凈、溫濕度調(diào)控、氧含量調(diào)控、智能監(jiān)測控制與信息化等技術(shù)為基礎(chǔ)，綜合使用，通過對環(huán)境內(nèi)氣體精準調(diào)控，創(chuàng)出“氣密、恒濕（恒溫）、潔凈、低氧、穩(wěn)定、節(jié)能”的儲存環(huán)境，實現(xiàn)文物長期預(yù)防性保護。
技術(shù)優(yōu)勢
下面我們對五項技術(shù)分別進行展開式介紹！
（1）圍護結(jié)構(gòu)密封技術(shù)
圍護結(jié)構(gòu)針對館藏環(huán)境主要是以庫房儲藏柜、展柜為主，對殺蟲而言，主要是以殺蟲室和殺蟲柜為主。圍護結(jié)構(gòu)的高氣密性可以阻隔大氣中灰塵、溫濕度、有害生物、氧氣和污染氣體等對微環(huán)境內(nèi)藏品影響，維持微環(huán)境穩(wěn)定。衡量密封性能，通常用“換氣率”來表示。
從圖上可以看到，換氣率就是在一天的時間內(nèi)，內(nèi)外氣體交換的體積占密封空間的體積的百分比。提高換氣率的目的在于：
降低外界溫濕度干擾，維持儲藏空間環(huán)境穩(wěn)定；
降低配套設(shè)備運行頻率及工作時間，減少波動，節(jié)約能耗；
或配套恒濕凈化模塊，無需供電，即可長時間穩(wěn)定維持；
隔離有害氣體及蟲卵霉菌孢子等侵入，保持潔凈。常壓低氧氣調(diào)殺蟲系統(tǒng)。
森羅股份專注于CATHSE密封工藝與密封材料研究，迭代開發(fā)的高氣密展示/儲藏庫房、高氣密展柜、高氣密儲藏柜、常壓低氧殺蟲室和殺蟲柜等系列產(chǎn)品，密封性最高的可達100天換氣一次。
（2）氣體潔凈技術(shù)
采用多級復(fù)合帶壓過濾或膜分離技術(shù)，濾除0.01μm以上的固體污染物和有害氣體，長久保持空間內(nèi)的氣體潔凈。此外，采用分子過濾或多相催化技術(shù)，可以去除對文物有害的SO2、NO2、甲醛、TVOC等污染氣體，同時，“自潔凈”技術(shù)，避免藏品釋放的一些有害物質(zhì)對文物造成的二次損傷。
（3）溫濕度調(diào)控技術(shù)
采用主被動濕度調(diào)控技術(shù)，相對濕度可在10%~95%范圍調(diào)控，實現(xiàn)了濕度精準、寬泛調(diào)節(jié)，這不僅滿足有機藏品穩(wěn)定恒濕儲藏，解決了金屬、干尸等低濕儲藏，適合膠片、光盤、磁帶等藏品的低溫恒濕、恒溫恒濕等保護儲藏；還針對性解決了滿足出土或出水飽水文物脫水干燥，皮革藏品恒濕回潮、實驗室考古發(fā)掘等對高濕環(huán)境要求。
尤其是被動模式下，節(jié)能型高氣密恒濕潔凈展儲環(huán)境，無需恒濕設(shè)備，可維持穩(wěn)定1000天以上，使用更加簡單便捷，無需頻繁加水倒水。
（4）氧含量調(diào)控技術(shù)
采用分子級氮氧分離技術(shù)，制取95%~99.99%純度的氮氣，滿足預(yù)防性保護、考古即時保護、蟲霉防治等需求。針對低氧氣調(diào)殺蟲法，關(guān)鍵是要達到較低氧含量并長期穩(wěn)定維持。博物館新建庫房。
（5）智能監(jiān)測控制與信息化技術(shù)
“智能監(jiān)測控制與信息化技術(shù)”可對多空間環(huán)境進行監(jiān)測，自動控制氣調(diào)設(shè)備按照設(shè)計指標實現(xiàn)調(diào)控。系統(tǒng)集成數(shù)據(jù)采集、存儲、傳輸、分析與故障診斷等，并借助于互聯(lián)網(wǎng)、云平臺技術(shù)，隨時隨地通過手機、計算機查看運行狀態(tài)，滿足博物館藏品“智慧保護、智慧管理、智慧服務(wù)”。利用智能檢測控制技術(shù)對氣調(diào)空間內(nèi)的參數(shù)自動檢測與調(diào)控，并利用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云平臺等信息化技術(shù)，實現(xiàn)信息化與可追溯化管理。博物館新建庫房。
03 藏品庫房重點案例
依據(jù)“CATHSE”技術(shù)原理的設(shè)計理念，高氣密庫房形式及功能具有多樣性。
其中，“氣密恒濕潔凈/低氧文物庫房”榮獲了第五屆全國十佳文博技術(shù)產(chǎn)品及服務(wù)優(yōu)秀獎。周老師結(jié)合博物館庫房環(huán)境調(diào)控分享以下五個典型案例：
案例1：低溫低氧恒濕雙功能庫房——故宮博物院
這款殺蟲系統(tǒng)可實現(xiàn)低氧氣調(diào)殺蟲與低溫冷凍殺蟲雙重功能，采用新型工藝、結(jié)構(gòu)設(shè)計等，解決升降溫引起的庫房壓力變化對庫房及其密封性的影響，同時，配置智能監(jiān)測與信息化系統(tǒng)，實現(xiàn)庫房內(nèi)環(huán)境參數(shù)的精確調(diào)控和遠程查詢，針對有機文物實現(xiàn)殺蟲方案安全、高效、環(huán)保等需求。常壓低氧氣調(diào)殺蟲系統(tǒng)。
案例2：氣密恒濕潔凈低氧展示庫房——上海圖書館東館
低氧恒濕潔凈展示庫房以“庫中庫”的形式搭建，庫房容積540m3，該庫房可避免環(huán)境污染、溫濕度波動、蟲霉等有害生物、氧及其他有害氣體等對字畫、紙質(zhì)藏品等造成損害，實現(xiàn)珍貴藏品“恒濕、潔凈、穩(wěn)定、低氧”的長期預(yù)防性保護與展示儲藏，達到防酸化、防氧化、延緩老化、防蟲防霉等目的。此外，建設(shè)“氣密殺蟲室”及配套設(shè)備，最低氧含量可調(diào)節(jié)至0.1%并長期維持，滿足小批量文物殺蟲需要，實現(xiàn)殺蟲抑菌的目的。博物館新建庫房。
案例3：氣密恒溫恒濕潔凈儲藏庫房——三蘇祠博物館
為改善文物庫房保存環(huán)境，實現(xiàn)館藏文物的預(yù)防性保護，對庫房進行氣密改造并通過環(huán)境智能監(jiān)測調(diào)控系統(tǒng)，配套庫房環(huán)境控濕裝置，實現(xiàn)對庫房環(huán)境的實時監(jiān)測與動態(tài)調(diào)控。經(jīng)“文保裝備檢測聯(lián)合實驗室上博文?？萍贾行摹睓z測，庫房換氣率為0.021/d，保留庫內(nèi)立柱不影響庫房密封，溫度可在16-24℃范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，精度±2.0℃，相對濕度30%-60%調(diào)控，濕度日較差≤4.0%。博物館新建庫房。
案例4：氣密恒溫恒濕半展示庫房——山東省文物考古研究院
“庫中庫”的形式，建立半展示恒濕潔凈庫房，配套恒溫恒濕、氣體凈化和遠程監(jiān)控等單元，實現(xiàn)庫房溫濕度、氣體潔凈度的獨立調(diào)節(jié)、遠程監(jiān)測；此外，為提高空間利用率，滿足不同材質(zhì)的文物進行分類儲藏需求，配置了多臺節(jié)能型恒濕氣密儲藏柜，無需供電實現(xiàn)藏品1000天“恒濕、潔凈”，各儲藏柜之間相互獨立，可單獨進行參數(shù)設(shè)定和控制，滿足不同質(zhì)地文物的分類儲藏。博物館新建庫房。
案例5：低濕低氧半展示庫房——巴音郭楞蒙古自治州博物館
干尸在長期存儲過程中容易腐敗氧化，易受到污染物、濕度等影響，因此，需要營造“氣密、恒濕（恒溫）、潔凈、低氧、穩(wěn)定”的儲藏環(huán)境，低濕低氧半展示庫房可以實現(xiàn)干尸低濕低氧儲藏與展示，預(yù)防干尸蛋白質(zhì)氧化、生蟲等，同時，系統(tǒng)具有自潔凈功能，定期清除干尸自身釋放的異味。博物館新建庫房。
04 藏品庫房未來建設(shè)幾點思考
針對博物館文物庫房未來建設(shè)，結(jié)合庫房建設(shè)經(jīng)驗以及風(fēng)險評估，提出藏品庫房安全防火防水的思考。
保存環(huán)境不佳對藏品的損傷是緩慢的，通過現(xiàn)代化調(diào)控手段可預(yù)防、可修復(fù)；但火災(zāi)、水災(zāi)對藏品的危害是毀滅性的，讓人猝不及防。如何做好藏品庫房“防火、防水”，是未來庫房建設(shè)的必須思考的問題。慘痛代價警示我們，“讓火著不起來”、“讓水進不了庫房”才是最好的防控方法。博物館新建庫房。
采用主動富氮防火滅火，依據(jù)《注氮控氧防火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》（CECS 189：2005）規(guī)定：“當防護區(qū)氧濃度達到低氧濃度（16%)時，在防護區(qū)內(nèi)可不再設(shè)置滅火系統(tǒng)”，讓火燒不起來；此外，采用“以主動富氮防火”取代傳統(tǒng)的“以消為主”的被動式防火滅火。
采用高氣密性防水，依據(jù)JGJ 25-2010《檔案館建筑設(shè)計規(guī)范》的要求，藏品庫房應(yīng)防潮、防水，地下防水等級應(yīng)為一級，即“不允許有滲水”。森羅股份設(shè)計研發(fā)的高氣密防水庫房，具有密封性好、強度高；經(jīng)測試，可抵御1.5m以上水的浸泡，48h無滲水，達到了一級防水要求，應(yīng)對突發(fā)性洪澇災(zāi)害，為藏品搶救贏得時間。博物館新建庫房。
經(jīng)過二十余年的積淀，森羅股份已發(fā)展成為國內(nèi)領(lǐng)先的惡劣環(huán)境下高壓氣體裝備供應(yīng)商，細分領(lǐng)域低氧氣體環(huán)境調(diào)控整體解決方案的先行者。在文物遺產(chǎn)保護領(lǐng)域擁有自主核心技術(shù)和系統(tǒng)集成優(yōu)勢，將助力文物庫房建設(shè)與環(huán)境調(diào)控工作科學(xué)、高效、有序開展。
以上文章由森羅股份為您提供,如想了解常壓低氧氣調(diào)殺蟲系統(tǒng),中藥材倉儲氣調(diào)養(yǎng)護,博物館新建庫房,常壓低氧訓(xùn)練系統(tǒng)詳情請點擊我們的網(wǎng)站:http://shixian888.com.cn
