文物保存微环境用调湿材料调湿性能研究

文物在贮存、展示过程中面临着环境温度、湿度、污染物对它的影响.其中,湿度是关键的一种因素.采用调湿材料控制文物保存微环境的湿度是最经济实用的方法.为了科学选用调湿材料,本工作选择了Art-Sorb(R)调湿产品与纤维调湿板,通过试验,评价了它们的湿容量、吸放湿性能、响应速度、调控时效等调湿性能.检测结果显示,Art-Sorb(R)调湿产品与纤维调湿板均有较好的调湿功能,但两者比较,纤维调湿板具有湿容量大、用量少的优点;而对Art-Sorb(R)产品,则其平衡湿度受外界环境温度的变化较小.     

文物保存环境中温湿度研究

文物在贮存、展示过程中面临着环境温度、湿度、污染物对它的影响.其中,湿度是关键的一种因素.采用调湿材料控制文物保存微环境的湿度是最经济实用的方法.为了科学选用调湿材料,本工作选择了Art-Sorb(R)调湿产品与纤维调湿板,通过试验,评价了它们的湿容量、吸放湿性能、响应速度、调控时效等调湿性能.检测结果显示,Art-Sorb(R)调湿产品与纤维调湿板均有较好的调湿功能,但两者比较,纤维调湿板具有湿容量大、用量少的优点;而对Art-Sorb(R)产品,则其平衡湿度受外界环境温度的变化较小.     

一种文物微环境专用调湿剂的回烘方法初探

文物微环境调湿剂的重复利用,不但能充分发挥其湿度调控作用,还能降低成本投入,是环境湿度调控中既经济实用又安全便携的方法之一。本文通过对比分析调湿剂在不同回烘时间、不同回烘方式下的吸放湿效果,并测定其回烘后的单位吸湿能力、单位放湿能力、单位目标湿容量等相关调湿性能,探索出一种有效的回烘方法。实验结果表明,回烘时间、回烘方式和包装材料对调湿剂的吸放湿效果均有一定影响,采用烘干至恒重后再恒湿的方式,吸湿效果更好,采用直接恒湿的方式,放湿效果更好,且等温吸放湿曲线表明,该调湿剂的吸湿量明显大于放湿量。研究结果对不同文物保存环境的调控需求具有一定的实践指导意义。     

几种调湿剂在文物展示中应用观察

环境温湿度是文物预防性保护的基础内容,调湿剂的发展与应用为小空间湿度的调节提供了便利。本文就使用模拟展示盒,将三种调湿剂置于展览环境不同工况下获得的数据进行分析,就展柜气密性、调湿剂性能、湿度稳定性等进行了讨论,目的是为调湿剂的应用提供非实验室环境下的经验借鉴。     

故宫古建筑内温湿度问题初探

博物馆的环境应当相对稳定且有益于文物的保存。故宫博物院作为古建筑博物馆,其特殊性在于古建筑本身也是文物,虽然自身条件较差,但又不能随意改变其外观和结构,导致其保存环境往往不够理想。在研究中论述了故宫古建筑的环境特点,结合在古建筑内文物环境监测和控制方面的若干问题进行有益的探讨,对原状陈列的古建筑温湿度调控的应用效果进行了分析和评估,指出了存在的问题,并提出了对古建筑中环境控制的思考。采用密封性能优良的展柜配合适当的调湿材料可以很好地稳定相对湿度,减少温度变化对相对湿度造成的影响,这是当前国际上文物微环境控制的一个发展方向。     

调湿复合建材在文物库房中的应用研究

近年来市场上推广用调湿建材搭建库中库,调控库房内湿度,减小空调的运行能耗。为验证调湿建材对文物库房湿度调控的应用效果,进一步降低文物库房中温湿度的波动,节约能耗,本实验分别用调湿建材和普通建材搭建库房,通过设置不同的空调系统开关场景,得到不同场景下两间库房各阶段的库房湿度并进行对比分析。结果表明用调湿建材搭建的库房内湿度更加均匀,同中心位置相关性达到0.8;在不同的空调开启场景下湿度变化都更加平缓,日波动均低于2%;并且开启间隔越短,调控效果越好。因此使用调湿建材搭建的库房对环境控制效果更好,结合适当的空调开启方式可起到一定的节能效果。本研究为文物库房的搭建节能和库房内空调的开启方式提供了较好的参考。     

武汉博物馆文物保存环境研究

为全面了解武汉博物馆的文物保存环境现状,科学评价该馆文物库房环境达标试点工程的成效,总结实践经验,服务我国馆藏文物保存环境改善工作,采用相关检测设施和仪器分析手段,针对该馆的改造新文物库房、未改造老库房、文物储藏柜、包装囊盒、陈列展厅、文物展柜内的环境质量,检测了其中的温度、相对湿度、甲醛浓度、板材的木材含水率、可见光照度以及紫外辐照强度等指标,并对环境中的酸性气体和VOC浓度进行了采样分析。检测研究结果表明,武汉博物馆达标改造工程对库房温湿度和光照水平的控制成效明显,基本达到了文物保护要求;增添使用的文物储藏柜、包装囊盒、活性炭吸附材料等具有一定的微环境调控效果。由于装饰材料和橱柜材料等散发污染物的影响、恒温恒湿系统的间歇式运转模式、部分老库房和展厅采用无防护自然采光设计等原因,现文物保存环境中还存在主要污染气体浓度普遍偏高、湿度呈现短周期性波动、局部光照水平偏高等情况。对此,给出了一些建议。     

利用K线图分析馆藏文物保存环境中温湿度研究

温度和相对湿度是馆藏文物保存环境监测的两项基本指标。为了更好地处理大量的温湿度监测数据,将K线理论引用至温湿度评估体系,通过K线图四要素的剥离和借鉴,定义采样周期内初始值对应开盘价、采样周期内结束值对应收盘价、采样周期内最高值对应最高价、采样周期内最低值对应最低价。结合一次临展的连续监测数据,使用K线图开展了展厅及部分展柜内温湿度评价,通过主动调湿和被动调湿的调控效果比对,为后续临展等短期展览调湿方式的选择提供参考依据。本工作为文物保存环境中温湿度的数据处理建立了环境监测数据分析模型,为文物保存环境质量评估提供了一种直观的探讨方案。     

馆藏文物预防性保护的实践与思考——以深圳博物馆为例

为改善馆藏文物保存环境,深圳博物馆通过实施馆藏文物预防性保护项目,在新馆建立环境无线监测系统平台,改造展厅、库房等文物保存大环境,调控专题展厅展柜微环境,配置多种专用文物囊匣,更换常设展厅部分不合格展柜,以及建立文物保存环境监控管理机制等措施,初步构建起馆藏文物预防性保护体系,使博物馆预防性保护能力和水平得到显著提升,有效缓解了环境因素对文物安全保存的影响。梳理和总结该项目的实施程序、机制、内容、措施及相关思考,有益于全面、持续推进馆藏文物预防性保护工作。     

前言

馆藏文物保存环境,也称为博物馆环境、文物保存微环境,主要是指与博物馆、纪念馆及其他文物收藏单位的库房、陈列室、储藏柜、展柜等室内环境中可移动文物本身具有直接而密切关系的温湿度、污染气体、光辐射、虫害和霉菌等外在环境因素,这些环境因素对文物长久保存有着至关重要的影响.开展馆藏文物保存环境科技研究,对博物馆环境进行有效的监测、调控、评价和整治,抑制各种环境因素对文物的危害作用,努力使文物处于一个稳定、洁净的安全生存环境,尽可能阻止或延缓文物的物理和化学性质改变乃至最终劣化,预防性地从源头上保护珍贵文物,促进中华文明传播,是我国馆藏文物保护科学和技术领域十分迫切、艰巨而长期的任务,具有重要的现实意义和深远的战略意义.     

迎头色谱法在评价调湿剂性能上的应用

利用迎头色谱脱附曲线,测定了水蒸汽在调湿剂中的扩散系数。结果表明,当清除了载气流速、调湿剂粒径以及色谱柱轴向扩散等众多干扰因素的影响后,由迎头色谱法测得的水蒸汽在调湿剂中的扩散系数值可用于评价调湿剂的响应速度。     

Effectiveness of Phosphocitrate as Salt Crystallization Inhibitor in Porous Materials: Case Study of the Roman Mosaic of Orpheus and the Beasts (Perugia,Italy)

Salt crystallization in porous materials constitutes one of the major causes of decay of buildings/archaeological sites in a wide range of environments. Desalination is among the most common methodologies of conservative treatment for salt decay. However, classic desalination techniques might be not suitable for long-term conservation. During the past decade interest has been an increasing towards crystallization inhibitors as a new means of controlling crystallization damage. This study deals with the first in-field application of an environment-friendly inhibitor system— phosphocitrate (PC). In particular, the case study of the Roman mosaic of Orpheus and the Beasts in Perugia (Italy) is presented. The inhibitor is completely soluble in water or alcohol, non-toxic, and easy to apply, thus enabling its use in accordance with the volatile organic compounds emission control and safety during the conservation works. Relevant samples from control and treated mosaic areas were collected and analyzed comparatively by means of Fourier transform-infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, and energy dispersive spectrometry to study the potential of the inhibitor system in preventing/controlling salt damage in such archaeological site.     

四川广汉龙居寺中殿建筑热湿环境特征研究

为了解广汉龙居寺中殿建筑热湿环境特征,采用基于物联网技术的环境温湿度监测系统对建筑空间温度和相对湿度进行监测,分析建筑空间温湿度时空变化规律,评估建筑热湿环境特征,探讨热湿环境对文物保存的影响。结果表明,该建筑对外界环境温湿度变化具有较好的缓冲和隔离作用,建筑内部热湿环境对文物保存不利,主要体现在相对湿度高、波动大,湿度调控将是文物预防性保护的关键。建筑热湿环境为壁画酥碱和霉斑病害主要成因,同时促进了编竹夹泥墙体结构安全问题的发生。研究成果不仅丰富了对四川地区明代编竹夹泥墙木结构古建筑热湿环境特征的认识,而且为该建筑壁画病害和墙体结构安全问题的成因分析提供了依据。     

文物保存环境中温湿度评估方法研究

为了保护珍贵文物,防止或减缓文物的老化,需要监测、评估和控制文物保存环境的质量,其中温湿度是最基本的两个指标.文物保存环境对温湿度提出了“适宜”和“稳定”的要求.立足这两项要求,本研究对文物保存环境中长期温湿度的评估方法进行了探讨.在对常规温湿度评价方法比较的基础上,针对“适宜”性评估,提出了“温湿度合格率”和“温湿度分布图”的方法;针对“稳定”性评估,构建了“温湿度波动指数”评价方法.通过对某博物馆一展厅内8个月的温湿度数据评估,验证了该方法的有效性.     

传统水硬性灰浆性能的影响因素综述

水硬性灰浆是性能优良的传统建筑材料,其相比于气硬性灰浆,有更好的防水性、透气性、耐冻性、耐盐结晶性和机械强度等,适合作为古建筑的修复材料。本研究对影响传统水硬性灰浆性能的因素进行归纳综述,探讨无机物(胶凝材料、骨料、水)、天然有机物(多糖类、蛋白质类、油脂类)、养护条件等对水硬性灰浆性能的影响。其中,无机物对水硬性灰浆的性能影响一方面取决于胶凝材料的特性,另一方面取决于灰浆中不同无机组分间的比例;在水硬性灰浆中加入多糖类有机物可提高灰浆力学性能,加入蛋白质类有机物可提高防水性和孔隙率,加入油脂类有机物可大幅提升防水性、耐久性;在高相对湿度条件下养护水硬性灰浆可提高其机械强度,而低湿度条件下养护的灰浆则更具耐久性。本研究成果可为认知、揭示传统水硬性灰浆的科学价值,研究、开发新型古建保护修复材料提供参考与启示。     

墨的保存研究

中国墨有着悠久的历史,在中国文化发展方面起过重要的作用。中国的墨是由松烟或油烟与胶质及各种添加剂混合而制成。墨的保存很困难,常会产生裂纹和生霉,有的甚至裂成几块,而失去了它原有的价值。通过实验知道,湿度的交替变化即忽高忽低、低湿、高湿都对墨的保存极为不利。低湿使墨中蛋白质胶变性,变脆硬化;潮湿使胶膨胀失去粘性并促使霉的生长而引起生物腐蚀。在墨的保存和陈列中,要采取墨的储藏微环境的湿度控制,保持湿度的稳定。     

3D Digital Documentation,Assessment, and Damage Quantifi cation of the Al-Deir Monument in the Ancient City of Petra,Jordan

Abstract

The rock-cut monuments in the ancient city of Petra in Jordan form an outstanding tangible heritage site. Unfortunately, this important part of the world's cultural heritage is gradually being diminished due to weathering and erosion problems. In this research, an approach combining in situ surveying and laboratory analysis is applied in order to provide sufficient and comprehensive data regarding the documentation and evaluation of the status of the Al-Deir monument in Petra. The purpose was not only to quantify the damage, but also to make a first step towards creating a 3D monitoring programme of the deterioration rate. The approach presents a correlation study between the environmental condition and the surface weathering damage, using 2D mapping of the weathering form and accurate 3D realistic modelling from laser scanning and digital photogrammetry. The 2D mapping provides detailed weathering damage information for the entire stone surface of the monument, whereas the 3D modelling provides information on the spatial distribution and texture of the damage. Additionally, the 3D digital model can provide reference data as an exact guide to the restoration needed. In order to support the visual presentation of 3D surface details, a hybrid approach combining data from laser scanning and digital imagery was developed.

Studies of stone texture and spatial distribution of soluble salts were carried out at the monument in order to explain the mechanism of the weathering problem. Relative humidity, temperature, and wind are the main factors in the salt damage process. In order to study the effect of these conditions in the salt crystallization process a series of fieldwork investigations and laboratory work were undertaken. The results show that visible zoning of weathering damage is correlated to different salt concentrations.     

SO2与水分综合影响下的云冈石窟砂岩劣化研究

气体污染物SO₂是造成云冈石窟文物本体劣化的重要因素之一。为厘清SO₂与水分耦合作用下的云冈砂岩劣化规律，开展不同SO₂浓度、相对湿度以及降水条件下的室内模拟风化试验，测定试样质量、表面特征和化学成分变化。结果表明：SO₂易与砂岩中的碳酸盐矿物(如方解石)和长石发生化学反应，产物包括CaSO₄·2H₂O、MgSO₄·7H₂O和高岭石等，且随着相对湿度增加，反应程度增大，造成试样的质量、色差值、可溶盐含量上升及硅铝比下降；液态水的参与能显著加快SO₂与砂岩的相互作用过程，不但增加了各项指标的变化幅度，还加大了SO₂入侵深度。研究成果可为砂岩质文物的科学认知和预防性保护提供参考。