基于文物預(yù)防性保護(hù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的天津博物館環(huán)境調(diào)查分析

王冬冬

摘 要：文物保存環(huán)境是影響文物壽命的重要因素之一。博物館在文物的陳列展覽及文物保藏過程中應(yīng)保持大環(huán)境與微環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定，根據(jù)文物材質(zhì)的不同情況，研究各種文物材質(zhì)所需要的保存環(huán)境，結(jié)合所處地域大氣環(huán)境制訂合理、科學(xué)的符合適合館內(nèi)文物保存環(huán)境的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，使館藏文物保存環(huán)境達(dá)到“穩(wěn)定、潔凈”的保存狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：文物保護(hù);展廳;環(huán)境;天津博物館

博物館是對(duì)文物標(biāo)本進(jìn)行收集、保藏、研究、陳列，傳播文化科學(xué)信息，為社會(huì)服務(wù)的文化教育機(jī)構(gòu)。收藏和保護(hù)文物是博物館重要職能之一。文物經(jīng)歷漫長的歷史歲月，其本體材質(zhì)都會(huì)不同程度受到自然或者人為的損害。文物保存環(huán)境溫濕度對(duì)文物材質(zhì)的影響較為突出，而相對(duì)濕度對(duì)文物的影響更大。一般而言，溫度越高材質(zhì)變化越快，溫度每升高10攝氏度，反應(yīng)速度會(huì)成1～3倍增長。濕度變化會(huì)導(dǎo)致博物館中的有機(jī)質(zhì)文物發(fā)生物理形變及滋生霉菌，尤其是復(fù)合材質(zhì)文物，不同材質(zhì)的形變會(huì)引起文物破損，使文物遭受物理破壞和化學(xué)破壞的雙重作用。因此，對(duì)館藏文物保存環(huán)境的控制是博物館文物保護(hù)工作中一個(gè)重要方面。館藏文物保存環(huán)境應(yīng)控制在適宜指標(biāo)內(nèi)并保持其平穩(wěn)性，防止相對(duì)濕度、溫度等出現(xiàn)較大幅度波動(dòng)。使文物在收藏、展示環(huán)境中特征污染物濃度等因素處于安全閾值內(nèi)，形成相對(duì)潔凈的環(huán)境空間，阻止或延緩其自然損壞的過程，延長文物壽命。

天津博物館文物預(yù)防性保護(hù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要針對(duì)館藏文物環(huán)境中溫度、濕度、照度、紫外輻照強(qiáng)度、二氧化硫、VOC等各項(xiàng)環(huán)境因素進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和監(jiān)測(cè)，從大數(shù)據(jù)分析中挖掘出文物保存微環(huán)境與大環(huán)境變化之間的相互作用關(guān)系，建立環(huán)境數(shù)據(jù)及文物劣化的數(shù)學(xué)模型，通過計(jì)算機(jī)來評(píng)估、監(jiān)測(cè)、保護(hù)和管理文物，針對(duì)不同類別的文物，有效地從源頭控制文物保存空間的污染因素，加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，實(shí)施精準(zhǔn)有效的調(diào)控措施。

1 天津博物館區(qū)域性氣候特質(zhì)分析

天津地處北溫帶，屬暖溫帶伴濕潤季風(fēng)性氣候，海洋氣候?qū)μ旖虻挠绊懕容^明顯。天津的主要?dú)夂蛱卣鳎核募痉置鳎呵锛竟?jié)時(shí)間較夏冬季節(jié)短;春季多風(fēng)，干旱少雨;夏季偏濕，氣溫高，雨水集中;秋季氣爽，冷暖適中;冬季寒冷，干燥少雪。天津的區(qū)域性大氣環(huán)境對(duì)博物館內(nèi)脆弱的有機(jī)質(zhì)文物影響很大。天津市氣象條件年變化規(guī)律與館內(nèi)年度環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析研究結(jié)果表明，6～9月為夏季多雨季節(jié)，館內(nèi)溫濕度數(shù)值緩步上升，受中央空調(diào)供冷系統(tǒng)運(yùn)行模式和室外大氣環(huán)境的影響，溫濕度在一定范圍內(nèi)頻繁波動(dòng)。9～11月，館內(nèi)中央空調(diào)供冷系統(tǒng)運(yùn)行模式關(guān)閉，溫濕度相對(duì)保持平穩(wěn)，采用恒濕機(jī)和調(diào)濕劑對(duì)微環(huán)境調(diào)控可以使溫濕度保持在相對(duì)適宜穩(wěn)定的范圍內(nèi)。11月至次年3月間為冬季，天津市局部氣象條件溫濕度數(shù)值呈現(xiàn)由逐步下降到緩慢上升的過程，且晝夜溫差較大，溫濕度起伏明顯。進(jìn)入供暖期后，館內(nèi)環(huán)境質(zhì)量將會(huì)受到中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行模式和室外大氣環(huán)境變化的雙重影響和作用，對(duì)各展廳及文物庫房環(huán)境質(zhì)量溫濕度影響最為明顯，波動(dòng)頻繁，幅度較大。

2 天津博物館耀世奇珍精品展廳環(huán)境質(zhì)量分析

日波動(dòng)是氣溫、氣壓、濕度等氣象要素在一晝夜間最高值與最低值之差，也稱為日較差或日振幅。日波動(dòng)多用來比較一天內(nèi)氣溫、氣壓和濕度等的變化狀況，用以記錄歷史天氣狀況或推斷未來幾天或當(dāng)日的天氣狀況。文物的保存需要穩(wěn)定的環(huán)境，較短時(shí)間內(nèi)的較大變化很可能導(dǎo)致文物受到不可逆轉(zhuǎn)的損害。因此，溫濕度的日波動(dòng)是文物保存環(huán)境穩(wěn)定性的一個(gè)重要指標(biāo)。

如圖1所示，天津博物館年度內(nèi)精品展廳展柜內(nèi)日波動(dòng)為3.46%，濕度為8.7%～75.4%，波動(dòng)范圍為66.7%，平均濕度為45.8%。多數(shù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)平均濕度在35%～55%之間，波動(dòng)范圍最大的張大千《西園雅集圖》軸168濕度日波動(dòng)超過5%。其余監(jiān)測(cè)點(diǎn)濕度日波動(dòng)符合標(biāo)準(zhǔn)（濕度日波動(dòng)<5%），濕度較穩(wěn)定。展柜外濕度為4.2%～64.3%，波動(dòng)范圍為60.1%，平均濕度為25.7%，濕度日波動(dòng)均超出5%，濕度波動(dòng)大。展柜內(nèi)溫度為16.5～30.3攝氏度，波動(dòng)范圍為13.8攝氏度，平均溫度為24.7攝氏度。各監(jiān)測(cè)點(diǎn)平均溫度相差不大，溫度標(biāo)準(zhǔn)差和日波動(dòng)均在2攝氏度以內(nèi)，符合標(biāo)準(zhǔn)（溫度日波動(dòng)<4攝氏度），溫度較穩(wěn)定。展柜外的溫度為19.7～32.9攝氏度，平均溫度為13.2攝氏度，溫度日波動(dòng)均在3攝氏度以內(nèi)。

3 精品展廳環(huán)境年度環(huán)境質(zhì)量季節(jié)性對(duì)比分析

6～9月間由于季節(jié)性原因展柜外濕度較高，書畫展柜的壁柜和平面展柜的濕度由恒濕機(jī)組調(diào)控，濕度控制在50%～63%±5之間，基本符合紙質(zhì)文物保存環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)（50%～60%），部分展柜溫度介于22～24.6攝氏度之間，略高于文物保存環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)（18～22攝氏度±2），青銅器展柜的西漢初元三年上林共府升165濕度較高，超過45%環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。由于中央空調(diào)對(duì)微環(huán)境濕度的控制會(huì)受到諸多因素的局限，針對(duì)文物保存環(huán)境質(zhì)量超標(biāo)的展柜，需要采取恒濕機(jī)與調(diào)濕劑聯(lián)合調(diào)控的預(yù)防性調(diào)控措施。太保鼎獨(dú)立展柜由專用恒濕機(jī)調(diào)控，濕度可以平穩(wěn)保持在29%～31%之間。

11月至次年2月由于季節(jié)性原因展柜外濕度較低，二樓精品展廳部分書畫展柜濕度受大環(huán)境干擾呈現(xiàn)了下降趨勢(shì)，平面展柜濕度最低值達(dá)到42%，書畫展柜濕度值在50%±5，部分展柜超出紙質(zhì)文物保存環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)（50%～60%），展柜內(nèi)溫度介于22～25攝氏度，基本符合我館文物保存環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)（18～22攝氏度±2）。青銅器展柜的壁柜濕度為45%±3，太保鼎展柜濕度為31%±2且濕度波動(dòng)不大，基本符合青銅器文物保存環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)（<45%）。

4 評(píng)估與建議

文物預(yù)防性保護(hù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)評(píng)估結(jié)果表明，極端天氣及人員的活動(dòng)頻率會(huì)影響環(huán)境質(zhì)量變化，導(dǎo)致極端值（即超大值、超小值）的出現(xiàn)，如果去除溫濕度數(shù)據(jù)中較大的和較小的極端干擾的影響，精品展廳溫濕度總體控制在合理范圍之內(nèi)且波動(dòng)較為平穩(wěn)。由于中央空調(diào)控制的局限性，個(gè)別展柜環(huán)境質(zhì)量未達(dá)到要求的標(biāo)準(zhǔn)范圍，其中書畫展柜監(jiān)測(cè)點(diǎn)168、268，要求濕度在50%～65%的范圍內(nèi)，日波動(dòng)小于5%，而監(jiān)測(cè)評(píng)估結(jié)果展柜濕度為45.6%～66.5%，波動(dòng)范圍為20.9%，平均濕度為56.65%，日波動(dòng)最高接近10%。6月之前濕度日波動(dòng)較大，6月后濕度持續(xù)增大且日波動(dòng)減小，8月達(dá)到最高點(diǎn)65%左右，5月濕度降低是受外界環(huán)境影響所致。該展柜濕度總體偏高且波動(dòng)較大，濕度變化會(huì)導(dǎo)致紙質(zhì)文物濕脹干縮，強(qiáng)度降低，紙張變形糟朽，高濕會(huì)造成文物霉腐變質(zhì)，因此后期調(diào)控中采取展柜內(nèi)增加調(diào)濕凈化器和調(diào)濕劑的調(diào)控措施，預(yù)期將濕度平穩(wěn)維持在50%～65%的范圍內(nèi)。青銅器展柜監(jiān)測(cè)點(diǎn)161、276，要求濕度低于45%，日波動(dòng)小于5%而監(jiān)測(cè)評(píng)估結(jié)果顯示6月之前濕度低于45%，6月后濕度持續(xù)增大，8月達(dá)到最高點(diǎn)55%左右，5月濕度降低是受外界環(huán)境影響所致。該展柜濕度總體偏高且波動(dòng)較大，高濕度環(huán)境容易造成金屬文物的腐蝕加劇，不利于青銅器的長期保存，后期調(diào)控中應(yīng)在展柜內(nèi)增加調(diào)試凈化器，預(yù)期將濕度平穩(wěn)調(diào)控在45%以下。

通過對(duì)天津博物館區(qū)域性氣候特點(diǎn)與精品展廳內(nèi)微環(huán)境質(zhì)量的針對(duì)性調(diào)查分析，我館工作人員結(jié)合本地區(qū)氣候特點(diǎn)，主動(dòng)對(duì)博物館文物保存大環(huán)境進(jìn)行預(yù)防性的有效控制。通過年度環(huán)境質(zhì)量的大數(shù)據(jù)分析，針對(duì)各個(gè)展柜溫濕度變化特點(diǎn)進(jìn)行文物保存微環(huán)境的預(yù)防性調(diào)控，提前對(duì)超標(biāo)環(huán)境采取被動(dòng)調(diào)控和主動(dòng)調(diào)控相結(jié)合的調(diào)控措施，使館藏文物保存環(huán)境達(dá)到長期“穩(wěn)定、潔凈”的保存狀態(tài)。

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【作者簡(jiǎn)介】王冬冬（1978—），天津博物館，助理館員，本科，研究方向：文物保護(hù)與修復(fù)。