碑林博物館文物保存環境調查與分析

賈甲　甄剛　張安興

摘 要：預防性保護工作是一項長期工作，環境的監測與評估是第一步，長時間持續監測是基礎，科學評估與研究是手段，通過評估分析，預測發展趨勢，能更好地對博物館后期的文物保護提供科學的依據。本研究以碑林博物館第一展室為例，對2017年11月1日至2018年10月31日全年的溫濕度、二氧化碳進行分析。全年溫度為-2.30℃～38℃，波動范圍為40.3℃，年平均溫度為17.5℃;相對濕度為13.4%～92.5%，波動范圍為79.1%，年平均相對濕度為54.32%;二氧化碳含量基本在300～600ppm，與展廳人數相關。

關鍵詞：預防性保護;碑林博物館;保存環境

1 背景

預防性保護，即是對館藏文物保存環境實施有效的管理、監測和控制，抵制各種環境因素對文物的危害作用，努力使文物處于“穩定、潔凈”的安全保存環境中，盡可能阻止或延緩文物物理和化學性質的改變乃至最終劣化，達到長久保護和保存館藏文物的目的。

博物館保存環境因素是引發博物館展品劣化損害的主要原因，主要包括溫濕度、光輻射、污染氣體（包括顆粒物）和有害生物。本文研究以碑林博物館第一展室為例，通過現場病害勘察，發現展室內石刻保存基本完整，病害類型以風化、剝落、裂隙、缺失、表面污染物及人為刻劃痕為主，未發現有生物病害。考慮對石刻本身及參觀游客的影響，本次研究選定溫度、相對濕度、污染氣體（二氧化碳）為主要研究對象，綜合監測數據的完整性與連續性，選取2017年11月1日至2018年10月31日全年（以下簡稱全年）的環境數據進行整理與分析，旨在為后期文物保護工作的實施提供數據支撐及參考。

2 基本情況

西安碑林博物館是一座以收藏、研究和陳列歷代碑石、墓志及石刻造像為主的專題博物館，原為陜西省博物館，建于1944年。館區由孔廟、碑林、石刻藝術室三部分組成，現有館藏文物11000余件，9座碑石陳列室，8個碑亭，陳列面積4900m2。館藏碑石時代序列完整，被譽為歷史文化的寶庫，書法藝術的殿堂，碑刻種類齊全，書體完備，居中國古代碑石收藏之冠。第一展室主要陳列《開成石經》以及與其相關的明刻《石經補字》、清刻《孟子》等，共陳列碑石158塊。《開成石經》是中國歷史上七次刻經存今最早、最完整的一部。清代補刻的《孟子》也陳列于此，合稱《十三經》。

西安碑林博物館的第一展室為古建筑（圖1），室內無空調設備，常年開放參觀，室內環境直接與外界相通，受時間、季節、天氣的變化影響較大。展室內主要依靠側窗戶自然采光，在陰天或傍晚才使用人工照明。碑石前有起保護作用的玻璃，玻璃表面光滑，反光現象明顯。除此之外無任何擋屏、帷幕、百葉窗等控制進光量的設施[2]。

3 監測結果與分析

預防性保護的核心內涵是為文物創造一個“穩定、潔凈”的安全保存環境，其中“穩定”即控制溫度、相對濕度在適宜指標下的平穩性，防止出現較大幅度的波動。“潔凈”即控制文物收藏、展示環境下的特征污染物濃度保持在規定值以內。

3.1 監測指標與監測布點

溫濕度是文物保存環境中兩個最基本的環境因素，在一定空間內，相對濕度的變化與溫度的變化有一定的關系。博物館環境中對文物產生影響的氣體稱為博物館空氣污染物，污染物通過通風及氣體擴散方式進入展廳，對文物產生影響。本次研究將選取溫度、相對濕度、二氧化碳三項指標進行分析。圖2為第一展室監測設備布點圖。

3.2 溫度

第一展室全年溫度為-2.30～38℃，波動范圍為40.3℃，年平均溫度為17.5℃。各個監測點數據如表1所示，可以看出248點位處年平均溫度僅為13.9℃，明顯低于其他位置。全年大氣溫度為-6.1～39.7℃，波動范圍為45.8℃。

通過surfer軟件，繪制出第一展室內溫度年平均值空間分布圖（圖3）、平均日波動空間分布圖（圖4），可以看出248點位處（紅框）年平均溫度最低，為13.9℃，且其他值也明顯低于其他點位，初步推測與西側門常年打開有關。

通過溫度年最大值及年最小值空間分布圖（圖5、圖6）可以看出，展室東側溫度低于展室西側，初步推測與門的朝向及風速、風向等因素有關。同時室內相對于室外環境并沒有明顯的緩沖作用，劇變的溫度會引起石經本體及其內部可溶鹽的熱脹冷縮效應，不利于石刻文物的保存。

3.3 相對濕度

第一展室全年相對濕度為13.4%～92.5%，波動范圍為79.1%，年平均相對濕度為54.32%。各個監測點數據如表2所示。大氣全年相對濕度9.7%～99.0%，波動范圍為89.3%。

繪制出第一展室內相對濕度年平均值空間分布圖（圖7）、平均日波動的空間分布圖（圖8），可以看出247點位處（綠框）平均值與日波動值明顯高于其他點位，248點位處（紅框）平均值與日波動值明顯低于其他點位，結合它們所處環境，247點位處于第一、二展室的連廊處，248點位的西側門常開，因此變化較其他點位明顯，但同樣與248點位處于對稱位置的246點位（藍框），其東側門也常開，但各項值變化幅度卻相對較小，綜合考慮，初步推測與門的朝向及風速、風向等因素有關。

通過相對濕度年最大值空間分布圖（圖9）及年最小值空間分布圖（圖10），可以看到展室東側相對濕度年最大值較大，最小值較小，說明東側的相對濕度波動范圍大于展室西側，初步推測與門的朝向及風速、風向等因素有關。同時室內相對于室外環境并沒有明顯的緩沖作用，劇烈的濕度與溫度的共同變化會引起石經本體及其內部可溶鹽的熱脹冷縮效應，不利于石刻文物的保存。

3.4 二氧化碳

第一展室內二氧化碳含量基本在300～600ppm（圖11），主要來源于游客與工作人員的排放，與展廳內停留人數直接相關，在每天早晨開館后隨著參觀人數的增加，二氧化碳的數值開始增加。

考慮到二氧化碳含量與展廳內人數的相關性，本研究特選取包含“十一黃金周”即參觀高峰期的數據（圖12），發現參觀流量主要集中在10月2日至10月6日這5天，其中10月3日客流量最大;每天的高峰時段基本集中在上午11時至下午4時，目前第一展室未安裝客流量統計設備，如后期項目中加入客流量計數設備，結合二氧化碳實時變化數據則可為參觀路線設計及展室內游客容量控制提供科學的數據指導支撐。

4 結論

通過本次對碑林博物館第一展室全年的環境數據分析，可以了解第一展室作為開放展室，其內環境直接受外界環境、參觀游客、展陳方式等因素的影響。

①第一展室室內環境相對于室外環境并沒有明顯的緩沖作用，劇烈的溫濕度變化會引起石經本體及其內部可溶鹽的熱脹冷縮效應，是石刻風化、剝落、裂隙病害繼續發展的隱患，應加裝空氣調節裝置，將第一展室溫濕度環境控制在一個相對穩定的狀態。

②第一展室東、西兩側門常開，展室東側溫度、相對濕度波動均大于西側，長此以往將對東側石刻的影響更大。因石刻文物是固定展陳，換展的可能性非常小，因此更應該關注展室內東側環境質量的變化，必要時添加環境調節設備，人為干預使東、西兩側的環境狀態達到平衡。

③第一展室內二氧化碳含量與展廳內停留人數直接相關，如加入客流量計數設備，結合二氧化碳實時變化數據，可為參觀路線設計及展室內游客容量控制提供科學的數據指導支撐。

文物和環境是一個不可侵害的統一體，文物是歷史信息的實物載體，而環境是文物的載體。博物館不利環境因素對文物的損害作用雖緩慢，但日積月累，其破壞作用是不可低估的，因此對于博物館環境質量的監測與評估工作是非常必要的。預防性保護工作是一項長期的工作，環境的監測與評估只是第一步，長時間持續監測是基礎，科學的評估與研究是手段，通過評估分析，預測發展趨勢，才能更好地對碑林博物館后期的文物保護提供科學的依據。

參考文獻

[1]吳來明，周浩，蔡蘭坤.基于“潔凈”概念的館藏文物保存環境研究[J].文物保護與考古科學，2008（S1）：136-140.

[2]王慧.西安碑林博物館展示環境研究[D].西安：西安建筑科技大學，2004.

[3]徐方圓，吳來明，解玉林，等.文物保存環境中溫濕度評估方法研究[J].文物保護與考古科學，2012（S1）：6-12.

[4]黃河，吳來明.館藏文物保存環境研究的發展與現狀[J].文物保護與考古科學，2012（S1）：13-19.

[5]徐方圓，解玉林，吳來明.文物保存環境中溫濕度研究[J].文物保護與考古科學，2009（S1）：69-75.

[6]張鈺，馬金香，馮露菲，等.天津博物館文物保存環境調查與監測分析——以2015年1月監測數據為例[J].文物保護與考古科學，2017（2）：94-99.

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