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    现代文件库房洁净室技术的应用

    2015-01-14 15:30:16
    文物库房的环境控制作为文物保护工作的重点一直是文物工作者关注的重点。除了受到广泛关注的温湿度等参数之外,文物库房的洁净度也是一个应该重点考虑的问题。本文拟从洁净室设计的角度分析洁净技术在文物库房中的设计、应用以及发展前景,初步探讨适于文物库房的洁净室设计方案以及相应技术。


    文物库房对环境的需求以及洁净技术的引入
        我国拥有数量众多的文物,其中涵盖了书画、器皿、丝织品等各个种类。为了保护并研究这些前人留下的宝贵财富,文物库房的内部环境必须受到严格的控制。
        对于文物而言,最关键的室内空气参数是温湿度。因此大多数相关文章都对文物库房的温湿度提出了大同小异的标准。一般来说,普遍认同的标准为冬季空气温度约 1018,夏季空气温度不要超过25,温度波动在25以内。全年控制相对湿度为55%65%,相对湿度波动约5%
         但实际上,由于文物库房藏品一般不会局限于某一种文物类型,因此需要考虑到不同文物对温湿度条件的特殊要求。有关专家根据文物的材质对于几种常见文物的温湿度要求提出了具体的推荐空气参数。如木漆器,一般应控制相对湿度在50%65%;纸张类文物则应控制温度在1618,相对湿度50%55%;织绣类文物则要求相对湿度为45%65%,波动在2%5%以内;而金属类文物则要求相对湿度在45%50%
         对这些数据加以整理之后列成下表:

                     文物温湿度规范  (略)

        除了温湿度之外,空气的洁净度也是文物库房需要控制的重要参数之一。但文物库房对于洁净度的要求一直没有明确的规定,因而文物库房的洁净度设计一般是将文物存放柜与人员之间设计出一高差,利用沉降除尘。但实际上,即使文物存放的位置较高,在文物库房中还是发现了文物的严重积灰现象。这说明,要较好地控制文物库房洁净度,仅靠现在使用的一些简单手段是远远不够的。而将建筑环境学的洁净理论及技术引入文物库房就是为了解决这一问题。
        洁净室洁净度设计要考虑以下几个因素:室外状态点,发尘量、送风方式和风量计算,室内含尘浓度校核,新排风量,过滤器的选型,含尘量的计算。
          风系统方案设计要考虑以下几个因素:系统方式选择(有人工况采用二次回风,无人工况采用闭式系统);室内湿热负荷计算(包括人员负荷、照明负荷以及屋顶负荷);送风参数。
         文物库房的面积大小不一,如国家博物馆新建的地下文物库房有13000平方米,而明十三陵的地上库房则只有350平方米。一般来说,公认的标准是约120平方米为一间,形状最好为长方形。
         现在我国的文物库房一般推荐净高为3.3米,另外,文物库房还有一些附属设施。比如点校工作室、档案底片和照片储藏室、电脑查阅室、接待室。其中工作室等房间的照度要求至多200lux,其余库房区域则至多100lux
         北方地区的文物库房一般在条件许可时多建设在地下,而南方由于土壤湿度大故一般建于地上。位于地下的库房受维护结构的影响较小,位于地上的库房一般建设在博物馆等建筑的内区,此时维护结构的热湿负荷可以忽略。其他情况需要考虑维护结构散热。位置的不同将影响洁净室的热湿负荷计算。
          除此之外,文物库房在其他方面还有要求。

    风系统示意图(略)
     
    文物库房应用洁净技术的分析与展望
       文物库房的产尘特点是一些文物在储藏过程中也会产生灰尘,不过由于过去洁净技术与文物保护工作没有广泛的合作,故在这方面没有进行试验也没有可供参考的数据或公式。
        过去的文物库房对于空气洁净的处理方法大多是利用高度将污染物控制在2米以下,不过通过洁净技术课程的介绍我们了解到,这其实不能真正达到预期目的。随着各行业、技术逐渐参与到文物保护工作之中,相信文物库房应用洁净室技术也会逐步出现。
        文物库房洁净室的特点首先是洁净技术要和较准确的温湿度控制结合,第二是洁净室洁净等级不高但是面积大。这其中的关键问题就是空调系统的设计和洁净技术使用过程中的能耗问题。
        总体来说,未来文物库房洁净室应该向这些方向发展:
         一、扩大洁净技术的宣传力度。通过阅读相关资料以及采访文物工作者,我发现在大多数文物工作者中,对文物库房的关注点还是在于温湿度控制。而对积灰对于文物的危害,以及文物库房的产尘、除尘等等问题还停留在原则阶段。很多人在文章中都提出要对库房进行除尘,但对于具体的除尘、洁净手段却不甚了解,基本只有类似文物库房一定要做好除尘这类原则性的话。少数提出了具体除尘手段的文章,其除尘方式也不够先进高效。只有洁净技术工作者等建筑环境方面的人才多关注文物保护工作、多向社会各方面宣传洁净技术的概念,才能将洁净技术更广泛地应用到诸如文物保护这样的领域中来。
        二、探索适合于文物库房的洁净技术。有鉴于上文提到的文物库房洁净室的诸多特点,我们可以发现文物库房洁净室实际上构成了一类自成一家的洁净室。不过由于文物库房洁净室还没有起步,这方面还没有任何可以参考的成文规定。这就亟待文物保护部门联合建筑环境方面的学者根据文物库房的特点共同探索出文物库房洁净室的标准,开发出适合于文物库房的洁净技术。
        从计算方法上来说,文物库房洁净室可以仿照其他洁净室设计,一般采用非单向流洁净室以及相应的计算公式。除此之外,应该逐步探索对应于文物库房的参数。常见的如下:对应于文物库房的产尘,如纸张类文物以及壁画、油画等的风化的产尘以及有机物文物分解的产尘等,应该进行实测以拟定其参数;文物库房工作人员在研究文物时的产尘量应该予以测定;文物库房由于其使用的照明灯具、窗、门、柜架等相关设施都是特定的,凡是与之相关的如照明冷负荷、辐射冷热负荷等参数都应单独给出;除了文物储藏区,文物库房还有其他相关区域,其洁净参数也应单独给定。此外还有很多参数是文物库房洁净室独有的,只有掌握了这些参数才能应用洁净室计算公式给出文物库房洁净室的设计。
    三、文物库房洁净室的发展。随着各种先进技术进入到文物保护领域,文物库房洁净室也必将蓬勃地发展起来。
     

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