文物保护｜徐方圆：文物储存环境的现状和前景

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2023-04-28

文物保护是一个大课题，也是需要越来越多的人参与和投入的课题。近些年，在文博机构、高等院校、科研院所的共同努力下，文物保护技术持续进步，促进了保护利用水平的提升。一批从事文物保护技术的企业，服务于文物保护领域，也逐渐成为推动文物保护工作的重要社会力量。随着工作的深入，图书馆、博物馆、档案馆等馆藏单位越发需要先进科学技术的指导，以开展更为精准、更为系统有效的文物保护工作。与此同时，新技术、新理念的出现让文物保护工作面临一些新问题、新形势。低氧气调储藏柜。
文物保存需要怎样的环境？如何达到文物保存环境的稳定与节能？文物保存与保护的现状与前景是怎样的？针对这些问题，藏书报、博物馆头条、天津森罗科技股份有限公司联合举办了“文物储存环境稳定与节能的探索”线上直播活动，并邀请到了几位主讲嘉宾进行主题分享。

□徐方圆上海博物馆

馆藏文物保存环境，又称博物馆环境，是指收藏与展示各类可移动文物的相对封闭空间的总体，包括文物库房、展厅、展柜、储藏柜（箱、盒）等空间中的各种物理、化学、生物等条件。博物馆环境可分为微环境、小环境、大环境和室外环境。其中，微环境是指以展柜、储藏柜为代表的与文物直接相关的环境，其直接影响了文物的保存状况；小环境是指以库房、展厅为代表的室内空间，其是控制微环境的基础；大环境是指覆盖整个博物馆建筑的空间，其会对小环境产生影响。《博物馆建筑设计规范》（JGJ 662015）中明确规定，文物储存环境应该是整个建筑中温湿度最稳定的区域，也就是说在对大环境进行设计时，要考虑到预防性保护的内容，要把预防性保护的理念植入到库房、展厅的建设中，去布设整个博物馆的环境。室外环境则是指博物馆建筑之外的空间，其地域特点决定了大环境、小环境、微环境的控制。根据环境类别的不同，要采取不同的控制手段。低氧气调储藏柜。
从馆藏文物展藏状态来说，主要有展陈、储藏、运输三个类别，这三种不同的状态，需要考虑的环境因素也有不用。比如储藏的环境主要需要关注的因素有温湿度、污染物、微生物等；展陈环境还需要考虑光照的影响；运输状态则需要额外关注周围外界环境的变化。但无论处于哪种状态中，文物保存环境的要求和标准都是一样的，只是从控制手段、控制方法上有一定的区别。低氧气调储藏柜。

文物储藏环境主要是指存放文物的库房。在《博物馆建筑设计规范》中提到，藏品保存场所的环境要求应包括对温度、相对湿度、空气质量、污染物浓度、光辐射的控制，以及防生物危害、防水、防潮、防尘、防振动、防地震、防雷等内容。对于文物储藏环境，在库房内大部分文物都是避光保存，可以忽略光照辐射对文物的影响；而在相对密闭库房的文物储存过程中虫霉病害的控制主要是通过控制环境中的温湿度来实现，所以文物储存环境重点应该关注的是温湿度及污染物两种因素的影响。
针对馆藏文物预防性保护，我国提出了“稳定、洁净”的控制目标，即馆藏文物保存环境质量控制应以“稳定、洁净”为原则，抑制各种环境因素对文物的危害作用，达到延缓文物劣化的目的。低氧气调储藏柜。
“稳定”是指应保持馆藏文物保存环境在适宜指标下的平稳性，防止相对湿度、温度等因素出现较大幅度的波动。研究发现，当文物处于一个较为稳定的环境中时，病害发生几率相对较小，材质劣化的速度将趋于缓慢，因此需要稳定。但稳定在什么范围内是值得探讨的，针对不同地区、不同材质的文物，应研究制订“最适宜”的保存条件。以相对湿度为例，对于大部分区域，纸质文物和丝织品文物都要求控制在50%—60% 区间，但是对于保存在新疆、甘肃等地的纸质文物，基于其已经适应了当地 30%—40% 的干燥环境，其适宜的湿度指标就是30%-40%或更低，而不是50%到60%。低氧气调储藏柜。
馆藏文物保存环境控制中提到的稳定并不是要求保存环境一成不变，事实上，温湿度波动是随时随地发生的，包括瞬时波动、日波动和季节性波动。温湿度的波动只有引起文物的热胀冷缩或湿胀干缩才能影响文物。瞬时波动中温湿度的变化还来不及传导到文物就恢复到正常，因此对文物影响不大。季节性的缓慢波动给文物一个相对长期的适应过程，降低了对文物本体的冲击。日波动则是馆藏文物保存环境稳定最需要控制的要素。目前造成文物储存环境中温湿度日波动的主要原因是空调设施的不合理运行以及人为的干扰，比如库房出于用电安全考虑，有人的时候开空调，没人的时候关空调，使得库房环境出现白天和晚上的较大温湿度差异，当这种差异传导到文物上时，就会造成文物的湿胀干缩，这是对文物最大的一种危害。低氧气调储藏柜。
“洁净”是指控制馆藏文物保存环境中特征污染物浓度等因素处于安全阈值以内。特征污染物，不同于常规室内环境关注的对人体有害的甲醛、苯等污染物，而是指往往对人体没有损害，但对文物有影响的污染物，比如甲酸、乙酸等酸性物质，以及氧化性物质和还原性物质等。从风险管理的角度来说，洁净要求针对不同质地的文物，探明病害与环境的关联关系，从源头进行控制。低氧气调储藏柜。
此外，文物储藏环境还有安全性的要求。《博物馆建筑设计规范》第一条就是对藏品保存场所的要求，包括应有稳定的、适于藏品长期保存的环境；应具备防止藏品受人为破坏的安全条件；应具备不遭受火灾危险的消防条件；应设置保障藏品保存环境、安全和消防条件等不受破坏的监控设施。在文物保存库房中不建议使用大量带主动调湿器的恒湿储藏柜，以及室内工业恒湿机和净化器，这些设备长期在库房内24小时连续运行会造成用电安全隐患，如果8小时运行则人为加大了文物保存环境温湿度日波动。低氧气调储藏柜。

近些年，库房环境控制得到国家的充分重视，这从《国家文物事业发展“十三五”规划》《国家文物事业发展“十四五”规划》中就可以得到体现。比如，在《国家文物事业发展“十三五”规划》中，提到要完成150家博物馆及重要文物收藏单位的馆藏文物保存条件达标建设项目；完成10万件珍贵文物柜架囊匣配置工作；完成省级博物馆库房标准化改造，实现新建地市级博物馆库房达标。在《“十四五”文物保护和科技创新规划》中，提出要推动多元化、低成本、高效能的藏品保存设施设备体系建设；鼓励各地区因地制宜加强文物中心库房建设；加大柜架囊匣等微环境控制装置和恒温恒湿设备配置等力度。另外，还颁布了一系列标准，如《馆藏文物保存环境质量监测技术规范》《馆藏文物包装材料无酸纸质材料》《馆藏文物保存环境控制甲醛吸附材料》《馆藏文物保存环境控制调湿材料》《馆藏文物保存设施文物储存柜架》《馆藏文物保存设施文物包装盒（囊匣）》《博物馆藏展材料环境安全性评价方法》《馆藏文物展藏调湿储存柜技术要求》《馆藏文物保存环境质量要求》等，这些标准有些已经发布了，有些正在发布。低氧气调储藏柜。
在国家不断加强重视的背景下，库房环境控制产品、服务也不断丰富，已经有大量企业关注并进入到文物库房的环境控制行业，为文物库房量身定制恒湿储藏柜、囊匣等设备，还提供熏蒸消毒服务，这些产品和服务的丰富，为博物馆等文物收藏单位提供了更多选择。但产品服务丰富以后，能否有一个系统化的解决方案，达到文物保存环境的稳定就成了下一步需要关注的问题。低氧气调储藏柜。
目前，博物馆文物库房还存在几方面的问题。首先是库房的建筑结构问题，包括选址不当、分区不当、缺少缓冲、防水保温不到位等。比如在选址时，出于安全考虑，一些博物馆选择建在半山腰或地下，受到密闭性不足或地下水位的影响，在隔水、隔热和湿度控制上就会比较难；地址选好后，库房在博物馆中的位置及不同材质藏品的分区也会对环境的稳定洁净带来影响，一般来说，博物馆的中间位置温湿度最稳定，能有效阻隔外界的温湿度变化，能有效减少空调的使用以及空调的能耗，是藏品库房的最佳位置，针对不同材质的藏品进行分区也需要考虑空调管道的设计等，选择不当就会造成库房环境的波动和空调能耗的提高；另外库房门直接与外界联通缺少缓冲、防水做得不好等也是库房建筑结构中存在的常见问题。低氧气调储藏柜。
其次是暖通设施配置问题，主要包括设备选型不合理和安装运维不到位。设备选型不合理体现在空调缺少恒湿模块、设备选型与调控面积不匹配、设备选型与当地气候不匹配、控温量与库房的环境扰动不匹配等，造成了小环境内温湿度的大幅波动。安装运维不到位主要体现在风口直接对着裸置文物，风口设置未考虑柜架阻挡，排水不畅、用电量大、噪音大、8小时运行，净化模块滤料更换不及时造成二次污染等。
再次是柜架囊匣配置方面存在污染物浓度散发、柜架选型不合理、配置需求不明确的问题。比如在柜架囊匣中常见的樟木板及部分不合格的胶黏剂都是库房环境的重要污染源；在温湿度扰动小的库房内使用恒温恒湿储藏柜，反而会增加库房温湿度的不稳定性，为库房管理人员增加工作量；在恒温恒湿的库房内再大量配置恒温恒湿储藏柜会造成资源浪费，等等。低氧气调储藏柜。
最后是日常维护不足的问题。比如储藏柜有定期加水、定期更换耗材的需求，但有些博物馆人员可能还没有相关意识，厂家也服务不到位，造成产品运维不好；还有些库管人员本身责任心不强，缺乏日常的检修维护，往往也使得相关产品不能真正产生效果。

环境控制的目标是文物储存微环境的稳定洁净。文物储存环境从外到内包括室外环境、大环境、小环境、微环境，不同的环境有不同的控制要求，如果温湿度的波动源在外环境，应从外到内防止外部环境变化对文物存储环境的影响；如果温湿度的波动源在内部环境，应从源头上控制内部的设施设备不产生新的干扰。这是环境控制的一个总体要求。另外，随着技术的进步，文物储存环境控制还要求高效能、智能化，以及节能环保。低氧气调储藏柜。

近几年，文物库房调湿建材又“火”了一把，市场上各种各样的产品很多，引导相关机构纷纷购买，但很多机构用了之后没有达到相应的效果，一个重要原因就是没有从系统上去考虑。究竟调湿建材在博物馆库房应用的目的是什么？我认为现阶段调湿建材是配合恒温恒湿空调进一步平稳库房内的温湿度，是为减少库房内空调系统的能耗，而不是解决库房内温湿度控制的所有问题。事实上，调湿材料在文物库房中的应用是一个系统工程，应该从建筑材料、施工工艺、空调匹配等多方面来统一考虑。为了达到稳定的温湿度环境，首先要用防水防潮保温隔热的调湿建材来屏蔽外界温湿度的影响；其次要用空调通过调湿建材更精准地控制夹层空间。现在很多博物馆，在新装修的库房还没有完全干的情况下，就上调湿建材，往往会造成调湿建材的浪费，因为外界没有完全干透，湿气会全部被调湿建材吸收，反过来调湿建材又会把湿度释放到文物库房中去。此外，文物高精密的恒湿库房需要有一个缓冲，应尽量减少人员对库房环境的扰动，充分发挥调湿建材的作用。低氧气调储藏柜。
另外，文物储藏环境的智能控制也提上了日程。现在很多库房内空调的控制依据的是回风口的湿度，但是库房里由于柜架或者各种各样原因的阻挡，各个区域的温湿度是不均匀的，需要根据库房里的温湿度分布，通过人工智能达到更加合理的空调风口控制，以及空调加湿量、除湿量控制，最终实现智能化控制文物储存环境温湿度稳定均匀的目的，使得空调机组能够更加节能环保。这也是目前文物储藏环境控制的一个智能化要求。
（本文据上海博物馆文物保护科技中心研究人员、中国文物保护技术协会现任理事、副研究馆员徐方圆在“文物储存环境稳定与节能的探索”线上直播活动中的主题分享整理。）
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