山東博物館藏品庫(kù)房濕度控制的現(xiàn)狀及改造建議

諶娟

摘 要：隨著人們物質(zhì)生活水平的逐步提高，參觀博物館逐漸成為人們?nèi)罕娮非蟾呔駶M(mǎn)足的一種休閑方式。博物館逐漸成為一個(gè)城市的地標(biāo)性建筑。藏品庫(kù)房作為博物館全部藏品的家，作為全國(guó)文物普查的家底支撐，藏品的重要性不言而喻。藏品重要，同時(shí)藏品也嬌氣，熱不得，冷不得，干不得，濕不得。青銅器怕濕，木器、書(shū)畫(huà)、標(biāo)本又怕干，每個(gè)庫(kù)房的溫濕度要求都不一樣。本文是基于山東博物館的藏品庫(kù)房濕度控制的現(xiàn)狀提出一些建議。

關(guān)鍵詞：山東博物館；藏品庫(kù)房；濕度；恒溫恒濕機(jī)組；轉(zhuǎn)輪除濕

1 前言

山東博物館新館建筑面積82980平方米，地上4層，地下1層，藏品庫(kù)房位于地下1層，共50個(gè)庫(kù)房。夏季制冷機(jī)組供冷，冬季市政供暖提供熱源。制冷機(jī)房建筑面積為794平方米，它通過(guò)地處上夾層的25臺(tái)恒溫恒濕機(jī)組為藏品庫(kù)房提供溫濕度控制，每臺(tái)恒溫恒濕機(jī)組控制兩個(gè)藏品庫(kù)房。恒溫恒濕機(jī)組由回風(fēng)段、表冷段、加濕段、送風(fēng)段四部分組成?；仫L(fēng)段連接有室外新風(fēng)和藏品庫(kù)房回風(fēng)及排風(fēng)管道。送風(fēng)段直接向藏品庫(kù)房輸入處理好的空氣。通過(guò)排風(fēng)閥的開(kāi)啟控制庫(kù)房?jī)?nèi)空氣的新鮮度。

2 藏品庫(kù)房溫濕度現(xiàn)狀

根據(jù)不同文物的溫濕度要求，藏品庫(kù)房夏季設(shè)計(jì)溫度為25±1℃，設(shè)計(jì)濕度≤50%；冬季設(shè)計(jì)溫度20-22℃，設(shè)計(jì)濕度≥40%。冬季采用市政供暖，各庫(kù)房的溫度能達(dá)到20℃，但是個(gè)別藏品庫(kù)房濕度只能到20%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到≥40%的設(shè)計(jì)要求；夏季由制冷機(jī)房的制冷機(jī)組供冷。各庫(kù)房溫度一般是22-23℃，但是濕度遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到≤50%的要求，有的庫(kù)房甚至達(dá)到72%。

3 藏品庫(kù)房溫濕度現(xiàn)狀形成原因

3.1 恒溫恒濕機(jī)組屬于偽精密控制，沒(méi)有真正的除濕段，加濕段也存在加濕功能退化問(wèn)題

藏品庫(kù)房采用全空氣空調(diào)系統(tǒng)，冬季熱源為市政供暖供給各層空調(diào)機(jī)組的表冷段，由此輸入熱空氣。夏季制冷機(jī)組制冷提供冷空氣。藏品庫(kù)房的主要問(wèn)題集中在冬季的濕度不足和夏季溫度過(guò)低濕度過(guò)高上。

冬季目前位于上夾層的25臺(tái)恒溫恒濕機(jī)組是不運(yùn)行的，主要靠室外保溫層和樓內(nèi)的其他熱源輻射對(duì)流散熱。冬季濕度小，可以通過(guò)鍋爐生產(chǎn)蒸汽輸入加濕段解決。但加濕段存在加濕桿銹堵，汽水分離器疏水不暢等問(wèn)題。若運(yùn)行鍋爐，濕度會(huì)有改善，同時(shí)為了更好地控制溫度，需要調(diào)節(jié)機(jī)組回風(fēng)閥，新風(fēng)閥和排風(fēng)閥的開(kāi)啟比例。溫度過(guò)高，需要加大新風(fēng)排風(fēng)開(kāi)啟量，開(kāi)大新風(fēng)閥和排風(fēng)閥的一個(gè)弊端就是濟(jì)南冬季室外更為干燥，會(huì)加劇濕度的降低，抵消一部分加濕效果。

夏季藏品庫(kù)房的主要問(wèn)題是濕度過(guò)大和溫度過(guò)低的矛盾。因?yàn)樵O(shè)備選型的恒溫恒濕機(jī)組只有回風(fēng)段、表冷段、加濕段和送風(fēng)段四個(gè)部分，沒(méi)有真正的除濕段。如果想要降低庫(kù)房濕度，我們實(shí)際運(yùn)作過(guò)程中通常采用減少回風(fēng)段的新風(fēng)量，讓回風(fēng)通過(guò)表冷段的制冷部分，讓高濕混風(fēng)遇冷析出凝水，再通過(guò)表冷段的制熱部分提升部分溫度。夏季鍋爐的作用主要是提供熱源而非提供蒸汽加濕。這樣運(yùn)行的結(jié)果是溫度已經(jīng)降低到20℃以下，但濕度降低依舊不明顯，通過(guò)數(shù)據(jù)分析顯示，運(yùn)行24小時(shí)，一般濕度下降是從70%下降到65%，距離我們小于等于50%的目標(biāo)還有很遠(yuǎn)。

3.2 各藏品庫(kù)房的送回風(fēng)口設(shè)置不當(dāng)，導(dǎo)致氣流散布不均勻

每個(gè)庫(kù)房只有一個(gè)送風(fēng)口和一個(gè)回風(fēng)口，對(duì)角或把邊設(shè)置。開(kāi)啟恒溫恒濕組后監(jiān)測(cè)藏品庫(kù)房的送回風(fēng)口的溫濕度，每次都和庫(kù)房門(mén)口放置在桌子上的溫濕度儀器顯示不一致。這說(shuō)明我們的氣流并未均勻到達(dá)整個(gè)房間。將送風(fēng)口回風(fēng)口由一個(gè)變多個(gè)，基本上改造后送風(fēng)口和回風(fēng)口會(huì)占據(jù)整個(gè)藏品庫(kù)房房間的各一面墻，氣流循環(huán)不受室內(nèi)櫥子放置的干擾。

3.3 藏品庫(kù)房設(shè)計(jì)之初是相對(duì)密閉，但現(xiàn)實(shí)中未達(dá)到密閉要求

藏品庫(kù)房設(shè)計(jì)定性為存放文物，未設(shè)置辦公桌椅，也達(dá)不到辦公的條件。但是因?yàn)槲奈锲詹?、科普及頻繁內(nèi)外展借展需要，工作人員在庫(kù)房的工作時(shí)間延長(zhǎng)，工作時(shí)庫(kù)房門(mén)敞開(kāi)，未按照當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)要求——密閉使用，導(dǎo)致溫濕度失控。因?yàn)閹?kù)房門(mén)開(kāi)啟，走廊的空氣循環(huán)進(jìn)來(lái)，走廊是沒(méi)有設(shè)置任何空調(diào)系統(tǒng)的，既沒(méi)有風(fēng)機(jī)盤(pán)管也沒(méi)有空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)， “開(kāi)門(mén)”不密閉是造成濕度不好控制的一個(gè)重要原因。

4 藏品庫(kù)房溫濕度控制的幾點(diǎn)建議

根據(jù)上述情況，當(dāng)務(wù)之急是冬季既能提高庫(kù)房的濕度又不能使庫(kù)房溫升太多，夏季需要解決庫(kù)房高濕的問(wèn)題，技術(shù)人員為此論證了兩種解決方案。

4.1 調(diào)整各藏品庫(kù)房的送回風(fēng)風(fēng)口設(shè)置，變一個(gè)送風(fēng)口一個(gè)回風(fēng)口為多個(gè)，且對(duì)應(yīng)設(shè)置，保證氣流散布均勻

為改善目前藏品庫(kù)房?jī)?nèi)氣流分布不均勻，送回風(fēng)風(fēng)口的溫濕度監(jiān)測(cè)數(shù)值與房間內(nèi)其他地方的監(jiān)測(cè)數(shù)值不一致的現(xiàn)狀，我們通過(guò)將單個(gè)送回風(fēng)風(fēng)口變?yōu)槎鄠€(gè)的方式改變氣流散布，前期改造了大約10個(gè)庫(kù)房。

4.2 在施工空間有限的情況下，對(duì)每個(gè)機(jī)組增加相應(yīng)的除濕段，將空氣里的水分析出排入集水坑

既然原有的恒溫恒濕機(jī)組沒(méi)有真正的除濕段。所謂除濕手段就是通過(guò)降低溫度析出水分提高溫度送風(fēng)的方式解決，但是這種方法的弊端前文已經(jīng)分析過(guò)——簡(jiǎn)而言之，夏季濕度降低不明顯，不能解決夏季藏品庫(kù)房濕度過(guò)高的問(wèn)題。濕度過(guò)大，已經(jīng)影響到文物藏品的壽命和各種改性參數(shù)。鑒于此，我們提出在原有機(jī)組上加裝真正的除濕裝置——能達(dá)到機(jī)組回風(fēng)的濕度從70%即時(shí)降低到50%以下的要求。否則這個(gè)除濕設(shè)備就只是個(gè)概念，要通過(guò)參數(shù)對(duì)比確定實(shí)實(shí)在在的效果。

室內(nèi)物品不散濕，目前房間濕負(fù)荷主要來(lái)源于新風(fēng)的濕負(fù)荷、其次是人員及門(mén)縫及每次開(kāi)門(mén)的滲透。本次改造的方案為對(duì)原有機(jī)組的新風(fēng)進(jìn)行除濕，除濕后送往原有機(jī)組與回風(fēng)混合后經(jīng)過(guò)表冷段降溫后送至房間；冬季不需要除濕季節(jié)，除濕機(jī)組無(wú)需工作，直接利用現(xiàn)有機(jī)組經(jīng)過(guò)表冷段加熱及加濕段加濕送往房間。新增轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)，需要利用現(xiàn)有冷凍水，需要7℃冷凍水量為25.8 kw（冷凍水量為1.2 L/s）可以很好保證藏品庫(kù)房?jī)?nèi)濕度要求。溫度由原有的機(jī)組控制。

5 部分風(fēng)口改造后的溫濕度效果對(duì)比

目前已經(jīng)改造的是部分庫(kù)房的送回風(fēng)風(fēng)口，經(jīng)過(guò)一個(gè)冬季的運(yùn)行，當(dāng)冬季需要加濕的時(shí)候，數(shù)據(jù)顯示改造后的氣流散布稍微好轉(zhuǎn)，但是效果不是特別大。

所以關(guān)于何種除濕方式的選擇，我們的論證還在繼續(xù)。前期送回風(fēng)風(fēng)口由一個(gè)變多個(gè)是一種嘗試，后期我們會(huì)通過(guò)單獨(dú)設(shè)置機(jī)組除濕段來(lái)解決回風(fēng)濕度的水分析出問(wèn)題，綜合比較各種費(fèi)用，找到效果好能耗低的解決方法。