Strategie ochrony: międzynarodowe normy i zalecenia
Transkrypt
Strategie ochrony: międzynarodowe normy i zalecenia
Strategie ochrony: międzynarodowe normy i zalecenia Roman Kozłowski Polska Akademia Nauk, Kraków Norma ASHRAE – wilgotność względna Muzea, galerie, archiwa, biblioteki, rozdział 21, Podręcznik klimatyzacji ASHRAE – Amerykańskiego Stowarzyszenia Inżynierów Ogrzewnictwa, Chłodnictwa i Klimatyzacji (2007) Poziom długookresowy - 50% lub historyczna średnia roczna Klasa stabilizacji Fluktuacje Zmiana poziomu w cyklu rocznym Zagrożenia obiektów A stabilizacja precyzyjna, ale możliwy cykl roczny ±5% +10% w lecie -10% w zimie (AA brak) ±10% brak niewielkie dla obiektów o wysokiej wrażliwości, brak dla większości obiektów i obrazów ±10% +10% w lecie -10% w zimie B stabilizacja oraz cykl roczny umiarkowane dla obiektów o wysokiej wrażliwości, niewielkie dla większości obiektów i obrazów Norma ASHRAE – wilgotność względna Klasa stabilizacji Fluktuacje Zmiana poziomu w cyklu rocznym Zagrożenia obiektów C zapobiega znaczącym zagrożeniom przez cały rok pomiędzy 25 – 75% wysokie dla obiektów o wysokiej wrażliwości, umiarkowane do niewielkiego dla większości obiektów i obrazów D zapobiega zawilgoceniu przez cały rok poniżej 75% wysokie dla większości obiektów i obrazów w przypadku spadków wilgotności względnej, ale unika się uszkodzeń spowodowanych wysoką wilgotnością względną oraz ataku pleśni. Przykład – Smithsonian Institution, Waszyngton Parametry stabilizacji mikroklimatu przed 2005 Temperatura [oC] 21 ± 1 Wilg. wzgl. [%] 50 ± 5 (45 – 55) Klasa stabilizacji ASHRAE AA dobra A po 2005 21 ± 2 45 ± 8 (37 – 53) Propozycje z zebrania ekspertów muzeów amerykańskich „Rozważmy klimat w muzeach jeszcze raz”, Boston, 12-13 kwietnia 2010 15 - 25 40 - 60 A lub B Norma europejska Komitet Techniczny 346 „Konserwacja Dóbr Kultury”, Europejski Komitet Normalizacyjny CEN, przewodniczący profesor Vasco Fassina Grupa robocza 4 „Środowisko” projekt normy europejskiej prEN 15757 „Zalecenia dotyczące temperatury i wilgotności względnej w celu ograniczenia wywołanych przez niestabilność mikroklimatu, fizycznych uszkodzeń organicznych materiałów higroskopijnych” (wejdzie w życie w roku bieżącym) Norma wykorzystuje dwie koncepcje 1. Warunki otoczenia – koncepcja aklimatyzacji Należy utrzymać mikroklimat historyczny opisany przez średnie długookresowe, cykl zmiany rocznej oraz pasmo zmian krótkookresowych temperatury i wilgotności względnej, do których obiekty zaaklimatyzowały się przez długi okres czasu, o ile klimat ten nie powoduje nowych uszkodzeń. 2.Wymogi materiału – zrozumienie zachowania polichromowanego drewna jako układu fizycznego Zmiany parametrów mikroklimatycznych nie powinny przekraczać poziomu krytycznego, powyżej którego pojawia się zagrożenie uszkodzeniem fizycznym. Konieczna jest znajomość klimatu historycznego Norma opisuje sposób określania zalecanych warunków wilgotności względnej na podstawie warunków historycznych (załącznik informacyjny) – należy monitorować warunki co najmniej przez rok – należy opisać warunki historyczne obliczając: długookresową średnią wilgotność względną cykl zmiany rocznej pasmo wahań krótkookresowych Kościół p.w. Zwiastowania NMP Skępe cenne malowidła ścienne Walentego Żebrowskiego 1750-53 Średnia roczna – średnia arytmetyczna chwilowych wartości wilgotności względnej Wilgotność względna [%] 90 80 70 60 średnia roczna 50 40 2006-12-01 2007-03-01 2007-06-01 2007-09-01 2007-12-01 2008-03-01 2008-06-01 Data Cykl zmiany rocznej – 30-dniowa centralna średnia krocząca chwilowych wartości wilgotności względnej wygładza fluktuacje i uwidocznia cykle długookresowe Wilgotność względna [%] 30 dni 80 60 chwilowe wartości wilg. wzgl. cykl zmiany rocznej 40 2008-01-01 2008-02-01 2008-03-01 Data 2008-04-01 2008-05-01 Wahania krótkookresowe – różnica między wartością chwilową wilgotności względnej, a 30dniową średnią kroczącą Wilgotność względna [%] 90 80 70 60 Amplituda fluktuacji 17% 50 chwilowe wartości wilg. względn. cykl zmiany rocznej 40 2008-01-01 2008-02-01 2008-03-01 Data 2008-04-01 2008-05-01 Zalecane pasmo – usunięto 14% największych fluktuacji 100 Wilgotność względna [%] 90 zalecane pasmo 80 70 60 50 chwilowe wartości wilg. wzgl. cykl zmiany rocznej 40 2006-12-01 2007-03-01 2007-06-01 Data 2007-09-01 2007-12-01 Bezwględna dopuszczalna zmiana wilgotności względnej • Jeżeli analiza klimatu historycznego wykaże, że wahania wilgotności względnej nie przekraczają ±10% licząc do cyklu zmiany rocznej, wyliczone pasmo uznaje się za niepotrzebnie restrykcyjne i nie bierze pod uwagę. • Dopuszcza się pasmo ± 10% po analizie sytuacji przez konserwatora zabytków. • Norma proponuje matematyczne procedury ilościowego wyznaczania zalecanych warunków mikroklimatycznych na podstawie klimatu historycznego • kryteria określania dopuszczalnych wahań powinny opierać się na badaniach i konserwatorskich analizach stanu zachowania obiektów • dopuszcza się pasmo wilgotności względnej o szerokości ± 10% niezależnie od klimatu historycznego Zainstalowany system grzewczy Ogrzewanie zlokalizowane 1m Niskie zużycie energii • całkowita moc - 12kW • ławki stałe – 7kW, 100W/1 m bieżący element grzewczego, Tmax - 50oC, • podesty – 5 kW, 300W/1 m2 folii grzewczej, Tmax - 30oC Monitorowanie i sterowania Pomiar i wyliczanie parametrów 80 fluktuacja Wilgotność względna [%] 30-dniowa średnia krocząca 60 30 dni odczyt wilgotności względnej 40 2007-07-01 2007-07-11 2007-07-21 2007-07-31 2007-08-10 2007-08-20 2007-08-30 Data Warunki dopuszczające działanie systemu grzewczego - początkowe • RHnawa i RHprezb. > RH30d średnia - ∆RH • ∆RH = 11% • zabezpieczenia Wilgotność względna [%] Epizod niskiej wilgotności na zewnątrz 80 dolna granica zalecanego pasma 60 chwilowe wartości wilg. wzgl. cykl zmiany rocznej 40 2008-01-01 2008-01-07 2008-01-13 2008-01-19 Data 2008-01-25 2008-01-31 Warunki dopuszczające działanie systemu grzewczego - poprawione • RHnawa i RHprezb. > RH30d średnia – 11% oraz • ∆RHnawa i ∆RHprezb. w ciągu 1,5 godz. mniej niż 2% Uwaga! Brak zagrożeń ze strony warunków zastanych jest podstawą opisanej strategii prewencyjnej. o T - T punktu rosy [ C] Zagrożenie powodowane przez klimat historyczny – epizody kondensacji na sklepieniu 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 -1 -30 0 30 60 90 120 150 Czas [dzień] 180 210 240 270 Ogrzewanie sklepienia promiennikami podczerwieni System zapobiega epizodom kondensacji 4 o T - T punktu rosy [ C] 3 2 1 0 2007-12-20 2007-12-23 2007-12-26 Data 2007-12-29 Podsumowanie programowalne kryteria sterowania systemami klimatyzacji (jak ogrzewanie) w budynkach zabytkowych i muzeach można ustalić na podstawie klimatu historycznego lub badań dziel sztuki jako obiektów fizycznych normy mogą wskazywać użyteczne procedury procesu decyzyjnego Podsumowanie jeżeli klimat historyczny lub wyjątkowa wrażliwość obiektów niosą jakiekolwiek zagrożenia, konieczne są badania, specjalistyczne metody monitorowania oraz indywidualne działania zapobiegające