6月26日，由博物館頭條主辦，中國(guó)文物交流中心學(xué)術(shù)支持，森羅股份活動(dòng)支持的“文化遺產(chǎn)預(yù)防性保護(hù)之文物庫(kù)房建設(shè)與環(huán)境調(diào)控”線上論壇順利召開(kāi)。

論壇通過(guò)中華文博共享平臺(tái)，中央廣播電視總臺(tái)央視頻，文博頭條視頻號(hào)，森羅股份視頻號(hào)，四個(gè)平臺(tái)同步直播，累計(jì)近1.5萬(wàn)人次在線觀看直播。

此次直播論壇分為主題講座和圓桌討論兩個(gè)環(huán)節(jié)，掃碼可看直播回放。本期回顧分享鄭坤老師的主題演講內(nèi)容。

第一部分 主題講座

主講2：

新建博物館庫(kù)房建設(shè)和文物庫(kù)房環(huán)境控制設(shè)計(jì)

鄭坤老師圍繞地下庫(kù)房環(huán)境控制系統(tǒng)現(xiàn)狀，結(jié)合地庫(kù)環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)特性，著重分享“新建博物館庫(kù)房建設(shè)和文物庫(kù)房環(huán)境控制設(shè)計(jì)”。

01

地下庫(kù)房環(huán)境控制系統(tǒng)現(xiàn)狀

一般情況下，地下庫(kù)房基本屬于珍品庫(kù)房。原因在于：

（1）地下庫(kù)房圍護(hù)結(jié)構(gòu)可有效隔絕室外傳熱；

（2）地下庫(kù)房可緩沖室外溫度的波動(dòng)，在地下幾米到十幾米范圍，環(huán)境處于恒濕狀態(tài)。

某地下庫(kù)房共三層，分為一期、二期和三期，每期庫(kù)房設(shè)置獨(dú)立空調(diào)系統(tǒng)，結(jié)合該地下庫(kù)最新監(jiān)測(cè)情況與庫(kù)房環(huán)境控制系統(tǒng)現(xiàn)狀，可具體包括以下幾種情況：

（1）空調(diào)機(jī)組運(yùn)行時(shí)間過(guò)久，機(jī)組部件逐年老化，制冷除濕效率下降明顯，已不能滿足文物庫(kù)房所需的溫濕度要求；

（2）大部分庫(kù)房相對(duì)濕度不滿足設(shè)計(jì)要求，機(jī)組制冷能力不足。換氣次數(shù)不滿足庫(kù)房溫濕度精度控制±1℃和±5%的要求；

（3）大部分庫(kù)房不滿足現(xiàn)行規(guī)范相對(duì)濕度日波動(dòng)值不應(yīng)高于5%的要求（溫度日較差2℃）。

（4）同一系統(tǒng)內(nèi)部分庫(kù)房有差異性參數(shù)需求，設(shè)計(jì)溫濕度參數(shù)相同，不能適應(yīng)現(xiàn)狀混合藏品的溫濕度需求。

（5）各庫(kù)房濕度實(shí)際熱濕比線不一致，負(fù)荷不一致，相同的送風(fēng)量不能滿足同一系統(tǒng)內(nèi)庫(kù)房的差異需求。

（6）原水冷機(jī)組在地庫(kù)內(nèi)敷設(shè)的冷卻水系統(tǒng)部分附件銹蝕，存在漏水隱患，威脅文物安全。

（7）地庫(kù)內(nèi)空調(diào)新風(fēng)閥和排風(fēng)風(fēng)機(jī)常年關(guān)閉，造成庫(kù)內(nèi)缺乏新風(fēng)，容易滋生細(xì)菌，不利于文物保護(hù)和庫(kù)內(nèi)研究人員健康，藏品保存場(chǎng)所的工作人員反應(yīng)新風(fēng)量不足，室內(nèi)空氣品質(zhì)差。

02

地庫(kù)環(huán)境空調(diào)負(fù)荷特性

結(jié)合某地下庫(kù)房環(huán)境控制系統(tǒng)現(xiàn)狀，不管是地庫(kù)環(huán)境空調(diào)負(fù)荷特性，還是文物、人類的需求，都需要分析庫(kù)內(nèi)環(huán)境特性，比如溫度、相對(duì)濕度和揮發(fā)物閥值等。

• 地庫(kù)室內(nèi)外設(shè)計(jì)參數(shù)

參照 《博物館建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》 JGJ 66-2015。各庫(kù)房藏品保存溫度均為20℃，相對(duì)濕度范圍為0~60%，其中40~60%的相對(duì)濕度環(huán)境能滿足幾乎所有藏品的需求。

考慮庫(kù)內(nèi)空氣參數(shù)可以提供未來(lái)藏品互換保存的條件，空調(diào)機(jī)組裝機(jī)容量應(yīng)滿足夏季最大除濕量和冬季最大加濕量的要求，各系統(tǒng)夏季空氣設(shè)計(jì)參數(shù)均取干球溫度20℃，相對(duì)濕度40％；冬季取干球溫度20℃，相對(duì)濕度60％。同時(shí)溫度日較差不大于2℃，相對(duì)濕度日波動(dòng)值不應(yīng)高于5％。但地下庫(kù)房藏品最佳保存溫度是否為規(guī)范值？一般認(rèn)為藏品對(duì)溫度變化不敏感，應(yīng)濕度優(yōu)先控制。但研究顯示，藏品具有氣候適應(yīng)性，掩埋藏品的最佳保存溫度為當(dāng)?shù)啬昶骄鶞囟?，比如北京?2.3 ℃。因此，地庫(kù)內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置需因地制宜，另外，在確定參數(shù)設(shè)定的情況下，要依藏品與空間環(huán)境的不同，提供相應(yīng)的制冷、除濕方式。

地庫(kù)藏品保存環(huán)境的溫濕度參數(shù)，為地庫(kù)空調(diào)負(fù)荷的來(lái)源之一，地庫(kù)空調(diào)負(fù)荷具有包括以下三個(gè)方面：

（1）冷負(fù)荷主要由圍護(hù)結(jié)構(gòu)、照明燈具、人體等引入熱量形成。由于本庫(kù)房位于地下-3米到-13米，-10米處土壤初始溫度一般為當(dāng)?shù)啬昶骄鶞囟?，但從監(jiān)測(cè)溫度和供冷量看出，地庫(kù)運(yùn)行數(shù)年后，圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度已經(jīng)較剛建成時(shí)有大幅提升。

（2）濕負(fù)荷主要來(lái)源有圍護(hù)結(jié)構(gòu)濕滲透和人員散濕。地下庫(kù)房圍護(hù)結(jié)構(gòu)為雙層墻體中空夾壁形式，且現(xiàn)狀外側(cè)墻體出現(xiàn)滲漏水點(diǎn)，滲透濕負(fù)荷難以準(zhǔn)確計(jì)算。

（3）由于氣密性差，多出入口地庫(kù)自然通風(fēng)（逆向煙囪效應(yīng)和誘導(dǎo)作用）帶來(lái)的滲透負(fù)荷，獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)關(guān)停新風(fēng)和所有系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)均應(yīng)考慮。

• 什么叫逆向煙囪效應(yīng)？

煙囪效應(yīng)，是指戶內(nèi)空氣沿著有垂直坡度的空間向上升或下降，造成空氣加強(qiáng)對(duì)流的現(xiàn)象。煙囪效應(yīng)的產(chǎn)生。在有共享中庭、豎向通風(fēng)（排煙）風(fēng)道、樓梯間等具有類似煙囪特征——即從底部到頂部具有通暢的流通空間的建筑物、構(gòu)筑物（如水塔）中，空氣（包括煙氣）靠密度差的作用，沿著通道很快進(jìn)行擴(kuò)散或排出建筑物的現(xiàn)象，即為煙囪效應(yīng)。煙囪效應(yīng)亦可以是逆向的。當(dāng)戶內(nèi)的溫度較戶外為低（例如夏天使用空調(diào)時(shí)），氣流可以在煙囪內(nèi)向下流動(dòng)，將戶外空氣從煙囪抽入室內(nèi)。比如，庫(kù)房分為地下三層，當(dāng)?shù)叵乱粚佑心嫦驘焽栊?yīng)時(shí)，會(huì)誘導(dǎo)地下二層和地下三層帶來(lái)一些空氣流動(dòng)。

03

地庫(kù)新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在搜集大量資料與規(guī)范的基礎(chǔ)上，總結(jié)地庫(kù)新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要滿足以下三種需求：

（1）為了滿足基本衛(wèi)生要求，保證人員長(zhǎng)期停留的空氣品質(zhì)，通常保證每人不小于 30m3/h的新風(fēng)量。

（2）稀釋庫(kù)內(nèi)揮發(fā)有害氣體和污染物的有效新風(fēng)量。

（3）保證房間的正壓要求，為了防止室外空氣滲入室內(nèi)，一般采用 5~10Pa 的正壓值，保證這個(gè)正壓范圍通常需要的新風(fēng)量約為0.5~0.75 次（當(dāng)房間無(wú)窗和無(wú)外門(mén)）換氣。

藏品庫(kù)房、展廳空氣種煙霧灰塵和有害氣體濃度限值

注：JGJ66-2015《博物館建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》

在實(shí)際應(yīng)用中，在保證5~10Pa的正壓值情況下，由于空氣滲透原因，新風(fēng)量難以保證。這也是目前地下庫(kù)房環(huán)境控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀之一。

新風(fēng)量越大越好嗎？

（1）新風(fēng)對(duì)部分藏品保存不利，造成藏品氧化或滋生病害；

（2）較大的新風(fēng)量在高熱高濕季節(jié)引入大量濕熱，極大地加大了空調(diào)機(jī)組的處理負(fù)擔(dān)，運(yùn)行能耗大；

（3）現(xiàn)行《博物館建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》沒(méi)有對(duì)藏品保存場(chǎng)所的新風(fēng)量提出明確要求，僅對(duì)陳列展覽區(qū)和業(yè)務(wù)區(qū)的新風(fēng)量進(jìn)行了規(guī)定。

另外，空調(diào)系統(tǒng)設(shè)置時(shí)，按照極端室外參數(shù)運(yùn)行設(shè)計(jì)是否合理？例如，北京地區(qū)，全年或多年僅有幾天極端情況，如若按照極端室外參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，經(jīng)濟(jì)性不加。

綜合來(lái)看，是否增加新風(fēng)量或按照極端室外參數(shù)設(shè)置？建議根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

• 新風(fēng)量方面：對(duì)排風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行排查，如疏通進(jìn)排風(fēng)通道、核算風(fēng)道阻力等，保證實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)新風(fēng)量，必要時(shí)增設(shè)助力風(fēng)機(jī)；

• 極端室外參數(shù)設(shè)計(jì)方面：建議按規(guī)范規(guī)定的室外設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)，遇到極端氣候通過(guò)調(diào)節(jié)新風(fēng)量保證庫(kù)內(nèi)參數(shù)，恒溫恒濕機(jī)組容量考慮一定冗余。（獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)新風(fēng)關(guān)閉后室內(nèi)部分應(yīng)預(yù)留滲透風(fēng)引起的負(fù)荷）。

綜上所述，對(duì)于改造新風(fēng)系統(tǒng)或新建庫(kù)新風(fēng)系統(tǒng)，建議如下：

• 若庫(kù)內(nèi)人員較多建議劃分出獨(dú)立的辦公區(qū)，空調(diào)系統(tǒng)與庫(kù)房系統(tǒng)獨(dú)立設(shè)置。

• 庫(kù)內(nèi)有害氣體揮發(fā)物較多，設(shè)置活性炭吸附裝置處理循環(huán)空氣。另外，室外極端氣候、新風(fēng)顆粒物或污染物含量過(guò)多時(shí)也不應(yīng)引入過(guò)多新風(fēng)。

• 現(xiàn)狀庫(kù)內(nèi)僅設(shè)置排風(fēng)風(fēng)機(jī)，未設(shè)新風(fēng)風(fēng)機(jī)，空調(diào)新風(fēng)閥和排風(fēng)風(fēng)機(jī)常年不開(kāi)啟且設(shè)計(jì)排風(fēng)量遠(yuǎn)小于新風(fēng)量。另外地庫(kù)內(nèi)空調(diào)新、排風(fēng)分別通過(guò)較長(zhǎng)的土建風(fēng)道接至室外，風(fēng)路阻力大，因此庫(kù)內(nèi)引入新風(fēng)量有限，庫(kù)內(nèi)缺乏新風(fēng)導(dǎo)致人員有憋悶感。改造時(shí)考慮按設(shè)計(jì)新風(fēng)量增設(shè)助理新風(fēng)機(jī)，同時(shí)更換排風(fēng)風(fēng)機(jī)，使排風(fēng)量達(dá)到新風(fēng)量的80％。運(yùn)行時(shí)新、排風(fēng)風(fēng)機(jī)與空調(diào)機(jī)組聯(lián)動(dòng)，并能根據(jù)室外空氣含濕量情況變頻以減少新風(fēng)量引入，維持庫(kù)內(nèi)溫濕度恒定。

• 
  

04

地庫(kù)溫濕度精度控制與調(diào)節(jié)

結(jié)合新建博物館庫(kù)房建設(shè)和文物庫(kù)房環(huán)境控制設(shè)計(jì)，除合理設(shè)計(jì)地庫(kù)新風(fēng)系統(tǒng)外，溫濕度精度控制與調(diào)節(jié)也是地庫(kù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)與難點(diǎn)。

精度控制影響因素包含送風(fēng)溫差、氣流組織等。

設(shè)計(jì)手冊(cè)推薦工藝性空調(diào)溫度精度為±1℃時(shí)的送風(fēng)溫差范圍為6~9℃，且每小時(shí)換氣次數(shù)不小于5次。送風(fēng)溫差越小，送風(fēng)量越大，越有利于溫濕度精度的控制，但會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)能耗和電再熱能耗加大，參考文獻(xiàn)得知頂送下回方式100％負(fù)荷率時(shí)，送風(fēng)溫差應(yīng)取7℃ 。

不同的氣流組織形式有不同最佳送風(fēng)溫差，復(fù)雜的庫(kù)內(nèi)布置最好進(jìn)行詳細(xì)的氣流組織計(jì)算或模擬。氣流組織是精度控制的基礎(chǔ)，研究實(shí)驗(yàn)表明，采用測(cè)送測(cè)回方式，即使送風(fēng)量增大，只能實(shí)現(xiàn)局部循環(huán)，無(wú)法滿足整庫(kù)均勻性。

送風(fēng)參數(shù)波動(dòng)對(duì)庫(kù)內(nèi)溫濕度的動(dòng)態(tài)影響？

庫(kù)內(nèi)溫濕度對(duì)外擾的響應(yīng)也是衡量恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，外擾包括人

員進(jìn)出、燈光開(kāi)關(guān)、新風(fēng)溫度變化等。對(duì)地下庫(kù)房來(lái)說(shuō)，最顯著的因素是新風(fēng)溫度波動(dòng)，從而引起送風(fēng)溫度的瞬時(shí)變化。通過(guò)文獻(xiàn)可見(jiàn)，不同的送風(fēng)溫差對(duì)這種波動(dòng)的響應(yīng)不同，隨著送風(fēng)溫差的增大，送風(fēng)量越小，溫度和濕度波動(dòng)幅度越小。這也說(shuō)明了采取最小送風(fēng)溫差和最大風(fēng)量也不合適。

不同送風(fēng)溫差下送風(fēng)溫濕度波動(dòng)的動(dòng)態(tài)特征

同一系統(tǒng)內(nèi)不同類型藏品的溫濕度處理方式

同一空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)參數(shù)唯一，但所負(fù)擔(dān)的各庫(kù)房設(shè)計(jì)參數(shù)不盡相同，主要是相對(duì)濕度要求不同，則應(yīng)在方案階段規(guī)劃同一空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)的藏品種類，按相對(duì)濕度可調(diào)幅度納入同一系統(tǒng)區(qū)域。常見(jiàn)藏品溫度一般為20 ℃ ，皮毛5 ℃ 和彩色膠片0 ℃ （一般局部設(shè)冷庫(kù)保存）；相對(duì)濕度紙質(zhì)、木質(zhì)和紡織品為50~ 60％，石器、瓷器為 40~ 50％，金屬尤其是青銅器0~ 40％。可見(jiàn)，青銅器的保存環(huán)境相對(duì)濕度較低，不應(yīng)與其它藏品在同一系統(tǒng)內(nèi)，40~60％的相對(duì)濕度環(huán)境能滿足大多數(shù)藏品的需求。

從表中看出相對(duì)濕度允許偏差±5%，這就要求對(duì)相對(duì)濕度進(jìn)行微調(diào)，庫(kù)內(nèi)相對(duì)濕度微調(diào)（入庫(kù)前支風(fēng)管設(shè)置）方式有以下兩種：

電再熱器：一般提供1~2 ℃的溫升發(fā)熱量，可以微調(diào)相對(duì)濕度5％左右，不同的負(fù)荷特性調(diào)節(jié)量不同。

優(yōu)點(diǎn)有調(diào)節(jié)精度高，發(fā)熱迅速穩(wěn)定。

缺點(diǎn)為設(shè)置在庫(kù)區(qū)內(nèi)，有火災(zāi)隱患，對(duì)運(yùn)行管理要求高；另外，為相對(duì)濕度單向調(diào)節(jié)措施，即往相對(duì)濕度減小的方向調(diào)節(jié)，且在熱濕比較大或室內(nèi)溫度低的情況下，基本不能微調(diào)相對(duì)濕度。

調(diào)節(jié)末端風(fēng)量的方法：在保證各庫(kù)送風(fēng)溫差范圍為6~9℃的條件下，調(diào)節(jié)后庫(kù)內(nèi)溫度范圍為18.5~21.5℃，相對(duì)濕度調(diào)節(jié)量范圍為-4~+4％（與溫度同向變化），可以將部分硅酸鹽、巖石、紙質(zhì)藏品和部分牙骨標(biāo)本混藏（同一系統(tǒng)不同庫(kù)，紙質(zhì)和牙骨溫度需求低于前者）。

但如果采用熱水再熱，該方法不能彌補(bǔ)空調(diào)機(jī)組熱水再熱盤(pán)管的熱惰性引起的響應(yīng)慢的缺點(diǎn)，建議在集中冷水+電熱或冷媒再熱系統(tǒng)中采用。

05

新建地下庫(kù)房設(shè)計(jì)建議

依據(jù)地下庫(kù)房的現(xiàn)狀、改造難點(diǎn)和改造措施等，對(duì)新建地下庫(kù)房設(shè)計(jì)建議如下：

最后，鄭老師對(duì)常見(jiàn)的恒溫恒濕的空調(diào)系統(tǒng)型式進(jìn)行介紹，具體如下：

目前，常規(guī)的加濕形式采用電極式。但精度一般，對(duì)于大型機(jī)庫(kù)來(lái)說(shuō)，這種冬季的加濕電極式已經(jīng)滿足，但對(duì)精度、水質(zhì)要求高的庫(kù)房，建議采用超聲波式。

第二部分 圓桌討論

會(huì)議問(wèn)題主要從博物館頭條視頻號(hào)、直播平臺(tái)和森羅股份公眾號(hào)進(jìn)行收集，由主講老師進(jìn)行解答與討論，此次討論希望能將文物庫(kù)房建設(shè)與環(huán)境調(diào)控現(xiàn)狀及實(shí)施方向進(jìn)行有效傳達(dá)與分享，共同促進(jìn)文物庫(kù)房建設(shè)的高質(zhì)量開(kāi)展。

問(wèn)題1：近幾年夏季洪澇災(zāi)害比較嚴(yán)重，地下庫(kù)房和地上庫(kù)房建設(shè)時(shí)在防水、防潮、暖通等設(shè)計(jì)方面的差異點(diǎn)是什么？您認(rèn)為如何應(yīng)對(duì)潮濕地區(qū)庫(kù)房環(huán)境調(diào)控？

答：防水、防潮等設(shè)計(jì)屬于安全性問(wèn)題，是地下庫(kù)房和地上庫(kù)房建設(shè)的基礎(chǔ)要求。在建筑設(shè)計(jì)方面，室外場(chǎng)地需滿足出入口高于水位線，水位線依據(jù)100年的水位線參數(shù)，嚴(yán)格條件下，依據(jù)200年的水位線參數(shù)進(jìn)項(xiàng)驗(yàn)證或校核，所以，在水位線參數(shù)情況下，不管是地下還是地上，需滿足出入口高于水位線或者庫(kù)房圍護(hù)結(jié)構(gòu)高氣密、不滲透。

潮濕地區(qū)的庫(kù)房環(huán)境調(diào)控存在一定難度，尤其是對(duì)室內(nèi)精度參數(shù)的調(diào)控?？梢酝ㄟ^(guò)以下幾個(gè)注意點(diǎn)來(lái)進(jìn)行有效控制：

（1）圍護(hù)結(jié)構(gòu)需滿足防水、防潮；

（2）室外新風(fēng)做獨(dú)立的新風(fēng)處理；

（3）庫(kù)內(nèi)保證一定的正壓，避免室外空氣滲透干擾；

（4）保證庫(kù)房氣密性。

問(wèn)題2：我們此次主題談到文物庫(kù)房的建設(shè)，請(qǐng)問(wèn)對(duì)于博物館庫(kù)房建設(shè)的要求有哪些？或者需要滿足什么條件？

答：文物庫(kù)房建設(shè)要求和需要滿足的條件包含以下方面：

（1）博物館庫(kù)房建設(shè)初期，首先要考慮藏品保存環(huán)境參數(shù)并做好庫(kù)房設(shè)計(jì)分析；

（2）安全性因素，比如防火、防水、防盜等；

（3）文物防震，包括防震展示和震動(dòng)對(duì)文物的損害；

（4）流動(dòng)線路，人員流動(dòng)和文物的流動(dòng)一定要理清；

（5）節(jié)能低碳，評(píng)估藏品的重要程度和保存環(huán)境，因地制宜，合理配置設(shè)備。

（6）重視設(shè)計(jì)施工和調(diào)試環(huán)節(jié)，整個(gè)庫(kù)房流程，設(shè)計(jì)屬于基礎(chǔ)建設(shè)的這種，就是從建設(shè)流程上來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)屬于基礎(chǔ)，調(diào)濕匹配設(shè)計(jì)要求；

（7）操作人員和運(yùn)行維護(hù)人員培訓(xùn)，比如數(shù)據(jù)采集，可幫助館內(nèi)進(jìn)行分析，制定優(yōu)化運(yùn)行方案，保證設(shè)備低碳節(jié)能和經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行。