2019-09-11 21:55:01
博物馆中的气候系统似乎受到严格监管

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大型博物馆拥有气候系统,以保护其物体免受弯曲或开裂。基于较大变化有害的假设,这些系统被设置用于有限的湿度波动。然而,这一假设从未在科学上得到证实。因此,国家博物馆和文化遗产局要求技术大学对此进行调查。 TU / e Ph.D.的研究学生Thomas Arends和Rianne Luimes现在表示可以接受更大的波动。这可以节省大量的能源和二氧化碳。 Arends和Luimes将分别于9月12日和17日在埃因霍温科技大学获得博士学位。

水分对博物馆物品构成极大危险。木材对此特别敏感:即使是最小的水分波动也会导致材料反复膨胀和收缩。如果内力过大,甚至存在开裂的风险。受此影响的博物馆物品包括,例如,17世纪之前的橡木板画或17世纪家具如橱柜的门。

在面板绘画的情况下,任何损坏通常是透湿性差异的结果。面板正面的油漆层只允许水分缓慢通过。结果,大部分水分交换发生在面板的后部。这种不均匀的水分分布导致面板弯曲。如果内部张力变得太大,漆层或甚至木材都可能会破裂。在橱柜门的情况下,板的纤维取向是最关键的因素。如果电路板在不同方向上粘合在一起,则湿气的影响可能导致一块电路板比另一块电路板膨胀或收缩更多。这会产生拉伸应力,最终会导致裂缝。

恒湿

为了防止这种损害,博物馆拥有严格的气候系统,可以保持湿度不变。这些系统的最大湿度波动通常设定为百分之十(正负5%)。 Arends:“这个数字更多地基于恐惧,而不是基于科学。面板在一定程度上弯曲以应对湿度的某些波动从未被明确地调查过。”

因此,Rijksmuseum和文化遗产机构要求Luimes和Arends科学地确定最大可接受的波动。他们都看着橡木博物馆里的水分运输。 Luimes专注于橱柜门,而Arends则调查了面板画。每个博士然而,学生在一个单独的部门进行研究,所以他们的起点非常不同。然而,他们都得出了相同的结论:10%的允许水分波动似乎过于严格。这一结果可以为博物馆节省大量精力。国家博物馆表示,它非常重视可持续性,只要气候对于受托管理的艺术品是安全的。

20%的水分波动似乎是可行的

Arends将获得应用物理和机械工程博士学位,从物理角度考察木材的水分输送。他的研究似乎表明,20%(正负10%)的波动也应该是可以接受的。 “然而,这些数据仍需要通过实验验证,以便将来适用于新的博物馆指南,”Arends说。对于他的博士学位,他开发了一个数学模型,可以预测面板绘画的弯曲度,以适应湿度,木材厚度和油漆层厚度的每一个波动。为了测试他的模型,Arends甚至在MRI扫描仪中检查了1885年的一扇真正的门,这座门来自国立博物馆。 “在弯曲时,水分波动的速度似乎特别具有决定性。薄板是最脆弱的,”Arends解释道。

旧木材不那么坚固

Luimes将从建筑环境系获得博士学位,研究木材上的机械力。她的研究结果表明,旧木材不如新木材坚固。 “木制橱柜门将在几个世纪的时间内老化,因此对湿度波动的抵抗能力逐渐变慢,”Luimes说。她将13,17和21世纪的木材提交给所谓的断裂试验,其中木材上的力增加直至断裂。然后,Luimes使用计算机模拟验证了这些发现。她的计算机模型可以根据木板粘合在一起的方式以及木材的年龄来预测,在一定的允许湿度波动下,橱柜门是否有损坏的风险。 “对于许多17世纪的橱柜来说,气候系统可能不那么严格,但重要的是要分别为每个物体确定这个限制,”Luimes总结道。

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