溫 赫， 羅昔聯(lián)， 孟祥兆， 顧兆林

(西安交通大學(xué) 人居環(huán)境與建筑工程學(xué)院,西安 710049)

0 引 言

文物保護類博物館主要可以分為室內(nèi)陳列式博物館(如陜西歷史博物館)和遺址博物館(如兵馬俑博物館)。室內(nèi)陳列式博物館將文物保存在小型封閉展示柜中，因此外部環(huán)境和游人對文物影響小，文物整體保存較好，目前關(guān)于這類館藏文物保存環(huán)境的研究開展比較多[1-3]。遺址博物館是針對那些不可移動的大型古跡遺址，在原址建立的集文物保護、考古、展覽等多種功能于一體的博物館。這類博物館對保護歷史文化原貌和開展考古發(fā)掘工作具有重要意義，但從文物保存環(huán)境的調(diào)控來說，該類博物館存在的問題比室內(nèi)陳列式博物館要更為復(fù)雜，并且由于對遺址博物館文物保存環(huán)境的特殊性認識不夠，目前大多數(shù)的研究工作集中在對大環(huán)境的調(diào)查以及文物污損原因的分析[4-6],而對環(huán)境調(diào)控所開展的工作還比較有限，主要原因在于遺址文物的保存環(huán)境是一個依附于土壤-空氣的耦合環(huán)境，而現(xiàn)有的環(huán)境調(diào)控手段主要是針對大空間的空氣環(huán)境，而各種環(huán)境調(diào)控的思路和手段在未經(jīng)充分實驗驗證前，不能直接在遺址博物館中使用。本文根據(jù)遺址博物館對文物保存環(huán)境調(diào)控實驗需求，設(shè)計并建造一個模擬出土文物保存環(huán)境的實驗平臺，對提升我國出土遺址文物保存水平具有重要意義。

1 實驗平臺設(shè)計目的和意義

為了全面保存和展示遺址文物原貌，我國早期設(shè)計建造的遺址博物館，如半坡遺址博物館、兵馬俑博物館等，在建筑構(gòu)造上主要采用如圖1所示的開放式大空間布局。

(a) 秦始皇帝陵博物院

(b) 金沙遺址博物館展示廳

經(jīng)過多年的觀察，研究者們意識到這種開放式大空間建筑構(gòu)造給文物保存環(huán)境帶來很多不利影響，包括：

(1) 文物與外界缺乏有效的隔離。遺址文物與游客直接暴露在同一大氣環(huán)境中，這種大氣環(huán)境會對文物的長期保存造成許多不利影響。兵馬俑遺址博物館展示廳內(nèi)NO2、NOx、SO2等污染性氣體濃度[7]遠大于Thomson[1]推薦的上限值:SO2<10 μg/m3、NOx<10 μg/m3、SO3<2 μg/m3。這些污染性氣體及其化學(xué)反應(yīng)生成的產(chǎn)物，對長期保存和展示的文物造成了嚴重的損害[8-9]。

(2) 文物合理保存與游人舒適性對環(huán)境參數(shù)的要求不一致。以夏季為例，人體熱舒適性要求的室內(nèi)環(huán)境為：溫度24～28 ℃，相對濕度40%～65%[10]，而文物因材質(zhì)不同，所需要的適宜環(huán)境參數(shù)各異，對于一個開放式大空間的展廳而言，難以在同一大空間內(nèi)創(chuàng)造多個迥異的環(huán)境來同時滿足文物與游人的需求[11]；此外，游客區(qū)與文物保存區(qū)對于環(huán)境調(diào)控的時間要求也不同，游客區(qū)的調(diào)控時間與博物館開放時間相同，大部分情況下是從早上9:00～17:00，而文物保存區(qū)則要求1天24 h長期的調(diào)控。對于一個開放式大空間展廳而言，已有的環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)難以在同一大空間內(nèi)創(chuàng)造多個迥異環(huán)境來同時滿足文物與游人的需求。

(3) 雖然遺址展示廳面積大，但其中文物保存區(qū)只占很小的比率。例如兵馬俑1號坑展示廳和漢陽陵地下遺址展示廳，文物保存區(qū)面積分別只占展廳總面積的34%和29%，并且近年來，為了提高游客的參觀體驗，更好地開發(fā)遺址的經(jīng)濟價值，遺址博物館展示廳在設(shè)計時，面積越來越大，而文物保存區(qū)面積所占比率卻一直在降低，這也導(dǎo)致博物館環(huán)境調(diào)控時會消耗更多的能源。

綜上所述，雖然遺址博物館建筑使遺址文物本體的保存環(huán)境由戶外環(huán)境變?yōu)槭覂?nèi)環(huán)境，為遺址發(fā)掘、展示、保護和管理提供了較好的基礎(chǔ)和環(huán)境條件，但遺址文物的保存環(huán)境依然面臨很多問題，并且由于遺址博物館具有原址修建、遺址文物本體脆弱及環(huán)境影響因素眾多等特點，現(xiàn)有環(huán)境調(diào)控技術(shù)及調(diào)控標準難以滿足遺址文物的特殊需求，因此必須要進一步根據(jù)遺址文物特殊需求，開展遺址文物保存環(huán)境調(diào)控技術(shù)研究，為遺址文物保存提供“潔凈/穩(wěn)定”的適宜環(huán)境。

基于對遺址文物保存環(huán)境的現(xiàn)狀及其對環(huán)境調(diào)控的需求，提出利用空氣幕隔離、毛細管輻射等環(huán)境調(diào)控技術(shù)對具有坑式結(jié)構(gòu)的文物保存局部區(qū)域進行獨立調(diào)控的研究思路[12-13]。《中國文物古跡保護準則》(2015)規(guī)定[14]：對文物保護使用的保護措施和工藝都必須經(jīng)過前期試驗，證明其切實有效，對文物古跡長期保存無害、無礙，方可使用。為了充分論證遺址文物保存局部環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)的有效性，本文借鑒博物館的大空間展示模式，設(shè)計并建造了一個遺址博物館展廳文物保存局部環(huán)境的調(diào)控平臺，該平臺包含游客區(qū)與文物保存區(qū)，設(shè)計并安裝了空氣幕系統(tǒng)與毛細管輻射調(diào)控系統(tǒng)，可以實現(xiàn)遺址文物保存局部區(qū)域環(huán)境的隔離調(diào)控，為遺址博物館文物保存環(huán)境調(diào)控技術(shù)的研究與示范提供了綜合平臺。

2 實驗系統(tǒng)的設(shè)計及實現(xiàn)

該實驗系統(tǒng)的組成部分主要包括展示廳空間、出土文物保存區(qū)、環(huán)境隔離系統(tǒng)、局部環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)以及系統(tǒng)運行控制系統(tǒng)，可以開展文物保存區(qū)隔離實驗、局部環(huán)境調(diào)控實驗及土環(huán)境-空氣環(huán)境耦合環(huán)境調(diào)控等多種實驗。

2.1 展示廳空間及文物保存區(qū)域的模擬現(xiàn)場再現(xiàn)

現(xiàn)有遺址博物館大都建設(shè)在文物遺址保護區(qū)內(nèi)，博物館周圍環(huán)境的自然風(fēng)貌保存比較好，為了盡量減少人類工農(nóng)業(yè)活動對環(huán)境的影響，再現(xiàn)遺址博物館周圍的自然環(huán)境，本試驗臺建筑選址于西安交通大學(xué)曲江校區(qū)閑置的綠化用地區(qū)域。選址區(qū)的土壤的土質(zhì)條件與兵馬俑、半坡、漢陽陵等土遺址博物館中的土壤相似。整個實驗室占地面積100 m2，建筑高度為4 m，室內(nèi)坑道的設(shè)計盡可能模擬出土遺址博物館坑道的原樣，目前兵馬俑和漢陽陵博物館大部分坑道寬度在3 m左右，深度普遍在1.8 m左右，因此坑道的設(shè)計尺寸中長度、寬度以及深度分別為4 m、3 m以及1.8 m，其中長度和深度可以根據(jù)實驗需求進行擴充，同時坑底還進行了微雕土柱的制作，為后續(xù)開展土遺址本體的相關(guān)實驗提供了實驗平臺。

2.2 局部環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)

實驗平臺包含兩套局部環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)：空氣幕系統(tǒng)與毛細管輻射調(diào)控系統(tǒng)，其中空氣幕系統(tǒng)主要功能是將葬坑文物保存區(qū)與游客區(qū)進行無遮擋隔離，實現(xiàn)文物保存區(qū)環(huán)境的凈化與調(diào)控，屬于全空氣環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)，適用于外部環(huán)境調(diào)控較差的開放式遺址展示廳, 風(fēng)幕系統(tǒng)主要包括空氣源熱泵,空氣處理系統(tǒng)(空調(diào)機箱)，射流風(fēng)口及回風(fēng)口等；而毛細管輻射調(diào)控系統(tǒng)主要是通過輻射傳熱方式對文物保存局部區(qū)域進行換熱調(diào)控，屬于全水空調(diào)系統(tǒng)，具有擾動小，運行能耗低，換熱均勻等優(yōu)點，適用于外部環(huán)境相對潔凈的遺址博物館展示廳,毛細管空調(diào)系統(tǒng)的組成主要包括有空氣源熱泵，敷設(shè)在坑道內(nèi)壁的毛細管網(wǎng)，水箱及供回水水泵等。實驗室內(nèi)外實體圖及環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)流程如圖2所示。

(a) 實驗室外觀圖

2.3 數(shù)據(jù)監(jiān)測及測點分布

文物保存區(qū)局部環(huán)境的溫濕度分布及空氣流動情況與遺址文物的土壤-空氣耦合保存環(huán)境平衡的參數(shù)是評估環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)性能的重要指標。實驗系統(tǒng)監(jiān)測的參數(shù)包括葬坑內(nèi)外空氣環(huán)境的溫濕度、坑內(nèi)空氣流動的速度、空氣幕送風(fēng)口風(fēng)速的均勻特性等。圖3所示為實驗中數(shù)據(jù)監(jiān)測點的分布情況。圖中T1～T5表示葬坑內(nèi)空氣溫濕度監(jiān)測點沿葬坑中心線垂直分布，T1～T5距離坑底的距離分別為0.2、0.7、1.3、1.9和2.6 m，其中T4測量點處于文物保存區(qū)與游客區(qū)域的邊界層，T5位于邊界層上方0.6 m處，用于獲得游客區(qū)域的溫濕度數(shù)據(jù)；Ts和Tr分別表示土壤環(huán)境和遺址文物本體的溫度監(jiān)測點；TaV處利用微風(fēng)速儀監(jiān)測文物保存區(qū)的空氣流動速度，實驗中各監(jiān)測點環(huán)境數(shù)據(jù)每隔2 min采集一次，所用儀器及其精度如表1所示。

圖3 實驗監(jiān)測點布置圖

監(jiān)測點測量參數(shù)測量儀器精確度T1-T5空氣溫度與相對濕度TR-72Ui溫濕度記錄儀±0.3 ℃,±5%RHTaV空氣微風(fēng)速Swema 03 空氣速度傳感器±0.03 m/s室外空氣溫度與相對濕度TR-72Ui溫濕度記錄儀±0.3 ℃,±5%RH

2.4 實驗流程及可開展的實驗項目

實驗中的風(fēng)幕系統(tǒng)是將自控技術(shù)與空調(diào)設(shè)計相結(jié)合的新型風(fēng)幕系統(tǒng)，比普通風(fēng)幕系統(tǒng)要求要高，流程也更為復(fù)雜。整個系統(tǒng)的運行起點是變頻風(fēng)機，變頻風(fēng)機啟動后推動空氣在管道中運行，進入冷熱交換器，系統(tǒng)可根據(jù)溫度傳感器的數(shù)據(jù)反饋判定冷熱交換器是否進行冷熱交換?？觾?nèi)的溫度高于設(shè)定溫度時，啟動室外空氣源熱泵將空氣處理系統(tǒng)的冷凍水溫度降低到設(shè)定值，水箱中的水供給冷熱交換器進行風(fēng)幕氣體冷量的交換，當坑內(nèi)溫度低于設(shè)定溫度時則不進行冷量交換。系統(tǒng)根據(jù)濕度傳感器的反饋數(shù)據(jù)判定加濕器是否開啟，當坑內(nèi)濕度低于設(shè)定濕度時，啟動加濕器對流入空氣進行加濕，反之則不啟動加濕器，直接形成風(fēng)幕。最后風(fēng)幕經(jīng)回風(fēng)口回收進入回風(fēng)風(fēng)道，進行循環(huán)送風(fēng)。

毛細管系統(tǒng)控制主要通過室外機對蓄熱水箱中水溫的控制來調(diào)控毛細管的溫度，再利用毛細管終端來調(diào)控局部區(qū)域的溫度。毛細管系統(tǒng)室外部分控制流程為：室外機開啟后對蓄熱水箱的水溫進行判定，水溫高于設(shè)定溫度時，室外機將蓄熱水箱中的循環(huán)水進行冷卻，冷卻達到目標溫度后，室外機停止工作，當水箱溫度超過設(shè)定值時，室外機將再次運行進行冷卻。水流進入毛細管后開始對局部空間的溫度進行調(diào)控，當坑內(nèi)溫度達到設(shè)定值時，控制室內(nèi)循環(huán)的水泵關(guān)閉，當溫度回升超過設(shè)定值時，水泵將重新開啟，繼續(xù)控制局部空間溫度。

3 實驗效果分析

3.1 空氣幕隔離調(diào)控實驗

空氣幕隔離調(diào)控實驗主要目的是評價空氣幕系統(tǒng)單獨運行時的情況，包括空氣幕的穩(wěn)定性和隔離環(huán)境效果，選擇空氣溫度、相對濕度和坑內(nèi)微風(fēng)速為評價指標。

3.1.1 空氣幕風(fēng)口送風(fēng)特性研究

適宜的送風(fēng)條件與文物保存區(qū)域的幾何結(jié)構(gòu)有關(guān)，一般文物保存區(qū)域邊長尺寸往往較大，這要求空氣幕送風(fēng)口也應(yīng)具有相近的長度，因此風(fēng)幕出口送風(fēng)速度與風(fēng)機頻率之間的關(guān)系以及風(fēng)口送風(fēng)速度的均勻性是控制隔離空氣幕運行特性與實現(xiàn)空氣幕隔離效果的重要因素。圖4所示為空氣幕系統(tǒng)的送風(fēng)口平均風(fēng)速與風(fēng)機頻率之間的關(guān)系。實驗過程中使用轉(zhuǎn)輪風(fēng)速儀直接測量送風(fēng)口的平均風(fēng)速，風(fēng)機頻率從10 Hz開始上調(diào)，每隔5 Hz作為一個工況，標定至變頻風(fēng)機的最大頻率50 Hz，由圖4可以看出，平均風(fēng)速與風(fēng)機頻率之間基本呈線性相關(guān)，這為系統(tǒng)送風(fēng)速度的調(diào)控與控制提供實驗基礎(chǔ)。

圖4 隔離空氣幕系統(tǒng)送風(fēng)速度與風(fēng)機頻率關(guān)系

由于遺址博物館的葬坑在長度方向上尺度都比較大，因此空氣幕送風(fēng)口在長度方向的風(fēng)速均勻性是影響系統(tǒng)隔離性能的重要指標。本文選擇空氣幕在變頻風(fēng)機頻率為15、25和45 Hz時出口處的風(fēng)速為研究對象，在4 m長的風(fēng)幕出口處間隔0.4 m布置風(fēng)速監(jiān)測點，測得的風(fēng)幕出口處的速度分布圖如圖5所示。雖然同一頻率下，不同監(jiān)測點的出風(fēng)口風(fēng)速有一定差異，但頻率為15、25、45 Hz時對應(yīng)風(fēng)速的平均相對誤差值僅為4.17%、5.56%和5.24%，說明出口風(fēng)速的均勻性良好。

圖5 不同頻率監(jiān)測點風(fēng)速分布圖

3.1.2 空間溫濕度分布特性

文物保存區(qū)域的溫濕度分布情況是衡量文物保存環(huán)境適宜性的重要指標。本文選擇空氣幕系統(tǒng)關(guān)閉時的自然狀態(tài)與空氣幕系統(tǒng)在風(fēng)機頻率為15Hz時的工作狀態(tài)為研究對象，實驗展廳內(nèi)的溫度分布如圖6所示，其中圖6(a)、(b)為空氣幕系統(tǒng)關(guān)閉時，坑內(nèi)外空氣環(huán)境的一天內(nèi)溫濕度變化圖，可以發(fā)現(xiàn)空氣的溫度和相對濕度在白天都有明顯的波動，T1～T5處溫度的波動范圍分別為3.3、4.5、7.2、10.4和12.3 ℃，這些值都遠大于室內(nèi)博物館文物保存允許的溫度變化范圍(≤1.5 ℃)。因為溫濕度的明顯波動主要發(fā)生在白天，所以空氣幕在夜間運行的主要功能是防止污染物和微塵進入葬坑，而白天不僅要防止污染物的影響，還要能調(diào)節(jié)葬坑內(nèi)的溫濕度使其處于較為穩(wěn)定的狀態(tài)。圖6中(c)、(d)展示了當空氣幕系統(tǒng)開啟時，葬坑內(nèi)外空氣溫度和相對濕度在白天的變化情況。圖6(c)中相對于坑外溫度的變化，坑內(nèi)的變化范圍要小，且從空氣幕向坑底，波動趨勢越來越小，靠近坑底的文物保存區(qū)域溫差變化在1.5 ℃以內(nèi)；圖6(d)中坑內(nèi)相對濕度的變化范圍要明顯小于坑外的相對濕度變化，坑內(nèi)區(qū)域越靠近坑底相對濕度的波動變化就越小，尤其是坑底文物的保存區(qū)域相對濕度幾乎不變化。因此，該空氣幕系統(tǒng)可以較好的隔絕葬坑內(nèi)外空氣環(huán)境，減輕坑外環(huán)境對坑內(nèi)環(huán)境的影響。

(a) 系統(tǒng)關(guān)閉時溫度分布

(b) 系統(tǒng)關(guān)閉時相對濕度分布

(c) 系統(tǒng)開啟時溫度分布

(d) 系統(tǒng)開啟時相對濕度分布

圖6 葬坑空間溫濕度分布圖

文物保存區(qū)空氣運動會影響土環(huán)境與空氣環(huán)境之間的熱量和水分的速度，當空氣運動越明顯，風(fēng)速越高，土遺址失水速度就越快[15-16]，目前并沒有專門針對遺址文物保存環(huán)境風(fēng)速限制值得相關(guān)標準，如果參照陳列式博物館的研究結(jié)果，文物保存區(qū)風(fēng)速應(yīng)該控制在0.15 m/s以內(nèi)[17]。傳統(tǒng)的大空間博物館空調(diào)系統(tǒng)，為了實現(xiàn)送風(fēng)氣體與館內(nèi)空氣的充分混合，送風(fēng)口的送風(fēng)速度很大，這會導(dǎo)致館內(nèi)空氣的劇烈流動，從而加速土遺址的失水干裂過程。因此，文物保存區(qū)的空氣流速也是衡量送風(fēng)式環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)的重要指標。空氣幕系統(tǒng)在單獨運行和關(guān)閉時坑底文物區(qū)微風(fēng)速的變化情況如圖7所示，兩種工況下葬坑內(nèi)風(fēng)速都很小，即便是在空氣幕系統(tǒng)開啟的情況下，文物保護區(qū)內(nèi)的平均風(fēng)速都在6 mm/s以下，符合相關(guān)文獻給出的推薦值(≤0.15 m/s)。說明空氣幕系統(tǒng)并沒有引起葬坑內(nèi)空氣的劇烈流動，這有利于減少土壤-空氣界面水分和熱量的遷移，從而起到保護遺址文物的作用。

3.2 文物保存局部區(qū)域毛細管輻射調(diào)控實驗

3.2.1 空間溫濕度分布

圖8所示為毛細管輻射調(diào)控系統(tǒng)在關(guān)閉和開啟工況下實驗展廳環(huán)境的溫濕度分布。在毛細管輻射系統(tǒng)停止運行，整個空間處于自然通風(fēng)時，文物區(qū)內(nèi)兩個測點的平均溫度(T1、T2)分別為25.5、26.5 ℃，并且在環(huán)境溫度變化的影響下，文物區(qū)溫度受室外環(huán)境影響比較明顯，呈上升趨勢，溫度晝夜波動幅度超過3.5 ℃，無法滿足遺址溫度保存所要求的“穩(wěn)定、均勻”環(huán)境。當毛細管輻射冷卻系統(tǒng)開啟后，文物區(qū)測點的平均溫度降低至21.4 ℃和21.9 ℃，與土壤環(huán)境的平均溫度時分接近，并且溫度晝夜波動值縮小為1.6 ℃，表明毛細管輻射系統(tǒng)可以有效地實現(xiàn)文物保存土壤環(huán)境和空氣環(huán)境之間溫度的平衡。此外，在兩個工況下游客區(qū)溫度(T5)溫度一直存在較大的波動，基本不受毛細管輻射系統(tǒng)的影響，說明利用輻射冷卻系統(tǒng)達到了對葬坑內(nèi)局部區(qū)域進行溫度調(diào)控目的。

(a) 空氣幕系統(tǒng)關(guān)閉工況微風(fēng)速分布

(b) 空氣幕系統(tǒng)運行工況微風(fēng)速分布

圖7 坑底文物區(qū)微風(fēng)速分布圖

(a) 毛細管系統(tǒng)關(guān)閉工況溫度分布

(b) 毛細管系統(tǒng)關(guān)閉工況相對濕度分布

(c) 毛細管系統(tǒng)開啟工況溫度分布

(d) 毛細管系統(tǒng)開啟工況相對濕度分布

圖8 葬坑空間溫濕度分布圖

維持文物保存區(qū)的高相對濕度可以減少土遺址水分蒸發(fā)速度，防止土遺址干裂病害的發(fā)生，由于文物保存區(qū)的溫度通常要低于大空間建筑內(nèi)游客區(qū)的溫度，并且潮濕土環(huán)境水分蒸發(fā)會產(chǎn)生氣態(tài)水分，因此從圖8(b)和(d)可以看出，無論系統(tǒng)關(guān)閉還是開啟，文物區(qū)測點的相對濕度都維持很高，甚至接近接近飽和，達到100%，表明毛細管輻射調(diào)控系統(tǒng)在維持遺址文物保存區(qū)溫度分布穩(wěn)定的同時，并沒有影響相對濕度的分布。

因文物保存區(qū)域的毛細管輻射調(diào)控系統(tǒng)導(dǎo)致的葬坑內(nèi)空氣流動十分微弱，所以該實驗不對坑內(nèi)微風(fēng)速變化情況進行監(jiān)測。

3.2.2 不同環(huán)境介質(zhì)溫度分布對比

遺址文物出土后依附于原位環(huán)境保存與展出的方式，有利于維持文物的歷史原貌，但同時會導(dǎo)致文物的保存環(huán)境包括土壤與空氣兩種環(huán)境介質(zhì)。由土環(huán)境與空氣環(huán)境之間的溫差所所導(dǎo)致的水分與能量遷移，是造成文物本體發(fā)生干裂、鹽析病害的重要原因。因此對遺址文物保存環(huán)境進行調(diào)控的一個重要目標是要減少土環(huán)境與空氣環(huán)境之間的溫差，實現(xiàn)耦合環(huán)境的平衡。圖9所示為毛細管輻射系統(tǒng)關(guān)閉和開啟兩個工況下，土環(huán)境(Ts)與空氣環(huán)境(T1)的溫度分布情況，由圖9可以看出，當毛細管輻射系統(tǒng)關(guān)閉時(圖9(a))，兩種環(huán)境之間存在較大的溫差，平均溫差達2.1 ℃；而當毛細管系統(tǒng)開啟時(圖9(b))，兩個環(huán)境介質(zhì)之間的溫度基本保持相同，平均溫差降低到0.3 ℃，這表明通過毛細管系統(tǒng)輻射的調(diào)控，使得大氣溫度和土壤溫度基本達到了平衡。

(a) 毛細管系統(tǒng)關(guān)閉工況

(b) 毛細管系統(tǒng)開啟工況

圖9 遺址文物土壤-空氣耦合環(huán)境溫度分布圖

4 結(jié) 語

本文依據(jù)我國遺址博物館文物保存環(huán)境調(diào)控的需求，開發(fā)了一個環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)實驗平臺，該實驗平臺可以完全模擬遺址博物館的土壤與空氣環(huán)境，滿足各種環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)的開發(fā)與測試，為遺址文物保護的環(huán)境測評提供了實驗基礎(chǔ)，解決了在真實遺址博物館中無法直接進行實驗驗證的局限性問題，為遺址文物保護提供了一個合理完善的實驗研究條件，使得很多文物保護方法得以實現(xiàn)。

基于該實驗平臺對空氣幕系統(tǒng)和毛細管輻射調(diào)控系統(tǒng)兩種文物保存局部環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)進行了實驗研究，結(jié)果表明：①空氣幕系統(tǒng)可以成功將文物保存區(qū)域從大空間展廳的環(huán)境中隔離出來，在葬坑內(nèi)部形成一個相對獨立的空間，同時又不影響游客對文物的觀賞，該系統(tǒng)對我們研究隔離環(huán)境污染及環(huán)境溫濕度波動對文物的影響具有重要實用價值；②毛細管輻射系統(tǒng)可以實現(xiàn)對文物保存局部區(qū)域的獨立調(diào)控，使文物保存區(qū)局部環(huán)境溫濕度處于一個均勻穩(wěn)定的狀態(tài)，符合文物保存對環(huán)境的要求。