吳 榕

(上海圖書館,上海 200031)

1 溫濕度監(jiān)控的意義

藏品保存環(huán)境指的是圖書館收藏與展示各類藏品的相對封閉空間的總體,主要受到溫濕度、光輻射、污染氣體(包括顆粒物)和有害生物這四類因素的影響。 其中,溫度和濕度是影響藏品的兩個最基本的因素,當保存環(huán)境發(fā)生溫濕度異常時,很可能會導致藏品濕脹干縮、加速老化[1]甚至蟲噬霉蝕[2]。

基于預防性保護理念,圖書館應制定合理的溫濕度標準,建立運轉良好的藏品環(huán)境溫濕度監(jiān)測調控系統(tǒng),精準有效地調節(jié)溫濕度,制造相對適宜藏品的保存環(huán)境,降低有害生物風險,延緩藏品的理化性質變化和劣化。 有別于滯后的搶救性保護與修復手段,有效的溫濕度監(jiān)控可以主動減少藏品蟲霉和機械損傷風險。

監(jiān)測和調控是兩個相互關聯(lián)的過程,實現(xiàn)對保存環(huán)境溫濕度的有效控制,既離不開實時、連續(xù)的監(jiān)測系統(tǒng),也需要穩(wěn)定、有效的調控系統(tǒng)。 監(jiān)測是調控的依據(jù),應科學合理地布點,對庫房、展廳、展柜等空間的溫濕度進行即時或定期監(jiān)控,提供關于環(huán)境變化的精準反饋,據(jù)此研判調節(jié)控制所需的具體措施;調控是監(jiān)測的最終目標,利用監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)反饋,通過主動調控設備以及被動調控材料,將環(huán)境溫濕度調節(jié)控制至最佳狀態(tài)并保持穩(wěn)定。

2 溫濕度的要求

為確保圖書館各類藏品存放在安全的環(huán)境中,《JGJ38-2015 圖書館建筑設計規(guī)范》提出了明確的溫度和濕度要求。 根據(jù)該標準,不同類型的藏品保存或使用環(huán)境在不同季節(jié)時的具體溫度和濕度范圍以及波動要求均有明確規(guī)定(表1)。 季節(jié)更替導致的環(huán)境溫濕度趨勢是不可避免的,建議冬夏的溫度設定有所區(qū)別,但短時間內的溫濕度波動幅度仍然需要調控,每天日波動有限額。

表1 圖書館溫濕度要求

我國地域遼闊,是一個多氣候區(qū)域的國家。 如果外界自然氣候與藏品存放環(huán)境的溫濕度目標差距較大,圖書館要達到目標就需要投入更多的資源[3]。此時可以選擇因地制宜,結合本地實際氣候狀況和經(jīng)濟情況,參考藏品已經(jīng)適應的穩(wěn)定環(huán)境條件,采用更合理的溫濕度調控目標值,但不能超過藏品安全保存的限值[4]。

3 溫濕度監(jiān)測

準確、實時、連續(xù)的溫濕度監(jiān)測和記錄,是開展圖書館典藏環(huán)境溫濕度水平分析研究的基礎。 通過監(jiān)測設備或自動化監(jiān)測系統(tǒng)提供藏品環(huán)境條件的準確描述與記錄,以掌握環(huán)境溫濕度的實際水平并進行客觀評估,為選擇安裝溫濕度調控設備提供依據(jù)[5]。 通過監(jiān)測也可及早發(fā)現(xiàn)環(huán)境中的問題或異動,評估溫濕度調控設備運行的效率和效果,及時進行應對與調整,確保環(huán)境溫濕度的持續(xù)穩(wěn)定。 通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的科學統(tǒng)計與分析,可以對所監(jiān)測環(huán)境的溫濕度狀況進行合理、有效的評估,從中探索和研究出潛在的溫濕度變化規(guī)律,為圖書館文獻保存與保護以及典藏環(huán)境控制等方面的工作提供有益的建議。

3.1 監(jiān)測方案的實施

建立全面而有效的溫濕度監(jiān)測需要明確的計劃,包括監(jiān)測覆蓋范圍、系統(tǒng)設備選擇、數(shù)據(jù)定期采集、儀器維護校準、人員協(xié)助培訓等,同時應明確監(jiān)測負責人員,確保數(shù)據(jù)存檔有序可回溯。

安裝監(jiān)測設備時,應選擇能準確反映藏品環(huán)境溫濕度的位置,避開地面、門窗、出風口、調控設備等外部干擾。 記錄溫濕度監(jiān)測結果時,應標出測量地點、時間和測量者,并將數(shù)據(jù)整合到專用平臺。 定期維護和校準設備,保證數(shù)據(jù)準確和及時。 記錄任何可能影響溫濕度的特殊事件(如設備故障、建筑破損等),以便解釋或追溯環(huán)境異常。 監(jiān)測設備可與告警系統(tǒng)聯(lián)動,在溫濕度出現(xiàn)異常時發(fā)出警報,提醒工作人員及時采取措施。

除了依靠監(jiān)測設備,還應對與藏品環(huán)境最緊密相連的展廳或書庫的工作人員進行相關培訓,幫助工作人員更早識別出溫濕度異常的跡象,如環(huán)境悶熱、管道滴水、藏品發(fā)霉、墻壁和窗戶滲水、墻面起泡和發(fā)霉等,及時向保護部門報告,充當?shù)谝痪€的哨兵。

3.2 監(jiān)測設備的選用

溫濕度的監(jiān)測設備種類繁多,可以大致分為“快照式”和“記錄式”。

“快照式”是指工作人員記錄特定時刻的溫濕度數(shù)據(jù)(如液體溫度計、干濕球濕度計、濕度指示條、毛發(fā)濕度計、電子溫濕度計等),設備價格相對低廉,但需人工記錄數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)連續(xù)性差。

圖1 -a “快照式”溫濕度表 圖1-b 電子溫濕度計

“記錄式”是指采用連續(xù)記錄方法,捕捉溫濕度水平在一段時間內的變化(如雙金屬自記溫度計、自記毛發(fā)溫濕度計、數(shù)字溫濕度記錄儀等),設備價格較高,但節(jié)省人力,數(shù)據(jù)連續(xù)性好。

在選用溫濕度監(jiān)測設備時,要兼顧設備的性能特點、圖書館的監(jiān)測需求、人力和資金壓力等。 這涉及到設備價格、可采集的數(shù)據(jù)類型、測量的溫濕度范圍與精度、聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)導出的便捷性、設備使用與維護過程中所需的人力等。 溫濕度監(jiān)測的人工記錄數(shù)據(jù)階段將逐步被自動化、智能化替代,這是圖書館現(xiàn)代化智慧化發(fā)展的趨勢。

無論監(jiān)測設備是快照式還是記錄式,記錄數(shù)據(jù)是人工記錄還是自動化傳輸,最終的統(tǒng)計分析、數(shù)據(jù)挖掘、調控改善等仍必須依靠人工來執(zhí)行。 因此,建立完善的管理制度,調動館員的積極性和主觀能動性,才能實現(xiàn)保持保存環(huán)境溫濕度適宜、穩(wěn)定的目的。

3.2.1 快照式設備的使用

根據(jù)快照式溫濕度監(jiān)測設備的使用方式可以劃分為兩種:一種是僅依靠快照式設備,作為主要設備來進行所有的環(huán)境溫濕度監(jiān)測;另一種作為提供實地、實時查看功能的輔助手段,是整體監(jiān)測策略的補充。

快照式設備高度依賴人工,只能測量定時、定點的溫濕度情況,提供環(huán)境的粗略描述,無法測量午夜等可能出現(xiàn)極端溫濕度的時間點。 當藏品環(huán)境唯一的溫濕度監(jiān)測手段是快照式設備時,其管理人員應定時按照管理制度做好溫濕度的數(shù)據(jù)記錄,并定期將原始的溫濕度記錄數(shù)據(jù)交給保護部門或相關人員,以便進行后續(xù)的數(shù)據(jù)處理。 其工作繁雜、任務量大、統(tǒng)計不方便、效率不高、可視化程度低。

(1)確定負責人員。 一般由藏品環(huán)境的管理人員兼任記錄工作。 應提前培訓相關人員,使他們能熟練穩(wěn)定得使用溫濕度記錄設備,保證溫濕度數(shù)據(jù)的系統(tǒng)性、完整性以及準確性。

(2)確定測定的周期、信息。 建議每天三次測定,記錄日間溫濕度變化較大的點:9AM/1PM/4PM。記錄內容包括:位置、時間、溫度、相對濕度。

當快照式溫濕度監(jiān)測設備被用作現(xiàn)場實時查看溫濕度的輔助工具時,應放置在顯眼處。 雖然設備無法記錄積累數(shù)據(jù),但能直接評估該地點的溫濕度狀況。 由于設備位置的易見性與可及性,工作人員可輕易注意到溫度和濕度的變化,及時發(fā)現(xiàn)異常情況。

3.2.2 記錄式設備的使用

根據(jù)記錄式溫濕度設備的類型來區(qū)分:傳統(tǒng)的自記型設備(如圖2-a 周記儀);現(xiàn)代化的數(shù)字化設備(如圖2-b 數(shù)字溫濕度記錄儀)。

圖2 -a “記錄式”周記儀圖2-b 數(shù)字溫濕度記錄儀

圖3 折線圖

圖4 箱體圖

圖5 分析表

在監(jiān)測圖書館環(huán)境的溫度和濕度方面,記錄式設備是比快照式設備更好的選擇,因為記錄式設備可以在其運行時間內連續(xù)記錄溫度和濕度數(shù)據(jù),易于采集省時省力,提供更完整準確的溫濕度環(huán)境數(shù)據(jù)。 部分包括遠程訪問和實時警報等功能的數(shù)字記錄儀可以讓異常情況被迅速發(fā)現(xiàn)。

但傳統(tǒng)的自記型設備仍有不少局限性,以自記型設備周記儀為例,需要結合人工巡檢定期采集設備數(shù)據(jù),在時效上存在一定的滯后性,可能導致識別異常情況的延遲,無法及時有效地調控環(huán)境溫濕度。在實際工作中,自記型設備需要專門的工作人員定期巡查采集、保存數(shù)據(jù)記錄。 具體實施的收集頻率以設備的記錄周期為準(如周記儀為每周收集一次)。

無法遠程訪問的數(shù)字溫濕度記錄儀依舊需要專門的工作人員定期巡查并導出數(shù)據(jù)。 選用具有定時采集、遠程訪問、數(shù)據(jù)傳輸功能的數(shù)字溫濕度記錄儀,可以讓工作人員遠程訪問監(jiān)測即時環(huán)境,及時調整以達到遠程管理的目的;如果還搭載數(shù)據(jù)自動對比和報警功能,可以在環(huán)境溫濕度異常時自動發(fā)送警報信息至相應工作人員。 預算充足時,可以建立全面的自動監(jiān)測系統(tǒng),既保障圖書館藏品的保存安全,又減輕了人工工作量,大大提高圖書館溫濕度防護的實時性、安全性和效率。

(1)確定值班制度。 每日安排工作人員輪流監(jiān)控溫濕度監(jiān)測設備的云端。 以上圖為例,有專門的值班表,每日輪班的保護組成員需早晚各訪問一次設備云端,登記溫濕度范圍、波動情況,當日晴雨天氣,并在發(fā)現(xiàn)溫濕度異常情況時及時反饋。

(2)每月收集留檔云端上的原始數(shù)據(jù),以待后續(xù)分析處理。

3.3 上海圖書館文獻保存環(huán)境監(jiān)測體系介紹

上海圖書館致力于館藏文獻與藏品的長期保存保護,為確保館藏得到更佳的保存環(huán)境,我們一直在不斷地探索和嘗試更加先進的監(jiān)測技術和手段,以提升圖書館小微環(huán)境溫濕度監(jiān)控能力。 在工作中,我們將重點主要放在書庫環(huán)境和展廳環(huán)境上,通過多套溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)并行的方式,對館內藏品環(huán)境進行實時監(jiān)測和評估,幫助圖書館管理人員及時發(fā)現(xiàn)環(huán)境中的問題并采取相應的調整措施,避免藏品受到影響與損害。

目前,上海圖書館使用由多個數(shù)字溫濕度儀組成的溫濕度智能監(jiān)測系統(tǒng),覆蓋了部分展廳以及各類書庫。 在實際應用上,根據(jù)無線通信網(wǎng)絡類型(WiFi 與LoRa)的使用場景,采用了兩套獨立的數(shù)字溫濕度系統(tǒng)。 在布置相對空曠的展廳時,上海圖書館使用基于2.4 GHz WiFi 無線信號的溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)。 該系統(tǒng)信號穩(wěn)定,數(shù)據(jù)上傳及時,可隨時隨地多終端訪問云端,并具備超出限值的報警功能。該系統(tǒng)為展期內展廳溫濕度的調節(jié)提供科學依據(jù),在提供更舒適的參觀環(huán)境的同時,也保證了藏品在最適宜的溫濕度條件下得到展示。 而在布置密集金屬質書架、高度密集書籍及厚重墻體的書庫環(huán)境中,上圖采用的是基于LoRa 通信技術的監(jiān)測系統(tǒng)。 Lo-Ra 通信技術具有低功耗、遠距離、高容量、高抗干擾等特點,避免了數(shù)據(jù)丟失、傳輸遲滯、終端失聯(lián)等問題,確保信號傳輸?shù)目煽啃?、準確性和完整性,滿足書庫對溫濕度實時監(jiān)測的需求[6]。

此外,在東館展廳,還額外采用了智能自動監(jiān)測調濕展柜,該展柜能夠更加智能地對展柜微環(huán)境變化做出反應并自動調節(jié),同時也能夠實時監(jiān)測并記錄溫濕度數(shù)據(jù),并自動上傳至數(shù)據(jù)管理平臺,方便管理員隨時查看數(shù)據(jù),及時發(fā)現(xiàn)并解決潛在的問題。

除了現(xiàn)代化的數(shù)字監(jiān)測設備,上海圖書館也保留了傳統(tǒng)的溫濕度監(jiān)測設備作為輔助手段來完善補充。 書庫內繼續(xù)沿用傳統(tǒng)的周記儀,每周保護組專員采集記錄紙;書庫顯眼處放置指針式溫濕度儀,供書庫工作人員實時查看環(huán)境情況。

不同類型設備的組合應用,確保了能夠及時發(fā)現(xiàn)不適宜的溫濕度情況,并迅速采取適當?shù)拇胧﹣碚{節(jié)和改善藏品環(huán)境,避免不良保存環(huán)境造成的損失持續(xù)擴大。 發(fā)現(xiàn)溫濕度異常情況后,保護組及時進行應對,必要時會前往現(xiàn)場實地探查,因地因時制宜,根據(jù)不同情況擬定切實可行的調控對策。 記錄并留檔出現(xiàn)異常情況的時間地點、發(fā)生原因、應對措施等信息,用以跟蹤評估應對措施的調控效果,并整理成報告后傳達給管理層。

3.4 監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)分析是溫濕度監(jiān)測的核心環(huán)節(jié)。 溫濕度監(jiān)測的目的不僅是為了記錄數(shù)據(jù),更重要的是通過對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析,了解藏品環(huán)境狀況和變化趨勢,找出藏品環(huán)境存在的問題和隱患,提出改進措施。 因此,溫濕度監(jiān)測工作應該有專人或專門部門負責,定期收集、整理、分析和報告。

通過將數(shù)據(jù)導成電子數(shù)據(jù)并創(chuàng)建可視化圖表,識別分析溫濕度的范圍、波動、趨勢,從而更清楚地了解藏品環(huán)境的現(xiàn)狀和變化趨勢,評估現(xiàn)有藏品環(huán)境的溫濕度水平是否符合標準,是否存在超出限值或突變的現(xiàn)象,為藏品環(huán)境的調控提供科學依據(jù)。 同時,分析數(shù)據(jù)還可用于評估現(xiàn)有調控措施的有效性。通過比較措施前后的溫濕度水平,梳理其中的短板或漏洞,確保調控措施能夠隨著時間的推移不斷完善,及時改進調控方向,形成更高效的監(jiān)測與調控系統(tǒng)。

此外,分析溫濕度的長期數(shù)據(jù)、比對數(shù)據(jù)變化的趨勢走向,還能預測未來的溫濕度變化趨勢,確定在各個藏品環(huán)境溫濕度的季節(jié)周期與隱患,提前做好準備工作。 可以據(jù)此預測每年異常溫濕度的頻發(fā)時段,有助于提高蟲霉檢查效率、有效調整溫濕度調控力度,降低藏品蟲霉風險。

3.4.1 數(shù)據(jù)的導入與備份

溫濕度監(jiān)測產(chǎn)生的數(shù)據(jù)通常是以數(shù)字或圖形的形式記錄在不同的設備或載體上,如手工記錄簿、自記設備記錄紙、電子表格等。 為了方便后續(xù)對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析和報告,需要將這些原始數(shù)據(jù)導入電子數(shù)據(jù)庫中,并及時進行備份和保存,以防數(shù)據(jù)丟失或損壞[7]。 可以使用Excel、Origin 等軟件作為電子數(shù)據(jù)庫。

導入數(shù)據(jù)時,應該先對原始數(shù)據(jù)進行檢查和整理,確保數(shù)據(jù)的完整性、準確性和一致性。 同時也應整理原始數(shù)據(jù)記錄作為備份,并妥善歸檔。

3.4.2 數(shù)據(jù)的可視化

數(shù)據(jù)可視化是指將數(shù)據(jù)轉換為圖形或表格等形式來展示和傳達信息的方法,可以直觀地顯示出溫濕度的趨勢、波峰波谷、波動頻率等特征信息。 數(shù)據(jù)可視化的軟件有很多,例如origin、MATLAB、SciDAVis等。 在藏品環(huán)境監(jiān)測中,常用的數(shù)據(jù)可視化形式有折線圖、箱體圖和分析表三種,它們分別可以反映溫濕度數(shù)據(jù)的變化趨勢、分布特征和統(tǒng)計量,為藏品環(huán)境的評估和優(yōu)化提供依據(jù)。 下列三種圖表為使用SciDAVis 軟件制作的樣例,用于展示數(shù)據(jù)可視化的應用。

(1)折線圖

折線圖是一種用折線連接各個數(shù)據(jù)點來表示數(shù)據(jù)隨時間變化趨勢和波動情況的圖形。

折線圖可以按照不同的時間尺度(如日、月、季、年)來繪制,以反映變化規(guī)律。 通過折線圖,可以直觀地看出溫濕度水平是否穩(wěn)定,是否超出正常范圍或出現(xiàn)異常值,是否有明顯的升降趨勢或周期性波動。

(2)箱體圖

箱體圖是一種用矩形框和線段表示數(shù)據(jù)分布情況和離散程度的圖形,可以反映藏品環(huán)境溫濕度的分布特征。

箱體圖由五條線組成:最下線表示下線,最上線表示上限,中間線表示中位數(shù),中間矩形框下邊緣Q1 表示下四分位數(shù),中間矩形框上邊緣Q3 表示上四分位數(shù)。 通過箱體圖,可以直觀地看出溫濕度水平的分布特征,確定溫濕度情況異常時間占比和偏態(tài)尾重情況。

(3)分析表

分析表是一種用表格列出數(shù)據(jù)的各項統(tǒng)計量的方式,能夠直接給出數(shù)據(jù)的平均值、極值、標準差等統(tǒng)計評價指標。

與已有的溫濕度目標進行對比,可以判斷藏品環(huán)境是否達標。

3.4.3 數(shù)據(jù)的分析

綜合分析圖表并比排數(shù)據(jù),可以直觀地了解藏品環(huán)境,確定溫濕度的趨勢和異常情況,了解溫濕度的變化和規(guī)律,讓調控措施事半功倍。

找出所有溫度或濕度水平超出規(guī)定范圍的藏品環(huán)境,或與其他同類型環(huán)境相比出現(xiàn)了更極端的數(shù)值或更劇烈的波動的藏品環(huán)境。 調查原因,確定是否需要采取改進糾正的調控措施,提出合理建議并實施。 此外,認識并掌握圖書館的溫濕度的季度變化規(guī)律,可以提早預測異常溫濕度的爆發(fā)時間。

根據(jù)藏品環(huán)境的溫濕度水平的分析評估結果,可以確定有哪些地方存在異常情況。 為了有效地跟蹤和管理這些區(qū)域,建議建立內部表格,列出所有藏品環(huán)境,并用熒光色標注需要特別關注的地點。 表格中還應該包括監(jiān)測設備和調控設備的設置情況,以便及時調整和優(yōu)化藏品環(huán)境。

3.4.4 定期報告

建議統(tǒng)計并編制每季度的溫濕度報告并分享給相關管理人員。 報告應包括溫濕度圖表、分析結果和改進建議,以便管理人員能夠了解藏品環(huán)境的實際情況,評估溫濕度調控措施的有效性和局限性,并確定是否需要進行設備升級或其他改進。 同時,長期連續(xù)完整的監(jiān)測報告還能反映溫濕度的季節(jié)周期,預警提示工作人員,防止季節(jié)性極端天氣對藏品環(huán)境造成影響。 所有的監(jiān)測結果和分析報告都應該作為原始資料進行歸檔,以便未來進行追溯或參考。

以上海圖書館保護組為例,每年出具四份季度報告與一份年度報告。 季度報告是本季度的情況總結,并根據(jù)季末的溫濕度水平提供調控設備維護的建議;年度報告是對本年度藏品環(huán)境的詳細分析,并根據(jù)現(xiàn)有設備的有效性或局限性提出改進建議,為下一年度的工作提供支持。

4 溫濕度調控

在上海圖書館2022 年初投放的調查問卷中,調研了全國各級公共圖書館、專業(yè)圖書館在典藏環(huán)境中使用溫濕度調節(jié)設備和材料的情況,最終共回收有效答卷117 份,經(jīng)整理后得到表2。 根據(jù)表格數(shù)據(jù),大多圖書館缺乏溫濕度調控手段,與此同時有能力調控溫濕度的圖書館大多會使用多種調控材料/設備。 其中最常應用的設備為中央空調(41.03%)和恒溫恒濕機組(40. 17%),單體除濕機、空調、被動調濕材料的使用率次之。 選擇“其他”項的問卷主要采取無人工干預的自然通風方式。

表2 典藏環(huán)境使用的溫濕度調控設備/材料

圖書館保存環(huán)境的溫濕度調控是一項復雜的實踐性工作。 通常,溫濕度調控會綜合運用密閉、通風、降溫、增溫、降濕和增濕相結合的方法[8]。

如果藏品環(huán)境溫濕度異常且調控設備缺位,可以考慮安裝溫濕度調控設備。 選擇設備時,需注意設備的額定功率是否與待調節(jié)的空間大小相匹配,避免出現(xiàn)難以滿足需求或資源浪費的情況。 如果調控設備已經(jīng)到位,但依舊無法達到預期效果,可檢查設備是否出現(xiàn)故障或設置不當,及時維護調整。 如果問題仍未解決,通常是因為密閉性不佳導致設備調節(jié)效果不理想。

4.1 密閉

溫濕度控制環(huán)節(jié)中的密閉是隔溫性(冷熱交換)、氣密性(空氣流通)、防水性(防水防潮)這三者的結合。 良好的密閉性可以減少外部惡劣的溫濕度對內部的影響,保障藏品環(huán)境的溫濕度水平能在適宜條件下維持穩(wěn)定。 同時,良好的密閉性還能降低調控設備的能耗、減少因設備運行時引起的溫濕度波動。

隔熱性差的藏品環(huán)境容易流失熱量和冷量,圍護結構也容易出現(xiàn)結露現(xiàn)象,為了實現(xiàn)溫度控制,調溫設備必須長時間運行。 同樣,糟糕的氣密性與防水性都會允許室外的空氣與水分通過圖書館的縫隙和漏點(如新風系統(tǒng)和圍護結構)滲透進藏品環(huán)境中,直接造成溫濕度的異常。 改善密閉性可以通過這些方法實現(xiàn):

(1)采取適當?shù)拈T窗密封措施,盡量保持關閉狀態(tài)減少自然通風。 減少門窗數(shù)量面積并安裝密封條,升級窗戶層數(shù);入口處安裝空氣簾;設立緩沖區(qū),采用環(huán)廊的建筑形式[9]。

(2)定期檢查建筑中是否有縫隙孔洞(如管道穿刺、墻體開裂、地板起翹)等各類結構性缺陷,并及時封閉,有助于防止外部空氣的滲入導致的溫濕度波動[10]。 檢查維護圖書館的給排水系統(tǒng)管道,包括屋頂、排水溝和下水口等,解決積水或管道破損問題,防止水流入或滲入藏品環(huán)境中。

(3)為墻體、屋頂和地板等圍護結構中添加防水/隔熱材料,減少圖書館內外環(huán)境里水氣/熱量的交換。 重點檢查墻體屋頂是否存在滲漏跡象(如墻體洇水,墻皮起泡、發(fā)霉等)。

(4)為珍貴的藏品設置專用無酸裝具(可內置調濕材料),在微環(huán)境中維持更高等級密閉性。

4.2 通風

通風與密閉相反,是有計劃地通過空氣流動,促進空氣交換,以達到調節(jié)環(huán)境溫濕度的目的。 通風可以分為自然通風、機械通風和室內鼓風。

4.2.1 自然通風

在硬件設備缺失的情況下,自然通風可以將外界的相對濕度適宜的空氣引入藏品環(huán)境內來緩解內部高/低濕度壓力。 但這往往效果有限,且可能會引入有害生物和污染性氣體等外界污染物,因此對開窗通風應持謹慎態(tài)度。

以內部過高濕度的書庫為例,僅在室外的空氣質量好且溫度或濕度全部或者某一單項必須低于室內時,方可通風。

為避免通風氣流過強對藏品造成損傷,藏品環(huán)境內部應設置隔板、窗簾等措施,來控制自然氣流的流通速度和方向。 需額外注意,自然通風過程中應避免引入有害生物:只有帶紗網(wǎng)防護的門窗才能夠用以通風;禁止門窗長期敞開;通風時室內禁止開燈。

為滿足部分高濕度書庫的通風需求,同時考慮到通風過程中藏品環(huán)境安全的考慮,上海圖書館保護組曾推出過通風建議(圖6),可據(jù)此作為參考。

圖6 上海圖書館書庫自然通風時間建議

4.2.2 機械通風

機械通風通常不具備溫濕度調節(jié)功能,其開啟時機也與自然通風相同,一般是通過排氣扇、抽風機等設備將新風送入室內,以達到換氣、通風的目的[11]。 應配備吸附過濾設備,保證新風潔凈。

4.2.3 室內鼓風

在室內使用鼓風機形成空氣流,消除滯留高濕度空氣的淤積。 空氣的滯留會導致大量濕氣、灰塵、霉菌沉降在該處,也更容易誘發(fā)霉菌的爆發(fā)[12]。

使用鼓風機是消除藏品環(huán)境空氣淤積最簡單的方法,同時還能將低濕度的空氣送往調濕設備難以觸及的地方。 設置鼓風機面向墻壁,可以讓風沿著墻壁流動形成外周循環(huán)。 操作鼓風機時需要注意避免產(chǎn)生大量灰塵,也要避免鼓風直接吹向藏品造成形變。

4.3 調溫設備

中國地域遼闊,南北溫度差異大,出現(xiàn)不符合設定溫度時需要采取主動的增溫降溫措施。 建議采用能均勻、安全、方便調溫的設備如中央空調或單體空調,不過使用期間需避免管道滴漏的問題。

由于高濕危害性往往大于高溫,當相對濕度居高不下無法除濕且環(huán)境溫度仍處于適當水平時,可適當調高溫度作為降低環(huán)境相對濕度的最終手段。

4.3.1 中央空調(HVAC)

圖書館的HVAC(供熱通風與空氣調節(jié))通過管道網(wǎng)絡能一定程度調節(jié)圖書館的溫濕度。 為了維持館藏環(huán)境的溫濕度水平,HVAC 系統(tǒng)應配備加熱、冷卻和空氣循環(huán)的設備,還應監(jiān)控新風的溫濕度水平避免入庫新風干擾藏品環(huán)境,最好載有空氣過濾或凈化系統(tǒng)并有定期更換濾芯的計劃。

4.3.2 單體空調

為確保用電安全,建議將單體空調放在專門的房間里。 非常年開啟的單體空調需要一個了解溫度標準的工作人員負責啟閉與故障報修,并關注空調冷凝滴水的問題。

4.4 調濕設備

在梅雨季或夏季高濕度的地區(qū),以及冬季低濕度的情況下,僅僅依靠密閉或通風無法充分調節(jié)環(huán)境濕度。 單純的密閉/通風只能緩解外部環(huán)境濕度的影響,但無法足量調節(jié),同時個別庫房存在庫內空氣循環(huán)不佳等狀況,易造成局部相對濕度偏高現(xiàn)象。因此有必要配置濕度調控設備。 可以主動有效地調節(jié)環(huán)境濕度的調控設備可以分為三個類型:雙向調濕設備,單向除濕設備,單向加濕設備。

建議除濕壓力較大的地區(qū)每年5 月時就提前檢修已配備的調濕等設備,保障設備在夏季能正常運行。

4.4.1 恒溫恒濕機組

恒溫恒濕機組是一種昂貴的空調系統(tǒng),用于精確控制特定空間的溫濕度水平。 它類似于中央空調(HVAC),但提供更精準的溫濕度控制。 定期檢查維護,確定環(huán)境溫濕度是否達到設定值,以評估設備運行的有效性。

4.4.2 被動調濕材料

被動調濕材料通常是小體積、可重復使用的材料,如設定了濕度目標的專用調濕片,其使用途徑主要是作為輔助手段為相對密閉的藏品微環(huán)境(陳列柜或裝具)調濕。 這些材料利用可逆的吸濕或吐濕能力,將微環(huán)境的濕度維持在設定的濕度水平,并降低濕度波動。 不過如果長期放置在過于潮濕或干燥的環(huán)境中,調濕材料在吸滿或釋放完后就失去了調濕效果,需定期檢查微環(huán)境濕度決定材料更換。

4.4.3 單體除濕機

單體除濕機需要固定人員負責啟閉與報修。 如果除濕機有固定排水管道,需要注意管道漏水問題;如果除濕機需要人工倒水則有一定潑灑風險。 設備停止使用后必須完全清空水箱,確保庫內無殘存積水。

4.4.4 被動除濕材料

被動除濕材料通常是小體積、一次性的使用材料,如除濕盒、植物纖維干燥劑等商用型除濕材料,主要用于微環(huán)境除濕。 禁止直接放置在藏品上,定期檢查除濕材料,飽水后更換。

4.4.5 單體加濕器

單體除濕機需要專人負責啟閉與報修。 加濕器出風方向應遠離藏品并對準空曠處,加濕的水源必須保證潔凈且獨立于其他系統(tǒng)。 定期清洗設備,停止使用后需及時傾倒殘存積水。

5 結語

藏品環(huán)境的監(jiān)控與調控是一項長期、細致、謹慎的考驗。 本文提供了一份實用的溫濕度監(jiān)控指南,可以根據(jù)本文中對監(jiān)測和調節(jié)方法與設備的選擇、處理數(shù)據(jù)的流程、實施有效調節(jié)策略的建議等方面內容,實現(xiàn)或改善現(xiàn)有的溫濕度監(jiān)控。 一個適宜穩(wěn)定的藏品環(huán)境,能夠抑制溫濕度給藏品帶來的潛在危害,讓寶貴的國家財富和歷史的真實記錄能夠得到長久保存。