III. Preventivní konzervace parametry prostředí – teplota a relativní vlhkost vzduchu Ing. Alena Selucká Teplota - definice •V obecném významu teplota určuje, jak horké nebo chladné materiály jsou - teplota vyjadřuje pohyb molekul v materiálu. –Se vzrůstající teplotou se pohyb molekul zvyšuje – materiál se roztahuje; s klesající teplotou se jejich pohyb zmenšuje a materiál se zkracuje. •Teplota (t) se měří ve stupních Celsia (°C), v USA a VB ve stupních Fahrenheita (°F); ve fyzice se používá jednotka Kelvin (K). • teplo_radiator.jpg Vliv teploty vzduchu •Rychlost chemických reakcí se zvyšuje s teplotou – urychlení degradačních mechanismů. –Každé navýšení teploty o 10°C zdvojnásobí rychlost většiny chemických reakcí •Teplota vždy souvisí s relativní vlhkostí (RV) – pokud se mění T, mění se i RV – viz. dále Mollierův diagram; změna o + 1 °C znamená pokles RV o zhruba 3 % - platí i obráceně. •Rozměrové změny vlivem různé teplotní roztažnosti materiálů •Křehnutí materiálů, mrazové trhání, změny struktury při nízké teplotě •Biologická aktivita se zvyšuje se vzrůstající teplotou. • • • Horní a spodní limity teploty •Hodnota teploty by neměla přesáhnout zejména horní nebo spodní limit, který může způsobit nevratné chemické nebo fyzikální změny materialů: •Za nebezpečnou horní hranici se považuji teploty nad 30 °C –Magnetická média (např. video pásky, diskety) přestávají být funkční, nitrát celulózy žloutne, rozpadá se; tištěný fotografický materiál bledne (i v tmavém prostředí), acetátové filmy (označ. safety film) podléhá zvýšené autodegradaci; guma a polyuretanové pěny křehnou, slepují se; –Kyselý papír (např. novinový papír, knihy s nízkou kvalitou papíru) žloutne, přírodní materiály (textil, useň) okyselené polutanty se zeslabují a mohou se rozpadat. •Každý pokles teploty o 5°C zhruba zdvojnásobuje životnost těchto materiálů (acetátové filmy: při 21°C a RV 60 % životnost 30 let; při 13°C a RV 30 % životnost 300 let). •Velmi poškozené celuloidové filmy se mohou samovznítit při teplotě nad 38 °C! –Měknutí vosků a pryskyřic (např. parafinový vosk 44 – 65°C, včelí vosk 60 °C, karnaubský vosk 80 °C) –Při teplotě nad 4°C začínají být aktivní plísně, nad 10 °C hmyz • – – • • • – 10.gif vinegar_syndrome.jpg Acetátové filmy (acetylcelulóza) CTA bezpečná podložka poč. 20. Stol. – podléhají autodegradaci, hydrolýzou se uvolňuje kyselina octová – film se vlní, uvolňuje se kyselý zápach (octový syndrom), film ztrácí pružnost, odlupuje se emulze. Fotografický materiál bledne i v tmavém prostředí (bez přístupu světla) – spontánní rozklad chemických látek Kyselý papír – žloutne, fotooxidace ligninu (změna optických vlASTNOSTÍ) Mezní hodnota teploty 30 °C odpovida velkemu exponencialnimu narůstu rychlosti většiny chemickych reakci poškozovani materialů. Z hlediska konzervatorske praxe by se proto teplota prostředi měla pohybovat raději do 25 °C. Horní a spodní limity teploty •Hodnota teploty by neměla přesáhnout zejména horní nebo spodní limit, který může způsobit nevratné chemické nebo fyzikální změny materialů: •Za nebezpečnou spodní hranici se považuji teploty pod 5 °C: –Zejména polymerní materiály (moderní barvy a nátěry) tuhnou a křehnou, např. akrylové barvy křehnou při teplotě pod 5 °C, tyto předměty jsou velice citlivé pro manipulaci (např. nechráněný transport v zimním období může být pro akrylovou malbu nebezpečný!) –Cínové předměty by neměly být dlouhodobě vystavovány teplotě pod 13 °C (pod touto teplotou dochází k fázové přeměně β-Sn α-Sn, tj. cínovému moru) –Při teplotě pod bod mrazu hrozí zamrzání vody např. v dutinách, pórech materiálů. • •Pozn.: Nicméně mnoho muzejních sbírkových předmětů •např. (např. sbírky z textilu, usně, kožešin) •snášejí extrémně nízké teploty -30 až -40°C •(vymrazování škodlivého hmyzu) Obr.2 Cínová křtitelnice poškozená cínovým morem.JPG Cínový mor na křtitelnici, foto I. Eisler POZOR: Obecně je ale nutné zdůraznit, že chladnějši prostředi je preferovano pro zajištěni stability většiny materialů. V připadě citlivych materialů (např. barevne filmy na acetatove podložce) jsou dokonce vyžadovany podminky s teplotou pod bodem mrazu! Nízkou teplotou zmrazením jsou stabilizovány rovněž některé organické materiály zasažené vodou (po povodních byly papírové záznamy a fotografie zmrazeny při – 20 °C kvůli eliminaci rozvoje plísní) Pozn.: Vlastnosti polymerů jsou tedy podobně jako jiné materiály závislé na teplotě. V určité oblasti teplot se ale tyto změny zrychlují a mohou se měnit dokonce skokem. Takové oblasti se nazývají přechodovými teplotami a v závislosti na teplotě se polymer může nacházet ve stavu sklovitém, kaučukovitém nebo kapalném. U termoplastů (PE, PP, PVC) jsou charakteristickými přechodovými teplotami teplota skelného přechodu (T[g]), označována také jako teplota zeskelnění a teplota viskózního toku (T[f]). Pod teplotou skelného přechodu se termoplast nachází ve sklovitém stavu, nad ní ve stavu kaučukovitém. Pod teplotou skelného přechodu je polymer tvrdý a křehký a má vysoký modul pružnosti. Cínový mor – nejedná se o korozní děj, ale o fázovou změnu ve struktuře materiálu – tedy o změnu krystalografické mřížky. Toto poškození se může projevit u čistého cínu, při velmi nízkých teplotách pod – 30 °C; slitiny cínu s olovem (např. cínové nádobí) nejsou na toto poškození tak náchylné (olovo blokuje fázovou přeměnu). Výkyvy teploty •V praxi jsou nejvíce poškozující náhlé výkyvy teploty (pro nejcitlivější materiály se považují nebezpečné změny +/- 2 (popř. +/- 4) °C během 24 hod.): –Náhlé změny teploty jsou nebezpečné zejména pro předměty zhotovene z vice druhů materiaů (kombinované), s různou tepelnou roztažnosti. Příkladem je barevna vrstva obrazů obsahující různou skladbu organických a anorganických pigmentů a pojiv. Obdobně jsou citlivé i smaltované kovové povrchy nebo zrcadla (zhotovené kombinaci skla a kovu). Tyto materiály se vlivem rychlých změn teploty stávají velice křehkými pro transport a manipulaci •Postupna změna teplot v důsledku sezonní změny klimatu, může byt považovaná za přijatelnou, pokud se vyskytuje v průběhu jednoho měsíce nebo vice. •Velké změny teplot v prostoru, kde jsou umístěny předměty, mohou byt způsobeny také jejich nevhodnou pozici vedle vnějši stěny, na podlaze bez dostatečného prostoru pro cirkulaci vzduchu, umístěním v blízkosti topidel, klimatizačních zařízeni nebo větracích otvorů nebo na přímém slunečním světle. • krakely-staré_0034.jpg Poškozená vrstva malby obrazu vlivem výkyvů T a RV, foto I. Fogaš Závěsné obrazy jsou typickými představiteli kombinovaných materiálů – barvená vrstva je tvořena anorganickými pigmenty – nebo org. Barvivy, které jsou rozmíchané v pojivu. (olejomalba, tempera, kvaš, akrylátová barva. . Jednotlivé složky barevné vrstvy mají rozdílnou tepelnou roztažnost – vyvolává rozměrové změny, pnutí, odpadávání barvy. Příčiny nesprávné teploty •Sluneční světlo –teplota povrchu materiálů obrácených vůči přímému světlu může dosáhnout 40 – 75 °C (i vyšších hodnot v uzavřených vitrínách); většina vitrín je z materiálů (sklo, ocel), které mají špatnou tepelnou izolaci. • Umělé osvětlení –zejména žárovky, některé halogenové lampy (vysoký podíl IČ záření) •Budovy a jejich systém regulace klimatu –Lokální zdroje tepla, ventilátory, chladné stěny a podlahy ... (platí zejména v prostorách s nízkou cirkulací vzduchu) •Transport předmětů –V letních měsících může být teplota uvnitř dopravních prostředků mnohem vyšší než venkovní, v zimě může teplota klesnout na nízkou hodnotu – nebezpečné zejména pro obrazy. Opatření pro regulaci nesprávné teploty •Nevystavovat předměty přímému slunečnímu záření. •Správná teplota by měla být udržována zejména kvalitní izolací něž vytápěním a ochlazováním. •Depozitáře by měly být pouze temperovány a ne vytápěny. •Předměty umisťovat alespoň 10 cm od obvodových stěn, chladných podlah. •Přesun předmětů přizpůsobit aktuálním klimatickým podmínkám, provádět v ochranných obalech a klimastabilních bednách. Vlhkost vzduchu •Vlhkost vzduchu je základní meteorologický prvek popisující množství vodní páry ve vzduchu. –Zdroje vlhkosti ve vzduchu •Déšť, vodní zdroje •Vlhká půda •Vlhké zdi •Lidské tělo (člověk v klidu vyprodukuje cca 50 g vodní páry za hodinu) •Organické materiály (rostliny) •Uklízecí práce •Kondenzace vody – – voda - kapalina voda - pára vypařování kondenzace Skupenství vody Charakteristiky vlhkosti –Rosný bod (teplota rosného bodu) je teplota, při které je vzduch maximálně nasycen vodními parami (S – stav nasycení, RV 100 %). Pokud teplota klesne pod tento bod, nastává kondenzace. •Při teplotě 30°C obsahuje vzduch max. S = 31 g/m3 vodní páry; při 20°C max. 18 g/m3; při 10°C max. 10 g/m3; při 5°C max. 7 g/m3 • Jestliže se m3 nasyceného vzduchu při teplotě 30 °C ochladí na 20 °C, zkondenzuje 13 g vody (31 - 18 = 13 g) • • kapky_na_skle_0150.jpg Příkladem je orosení sklenky studeného vína v letních měsících (teplý vzduch se na povrchu chladné sklenky ochladí a přebytečná vodní pára zkondenzuje) Čím vyšší je teplota vzduchu, tím je potřeba většího množství vodní páry k jeho nasycení a naopak čím je vzduch chladnější, tím je potřeba menšího množství vodní páry k jeho nasycení. Charakteristiky vlhkosti –Absolutní vlhkost (AV) - udává hmotnost vodní páry obsažené v jednotce objemu vzduchu (g/m3) (vzduch není vždy nasycen, ale obsahuje určité množství vodní páry). •Příklad: Vitrína o objemu m3 obsahuje při 30°C 10 g vodní páry, ochlazená na 20 °C obsahuje stále 10 g vodní páry, stejně tak při 10°C. Pokud dojde ale k ochlazení na 5 °C, bude vitrína obsahovat 7 g vodní páry a 3g zkondenzované vody (max. množství vodní páry obsažené ve vzduchu při 5°C je 7 g/m3). • • C:\Alena II\PK\RV-T\relativehumidityball.gif RV 100 % RV 55 % RV 33 % AV 10 g AV 10 g AV 10 g Teplejší vzduch pojme větší množství vodní páry než chladný objem vzduchu max. 31 g/m3 max. 18 g/m3 max. 10 g/m3 Všimněte si, při změně teploty se absolutní vlhkost nemění, ale mění se relativní vlhkost. Relativní vlhkost vzduchu Relativní vlhkost (RV), poměrná vlhkost - je mírou nasycení vzduchu vodní parou. Udává se v procentech a patří k nejčastěji používaným charakteristikám vlhkosti vzduchu. AV RV = . 100 [%] S (absolutní vlhkost/obsah vodní páry při nasycení ) . 100 [%] Měrná vlhkost: Pro praxi je výhodnější vztahovat hmotnost vodní páry na hmotnost suchého vzduchu, protože ta zůstává při změně vlhkosti konstantní. Tato veličina je bezrozměrná. [kg/kg] Relativní vlhkost •Relativní vlhkost je vždy závislá na teplotě. V uzavřeném systému pokud teplota stoupá, RV klesá; opačně se snižující se teplotou roste RV. –Při teplotě 30°C má vitrína o objemu m3 obsahující 10 g vodní páry RV = (10 / 31) . 100 = 33 % –Při teplotě 20°C má tato vitrína RV = (10 / 18) . 100 = 55 % –Při 10 °C je RV = (10/10) . 100 = 100 % –Při 5 °C je RV 100 % (+ kondenzace 3 g vody) •Jak udržet konstantní RV při měnící se teplotě? –Přidávat do systému vodu při zvyšování teploty; odebírat vodu ze systému při snižování teploty. C:\Alena II\PK\RV-T\relativehumidityball.gif RV 100 % RV 55 % RV 33 % Pokud chceme udržet konstantní relativní vlhkost při změně okolní teploty v uzavřené vitríně, musíme měnit absolutní vlhkost (tj. přidávat nebo odebírat vodní páru z daného objemu vzduchu) Psychrometrický diagram hygrometrický graf1 Příklad: Větrání v jarních teplých měsících (např. bod A: T 20°C, RV 50 %) v nevytápěných objektech – teplý venkovní vzduch se v blízkosti chladných stěn ochladí (např. na 10 °C), vzroste RV na 100 % a přebytečná vodní pára zkondenzuje – stěny se orosí. Vzájemnou závislost mezi RV, AV a teplotu udává psychrometrický diagram (popř. převrácený Mollierův diagram). A Na obrázku je zjednodušený převrácený psychrometrický diagram tzv. Mollierův graf . Na ose x je teplota, na ose y absolutní vlhkost a jendoltivé křivky představují hodnoty relativní vlhkosti od 100 % (stav nasycení) až po 10 % a případně méně. Z diagramu je patrná závislost obsahu vodní páry (AV) ve vzduchu na teplotě a RV. Příklad: Sledujme situaci vyznačenou bodem A: Teplota je 20 °C a RV 50 %. Jestliže se teplota v uzavřené místnosti ochladí na 10 °C (předpokládáme, že hodnota absolutní vlhkosti se nemění, nepřivádíme ani neodvádíme vlhkost z prostoru, odpovídá tedy cca 8,5 g/m3), dojde k navýšení RV na 100 % (pohybujeme se ve směru zelené křivky na ose x, až protneme teplotu 10 °C, tomu odpovídá křivka 100 % RV). Psychrometrický diagram hygrometrický graf1 Příklad: Změna RV vlivem denního vypínání a zapínání topení – expozice je vytápěna na 20°C (v m3 je 8,5 g vodní páry tzn. RV 50 %), během večera se teplota ochladí na 15°C a RV se zvýší na 65% - tzn. denní výkyv RV je ±15 %! Vliv vlhkosti vzduchu •Hodnota RV by neměla přesáhnout zejména horní limit, který může způsobit nevratné chemické nebo fyzikální změny materiálů: –Horní limit RV nad 75 %: •růst plísní (rozklad a barevné změny usně, textilu, papíru, dřeva, malby, skla); zvýšení aktivity hmyzu –nejcitlivější jsou materiály obsahující proteiny, škrob, cukr (useň, kůže, pergamen); škrobený textil, prachem zanesený papír •koroze kovů –zejména slitiny železa a mědi obsahující chloridové soli - poškození patiny, lesklé povrchy s otisky prstů, kontakt různých kovů, slitiny Pb, Zn, Bi v přítomnosti organických kyselin • rozpad nestabilního skla –koroze skla – vznik irizujícího zakaleného povlaku, bílé šupinkovité krusty –nejvíce bývají poškozená skla z období 17. stol. a středověká skla s vysokým podílem alkalických oxidů Na2O a K2O – vymývání alkalických složek; koroze skla, devitrifikace skla (odskelnění – krystalizace skla) – • E:\Dočasné soubory\Sbírky NTM - voda 2002\měch3.JPG 01 D:\Alena-přednáška\09.JPG Obrázky: Koroze zasoleného archeologického železa (nastává ale už při nižších RV !), koroze skla, plesnivění usňového měchu. RV nad 75 % •mechanické změny –bobtnání želatinových vrstev – nebezpečí slepení filmů a fotografických záznamů –poškození dýhovaných vrstev na nábytku, bobtnání dřeva •chemické poškození (např. kyselá hydrolýza, nestabilita barviv, zbytků chemikálií) –zkřehnutí, hnědnutí kyselého papíru (zejména novější méně kvalitní papír) –zkroucení acetátových filmů, odpadávání obrazové vrstvy –poškození magnetických záznamů (video, audio, data, diskety) •kondenzace vody na povrchu předmětů při poklesu teploty • kresba, Řím, ICCROM.jpg E:\SaOSF\pro Alenu\JPG\PA180028.JPG deformace dřeva, poškozená dýhovaná vrstva, šicí stroj po povodních,, 2002 Krabatění kresby na papíře, ICCROM POZOR: Některé organické hygroskopické materiály (dřevo, papír, textil) mohou být dlouhodobě adaptovány na vysoké hodnoty RV nad 75 % např. interiéry hradů a zámků! Pro ně jsou tyto podmínky stabilní a optimální, není tedy vhodné nutit jim tzv. ideální klima RV okolo 50 % (případně jakékoliv změny klimatu musí probíhat za přísné aklimatizace na nové podmínky)! Vliv vlhkosti vzduchu •Hodnota RV by neměla přesáhnout zejména spodní limit, který může způsobit nevratné chemické nebo fyzikální změny materiálů: –Spodní limit RV pod 30 %: •vysušení a zkřehnutí organických materiálů –sesychání a praskání dřeva, usně, pergamenu, slonoviny, proutěných košíků apod. –sesychání papíru a lepidel •praskání a odpadávání laků, malby, fotografické emulze •výkvěty solí na povrchu porézních materiálů Výkvěty solí na keramice, zdroj: Canadian Conservation Institute The original surface of a ceramic vessel has spalled off or been lost. paper, Roma, ICCROM, 1980.jpg Poškození papíru vlivem nízké a vysoké vlhkosti (ve srovnání se střední hodnotou RV), ICCROM, 1980 POZOR: Některe anorganicke materialy jsou při nizke relativni vlhkosti pod 30 % stabilni. Přikladem jsou předměty ze slitin železa napadene aktivni chloridovou korozi, pro ktere je vhodne velmi suche prostředi s RV pod 18 %, nebo předměty ze slitin mědi poškozene nemoci bronzů, pro ktere plati optimalni podminky RV pod 50 %! Výkyvy RV •K výkyvům hodnot relativní vlhkosti by nemělo docházet takovou rychlosti a v takovém rozsahu, u kterých se předpokládá vyvolaní nepřijatelných nevratných chemických nebo fyzikálních změn materiálům, jelikož hrozí: –Objemové změny a strukturní poškození hygroskopických materiálů: •Bobtnání, praskání dřeva, odlupování polychromie, intarzií, zlacení), •Smršťování vláken (poškození tapisérií) •Poškození vrstvených materiálů - knižní vazby, fotografií, negativů, magnetických záznamů; odlupování malby –Mobilizace solí uvnitř porézních materiálů •krystalizace ( výkvěty) solí na povrchu kamene, keramiky •poškození nástěnných maleb – • – – • koroze_kamen krystalizací solí odtržená povrchová krusta na kamenné plastice, foto: I. Berger Relativní vlhkost a teplota vzduchu - mezní hodnoty Relative humidity and air temperature - limit values •U většiny materiálů dochází k jejich poškozování vlivem nesprávné relativní vlhkosti (RH), proto by hodnoty RV a T měly být obecně: •RH < 75 % •RH ˃ 30 % •Min. fluctuation RH – • – • E:\Dočasné soubory\Sbírky NTM - voda 2002\měch3.JPG PA180056.bmp C:\Alena II\Konference\Brno 2016\CH\anděl upr..tif C:\Alena II\Konference\Brno 2016\CH\krakel upr..tif koroze kovů (rez na železné desce šicího stroje) objemové změny dřeva (odlupování polychromie, intarzií …) růst plísní na usňovém měchu vznik krakel barevné vrstvy •5 °C < T < 30 °C •Min. fluctuation T • Doporučení ICOM-CC •Enviromental Guidelines, 2014 (konference v Melbourne): –Celoročně lze připustit pro většinu skupin předmětů (etnografické sbírky, textilie, apod.): RV 40 – 60 %, ± 10 % /24 hod., teplota 15 – 25 °C –Pro citlivější předměty platí přísnější nastavení: teplota 15 – 25 °C, ± 4 °C / 24 hod., RV 45 – 55 %, ± 5 % / 24 hod.: •Fluktuace parametrů musí být minimalizovány. •Některé citlivé materiály vyžadují odlišné parametry vhledem k jejich složení, struktuře, historii používání (např. barevné fotografie, zasolené kovové archeologické nálezy apod.). •Nastavení vhodných parametrů prostředí (i v rámci zápůjček) musí být konzultováno s konzervátory-restaurátory. Zdroj: 50 Years of ICOM, 2017; http://www.icom-cc.org/ul/cms/fck-uploaded/documents/ICOM-CC_50_years_FINAL_red.pdf Kategorizace muzejního prostředí dle normy ASHRAE • •V muzejní praxi byla obecně přijata americká norma ASHRAE, podle které se nastavuje klima pro uchovávání sbírek v různých typech budov. Tato norma realisticky vyhodnocuje možnosti nastavení krátkodobých a sezónních výkyvů RV a T. . ASHRAE - The American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers, Handbook 2007, Chapter 21. Výchozí hodnoty nastavení Přípustné fluktuace RV a T Rizika Kategorie prostředí Sezónní změny Krátkodobé změny T 15 – 20 °C RV 50 % (nebo historicky dlouhodobý průměr – historical climate) AA + 5 °C, -5 °C RV beze změny ± 5 %; ±2 °C Bez rizik mechanického poškození většiny předmětů A + 5 °C; -10 °C RH beze změny ± 10 %; ± 2 °C Malá rizika mechanického poškození pro vysoce citlivé materiály, bez rizik pro většinu materiálů + 10 %; - 10 % + 5 °C, - 10 °C ± 5 %; ± 2 °C B +10 % ,-10 % +10°C (pod 30°C ) ± 10 %; ± 5 °C Střední rizika mechanického poškození pro vysoce citlivé materiály, C 25 - 75 % T zřídka přes 30 °C, většinou pod 25 °C Vysoké riziko mechanického poškození pro vysoce citlivé materiály D pod 75 % Vysoké riziko plísní a rozsáhlé koroze ASHRAE - The American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers, Handbook 2007, Chapter 21. (Metodika uchovávání předmětů kulturní povahy, 2018, www.mck.technicalmuseum.cz) Muzejní standard dle ASHRAE Museum Standard -ASHRAE https://mck.technicalmuseum.cz/wp-content/uploads/2018/06/Obálka_metodika-280x400.jpg Klasifikace prostředí v muzeích, galeriích, knihovnách a archivech Výchozí hodnoty nastavení Přípustné fluktuace včetně gradientů řízeného prostoru Pozn. RV: 0 - 30 % RV nesmí přesáhnout mezní hodnotu nastavení, zpravidla 30 % Specifické podmínky pro ukládání nestabilních kovů - např. železné předměty s aktivní chloridovou korozí Výchozí hodnoty nastavení Přípustné fluktuace včetně gradientů řízeného prostoru Pozn. Chladný depozitář (Cool Storage): T 10°C, RV 30 - 50 % ± 5 % RV, T ± 2 °C černobílé filmy se stříbro-želatinovou vrstvou nebo filmy na acetátové podložce, magnetické pásky, optické disky. Depozitář s teplotou pod bodem mrazu (Cold Storage) - 20 °C, RV 40 % ± 10 % RV, T ± 2 °C barevné filmy na acetátové podložce (stabilizace octového syndromu) •AA kategorie: –Precizní kontrola, bez možných sezónních výkyvů, se stálou celoroční hodnotou T a RV, s minimální fluktuací 50 ± 5 % a 20 ± 2 °C (příp. sezónní nastavení 20 ± 5 °C) –Typ objektu: vhodná pro nepřísnější mikroklimatické požadavky, s minimálním rizikem poškozování citlivých materiálů. –Optimalizace prostředí: Takovéto podmínky však vyžadují odpovídající konstrukci budovy s kvalitní izolací a řízeným vnitřním klimatem (zahrnující ohřev, chlazení, kontrolu RV) a je energeticky nejnáročnější; • • https://www.canada.ca/content/dam/cci-icc/images/services/preventive-conservation/environmental-gui delines-museums/Image_1-eng.jpg https://www.canada.ca/content/dam/cci-icc/images/services/preventive-conservation/environmental-gui delines-museums/Image_2-eng.jpg •A kategorie (krátkodobá fluktuace RV ± 10 %, T ± 2 °C nebo sezónní fluktuace RV 40 - 60 %, T +5°C, -10 °C ) : –Dobrá kontrola prostředí, která připouští buď krátkodobé výkyvy anebo sezónní změny RV ± 10 %, ale ne obojí zároveň; vyžaduje řízení vnitřního klimatu (zahrnující ohřev, chlazení, kontrolu RV), energeticky výhodnější skupina, optimální řešení pro většinu depozitářů muzeí a galerií. –Malá rizika mechanického poškození pro vysoce citlivé materiály, bez rizik pro většinu materiálů –Typ objektu: optimální řešení pro většinu depozitářů muzeí a galerií. –Optimalizace prostředí: vyžaduje řízení vnitřního klimatu (zahrnující ohřev, chlazení, kontrolu RV), energeticky výhodnější skupina, – • https://www.canada.ca/content/dam/cci-icc/images/services/preventive-conservation/environmental-gui delines-museums/Image_3-eng.jpg https://www.canada.ca/content/dam/cci-icc/images/services/preventive-conservation/environmental-gui delines-museums/Image_4-eng.jpg •B kategorie (sezónní i krátkodobé fluktuace ± RV 10 %, T ± 5 až 10 °C) : –částečná kontrola prostředí, umožňující sezónní nastavení, s přípustnou krátkodobou fluktuací, –typ objektu: možné řešení pro střední a menší muzea a galerie, historické budovy –optimalizace prostředí: předpokládá temperování v zimním období, příp. zvlhčování; chlazení v létě, příp. odvlhčování –střední rizika mechanického poškození pro vysoce citlivé materiály, – – • Depozitář_exterier _DSC6000.JPG Depozitář TMB v Brně-Židenicích https://www.canada.ca/content/dam/cci-icc/images/services/preventive-conservation/environmental-gui delines-museums/Image_5-eng.jpg •C kategorie (RV 25 -75 %, T pod 30 °C, nejlépe pod 25 °C): –prevence rizik spojených s mezními hodnotami RV a T; –Typ objektu: historické budovy, menší muzea –Optimalizace: předpokládá se temperování v zimě, popř. vytápění řízené humidistaty (conservation heating), kontrolovanou ventilací –Vysoké riziko mechanického poškození pro vysoce citlivé materiály – – C:\Alena II\Konference\Brno 2016\CH\Dolní zámek upr..tif SZ Kunštát – Dolní zámek (projekt centrálního depozitáře NPÚ ?) •D kategorie (RV pod 75 %): –typ objektu: historické budovy, venkovská sídla, haly (sezónní využívání, bez temperování) –optimalizace: režimová opatření využívající původních stavebních a technických prvků, odstraňování běžných stavebních závad (zatékání dešťovými žlaby, do komínů bez stříšek, nefunkčnost okenních výplní apod.), nastavení režimu větrání apod. – – – DSCN1930 C:\Alena II\NAKI\depozitáře\2013\Kritéria hodnocení\Studie NAKI\Těšany\kovarna.jpg SZ Lednice,NPÚ Barokní kovárna Těšany, TMB Shrnutí •Stabilní mikroklimatické podmínky zajišťují stabilní stav uchovávaných předmětů. •Požadavky na limity RV a T musí vycházet z kategorizace předmětů dle jejich citlivosti na okolní klima (nejcitlivější materiály je vhodné ukládat odděleně ve specifických podmínkách prostředí). •Pokud je prokázáno, že předměty kulturní hodnoty jsou stabilní v daném historickém klimatu a dlouhodobě adaptovány na tyto podmínky, doporučuje se je ponechat v tomto prostředí. •Nastavení přípustných sezónních a krátkodobých výkyvů RV a T umožňuje racionálnější a energeticky výhodnější podmínky pro dlouhodobé uchovávání sbírkových předmětů. •Pro regulaci parametrů upřednostnit pasivní metody a nízkoenergetická řešení. • • • • Měřící přístroje RV/T •Kontinuální měření –Termohygrograf (± 3 %, pro kontrolu elektronických čidel a okamžité odečtení hodnot, citlivé na přenášení - ponechat na jednom místě, častější kontrola přesnosti) –Elektronické sensory - data-loggery, telemetrické systémy, apod. (± 2 %, lze častěji přenášet bez kalibrace, aklimatizovat v místnosti, nutné pravidelné snímání dat) – hygrograf2.jpg DSC_0027.JPG hygrometr Termohygrografy používají k označení změn teploty bimetalický pásek a svazek vláken, které se rozpínají a smršťují v závislosti na obsahu vlhkosti (což mění se změnou vlhkosti vzduchu), což indikuje změny vlhkosti. Tyto změny jsou přenášeny na ručičku přístroje, ktreá zapisuje hodnoty na otáčivý válec (týdenní/měsíční) Měřící přístroje RV •Jednorázová měření: –indikační papírky – impregnováno solemi kobaltu, rozsah 20 – 80 %, menší přesnost ve vlhkém prostředí, jednoduchá a levná aplikace, orientační měření (vhodné do boxů). –vlasový vlhkoměr - ± 5 %, nepřesné při 80 % ˂ RV < 40 %, citlivý na přenos, prach .., nutná častější kontrola –Elektronické hygrometry – – • • Vlasovy%20vlhkomer.jpg https://m.media-amazon.com/images/I/71PeWp0MdAL._AC_SL1500_.jpg https://cdn.shopify.com/s/files/1/0558/4712/5176/products/5177-00_1800x1800.jpg?v=1619332373 Zásady monitorování RV/T •Jak často?: kontinuálně 24 hod./den (interval snímání dat 15 - 30 min.) •Kde? Ve všech prostorách, kde jsou sbírky: –optimálně uprostřed místnosti, cca 1,5 – 1,8 m nad podlahou –vyhnout se: blízkost oken, dveří, topných těles, zvlhčovačů, vzduchotechniky, působení proměnlivého proudění, na podlaze x možné měření uvnitř regálů, skříní či sledovaných míst (chladné stěny apod.) –Neschovávat přístroje za závěsy – raději přiznat! •Nutné temperování přístroje na měřené prostředí (30 – 60 min.) •Kontrola přístrojů: dle druhu přístroje 0,5 až 1 x/rok •Kalibrace: 1 x /rok popř. za 3 roky – • Regulace RV/T •Obecně je vhodné využívat pasivních regulačních prvků: –Omezit tepelné ztráty budovy (popř. tepelné dotace v létě) – kvalitní izolace budovy ! Využívat orientaci vůči světovým stranám. –Sedlová střecha s izolovaným podkrovím –Krytá okna (žaluzie, energetické fólie) –Omezení množství lidí v místnosti –Umístění citlivých předmětů mimo dosah přímého světelného záření, oken, obvodových zdí, ventilátorů vzduchu, vstupních chodeb a prostor –Snížení teploty vytápění během zimních měsíců (lepší regulace RV) – nastavení sezónních cyklů –Ukládání předmětů v boxech, obalech, skříních … (lepší vyrovnávání výkyvů RV/T) –Důsledná kontrola RV/T pro citlivé materiály (např. textilie, některé kovy, minerály apod.) – – – Možnosti regulace RV/T •řízené vytápění (chlazení) •řízené větrání •odvlhčovací přístroje •zvlhčovací přístroje •stabilní vzduchotechnická zařízení (VZT) •klimatizační jednotky •užití sorpčních látek modifikujících RV(silikagel, molekulární síta) • • Vytápění •výhody – relativní nenáročnost na vybavení •nevýhody – vhodná spíše ke snižování úrovně RV, ekonomická zátěž –Může dojít k nebezpečnému snížení RV ve vytápěném prostoru (např. v zimních měsících v kombinaci s větráním venkovním vzduchem) •nastavit sezonní cyklus - letní (např. depozitář 18 – 20 °C) a zimní režim (16 – 18 °C) •standardní ovládání termostaty (v expozicích možnost blokovat nastavenou polohu) • Stabilní vzduchotechnická zařízení • • ●Stabilní zařízení pro úpravu vzduchu VZT (ventilátory, filtry, ohřívání a chlazení vzduchu, (ventilátory, filtry, ohřívání a chlazení vzduchu, zvlhčování/odvlhčování) – záleží na zvolené kombinaci: oOptimální kombinace – cirkulace vzduchu + zvlhčování/odvlhčování oCentrální klimatizace – stabilní klima: oVhodné pro dobře tepelně izolované objekty, bez oken oNutné garantovat dlouhodobý a spolehlivý provoz oNebezpečí výpadku – náhradní generátor popř. klimatizační jednotka • • ¡ — Ukládání předmětů do obalů •Obaly (např. PE fólie) zmírňují účinky fluktuací RV, chrání předměty před prachem, polutanty, hmyzem. –Obaly však mohou být také příčinou zvýšené RV uvnitř obalu – např. umístění zabaleného předmětu do prostředí s výrazně nižší teplotou než je uvnitř obalu (u chladných stěn, během transportu, hubení hmyzu při nízké T apod.) – hrozí kondenzace vlhkosti ! –Závisí to na objemu a hygroskopičnosti předmětu i těsnosti obalu. DSC_0057.jpg Obaly s malou propustností vzduchu – fólie Escal, bariérová fólie potahovaná zinkem Aklimatizace předmětů •Klimabedny - zhotoveny z pevného materiálu uvnitř s izolačním materiálem (ochrana proti otřesům a výkyvům RV/T): –Před zabalením (hedvábný papír, bublinková fólie) bednu nechat min. 24 hod. aklimatizovat na místě exponátu –Po příjezdu na místo – opět 24 hod. aklimatizace, po té otevřít •ČSN 961507, EN 15946: Ochrana kulturního dědictví - Zásady balení pro přepravu, účinnost: 1. 3. 2012 DSC_4750.JPG DSC_4740.JPG Sorpční materiály •Materiál adsorbující na svém povrchu vlhkost : –oxid křemíku (silikagel, Prosorb ap,) - chemicky inertní, netoxická, objemově stabilní a nekorozivní látka –zeolity – molekulární síta (hlinitokřemečitany kovů) •Jejich adsorpční kapacita je dána velikostí pórů a RV prostředí •Mají schopnost vlhkost pohlcovat i uvolňovat v závislosti na okolní RV • silcarbon.jpg Silikagem – forma oxidu křemičitého SiO2 v podobě tvrdých zrn nebo kuliček. Porézní struktura propojených dutin poskytuje vysokou povrchovou plochu (800 m2 na g – jedna lžíce silikagelu odpovídá plochou fotbalovému stadionu). Používá se pro adsorbci vodní páry na jeho povrchu (drží molekuly pomocí fyzikálních vazeb – adsorbce , chemické vlastnosti látka se nemění na rozdíl od absorbce, kdy molekuly absorbované látky vnikají do celého objemu jiné látky Sorpční materiály •Adjustace silikagelu do kazet s vyznačenou hmotností a stupněm kondicionace prosorb kazety.gif DSC_0620.JPG Prosorb – cca 1 kazeta/m3 Otázky k opakování •Jaké mechanismy poškozování vyvolává působení nevhodné teploty a relativní vlhkosti vzduchu u sbírkových předmětů? •Jaké jsou doporučené hodnoty teploty a relativní vlhkosti vzduchu pro smíšené sbírky a zvlášť citlivé materiály? •Co je to psychrometrický diagram? •Jakým způsobem můžeme udržovat stabilní hodnotu RV při ochlazování a ohřevu vnitřního prostoru? •Jaké znáte měřící přístroje pro monitoring RV a T? •Co je to silikagel a k čemu se v muzeích používá? • Literatura •Metodika uchovávání předmětů kulturní povahy, Technické muzeum v Brně, 2018; https://mck.technicalmuseum.cz/wp-content/uploads/2017/12/Metodika_WEB_final.pdf; str. 17 – 26. •Preventivní péče o předměty kulturní povahy v expozicích, depozitářích a zpřístupněných autentických interiérech, NPÚ, 2018; •Úvod do muzejní praxe – Učební texty základního kurzu Školy muzejní propedeutiky, AMG, 2010 •THOMSON, G.: The Museum Environment. Oxford 2002 •KOPECKÁ, I. a kol.: Preventivní péče o historické objekty a sbírky v nich uložené. Národní památkový ústav, Praha 2002. • • Přečtěte si ke studiu Metodiku uchovávání předmětů kulturní povahy, str. 17 – 26.