Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Andet

Klimasystemerne på museer ser ud til at være for strengt reguleret

Bernardus Swaerdecroon, 1646. Skader er synlige i lodret retning, hvor de tre træpaneler er fastgjort til hinanden. (Rijksmuseum inv. nr. SK-A-828).

Store museer har klimasystemer til at beskytte deres genstande mod at bøje eller revne. Disse systemer er sat op til begrænsede udsving i luftfugtighed, ud fra en antagelse om, at større variationer er skadelige. Denne antagelse, imidlertid, er aldrig blevet videnskabeligt underbygget. Det bad Rijksmuseum og Kulturarvsstyrelsen derfor de tekniske universiteter om at undersøge. Forskning ved TU/e ​​Ph.D. studerende Thomas Arends og Rianne Luimes har nu tilkendegivet, at større udsving er acceptable. Dette kan spare en masse energi og CO 2 . Arends og Luimes tager deres doktorgrader ved Eindhoven University of Technology henholdsvis den 12. og 17. september.

Fugt udgør en stor fare for museumsgenstande. Træ er særligt følsomt over for dette:Selv minimale fugtudsving får materialet til at udvide sig og trække sig sammen gentagne gange. Hvis de indre kræfter bliver for store, der er endda risiko for revner. Museumsgenstande, der lider heraf, omfatter bl. for eksempel, egetræspanelmalerier fra før 1600-tallet eller dørene til 1600-tallets møbler såsom skabe.

I tilfælde af panelmalerier, enhver skade er ofte resultatet af forskelle i fugtgennemtrængelighed. Lagene af maling på forsiden af ​​panelet tillader kun fugt at passere langsomt igennem. Som resultat, det meste af fugtudvekslingen sker på bagsiden af ​​panelet. Denne ujævne fordeling af fugt får panelet til at bøje. Hvis den indre spænding bliver for stor, malingslaget eller endda træet kan revne. I tilfælde af skabsdøre, pladernes fiberorientering er den mest kritiske faktor. Hvis pladerne limes sammen i forskellige retninger, påvirkning af fugt kan få den ene plade til at udvide sig eller trække sig mere sammen end den anden. Dette skaber trækspænding, som i sidste ende kan føre til revner.

Forsøgsopsætning af Thomas Arends. En egeplade (belagt på den ene side) blev fastgjort i et lille klimakammer med justerbar luftfugtighed. Nålen i toppen viste så graden af ​​bøjning, mens luftfugtigheden blev øget fra 50 procent til 90 procent i løbet af få sekunder. Kredit:Eindhoven University of Technology

Konstant fugtighed

For at forhindre sådanne skader, museer har strenge klimasystemer, der holder luftfugtigheden konstant. Den maksimale luftfugtighedsudsving for disse systemer er ofte sat til ti procent (plus eller minus 5 %). Arends:"Det tal er mere baseret på frygt end på videnskab. Hvor langt paneler bøjer sig som reaktion på visse udsving i luftfugtighed er aldrig blevet entydigt undersøgt."

Luimes og Arends blev derfor bedt af Rijksmuseum og Kulturarvsstyrelsen om videnskabeligt at bestemme den maksimalt acceptable udsving. De så begge på fugttransport i egetræsmuseumsgenstande. Luimes fokuserede på skabslåger, mens Arends undersøgte panelmalerier. Hver ph.d. studerende, imidlertid, lavede deres research på en separat afdeling, så deres udgangspunkter var meget forskellige. Imidlertid, de nåede begge frem til samme konklusion:den tilladte fugtudsving på ti procent ser ud til at være for streng. Dette resultat kan spare museer for en masse energi. Rijksmuseum har udtalt, at det lægger stor vægt på bæredygtighed, så længe klimaet er sikkert for de kunstgenstande, som er blevet betroet deres varetægt.

1600-tals egetræsskab. Skader er synlige i lodret retning på begge døre, hvor de tre træpaneler er fastgjort til hinanden. (Rijksmuseum inv. nr. BK-NM-6073). Kredit:Eindhoven University of Technology

Tyve procents fugtudsving synes muligt

Arends, hvem vil opnå en doktorgrad i anvendt fysik og maskinteknik, set på fugttransport gennem træ fra et fysisk synspunkt. Hans forskning tyder på, at et udsving på tyve procent (plus minus 10 %) også burde være acceptabelt. "Imidlertid, disse data mangler stadig at blive verificeret eksperimentelt for at kunne anvendes i nye museumsretningslinjer i fremtiden, " siger Arends. Til sin ph.d. han udviklede en matematisk model, der kan forudsige bøjningen af ​​panelmalerier for hver udsving i luftfugtighed, tykkelse af træ og tykkelse af malingslag. For at teste sin model, Arends undersøgte endda en rigtig dør fra 1885, stammer fra Rijksmuseum-bygningen, i en MR-scanner. "Hastigheden af ​​fugtudsvingene ser ud til at være særligt afgørende, når det kommer til bøjning. Tynde plader er de mest sårbare, " forklarer Arends.

Gammelt træ er mindre stærkt

Luimes, som vil opnå en doktorgrad fra Institut for Bygget Miljø, så på mekaniske kræfter på træ. Hendes resultater viser, at ældre træ ikke er så stærkt som nyt træ. "En skabsdør i træ vil ældes over en periode på flere århundreder og bliver derfor langsomt mindre modstandsdygtig over for udsving i luftfugtighed, " siger Luimes. Hun indsendte 13. 17. og 21. århundrede træstykker til en såkaldt brudtest, hvor kraften på træet øges, indtil det knækker. Luimes validerede derefter resultaterne ved hjælp af computersimuleringer. Hendes computermodel kan forudsige, baseret på den måde, pladerne limes sammen på, og hvor gammelt træet er, om en skabslåge risikerer at blive beskadiget ved et vist tilladt fugtudsving. "For mange 17. århundredes kabinetter, klimasystemet kunne være mindre strengt, men det er vigtigt at bestemme denne grænse separat for hvert objekt, " slutter Luimes.


Varme artikler