Время работы:
ПН-ПТ 8-21
СБ-ВС 10-16

Заказать звонок
RU
Для проектировщиков, монтажников и строителей эксклюзивные условия на товары, работы и услуги. Звоните, договоримся!

Системы вентиляции в музеях-галереях

Вентиляция в музеях-галереях

ГалереяМузеи-галереи – это здания, которые предназначены для собирания, хранения, изучения и экспонирования разнообразных памяток культуры, материального или духовного значения.

Все музеи, в силу их функциональной специфики и особенностей края, в котором они находятся, можно поделить на несколько типов:

  • Научно-просветительские;
  • Учебные;
  • Научные.
От области искусства, производства или знаний музеи разделяют на такие профильные группы:
  • Естественнонаучные;
  • Исторические;
  • Литературные;
  • Искусствоведческие;
  • Комплексные.

Основное требование, которое выдвигается к зданиям подобного рода – это сохранение экспонатов и организация для них самых подходящих условий. А это достаточно сложная задача, которая состоит из множества разных факторов и проблем, которые при этом возникают. Не зависимо от того, где находится экспонат, будь то выставочный стенд, запасник, реставрационное помещение или в пути следования до музея, состояние окружающей среды играет основополагающую роль в его сохранности.

В число факторов, которые влияют на микроклимат помещения, стоит отнести:
  • Температуру воздуха;
  • Относительную влажность воздуха в помещении;
  • Подвижность воздуха;
  • Газовый и аэрозольный состав воздуха;
  • Естественный и искусственный свет.

Чаще всего предметы, которые входят в состав музейных коллекций, имеют состав из разных материалов. Чаще всего это многокомпонентные элементы, которые имеют в своем составе разные физико-химические, физико-механические и биологические свойства. А это значит, что на них по-разному влияют факторы окружающей среды. То есть из-за неправильного температурно-влажностного режима изменяются свойства материалов, что ведет к ускорению их разрушения. Особенно такому подвергаются экспонаты, которые выполнены из органических материалов, таких как дерево, ткань, кожа, бумага, которые содержат в своем составе количество влаги, которое зависит от относительной влажности и температуры внутри помещения.

Из-за невозможности выделения отдельных комнат для разных музейных объектов, их содержат в одной комнате с определенным температурно-влажностным режимом. Эти микроклиматические характеристики должны обеспечивать нормальные условия как для посетителей, так и сотрудников музеев. То есть, при выборе параметров воздуха, стоит учитывать, как технологические, так и комфортные условия, приемлемые для данного типа помещения.

Основные факторы, влияющие на определение параметров микроклимата помещения:
  • Тип здания, то есть архитектурно-планировочные решения и конструктивно-строительные формы;
  • Состояние здания;
  • Климатический район расположения;
  • Тип экспонатов и их составляющие;
  • Количество посетителей за день.
Действие различных факторов воздушной среды на физико-химические свойства материалов:
Температура воздуха.

При высокой температуре, которая держится длительное время, ускоряются биохимические процессы, это ускоряет старение объекта.

При быстром изменении температуры значительно возрастает риск разрушения материалов из-за напряжений, возникающих внутри материалов, по характеру похожему на динамические усилия.

При понижении температуры ниже нуля с влагой, которая находится в материале, происходит фазовое изменение, она превращается в лед, и из-за изменения объема происходит механический разрыв.

Относительная влажность воздуха.
  • При изменении влагосодержания воздуха происходит изменение структурного состояния материала.
  • При повышении влажности происходит ускорение процесса старения, а также обесцвечивание красок.
  • Газы, которые могут содержаться в воздухе, такие как сернистый газ, аммиак, сернистый водород, вместе с водяными парами превращаются в кислоты, которые разрушают структуру материалов.
  • Пыль, при соединении с влагой вызывает химические реакции на поверхности экспонатов, таким образом загрязняя и разрушая их.
  • Чрезмерное переувлажнение воздуха ведет к развитию биологических элементов, таких как плесень и грыбы, что в свою очередь разрушает поверхность элементов и ускоряет естественное старение.
  • В свою очередь чрезмерное пеерсушивание материалов приводит к нарушениям пластичности, тем самым вызывает растрескивание поверхностей.

Поддержание температурно-влажностного режима на определенном стабильном уровне обеспечивает улучшенную сохранность экспонатов, поскольку в этом случает происходит затухание процессов, связанных с сорбцией и десорбцией (то есть поглощение и отдача влаги материалом).

Подвижность воздушных масс.
  • Повышенная скорость движения воздуха приводит к изменению структуры верхних слоев (в первую очередь это касается картин), и тем самым приводит к ускоренному теплообмену с окружением, что приводит к разрушению материалов.
  • При слишком низкой подвижности появляются невентилируемые зоны, которые могут содержать в себе повышенное количество пыли и влаги.

Табл.1 Категории веществ, которые пагубно влияют на экспонаты

Вещества, которые загрязняют воздух

Источник появления

Объекты, которые подвержены их воздействию

Вид воздействия

Твердые взвешенные частицы

Выхлопные газы автомобилей

Металлы

Коррозия

Камень, мрамор

Почернение

Текстиль

Старение

Органические кислоты

Дверные и оконные деревянные переплеты, деревянные и бумажные предметы

Металлы, органические материалы

Коррозия

Органические соединения

Строительные материалы, мебель

Разные

Старение

Озон

Выхлопные газы автомобилей

Текстиль, бумага

Старение (окисление)

Оксид азота

Выхлопные газы автомобилей

Мрамор, известковый камень, металлы

Кислотная коррозия

Сероводород

Промышленные предприятия, очистные сооружения; объекты из кожи

Натуральные пигменты (органические и неорганические), старинная живопись

Образование сульфидов, то есть почернение

Сернистый ангидрид

Выхлопные газы автомобилей, производство энергии

Металлы, бумага, известковый камень, мрамор

Кислотная коррозия

Старинная живопись, натуральные пигменты (органические и неорганические)

Образование сульфидов, то есть почернени

*Также стоит помнить, что есть материалы, которые нельзя держать вместе из-за образования конфликтных условий хранения. К примеру, бумагу нельзя хранить с фотоматериалами из-за того, что бумага выделяет газы, которые пагубно влияют на фотоэлементы.

Пример интерьера музея-галереи

Рис.1 Пример интерьера музея-галереи

По типу категорий, помещения музея можно разделить на:

  • Помещения без коллекций, в ней система вентиляции может быть обустроена как в обычном гражданском здании;
  • Помещения, где находятся коллекции, и в который имеют доступ посетители – такие помещения должны проектироваться с отдельной системой кондиционирования;
  • Помещения, где находятся коллекции, и в который имеют ограниченный доступ посетители – такие помещения должны обслуживаться отдельной системой кондиционирования, не связанной с другими системами.

Табл. 2 Классификация помещений музея по загрязненности

Тип помещения

Загрязнение помещения

 

 

Высокое

Низкое

Наличие коллекции

Ограниченный доступ

- Реставрационные лаборатории, рабочие помещения с выделением лаков, пыли, водяных паров.

Влажные коллекции (заспиртованные экспонаты).

- Коллекции фотографий.

Хранилища.

Подвалы.

- Лаборатории.

Неограниченный доступ

 

Галереи.

Читальные залы.

- Выставочные залы.

Отсутствие коллекции

Кратковременное пребывание

Курительные комнаты

Служебные помещения

Постоянное пребывание

Кафетерии.

Комнаты отдыха, где разрешено курить.

Места где нет приготовления пищи.

Комнаты отдыха в которых не разрешено курить.

Пример организации воздухообмена в зданиях музеев и картинных галерей

Рис.2 Пример организации воздухообмена в зданиях музеев и картинных галерей

Исходя из всех свойств, которые имеют различные материалы, можно выделить основные категории точности поддержания нужных микроклиматических условий в помещениях:

АА – очень высокий уровень требований. Нужен для сохранности ценных экспонатов, уникальных по своему отличию, а также разнообразных памяток литературы и искусства. Такие материалы чаще всего хранятся в специальных хранилищах, камерах, экспозиционных залах или реставрационных лабораториях.
А – высокий уровень требований. Используется для сохранности материалов в экспозиционных залах, галереях, хранилищах, реставрационных лабораториях.
В – средний уровень требований. Применяется для тех экспонатов, которые можно заменить, или для мало поврежденных материалов, которые чаще всего находятся в профильных, краеведческих, отраслевых и подобных им музеях.
С – пониженный уровень требований. Обеспечивается обычными естественными условиями в исторических зданиях, церквях, домах-музеях.
Д – низкий уровень требований. Может применятся в районах с мягким климатом с низким уровнем влажности воздуха в помещениях музеев, которые располагаются под открытым небом, в церквях.

Табл. 3 Допустимые значения колебания температуры и относительной влажности воздуха в зависимости от уровня требования к ней.

Уровень требования

Амплитуда колебания температуры воздуха, ℃

Амплитуда колебания относительной влажности воздуха, %

Степень повреждения экспозиции

 

сезонное

суточное

сезонное

суточное

АА

±2

±4,5

±5

0

Отсутствие механических повреждений на всех экспозициях

А

±2

-8 ÷ ±4,5

±10

±10

Отсутствие механических повреждений на большинстве экспозиций

В

±4,5

+8*

±10

±10

Отсутствие риска для книг и предметов искусства, малый риск для фотографий и картин, умеренный для уязвимых предметов

С

Не нормируется, но не больше +25 ℃

Не нормируется, 25÷75 %

Малый риск для книг, умеренный для фотографий и картин, высокий для уязвимых предметов искусства

Д

Не нормируется

Не нормируется, но не больше 75 %

Высокий риск для большинства предметов искусства   

*Не выше температуры окружающей среды (+30 ℃).
*В помещениях архивов, а так же в лабораториях с холодным температурным режимом, температура воздуха должна быть на уровне
10-14 ℃, относительная влажность воздуха 30-50 %.
*В помещениях, где хранятся металлические экспонаты относительная влажность должна быть не больше 30 %, во избежание коррозии.

Организация систем контроля внутри помещения картинной галереи

Рис.3 Организация систем контроля внутри помещения картинной галереи

Требования к микроклимату музейных помещений:

  • При расчете системы вентиляции стоит учитывать такие факторы, как тепло- и влагопоступления от работников и посетителей, учитывая их время пребывания в помещениях.
  • Кроме этого стоит учитывать теплопоступления от солнечной радиации (в теплый период года), а также от искусственного освещения, которое включает в себя подсветку стендов.
  • Система вентиляции должна быть рассчитана и запроектирована таким образом, чтобы струи воздуха не попадала напрямую на экспонаты, и чтобы в то же время не было зон застоя, где не осуществляется вентиляция.
  • Оптимальное движение воздушных масс должно быть не больше 0,1-0,3 м/с.
  • На открытые экспонаты, которые чувствительные к эрозии, скорость попадающих воздушных струй должна быть не больше 0,2 м/с.
  • Рассматривая величину кратности воздухообмена стоит отметить, что она составляет для большинства музейных помещений 6-8 крат в час.
  • В помещениях-хранилищах достаточно обеспечить воздухообмен в объеме 2-3 крата в час.
  • В помещениях выставочных залов воздухообмен рассчитывается по количеству людей, которые находятся в помещении, составляет 30 м3/час на одного человека.
  • В помещениях лабораторий, в которых происходит реставрация экспонатов – расчет системы вентиляции производится в объеме, необходимом для поддержания чистоты воздуха с количеством вредных веществ, объем которых не превышает предельно допустимую концентрацию.
  • Для помещений реставрации экспонатов стоит рассматривать системы местных отсосов для локального удаления вредного воздуха, во избежание вредностей, которые при этом выделяются во всем объеме помещения.
  • Для того, чтобы иметь возможность изменения расхода приточного воздуха, стоит устанавливать датчики концентрации углекислого газа, которые будут зависеть от количества посетителей.
  • В выставочных залах, в которые посетители имеют постоянный доступ лучше всего использовать перемешивающую систему вентиляции, которая работает по схеме сверху-вниз. Это так называемая вытесняющая система вентиляции.

Схема воздухообмена по схеме сверху-вниз

Рис.4 Схема воздухообмена по схеме сверху-вниз

Табл. 4 Параметры микроклимата в музеях, в зависимости от типа здания и вида систем отопления и вентиляции

Параметры помещений

Экспозиция

Фондохранилище

Подвижность воздуха в зоне размещения экспонатов

Холодный период года

Теплый период года

Круглосуточно

Тип здания  и наличие систем отопления и вентиляции

t, ℃

φ, %

t, ℃

φ, %

t, ℃

φ, %

м/сек

Новые здания с системой кондиционирования воздуха

18±1

50±5

20-22

55-60±5

18±1

50±5

0,1-0,2

Здания старой постройки с системой кондиционирования воздуха

18±1

45±5

20-22

55-60±5

18±1

50±5

0,1-0,2

Здания старой постройки с системами отопления и вентиляции воздуха

18-19

45±5

22-24

50-65

18±1

50-60

0,1-0,2

Здания старой постройки с системами отопления

18-19

45±5

22-24

50-65

18±1

50-60

0,1-0,2

Задачи, которые ставятся к системам вентиляции и кондиционирования воздуха:

  1. Вентиляционные системы должны исполнять ряд функций, среди которых очистка приточного воздуха, нагрев или охлаждение воздуха, осушение или увлажнение.
  2. Естественная система вентиляции может использоваться в случае размещения здания музея в экологически чистых районах, в остальных случаях проектируется принудительная система вентиляции с очисткой приточного воздуха.
  3. Если планировка здания позволяет размещение вентиляционного оборудования больших габаритных размеров в отдельных венткамерах, то следует использовать центральную систему вентиляции или кондиционирования с механическим побуждением. В ином случае проектируются местные системы для отдельных помещений.
  4. Также возможно использование вытяжного воздуха в системе вентиляции с рециркуляцией воздуха. Такие системы называются комбинированными: подача воздуха осуществляется централизованными системами, а система рециркуляции осуществляется для каждого помещения или для группы похожих помещений.
  5. В случае использования систем вентиляции в качестве системы вентиляции, вентиляционные агрегаты должны в обязательном порядке резервироваться.
  6. Для охлаждения воздуха используют одно- или двухступенчатую схему испарительного охлаждения воздуха.
  7. Очистку воздуха следует производить с помощью сухих тканевых или бумажных фильтров.
  8. Все элементы систем кондиционирования и вентиляции воздуха должны отвечать нормам по шумо- и звукоизоляции.
  9. В помещениях, где находятся экспонаты, требующие постоянных параметров микроклимата, стоит проектировать систему кондиционирования воздуха.
  10. Системы кондиционирования воздуха, которые работают постоянно следует объединять с системами воздушного отопления.
  11. Для охлаждения воздуха используются холодильные машины, которые следует подбирать с регулируемой холодопроизводительностью.

Схема вентиляции с рециркуляцией воздуха


Рис. 5 Схема вентиляции с рециркуляцией воздуха

Системы кондиционирования воздуха должны иметь в своем составе такие элементы:

  • Фильтры нескольких ступеней очистки;
  • Вентилятор;
  • Камеру охлаждения;
  • Камеру подогрева;
  • Камеру орошения;
  • Камеру осушения;
  • Шумоглушитель.

Пример схемы системы кондиционирования

Рис. 6 Пример схемы системы кондиционирования

Поскольку системы очистки приточного воздуха играют важную роль в сохранении экспонатов, то следует предусматривать несколько ступеней фильтрации воздуха.

На первой стадии используются карманные фильтры с мягкими приемными пазухами. В этом случае в качестве фильтрующего материала используется стекловолокно. Он имеет большую поверхность фильтрации, примерно двенадцать пазух в каждой из секций, что позволяет получать хорошие показатели фильтрации. Также такие фильтры имеют небольшие показатели потерь давления системы.

Карманный фильтр общий вид

Рис. 7 Карманный фильтр

Похожие функции исполняют фильтры нового поколения. Их основным достоинством является компактный размер.

Фильтр нового поколения общий вид

Рис. 8 Фильтр нового поколения


Следующей ступенью очистки является молекулярный фильтр. Они отличаются высокой адсорбционной способностью, то есть могут впитывать загрязнения с помощью угольных микрошариков, находящихся внутри. Подобные фильтры используют для очистки воздуха от газообразных видов загрязнений, то есть от разнообразных соединений, таких как двуокись серы, двуокись азота, или озона.

Молекулярный фильтр общий вид

Рис. 9 Молекулярный фильтр

В роли вторичной очистки воздуха также может выступать фильтр тонкой очистки, который может очищать до 95 % мелких твердых частиц, которые имеют размеры не меньше 0,4 мкн. В своем составе они имеют жесткие пазухи, а в качестве фильтрующего материала используется стекловолокно. Также их особенностью является то, что они относятся к несгораемому типу.

Фильтр тонкой очистки общий вид

Рис. 10 Фильтр тонкой очистки

В системах вентиляции с рециркуляцией воздуха используется тоже двухступенчатая схема очистки воздуха. Она состоит из таких систем: система очистки воздуха от мелких твердых частиц и из системы молекулярной воздухоочистки. Для этого стоит использовать фильтр широкого спектра адсорбентов.

Фильтр молекулярной очистки воздуха

Рис. 11 Фильтр молекулярной очистки воздуха

Методика подбора фильтра.

  • Определение класса фильтра (грубой, тонкой очитки и т.д.);
  • Определения типа фильтра в зависимости от конструктивных особенностей приточной установки;
  • Исходя из расхода воздуха, который должен подаваться в помещение и из пропускной способности одной ячейки определяют типоразмер фильтра:

F=L/Lном, м2

где F – площадь фильтрующей поверхности, м2,
L – расход воздуха, который проходит через фильтр, м3/час,
Lноям – номинальная пропускная способность одной ячейки, м3⁄(час∙м2).
  • Выбирают количество ячеек, если это ячейковый фильтр:

n=F/f

где n – число ячеек фильтра, шт,
f – площадь рабочего сечения одной ячейки, м2.

  • Определяют количество уловленной пыли исходя из начального пылесодержания в приточном воздухе и эффективности фильтра:

Пя=(L∙Сн∙E∙τ)/(100∙n), г/сут

где L – расход воздуха, который проходит через фильтр, м3/час,
Сн – начальная запыленность воздуха, г/м3,
E – эффективность очистки, %,
τ – продолжительность работы фильтра, час/сут.

  • Период работы фильтра до смены фильтрующего материала:

τ=П/Пя, сут

где П – количество пыли, которое может уловить фильтр, до замены фильтрующего материала, г/м3,
Пя – количество уловленной пыли, г/сут.

Подробнее о системах вентиляции и кондиционирования можно ознакомиться в ДБН В.2.2-16-2005 «Культурно-зрелищные и досуговые заведения», ДБН В.2.2-9-99 «Гражданские дома и строения», а также в «Рекомендациях по проектированию музеев» ЦНИИЭП им. Б.С. Мезенцева (В.И. Ревякин, А.А. Оленев).

Заказать проектные работы систем вентиляции музея-галереи по самым выгодным ценам

Подведя итог следует отметить, что музеи и музеи-галереи – это строения которые хранят редкие артефакты и экспонаты, которые представляют особую ценность, как культурное или историческое наследие человечества. Поэтому помещения для хранения этих материалов должны быть оборудованы таким образом, чтобы максимально продлить их сохранность и замедлить процессы старения. Для этого следует рассчитывать и проектировать такие системы отопления, вентиляции и кондиционирования, которые будут полностью отвечать требованиям, которые к ним выдвигаются. Этим должны заниматься специалисты, которые смогут грамотно и правильно посчитать те объемы воздуха, которые при этом следует подавать в помещения, рассчитать скорости воздушных потоков, которыми будут обдуваться экспонаты и определят процессы, которые обеспечат необходимый уровень относительной влажности и температуры, необходимый для сохранности таких объектов. С этими задачами легко справятся специалисты нашей фирмы, к которым Вы сможете обратится с вопросами как на стадии проектирования и подбора оборудования, так и на стадии монтажа систем.

Наши приоритеты — это надежность, качество и эффективность, поэтому сотрудничая с нами, Вы имеете возможность по достоинству оценить все преимущества работы с профессионалами!


Заказать звонок
Имя*
Телефон*
Время звонка*
Сообщение
Код с картинки*
CAPTCHA

{cpt_news_short_list news_num='5' overridestyle=''}