張偉

摘 要：青銅器作為我國重要的歷史文物，受到了博物館的重視與保護。在預防性保護中，恒溫恒濕的保存環(huán)境無疑是最好的保護選擇。針對青銅器保藏條件的特殊性，常用的恒濕設(shè)備已無法滿足敏感青銅器的預防性保護，需要利用熱電技術(shù)對館藏青銅器文物微環(huán)境進行智能化的恒溫恒濕控制。

關(guān)鍵詞： 預防性保護;青銅器;熱電技術(shù)

隨著科學水平的提高，博物館已逐步重視引進現(xiàn)代科學技術(shù)，文物的科技保護已成為博物館的工作重點，尤其是文物保存環(huán)境的改善，可大大提升文物的安全穩(wěn)定性。

1 文物預防性保護

文物預防性保護是運用與藏品風險管理相關(guān)的各種技術(shù)手段，對保存環(huán)境等因素進行前期的分析，并進行有效的監(jiān)控和調(diào)控，最大限度地抑制和減緩文物材質(zhì)老化變質(zhì)的速度，從源頭上預防性地保護藏品。國內(nèi)博物館保護工作重心已由被動性保護向預防性保護轉(zhuǎn)移?！邦A防性保護理念”已成為國際共識和工作的方向。

2 環(huán)境因素對館藏青銅器文物的影響

博物館館藏文物中，青銅器算得上是最為重要的歷史文化遺產(chǎn)，稱得上是國之瑰寶。青銅器具有很高的藝術(shù)鑒賞價值和歷史研究價值。現(xiàn)存青銅器歷經(jīng)了千年滄桑，文物本身出現(xiàn)了不同程度的銹蝕。腐蝕是現(xiàn)存青銅器必發(fā)的自然現(xiàn)象和過程，而銹蝕是一個復雜的化學過程，青銅器存放于具有一定腐蝕能力的環(huán)境中，必然會發(fā)生化學或電化學的腐蝕現(xiàn)象。腐蝕的環(huán)境因素包括溫度、濕度、細菌、空氣（SO2、CO、O3等）等。溫度和濕度是個“隱形殺手”，當周圍的溫度、濕度發(fā)生變化，會加劇青銅器粉狀銹的形成，有害銹會隨著大氣溫濕度的相互作用產(chǎn)生循環(huán)性腐蝕。同時，空氣中的有害氣體也會對青銅器文物造成不可忽視的傷害，必須要控制和消除空氣中的有害氣體，控制文物的化學腐蝕。對保存環(huán)境的控制是延緩青銅器腐蝕的決定性因素，是青銅器文物長期妥善保存的關(guān)鍵。

以邯鄲市博物館館藏國家一級文物青銅馬為例，這三匹戰(zhàn)國青銅馬出土于河北邯鄲趙王陵2號墓，其采用圓雕手法鑄造，造型逼真，工藝考究，形態(tài)生動，是國內(nèi)年代最早的寫實風格的青銅馬塑像，反映了戰(zhàn)國時期趙國青銅鑄造藝術(shù)的精湛和審美特點。

三匹青銅馬本體上現(xiàn)已出現(xiàn)了不同程度的腐蝕，銹蝕產(chǎn)物主要呈綠色、粉綠色、孔雀藍色，部分銹蝕物呈硬結(jié)狀。當溫度、濕度等環(huán)境因素發(fā)生變化，青銅馬周圍就很容易產(chǎn)生粉狀銹?，F(xiàn)文物存放在展廳的獨立展柜中，由于獨立展柜體積狹小、通風不良、外部環(huán)境溫濕度變化大，就需控制溫濕度及降低有害氣體，最大限度地延緩文物的“衰變”。

3 現(xiàn)有博物館使用的恒濕保護技術(shù)

目前博物館普遍采用的溫濕度控制方式為集中恒溫恒濕系統(tǒng)及展柜恒溫系統(tǒng)。所謂的集中恒溫恒濕系統(tǒng)，其實就是恒溫恒濕空調(diào)機組，由壓縮制冷劑循環(huán)系統(tǒng)、恒溫恒濕空氣循環(huán)系統(tǒng)、自動化控制系統(tǒng)組成。其要求有獨立的機房，還需要在基礎(chǔ)施工中將循環(huán)管道及線路提前預埋鋪設(shè)，通過空調(diào)機組對進入展柜的空氣進行溫濕度處理，使空氣達到預設(shè)文物保護環(huán)境的要求后，通過各個管路分別送到展廳的各個展櫥中，來實現(xiàn)恒溫恒濕效果。這套系統(tǒng)對主機組的依賴性很大，當系統(tǒng)任何部位出現(xiàn)故障，就會觸發(fā)主機停機報警，展柜內(nèi)的進出控制系統(tǒng)停機，導致展櫥內(nèi)溫濕度急劇變化，對文物的安全產(chǎn)生極大的威脅。近些年，集中系統(tǒng)在博物館的應用中也暴露了很多問題。

近年來，獨立空間的獨立控制系統(tǒng)不斷地應用，國內(nèi)博物館展柜恒溫恒濕系統(tǒng)采用的是比較成熟的壓縮機制冷技術(shù)，而壓縮機的運行過程中會產(chǎn)生較大的噪音，對設(shè)備空間要求很大。近幾年變頻技術(shù)不斷發(fā)展，變頻壓縮機的應用廣泛，其在節(jié)約能耗的同時降低了震動及噪音（噪音仍存在）。展廳展柜的恒溫恒濕系統(tǒng)的壓縮機噪音也會影響觀眾的參觀感受。受制冷穩(wěn)定性的影響，國內(nèi)博物館所使用的均是恒濕設(shè)備，忽視了溫度的變化對文物產(chǎn)生的不可逆破壞作用，控制環(huán)境溫度是必要的保護手段。德國、法國的一些知名公司，利用先進的變頻技術(shù)實現(xiàn)控溫控濕，而昂貴的設(shè)備成本對于中小博物館有限的經(jīng)費預算是不小的壓力。為了解決現(xiàn)有恒溫恒濕設(shè)備的種種弊端，需結(jié)合制冷行業(yè)的前端技術(shù)發(fā)展，創(chuàng)新開發(fā)熱電技術(shù)應用于控溫濕設(shè)備中，實現(xiàn)文物的預防性保護。

4 熱電制冷技術(shù)對青銅器文物保護的優(yōu)勢

熱電技術(shù)利用半導體制冷片作為特種冷源，利用“帕爾貼效應”實現(xiàn)新的制冷方法。近10年，熱電制冷技術(shù)不斷地發(fā)展和應用，尤其小型熱電空調(diào)裝置應用于特殊場合，則具備獨特的優(yōu)勢。熱電制冷技術(shù)作為新型的制冷技術(shù)，不需要任何制冷劑，無壓縮裝置，不會產(chǎn)生回轉(zhuǎn)效應，自然也無震動和噪音，結(jié)構(gòu)比壓縮制冷部件少很多，故障率低。半導體制冷片兼具制冷和加熱兩種功能，原件可以分別代替空調(diào)中的加熱系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)。由于半導體熱慣性小，所以制冷或制熱很快，原件功率很小，用同類型的電堆串、并聯(lián)的方法組合成制冷系統(tǒng)，可以精準控制制冷功率，根據(jù)溫度差從幾毫瓦到上萬瓦進行調(diào)節(jié)。半導體制冷片通過控制輸入電流，實現(xiàn)高精度的溫度調(diào)控，再加上精確的溫度檢測技術(shù)，實現(xiàn)智能化自動控制。此技術(shù)大大提升了制冷效率和高精度控制，特別適用于像博物館獨立展柜這樣的特殊環(huán)境。

博物館內(nèi)的青銅器保護中，嚴格控制青銅器展柜的環(huán)境是保護腐蝕青銅器最重要的手段。國內(nèi)文物科技保護行業(yè)證實，科學性的控溫除濕系統(tǒng)對環(huán)境的控制是非常重要的，可以有效地抑制文物腐蝕部位的惡化。利用熱電制冷技術(shù)優(yōu)勢顯著，可以實現(xiàn)高精度的恒溫恒濕環(huán)境。

5 熱電技術(shù)對館藏青銅器保護的可行性分析

根據(jù)《邯鄲市博物館館藏文物保護環(huán)境標準》對文物存放的溫濕度要求，青銅器存放空間濕度為40%以下、溫度控制在20±4攝氏度。對于河北邯鄲而言，冬季寒冷干燥，博物館展廳中央空調(diào)白天供暖晚上關(guān)閉，展廳環(huán)境會出現(xiàn)低濕度、白晝溫差大的情況。白天最高溫度不超過20攝氏度。到了冬季，邯鄲成為最嚴重的霧霾城市之一，空氣中含有大量的灰塵、硫酸、硝酸、有機碳氫化合物等顆粒物質(zhì)。一般霧霾天氣會伴隨著大量云凝結(jié)核的存在，相對環(huán)境濕度較大，無論是濕度還是空氣質(zhì)量都會對館藏文物造成一定的傷害。我們必須要綜合考慮邯鄲地域災害性天氣對文物的腐蝕損害。春秋季節(jié)，邯鄲濕度不大，溫差波動相對較大，溫度懸殊較大。夏季，邯鄲處于高溫狀態(tài)，雨季又必然出現(xiàn)高溫高濕的情況。因青銅器的歷史價值和脆弱的質(zhì)地屬性，在青銅器保護上要充分考慮地域環(huán)境的特性。

青銅器文物的環(huán)境保護中，選用熱電技術(shù)保護設(shè)備是行之有效的，利用熱電技術(shù)空間小、控溫濕穩(wěn)定、能耗低等特點，科學穩(wěn)定地控制溫濕度。在獨立展柜中安裝一臺熱電制冷空氣處理機，主設(shè)備控制系統(tǒng)采用高速、可靠的單片機芯片為主控芯片，內(nèi)置高精度溫濕度復合傳感器，采用閉環(huán)控制形式，將溫濕度預定值和溫濕度采樣值同時送入單片機中，經(jīng)過控制運算后輸出控制量，控制驅(qū)動電路使半導體制冷片對空氣進行制冷、除濕、加熱，控制超聲波加濕器進行加濕，在進出風口處前置空氣過濾網(wǎng)凈化空氣。根據(jù)不同季節(jié)不同的環(huán)境對展柜內(nèi)空氣進行處理，通過高精密溫濕度傳感器，將采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，傳送到無線傳輸終端。空氣處理機組通過無線終端或智能傳感器的指令處理數(shù)據(jù)，對溫濕度進行控制。

利用展柜內(nèi)的智能無線傳感系統(tǒng)，智能檢測展柜內(nèi)文物的微環(huán)境溫濕度值，通過指令操作熱電制冷控制系統(tǒng)的空氣制冷除濕或加濕設(shè)備。通過展柜上、下層空氣交換通風口，實現(xiàn)微環(huán)境空氣的循環(huán)交流。必須要保證展柜的密閉性良好，才能確定空氣交換率低，展柜內(nèi)外泄露少了，展柜內(nèi)溫度才能保持穩(wěn)定?；谝蕴W(wǎng)通訊總線設(shè)計，通過WIFI將展廳所有陳展自動化設(shè)備包括恒溫恒濕系統(tǒng)融為一體，傳輸?shù)秸构窬C合管理系統(tǒng)中，對文物保護狀態(tài)進行數(shù)據(jù)化的研究，為實現(xiàn)了館藏青銅器文物的穩(wěn)定性保護提供更加科學的可行性分析。

6 結(jié)語

要讓文物“活”起來，保護是基礎(chǔ)、研究是核心、傳承弘揚是目的?？茖W地研究青銅器文物適宜的保存環(huán)境，避免文物受到損壞，延長文物藏品的壽命，讓文明歷史傳承下去?！?/p>

參考文獻

[1]鄭幼明，俞春堯，張學軍.博物館恒溫恒濕文物環(huán)境控制系統(tǒng)的建立和優(yōu)化設(shè)計[J].文物保護與考古科學，2008（S1）：32-40.

[2]羅清海，湯廣發(fā)，李濤.半導體制冷空調(diào)的應用與發(fā)展前景[J].制冷與空調(diào)，2005（6）：5-9.

[3]徐群杰，潘紅濤，鄧先欽，等.青銅器文物的腐蝕與防護研究進展[J]，上海電力學院學報，2010（6）.