binnenklimaat analyseren en interpreteren

Binnenklimaat analyseren
en interpreteren
15 april 2014
dr.ir. Marco H.J. Martens
Planning voor vanmiddag
• Binnenklimaat voor collectie, comfort en gebouw
• Psychrometrische kaart
• Werking van klimaatinstallaties
• Analyseren van meetgegevens
• Vragen
Klimaat voor collecties
• Temperatuur
• Relatieve vochtigheid
• Bandbreedtes
• (Te?) strenge richtlijnen
• Risico’s
ASHRAE klimaatrichtlijnen
Type
General Museums,
Art Galleries,
Libraries and
Archives
All reading and
retrieval rooms,
rooms for storing
chemically stable
collections,
especially if
mechanically
medium to high
vulnerability
Set point or
annual value
50%RH (or historic
annual average for
permanent
collections)
Temperature set
between 15 and
25ºC
Note: rooms
intended for loan
exhibitions must
handle set point
specified in load
agreement, typically
50%RH, 21ºC but
sometimes 55 or
60%RH
Maximum Fluctuations and Gradients in Controlled Collection Risks and Benefits
Spaces
Class of
control
Short
fluctuations plus
space gradients
AA
±5%RH, ±2K
Precision control;
no seasonal
changes
A
As
±5%RH, ±2K
Precision control;
some gradients or
seasonal changes, A
not both
±10%RH, ±2K
B
±10%RH, ±5K
Precision control;
some gradients
plus winter
temperature
setback
Seasonal
adjustments in
system set
point
Relative humidity no No risk of mechanical damage to most artifacts and paintings.
change, Up 5K;
Some metals and minerals may degrade if 50% RH exceeds a
down 5K
critical relative humidity. Chemically unstable objects unusable
within decades.
Up 10%RH; down
10%RH; Up 5K,
down 10K
RH no change; Up
5K, down 10K
Up 10%RH, down
10%RH; Up 10K but
not above 30ºC,
down as low as
necessary to maintain RH control)
Small risk of mechanical damage to high vulnerability artifacts;
no mechanical risk to most artifacts, paintings, photographs,
and books. Chemically unstable objects unusable within
decades.
Moderate risk of mechanical damage to high vulnerability
artifacts; tiny risk to most paintings, most photographs, some
artifacts, some books; no risk to many artifacts and most
books. Chemically unstable objects unusable within decades,
less if routinely at 30°C, but cold winter periods double life.
Prevent all high
risk extremes
Within 25 to 75%RH year-round
Temperature rarely over 30°C, usually
below 25°C
High risk of mechanical damage to high vulnerability artifacts;
moderate risk to most paintings, most photographs, some
artifacts, some books; tiny risk to many artifacts and most
books. Chemically unstable objects unusable within decades,
less if routinely at 30°C, but cold winter periods double life.
D
Reliably below 75%RH
High risk of sudden or cumulative mechanical damage to most
artifacts and paintings because of low-humidity fracture; avoids
high-humidity delamination and deformations, especially in
veneers, paintings, paper and photographs.
C
Prevent dampness
ASHRAE klimaatrichtlijnen
Type
General Museums,
Art Galleries,
Libraries and
Archives
All reading and
retrieval rooms,
rooms for storing
chemically stable
collections,
especially if
mechanically
medium to high
vulnerability
Set point or
annual value
50%RH (or historic
annual average for
permanent
collections)
Temperature set
between 15 and
25ºC
Note: rooms
intended for loan
exhibitions must
handle set point
specified in load
agreement, typically
50%RH, 21ºC but
sometimes 55 or
60%RH
Maximum Fluctuations and Gradients in Controlled Collection Risks and Benefits
Spaces
Class of
control
Short
fluctuations plus
space gradients
AA
±5%RH, ±2K
Precision control;
no seasonal
changes
A
As
±5%RH, ±2K
Precision control;
some gradients or
seasonal changes, A
not both
±10%RH, ±2K
B
±10%RH, ±5K
Precision control;
some gradients
plus winter
temperature
setback
Seasonal
adjustments in
system set
point
Relative humidity no No risk of mechanical damage to most artifacts and paintings.
change, Up 5K;
Some metals and minerals may degrade if 50% RH exceeds a
down 5K
critical relative humidity. Chemically unstable objects unusable
within decades.
Up 10%RH; down
10%RH; Up 5K,
down 10K
RH no change; Up
5K, down 10K
Up 10%RH, down
10%RH; Up 10K but
not above 30ºC,
down as low as
necessary to maintain RH control)
Small risk of mechanical damage to high vulnerability artifacts;
no mechanical risk to most artifacts, paintings, photographs,
and books. Chemically unstable objects unusable within
decades.
Moderate risk of mechanical damage to high vulnerability
artifacts; tiny risk to most paintings, most photographs, some
artifacts, some books; no risk to many artifacts and most
books. Chemically unstable objects unusable within decades,
less if routinely at 30°C, but cold winter periods double life.
Prevent all high
risk extremes
Within 25 to 75%RH year-round
Temperature rarely over 30°C, usually
below 25°C
High risk of mechanical damage to high vulnerability artifacts;
moderate risk to most paintings, most photographs, some
artifacts, some books; tiny risk to many artifacts and most
books. Chemically unstable objects unusable within decades,
less if routinely at 30°C, but cold winter periods double life.
D
Reliably below 75%RH
High risk of sudden or cumulative mechanical damage to most
artifacts and paintings because of low-humidity fracture; avoids
high-humidity delamination and deformations, especially in
veneers, paintings, paper and photographs.
C
Prevent dampness
Soorten degradatie
• Biologische degradatie
• Chemische degradatie
• Mechanische degradatie:
• dragermateriaal
• afwerklaag
Diverse (soorten) objecten
• Papier
• Paneelschilderij
• Meubelstuk (Japanse lakdoos)
• Houten sculptuur
Michalski [2003]
Mecklenburg [1994]
Bratasz [2008]
Jakiela [2007]
Responstijd van objecten
• De tijd die nodig is voordat een object
voor 95% heeft gereageerd op een
verandering in het binnenklimaat
Responstijd van objecten
object met een lange responstijd
• Een
ervaart een stabieler klimaat dan een
object met een korte responstijd
Specifieke risico analyse
Klimaat voor comfort
• Mensen zijn nauwelijks gevoelig voor RV
• Tussen 30 en 70% is prima
• Temperatuur is veel belangrijker
• Afhankelijk van luchtsnelheid, kleding enz.
Beoordeling van de temperatuur
-- te warm
-- warm
-- enigszins warm
-- neutraal
-- enigszins koel
-- koel
-- te koud
Van der Linden [2006]
Klimaat voor het gebouw
• Gebouw buffert het klimaat (T en RV)
• Wisselwerking gebouw en klimaat
• Condensvorming op of in de constructie moet
voorkomen worden
• Schimmelgroei moet voorkomen worden
kwaliteit van de gebouwschil
21 musea en depots
mate van klimaatcontrole
Klimaat Evaluatie Kaart
Klimaat Evaluatie Kaart
Klimaat Evaluatie Kaart
Klimaat Evaluatie Kaart
Klimaat Evaluatie Kaart
Klimaat Evaluatie Kaart
Klimaat Evaluatie Kaart
• Verband tussen temperatuur, RV en AV
• RV verhogen kan door:
• bevochtiging en/of
• verlagen van de temperatuur
• RV verlagen kan door:
• ontvochtiging en/of
• verhogen van de temperatuur
Klimaatinstallaties in gebouwen
• Verwarming
• Koeling
• Bevochtiging
• Ontvochtiging
• Luchtverversing
• Filtering
Oud gebouw zonder installaties
Verwarmd oud gebouw
verwarmen
Verwarmd en be-/ontvochtigd
bevochtigen
verwarmen
ontvochtigen
Verbeterd gebouw met HVAC
koelen
bevochtigen
verwarmen
ontvochtigen
Nieuw depot met HVAC
koelen
bevochtigen
verwarmen
ontvochtigen
Klimaatinstallaties in gebouwen
• Ingeblazen lucht heeft niet de gewenste conditie
(ruimtegemiddelde wordt bijgestuurd)
• Plaats geen objecten nabij inblaasopeningen
• Limiteer de ingeblazen condities
www.monumenten.bwk.tue.nl
T en RV tijdplot
T en RV tijdplot
• Verschillen over de tijd
• Pieken en dalen
• Seizoensafhankelijkheid
• Verschillen veroorzaakt door gebruik
Klimaat Evaluatie Kaart
Klimaat Evaluatie Kaart
• Invloed buitenklimaat
• Invloed klimaatinstallaties
• Verschillen tussen de seizoenen
• Vergelijken met klimaatrichtlijn
• Vergelijken met schimmelcondities
• Vergelijken met chemische degradatie
Algemene risico analyse
Algemene risico analyse
• Percentage van de tijd binnen de ASHRAE
richtlijnen
• Seizoensaanpassingen van de richtlijnen
• Geeft bewegingsruimte van het klimaat weer
Specifieke risico analyse
Specifieke risico analyse
• Risico op schimmel
• Risico op versnelde chemische degradatie
• Risico op mechanische schade aan de drager
• Risico op mechanische schade aan de afwerklaag
• Voor 4 specifieke (soorten) objecten
Voorbeelden
Voorbeelden
Voorbeelden
Voorbeelden
Voorbeelden
Voorbeelden
Voorbeelden
Voorbeelden
Voorbeelden
Voorbeelden
Conclusies
•
•
•
•
•
Voortaan zelf klimaatdata analyseren
•
•
Er kan veel energie bespaard worden
Schade aan collectie en gebouw kan voorkomen worden
Gebruik de richtlijnen (ASHRAE) verstandig
Risicobenadering heeft de toekomst
Goed beheer is belangrijker dan een moderne klimaatinstallatie
Passieve middelen werken net zo goed (of zelfs beter) dan
actieve middelen
Vragen ???
15 april 2014