إرشادات الحفظ الوقائي مقابل نماذج مخاطر الأضرار: البيئة الهيدروحرارية للمجموعات العضوية في المتاحف التراثية في مناخ البحر الأبيض المتوسط
Preventive conservation guidelines versus damage risk models: the hygrothermal environment for organic collections in heritage museums in a Mediterranean climate

شارك:
المجلة: Journal of Building Engineering، المجلد: 111
DOI: https://doi.org/10.1016/j.jobe.2025.113173
تاريخ النشر: 2025-06-11
المؤلف: Nuno Baía Saraiva وآخرون
الموضوع الرئيسي: تقنيات الحفظ والدراسات

نظرة عامة

تتناول هذه الدراسة فجوة كبيرة في الحفظ الوقائي للمباني التاريخية، مع التركيز على توافق الإرشادات الحالية مع نماذج مخاطر الأضرار التجريبية المتعلقة بالتدهور البيولوجي والكيميائي والميكانيكي. باستخدام نهج مختلط، شملت الأبحاث مراجعة منهجية للإرشادات المعاصرة جنبًا إلى جنب مع حملة مراقبة هيغروحرارية لمدة ست سنوات في حالتين دراسيتين لمناخ البحر الأبيض المتوسط. تشير النتائج إلى أن إرشادات EN16893 تفوقت بشكل ملحوظ على غيرها في التخفيف من المخاطر البيولوجية، وخاصة نمو الفطريات، بينما أظهرت فئة ASHRAE B أيضًا توافقًا مع نماذج مخاطر الأضرار الفطرية والكيميائية. حافظت كلا الإرشادات على مخاطر أضرار بيولوجية منخفضة عبر البيئات المراقبة، وكشفت التقييمات الميكانيكية عن عدم وجود مخاوف كبيرة للمواد الخشبية المختبرة.

تسلط الدراسة الضوء أيضًا على الاعتماد الحراري للمباني المراقبة على المناخ الخارجي، مع وجود ارتباطات قوية لدرجة الحرارة (معاملات بيرسون > 0.7) وارتباطات أضعف للرطوبة النسبية (تصل إلى 0.5). يُعزى هذا التباين إلى القصور الهيدروميترية للأغلفة الضخمة للمباني ومواد تخزين الرطوبة. قامت الأبحاث بتكييف منهجية عامل خطر العفن (MRF) لتقييم المخاطر البيولوجية، مؤكدة على انخفاض المخاطر العامة ولكن مشيرة إلى التغيرات الموسمية، مع زيادة الأضرار الفطرية في الشتاء وارتفاع تهديدات الآفات في الصيف. يُوصى بالمراقبة المستمرة لإدارة هذه الذروات الموسمية بشكل فعال. بشكل عام، تقدم الدراسة إرشادات قائمة على الأدلة للممارسين الذين يقيمون المناخات الدقيقة في المباني التراثية، مع التأكيد على الفعالية المتفوقة لـ EN16893 وفئة ASHRAE B في سياقات البحر الأبيض المتوسط.

مقدمة

تحدد مقدمة الورقة تعريف المتحف كما تم وضعه من قبل ICOM في عام 2022، مع التأكيد على دوره كمؤسسة غير ربحية مكرسة للحفاظ على التراث الثقافي وتفسيره. تبرز الوظيفة الحيوية للحفظ في نقل القيم الثقافية إلى الأجيال القادمة، مما يمكّن التعليم ومشاركة المعرفة. ومع ذلك، فإن الحفاظ على المجموعات يواجه تحديات متزايدة من عوامل مثل الشيخوخة الطبيعية، وزيادة السياحة، وتغير المناخ، مما يستلزم الحفاظ على ظروف هيغروحرارية مثالية لضمان سلامة هذه المجموعات.

تتناول الدراسة القضية الملحة حول كيفية تقييم البيئات الهيغروحرارية بفعالية في ضوء الإرشادات ونماذج المخاطر الحالية، والتي يمكن أن تكون غالبًا مرهقة للممارسين. من خلال المقارنة المنهجية بين إرشادات الحفظ الوقائي ونماذج مخاطر الأضرار، تهدف المؤلفون إلى تحديد أكثر الأساليب ملاءمة لتقييم ظروف الحفظ. تملأ هذه الأبحاث فجوة كبيرة في الأدبيات وتوفر منهجية قائمة على الأدلة للممارسين لتعزيز الحفاظ على المواد العضوية. تم هيكلة الورقة لمراجعة مفاهيم الحفظ الوقائي أولاً، ثم تفصيل المنهجية المستخدمة في دراسات حالة مناخ البحر الأبيض المتوسط، وعرض النتائج، وأخيرًا مناقشة تداعيات هذه النتائج على ممارسات الحفظ.

طرق

تحدد قسم “طرق” من ورقة البحث المواد والمنهجيات المستخدمة في الدراسة. تفصل التصميم التجريبي، بما في ذلك اختيار المواد، والإجراءات المحددة المتبعة، والتقنيات التحليلية المستخدمة لجمع البيانات وتفسيرها. يبرز القسم أهمية القابلية للتكرار والدقة في الإعداد التجريبي، مما يضمن إمكانية التحقق من النتائج من خلال الأبحاث المستقبلية.

بالإضافة إلى ذلك، يتم وصف الطرق بطريقة منهجية، مع تسليط الضوء على أي تحليلات إحصائية تم إجراؤها لتقييم دلالة النتائج. يشمل ذلك استخدام برامج أو أدوات محددة لتحليل البيانات، بالإضافة إلى أي نماذج رياضية تم تطبيقها لتفسير النتائج. بشكل عام، يعمل القسم على تقديم نظرة شاملة على الإطار المنهجي الذي يدعم البحث، مما يسهل فهمًا واضحًا لكيفية الحصول على النتائج.

نتائج

يسلط قسم النتائج الضوء على التحليل الذي تم إجراؤه على بيانات المستشعر من مبنيين، مع التركيز بشكل خاص على المواقع الحرجة الممثلة بواسطة مستشعرات GN2 وIBERIA I. تم اختيار هذه المواقع بسبب قربها من المجموعات ذات الصلة في دراسات الحالة المعنية. ومن الجدير بالذكر أن مستشعر GS2 الموجود في BJUC تم استبعاده من التحليل بسبب فترة المراقبة القصيرة بشكل ملحوظ مقارنةً بالمستشعرات الأخرى.

تتوفر نتائج شاملة من جميع المواقع المراقبة في مستودع عبر الإنترنت، مما يضمن الشفافية وسهولة الوصول لمزيد من الأبحاث والتحقق. يمكن الوصول إلى المستودع من خلال الرابط المقدم في Zenodo (https://zenodo.org/records/14660928).

مناقشة

يؤكد قسم المناقشة في ورقة البحث على تطور ممارسات الحفظ الوقائي فيما يتعلق بالبيئة الهيغروحرارية للمجموعات. يحدد السياق التاريخي لمعايير الحفظ، مع تسليط الضوء على تقسيمات ميشالسكي الثلاثة الزمنية: الوعي، وتطوير استراتيجيات التحكم في المناخ، والتحسينات الأخيرة. قدم العمل المحوري لجاري تومسون في عام 1978 الحفظ الوقائي، مما حول التركيز من الحدود البيئية الصارمة إلى إدارة أكثر مرونة للرطوبة النسبية (RH) ودرجة الحرارة (TEMP) بناءً على الاحتياجات المحددة للمجموعات. تم انتقاد توصيات تومسون، على الرغم من كونها أساسية، لكونها صارمة للغاية وتستهلك الطاقة، مما أدى إلى اعتراف أوسع بأهمية التقلبات في الظروف البيئية بدلاً من القيم الثابتة فقط.

تناقش الورقة أيضًا ظهور معايير ومنهجيات جديدة، مثل EN 15757، التي تعطي الأولوية للمناخ التاريخي للمجموعات على الحدود الثابتة. يهدف هذا النهج إلى التخفيف من التدهور الميكانيكي مع الاعتراف بالقيود في معالجة أنواع الأضرار الأخرى، مثل المخاطر الكيميائية والبيولوجية. تعكس التطورات الأخيرة في مقاييس تقييم مخاطر المناخ الدقيق، بما في ذلك مؤشر الأداء (PI*)، ومؤشر التجانس المكاني (SHI)، ومخاطر المناخ الدقيق للتراث (HMR)، فهمًا متزايدًا للتعقيدات المعنية في إدارة مجموعات متنوعة. يشدد المؤلفون على ضرورة المراقبة المستمرة والانخراط النقدي مع نماذج مخاطر الأضرار لضمان استراتيجيات حفظ فعالة تعالج التهديدات المتعددة الأوجه للتراث الثقافي.

Journal: Journal of Building Engineering, Volume: 111
DOI: https://doi.org/10.1016/j.jobe.2025.113173
Publication Date: 2025-06-11
Author(s): Nuno Baía Saraiva et al.
Primary Topic: Conservation Techniques and Studies

Overview

This study addresses a significant gap in preventive conservation for historic buildings, focusing on the alignment of existing guidelines with empirical damage risk models related to biological, chemical, and mechanical degradation. Utilizing a mixed-methods approach, the research involved a systematic review of contemporary guidelines alongside a six-year hygrothermal monitoring campaign in two Mediterranean climate case studies. The findings indicate that the EN16893 guideline notably outperformed others in mitigating biological risks, particularly fungal growth, while ASHRAE Class B also demonstrated alignment with fungal and chemical damage risk models. Both guidelines effectively maintained low biological damage risks across the monitored environments, and mechanical assessments revealed no significant concerns for the wooden materials tested.

The study further highlights the thermal dependence of the monitored buildings on outdoor climate, with strong correlations for temperature (Pearson coefficients > 0.7) and weaker correlations for relative humidity (peaking at 0.5). This discrepancy is attributed to the hygrometric inertia of the buildings’ massive envelopes and moisture-buffering materials. The research adapted the Mould Risk Factor (MRF) methodology to assess biological risks, confirming low overall risks but noting seasonal variations, with increased fungal damage in winter and heightened pest threats in summer. Continuous monitoring is recommended to manage these seasonal peaks effectively. Overall, the study provides evidence-based guidance for practitioners assessing microclimates in heritage buildings, emphasizing the superior efficacy of EN16893 and ASHRAE Class B in Mediterranean contexts.

Introduction

The introduction of the paper outlines the definition of a museum as established by ICOM in 2022, emphasizing its role as a not-for-profit institution dedicated to the preservation and interpretation of cultural heritage. It highlights the critical function of conservation in transmitting cultural values to future generations, enabling education and knowledge sharing. However, the conservation of collections is increasingly challenged by factors such as natural aging, rising tourism, and climate change, which necessitate the maintenance of optimal hygrothermal conditions to ensure the integrity of these collections.

The study addresses the pressing issue of how to effectively assess hygrothermal environments in light of existing guidelines and risk models, which can often overwhelm practitioners. By systematically comparing preventive conservation guidelines with damage-risk models, the authors aim to identify the most suitable approaches for evaluating preservation conditions. This research fills a significant gap in the literature and provides an evidence-based methodology for practitioners to enhance the conservation of organic materials. The paper is structured to first review preventive conservation concepts, then detail the methodology used in Mediterranean climate case studies, present results, and finally discuss the implications of these findings for conservation practices.

Methods

The “Methods” section of the research paper outlines the materials and methodologies employed in the study. It details the experimental design, including the selection of materials, the specific procedures followed, and the analytical techniques utilized to gather and interpret data. The section emphasizes the importance of reproducibility and rigor in the experimental setup, ensuring that the findings can be validated by future research.

Additionally, the methods are described in a systematic manner, highlighting any statistical analyses performed to assess the significance of the results. This includes the use of specific software or tools for data analysis, as well as any mathematical models applied to interpret the findings. Overall, the section serves to provide a comprehensive overview of the methodological framework that underpins the research, facilitating a clear understanding of how the results were obtained.

Results

The results section highlights the analysis conducted on sensor data from two buildings, specifically focusing on critical locations represented by the GN2 and IBERIA I sensors. These sites were chosen due to their proximity to relevant collections in the respective case studies. Notably, the GS2 sensor located in BJUC was excluded from the analysis due to its considerably shorter monitoring period relative to the other sensors.

Comprehensive results from all monitored locations are made available in an online repository, ensuring transparency and accessibility for further research and validation. The repository can be accessed at the provided Zenodo link (https://zenodo.org/records/14660928).

Discussion

The discussion section of the research paper emphasizes the evolution of preventive conservation practices concerning the hygrothermal environment of collections. It outlines the historical context of conservation standards, highlighting Michalski’s three temporal divisions: awareness, development of climate control strategies, and recent improvements. The pivotal work of Garry Thomson in 1978 introduced preventive conservation, shifting the focus from rigid environmental thresholds to more flexible management of relative humidity (RH) and temperature (TEMP) based on the specific needs of collections. Thomson’s recommendations, while foundational, have been critiqued for being overly strict and energy-intensive, leading to a broader recognition of the importance of fluctuations in environmental conditions rather than just fixed values.

The paper also discusses the emergence of new standards and methodologies, such as EN 15757, which prioritize the historical climate of collections over static thresholds. This approach aims to mitigate mechanical degradation while acknowledging the limitations in addressing other damage types, such as chemical and biological risks. Recent developments in metrics for assessing microclimate risks, including the Performance Index (PI*), Spatial Homogeneity Index (SHI), and Heritage Microclimate Risk (HMR), reflect a growing understanding of the complexities involved in managing diverse collections. The authors stress the necessity for continuous monitoring and a critical engagement with damage-risk models to ensure effective conservation strategies that address the multifaceted threats to cultural heritage.

شارك: