从图7可见，3月至5月期间，由于室内温度相对较低，保存指数高出约2.5倍，这意味着通常需要30年降解的材料，现在可以保存75年，保护效果显著提升；但在夏季气温升高时，保存指数则会下降。

因此，在保持较低温度的同时，可以通过改善冬季的供暖系统来优化保护效果。此策略在库房空间中更为可行，因为这里的人流量较少，且在大多数博物馆中，这些区域的优先级通常较低。

该分析可判断与标准气候规范（20℃、50%RH）相比室内气候对化学降解的促进或抑制程度。对于化学性质不稳定的材料，如报纸印刷品、光盘、磁带等，保存指数有助于更直观地展示降解程度；若数值低于1，则意味着这些材料在数十年内可能会出现明显降解老化。

（三）机械风险

评估机械降解风险时，关键在于考虑相对湿度的波动如何导致材料膨胀或收缩，从而可能引发磨损、变形或断裂。当相对湿度过低时，还会导致不可逆的脱水现象，使材料失去吸湿能力（吸湿性丧失）。可通过比较24小时内的最高和最低相对湿度值来分析每日最大相对湿度波动。然而，鉴于短期波动往往短于文物响应时间，每周最大相对湿度波动的分析更具参考价值。图8展示了日最大和周最大的相对湿度波动的分布情况，并标注了易吸湿文物的机械损伤的风险。

基于相对温湿度的实测数据，评估机械损伤的真实风险比图8所示更为复杂。藏品材质的特性决定了哪些波动的幅度和持续时间会导致文物损坏。要估算风险，就必须了解藏品材质表面吸湿和放湿的速度，以及这些变化引起的应变和内部应力。这些特性因具体材质而异，如图9所示。

要估算相对湿度波动造成损伤的风险，不仅需了解藏品的敏感度，还要掌握藏品材质对波动的反应速度。短暂的相对湿度波动通常不会导致其含水量的显著变化，藏品对相对湿度变化的反应速度取决于多个因素：表层（正反面）的疏水或亲水性能；藏品大小，尤其厚度是关键因素。

吸湿或放湿是否会导致损坏取决于物体自由膨胀或收缩的能力。对湿度反应迅速但不能自由膨胀或收缩的小型文物，易发生机械损伤；而油漆或绘画层较厚、可以自由膨胀或收缩的大件文物则不太容易受到影响。

评估未来机械损坏风险的一个更直接的方法，是评估“已适应相对湿度波动度（Proofed Relative Humidity Fluctuation）”。这一概念指出，如果预期未来的相对湿度波动较小，且在文物过去所受波动幅度的平均值上下，则不会产生显著风险，如裂缝扩展或剥离（分层）。

应用该概念时，可以通过分析历史气候数据来确定未来的室内气候条件。如图4所示，可通过计算历史相对湿度数据的中位数（第50个百分位数）和标准差（或第95个百分位数）来实现，未来可接受的最大波动，被定义为所有历史相对湿度数据的标准偏差（或第95个百分位数）。

通过以上分析，可以清楚地看出室内气候是否会导致高敏感文物出现机械损坏。如果历史气候没有导致裂缝扩展、绘画层或漆层脱落、分层或变形，那么就没有必要将未来的相对湿度维持在比过去更小的范围内。

（四）评估工具说明

文中所示各项分析均是在Excel中通过简明公式进行的，这些方法建立在诸多先行模型的基础上，例如图像持久性研究所（Image Permanence Institute），是通过“The Climate Notebook”等工具研发气候数据模型的先驱之一。在荷兰进行的一项大型气候研究中，开发了一种气候风险评估方法，可以自动评估与不当气候条件相关的风险。

作为盖蒂保护研究所“馆藏环境管理倡议”（Managing Collection Environments Initiative）的一部分，曾开发一种基于Excel的气候评估工具。波兰，耶日·哈伯催化与表面化学研究所（Jerzy Haber Institute of Catalysisand Surface Chemistry）对木板、绘画和石膏的裂缝扩展进行了研究，根据研究成果进而开发了HERIe网站。HERIe软件可对藏品的气候风险进行定量评估，也可对不当室内气候条件对藏品造成的机械、化学和生物风险进行评估。HERIe软件可以量化评估不当室内气候条件对馆藏造成的机械、化学和生物风险，并支持从任意地点上传数据进行分析。

此外，欧盟资助了一项项目，旨在开发一种综合决策工具，利用传感器网络提供的数据，协助藏品保管者确定适当的风险缓解战略。SensMat致力于开发高效、低成本（基础平台成本低于20-30欧元）、生态创新、用户友好型传感器、模型及决策工具，并提供基于环境条件预测和预防文物损坏的指南与建议。

五、人体舒适度需求

（一）评估热舒适度

温度舒适对人体健康、福祉和工作效率至关重要。在博物馆中，温度也显著影响着参观者的体验。通常情况下，博物馆的温度设定是基于参观者和工作人员的舒适需求，而非基于藏品保护的要求。一般而言，较低的温度更有利于藏品的保护，但人们往往偏向于相对较高的温度。然而，在博物馆闭馆期间，便不再需要考虑人体的热舒适度，可以根据藏品保护的优先级来调整温度。对于人流量较少的文物存放空间，没有必要保持较高的温度。

近年来，为了更准确地评估博物馆的热舒适度，引入了适应性温度指南（Adaptive Temperature Guidelines）的概念。研究表明，与传统的ISSO74标准相比，室内温度可略接近室外温度，这种方法同时考虑了人体的生理效应（如适应）和心理效应（如习惯和期望）两方面因素。适应性热舒适度（Adaptive Thermal Comfort）通常以图表形式呈现，横轴为室外温度的滚动平均值，纵轴为相应的室内温度可接受范围。通过该模型，图10展示了所需的室内温度与室外温度的函数关系。

从图10中可以明显看出，在夏季室外温度较高时，博物馆内温度偏低，导致大多数人感到不适。由于室内温度可被主动调节，因此夏季适当调高室内温度设定，减少制冷需求，提高参观者的热舒适度，又能减少能耗，实现舒适与节能双赢。

该分析表明，当冬季室内温度过高或夏季室内温度过低时，相应地调整温度可以提高舒适度和藏品的保护质量。

（二）我们需要优化室内气候吗？

鉴于博物馆内各区域的人员分布和藏品分布各不相同，根据人员和藏品的存在情况确定不同区域是非常有用的。如图11所示，这种方法有助于根据具体需求更有针对性地制定气候控制策略。

在“人员区”控制温度至关重要，而在“藏品区”控制相对湿度更为重要。在“混合区”，温度和相对湿度都必须管理，需要在两者之间取得平衡。

传统上，温度和相对湿度的设定点通常为固定值（如x±y）。然而，除了硬性的设定值，从最小值和最大值的角度来考虑控制范围，会更具有可持续性和有效性。例如，在寒冷季节（冬季）气温通常较低，而在干燥季节（冬季）湿度水平往往也较低。相反，在温暖潮湿的季节（夏季），温度和湿度都会较高。通过为这些参数设定可接受的最大值和最小值，可以建立一个更灵活的“带宽”，以在不同季节保持稳定的室内气候。

但如何确定这些最小值和最大值？这些数值通常是基于前面介绍的气候风险评估和舒适度评估来确定。

对于“人员区”，舒适度分析提供了思考方向。是否有必要调整夏季或冬季温度？参观者和工作人员能否接受较低的冬季温度和或较高的夏季温度？这两种方案都会影响能源消耗。对于“藏品区”，从风险分析可判断是否需要改变室内环境。是否有霉菌的风险？如果有，则说明相对湿度长期过高，降低相对湿度是合理的。化学降解的风险是否过高？如果是，可考虑是否可以降低温度，冬季可以通过降低室内温度来实现；夏季则需要更多的制冷。前者会减少能耗，而夏季降温则会增加能耗。通常情况下，冬季室内温度较低所带来的积极影响可以弥补夏季温度较高所带来的消极影响。机械损伤的风险是否不可接受？如果是，则应考虑使用独立的气候区，将藏品装入保管箱、袋或密闭柜中，将展品装入展柜或微气候箱中。

对于混合区来说，相对湿度和温度控制都很重要。实现可持续气候的最有效策略如下。允许冬季温度（略）低和夏季温度（略）高，这将大大减少对加湿和除湿的需求，并有助于维持稳健的气候，从而延长暖通空调组件的使用寿命。允许相对湿度（小幅）季节性波动。这将减少除湿和加湿的需求。考虑使用微气候，将人类区与藏品区分开。

六、关于博物馆室内气候的探讨

（一）我们到底需要什么样的气候？

2021年，荷兰文化遗产局（RCE）与比利时布鲁塞尔皇家保护研究院（KIK-IRPA）共同发布了《气候宣言》（Climate Declaration）。该文件旨在提供调整室内气候的通用原则—以最佳方式保护藏品的同时，最大限度地减少不必要的能源消耗。该宣言与2014年由大型国际博物馆（比佐集团）发起的“放宽大型博物馆之间借展的气候控制要求”倡议相一致[18]，后者又被国际博物馆协会（ICOM）与国际文物保护学会（IIC）在《ICOM-CC与IIC环境指南》和《IIC宣言》中采纳。

宣言中的原则包括以下内容。

借展的季节性波动：允许室内气候有小幅季节性波动，可以降低外借的风险，特别是当外借文物来自气候控制条件有限但室外气候相似的博物馆或私有场所时。

室内气候规格的可实现性：气候规格需切合实际，以藏品类型、建筑、可用资源及机构内专业知识为基础。是否能达到理想气候，取决于这些因素的协同作用。

季节性温度调节的优势。节能：供暖季节降低室内温度，可减少能源消耗。减缓材料降解：许多材料化学性质不稳定，在较高温度下降解速度较快。较低的温度会减缓这一过程。减少干燥：供暖减少同时降低空气干燥度，将相对湿度保持在更安全的水平，降低吸湿材料出现裂缝的风险。

相对湿度的季节性调整：建议逐步改变相对湿度，在冬季采用较低的相对湿度，在夏季采用较高的相对湿度。全年保持严格的相对湿度范围既耗费能源又无必要。

温湿度范围带控制：将温湿度控制在一个范围内，比强迫系统持续固定的设定点更有效。这样就能实现灵活的气候范围，减少因过高或过低而导致的系统干预频率。

更广泛的气候条件：对于大多数藏品来说，相对湿度在40%-60%之间，每天的相对湿度波动不超过10%，温度在12-26℃之间，每天的温度波动不超过5℃，这样的气候条件对物品的损害极小或没有损害。

基于历史气候的相对湿度波动：长期放置在一个地方的物品已经经历过明显的相对湿度波动。只要未来的波动不超过过去的水平，机械损坏的风险就很低。

针对高敏感文物定制解决方案：高度敏感文物（基于材料、状况和历史）或需要采用微气候或更严格的相对湿度控制。然而，许多此类物品在过去已经受到气候波动的影响，因此可能需要重新评估当前的敏感性。

库房气候：库房区的气候可以主要侧重于藏品的保存，减少对高温和新风量的需求。这样可以最大限度地减少对制热的需求，而且通常可以使用最小气流进行再循环。

极端时期临时放宽设定点：在室外温度极高的情况下，临时放宽设定点可降低空调系统过载或发生故障的风险。

（二）气候变化与博物馆的可持续发展

随着气候变化对社会产生持续影响，博物馆亦须随之调整。国际博物馆协会（ICOM）已将可持续发展纳入新的博物馆定义，其内涵不仅限于能源消耗，还涵盖更广泛的环境与社会议题。

一些博物馆正通过减少对暖通空调系统的依赖，践行可持续的做法。例如，丹麦国家博物馆于2007年建成了一座低能耗文物存放设施，该设施利用地下温度的热稳定性来调节室温。通过借助地下固有的温度稳定性来维持更稳定的室内气候，从而改善了化学性质不稳定文物的保存。

这些节能建筑的成功经验，带动了欧洲各地开始陆续建设类似设施。通过聚焦于文物保护本身，降低了对恒温恒湿控制的需求，而具有高隔热性和高气密性的建筑则为实现更低能耗的解决方案提供了可能。

（三）博物馆展厅的节能策略

在库房空间中，节能相对容易，以文物保护为首要目标（即人体舒适度次之），并可在建筑物理（而非美学）层面进行优化。但在展厅中，需要同时兼顾美观与参观者需求，降低能耗虽然具有挑战，但并非不可能。在欧洲和美国的一些博物馆中，在夜间关闭暖通空调系统已成为现行做法。图像持久性研究所开发了一种调整暖通空调设置以降低能耗的方法；埃因霍温理工大学的Rick Kramer建立了一个动态设定点控制模块，可防止暖通空调系统不断恢复至固定设定点，并使用博物馆提供的温湿度范围的“带宽”进行调节。荷兰几家博物馆正在制定以下方法以降低能耗。

关闭暖通空调系统：在非高峰时段关闭暖通空调系统可显著降低能耗。与24小时运行相比，关闭10小时（20:00至06:00）可节约42%的能源。即使关闭3小时，也能减少12.5%的能耗。降低风机转速：采用变频驱动，根据人员多少和环境需求调整风量，减少不必要的空气流动。

调整通风与循环空气比：减少新风量、增加循环风量可降低能耗。对热湿较高的存放区（如档案存放区），通风比可降至5%甚至0%。

动态设定点控制：实施动态控制，将系统调节范围放宽至更大的范围，可提高暖通空调系统的灵活性，防止系统不断因微小的温度和相对湿度波动而启动，从而降低能耗。

放宽设定点：在非关键时段放宽温湿度设定范围，减少加热、制冷和加湿需求，同时仍能确保达到保护的标准。

系统降档：在无人时段关闭暖通空调系统可显著减少能耗。对于温度较高的空间，几个小时不进行主动控制通常不会导致明显的温度或相对湿度波动。

（四）思维与实践的转变

对于许多博物馆专业人士，尤其是接受过20世纪90年代培训的从业者而言，允许温湿度出现波动可能显得违背直觉。他们接受的教育是保持严格的气候控制标准，认为这样才能最好地保护藏品。依赖建筑物理原理和被动式气候控制，而非主动式系统的理念，可能会显得陌生且难以接受。然而，事实证明，以数据驱动的决策和自适应气候管理不仅可行，而且在效果上对藏品保护非常有益。

七、结语

如果拥有气候监测数据，我们就可以依托风险评估和舒适度做出决策，以便更清楚地知道需要采取哪些行动来维持理想的气候，并为维持这种气候提供可靠的论据。若没有数据，决策就会变得直观，并受到各种偏见的影响。这很可能导致过度规避风险的思维，往往会导致使用大型、昂贵的暖通空调系统。从规定性的标准（根据设定的参数实施严格的气候控制），到描述性的指导方针（侧重于实现最佳室内气候）的转变，反映了博物馆保护实践的根本性变化。过去，博物馆专业人员缺乏详细的气候科学知识，因此他们依靠共同认可的标准来指导决策，从而减轻了个人责任。现在，通过采用灵活性、适应性和基于风险的方法，描述性指南为博物馆提供了切实可行的策略来保护文物，同时能够解决成本和资源限制问题。

在博物馆继续探索气候控制的复杂性时，这些指导方针为以科学原则和合作为基础的可持续保护实践提供了一个框架。规定性标准要求技术顾问确定如何满足特定的气候参数，而描述性指南则要求提供有关敏感性和损坏可能性的数据。专家对这些数据进行解释，为决策过程提供参考，从而将决策责任交还给组织。

数字化进展正推动博物馆运用计算机模型和人工智能来解读数据并提供气候控制建议。这就提出了一个问题：这一趋势是前进还是后退？随着科学数据不断累积，从僵化的气候标准到灵活的指导方针的转变将不可避免地伴随着一些不确定性。面对不断上涨的能源成本、能源转型压力以及政府资金的减少，博物馆越来越多地重新审视自己的做法，并寻求更可持续的气候管理方式。然而，放弃既有做法、拥抱不确定性并非易事，这导致许多决策者犹豫不决。

要在这一转型中取得成功，博物馆领导者须采取创新措施、积累实践经验，并向同事们证明他们的担忧是没有根据的，为决策提供信心，对现有气候数据的深入分析将成为支持这一变革的关键。