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    博物馆

    第二届博物馆文物防震技术国际学术研讨会综述

    发布时间:2018-11-06蓝 天

    10月16日至17日,第二届博物馆文物防震技术国际学术研讨会在云南省博物馆召开。会议由文物保护装备产业化及应用协同工作平台、云南省文化厅主办,中国航空规划设计研究总院有限公司、云南省博物馆、上海博物馆承办,来自中、美、日3国各大博物馆、文保研究机构的100多名专家学者出席。

    会议完成学术报告17场和集中讨论4组,以文物防震保护为主线,对博物馆的建设、地震损失调查、文物防震保护设施设备、智慧博物馆以及预防性保护等议题进行了深入探讨:从地震灾害出发,对于博物馆、展柜以及文物本身的全方位防震保护创新展开了丰富介绍。会议旨在贯彻落实工信部、国家文物局“文物保护装备产业化及应用示范项目”指导方针,利用科技和现代装备显著提升我国文物防震保护与利用水平,进一步推动博物馆文物防震新技术应用与学科发展。与会嘉宾交流了近年国际博物馆及馆藏文物防震的理论研究、安全设计、装置开发及工程实践等方面的最新成果和经验。

    围绕地震灾害调研结果而发现的“馆舍坏”“馆舍好而展柜坏”和“展柜好而文物坏”等现象,葛家琪研究员提出了“地震波+博物馆+展柜+文物”全系统防震设计方法,同时基于牛顿第二定律解读了“建筑安全≠文物安全”的力学机理。关于博物馆建筑,Donna详细介绍了旧金山亚洲艺术博物馆的整体隔震改造工程,杨盛主任介绍了成都博物馆的整体隔地震和隔地铁振动设计,许浩博士介绍了云南省博物馆建筑隔震设计与强震观测。

    作为防震预防性保护不可或缺的部分,韦荃分享了库房中传统防震措施的专利技术,Jerry分享了多种行之有效的传统防震措施以及双向隔震装置的成功应用;Mckenzie应用3D技术将各种可塑材料制作出多样化、个性化与文物本体严密贴合的支架,为文物展提供可靠的固定措施;杨维国教授介绍了团队的理论研究与三维隔振产品开发情况。

    集中讨论环节,也有代表提出了博物馆如何在经济性和安全性上进行平衡、临近地铁的振动影响等热点话题。

    下面为部分发言撷选:

    四川博物院副院长韦荃:文物防震预防性保护工作是文保工作的一个重要领域。相关研究对未来防震预防性保护工作提供了较为完备的数据库与基础资料。

    保罗盖蒂博物馆高级文物管理员、曾任美国盖蒂文保中心主任Jerry Podany:降低遗产及文物收藏地震破坏,即减轻地震灾害。减轻地震灾害是一项多学科的交叉。博物馆可以使用危害分析来确定最不利情况,了解危害严重程度。博物馆须根据以下等式确定合适程度:可容忍的风险=可接受的损害。等式必须平衡,而博物馆愿意承担的风险越大,最终必须承受的损害程度越大。通过使用概率和(或)确定性地震危险分析,可以分析出统计上的最坏情况,通过该分析和博物馆建筑的结构研究,工程师可以确定建筑物和(或)建筑物内任何特定位置的响应。因为建筑物可以抑制(减少)或增强(放大)地面震动,是物体响应的建筑物震动和运动。未来博物馆需要对地震更好地理解,以及了解收藏文物对地震的反应方式。

    中国航空规划设计研究总院首席专家、总结构师葛家琪:博物馆集中保存文物,也加大了地震下集中损毁的可能性。芦山地震后,应国家文物局的要求,针对国家重要博物馆与地震带分布关系进行综合分析:国家一、二、三级博物馆有60%以上处于7度及以上抗震设防区,博物馆文物防震安全形势严峻。

    针对中国近年发生的地震下文物震损调研,博物馆建筑结构在地震中大多是安全的但文物损毁严重。地震中文物的破坏主要原因在于:建筑围护墙体、吊顶及设备在地震下的震毁情况,造成文物损毁;文物展藏柜破坏;地震时浮置文物本体因滑移摇晃而碰撞或直接倾覆而损毁。基于振动台试验研究、理论分析、模拟试验相结合的综合分析研究,开发了基于馆舍现状的展柜防震装置及产品。通过多个博物馆文物防震项目研究,有助于后续防震保护技术探究。

    曾任旧金山亚洲艺术博物馆文保部主任、纽约大都会博物馆文保部主任、美国史密斯学会国立亚洲艺术博物馆文保和科研负责人Donna Strahan:亚洲艺术博物馆按照结构抗震标准要求设计的新馆,7级地震时库存或展示中的藏品不会受损;对于更高级地震库存中的藏品不会受损,展示中的藏品损失小于1%。为了达到博物馆防震需求,博物馆使用了一套隔震系统。设置约200个直径超过3英尺的基础隔震支座,每个隔震支座由48层钢板和橡胶交替叠放在一起,地震时吸收能量,减小地震响应,减震率达到75%以上。为了提供安装隔震支座的空间,将护城河挖至建筑物周边,所有的墙都使用钢筋加固。基础隔离器上的建造建筑物可以在任意方向移动3英尺。

    云南省博物馆技术部主任沐蕊:云南地震活动频繁。依据地震峰值加速度、反应谱特征周期将云南划分为不同抗震设计要求的区域。结合《馆藏文物防震规范》,以云南省博物馆为防震预防性保护实施示范实例,对玉溪市博物馆、红河州博物馆进行文物预防性保护需求调研和设计,以期通过因馆治宜的途径逐步解决存在的问题或隐患。

    保罗·盖蒂博物馆古物保护部门高级制造者McKenzie Lowry:为了保证藏品安全展示,一直开展防震支座设计工作。应用了一些关键技术,诸如振动台试验,计算机模拟,对不同材料及隔震支座的使用。

    成都博物馆馆藏文物防震预防性保护项目负责人杨盛:成都博物馆新馆建筑结构设计团队在汶川地震发生后,对馆舍的防震设计进行了一系列科学研究,包括建筑结构抗震性能优化、基础隔震方案专项分析、隔震橡胶支座受力性能试验、建筑结构模型振动台试验等,并对成博新馆中的地铁所致振动控制进行了深入研究,提出了相应的减振方案。2015年成博主体建筑竣工,文物保护科研人员对博物馆及馆藏文物防震现状进行了现场勘察,并根据馆藏珍贵文物防震预防性保护要求,针对各展厅的独立柜等展柜增加了防震装置,依据《馆藏文物防震规范》(WW/T 0069-2015)相关方法,对馆藏文物采用了加固措施,并对超重型文物防震安全进行了评估研究。

    日本国立文化财机构文化财防灾联盟促进办公室主任,在中国多次参加中日合作文保修复项目的冈田健:1995年阪神淡路大地震后,博物馆的建筑物引入耐震免震结构,展览和收藏设备利用免震装置,加强安全措施。

    北京交通大学土建学院建工系副主任杨维国:基于文物安全,提出博物馆→展陈→馆藏文物全系统防震理念、关键技术研究:建立博物馆模型并验证,进行楼层波、楼层反应谱分析,得到指导展柜和文物防震设计的设计反应谱;完善地震作用下展柜、文物的运动状态判别公式及安全稳定性判别方法;开发馆藏文物隔震装置、减震展柜,结合振动台试验及精细数值模拟,优化关键设计参数;提出了一种三维隔振装置,同时隔离水平地震和竖向交通振动,基于博物馆研究其隔震(振)效果。成果可为馆藏文物防震实际工程应用及完善相关博物馆及馆藏文物防震规范提供必要理论依据。

    上海大学土木工程系讲师许浩博士:云南省博物馆建成后,在大楼内建立了强地震动观测系统,记录了云南省发生的几次地震波。测量的波被输入到数值分析模型。顶板加速度计算结果与实测结果非常接近。

    中国航空规划设计研究总院文保技术中心主任马伯涛:基于《中国地震动参数区划图(GB18306-2015)》和国家一二三级博物馆名录(2018年9月前)开展统计分析。在地图上绘制地震带和国家一二级博物馆分布,分析了各级博物馆的抗震设防烈度统计规律,借鉴再保险评价技术对各级博物馆的地震风险评价进行初探。分析得出:在8度及以上高烈度地区的一级博物馆数量最多,二级馆其次;地震风险大的博物馆集中在显著断裂带上经济水平较高的地区。

    西安元智公司工程师赵婷:为评估振动对文物古迹的影响,开发基于物联网技术的振动监测系统。通过文保领域专用的超低频振动传感器、数据采集仪等,以及具备时域分析、频域分析、地震事件识别、减隔振效果分析等功能的软件平台,实现对文物古迹在振动激励下的动力特性安全评测及在线监测。 

    编辑陈梅