The effect of restoration interventions on the indoor climate of historic buildings: Case study of Tire Necip Paşa Library, İzmir, Turkey

Abstract

Libraries are collections of recorded information which can host cultural heritage values that must be protected against mechanical, chemical and biological degradation. To prevent degradations, libraries require stable indoor climates with minimal temperature and relative humidity fluctuations and low concentrations of indoor air pollutants. Aim of the thesis is to investigate if installing a HVAC system is effective in improving the indoor climate of a historic library as a long-term preventive conservation method on the preservation of paper-based collections. Tire Necip Paşa Library in İzmir was selected as the case building which underwent restoration and a HVAC system integration in 2015. Library’s indoor climate was investigated before 2015 which allowed the comparison of pre- and post-restoration periods. Within the scope of this thesis, library was monitored at five locations between 2019-2021. 2019-2020 monitoring results were compared to pre-restoration monitoring results in terms of degradation risks and ASHRAE Chapter 23 control classes. Pre- and post-restoration indoor climates satisfied A1 and AA control classes, respectively. While there were mechanical and chemical degradation risks before restoration, no risk was observed post-restoration. There was no biological degradation risk during either periods. Additionally air pollutants were sampled during summer and winter of 2020-2021 which showed high SO2 and NO2 concentrations. Lastly the BES model of library was prepared and calibrated to investigate if existing HVAC system will continue to provide a stable indoor climate on future. The results of 2050 and 2080 simulations showed that HVAC system will struggle to provide a stable indoor climate.

Kütüphaneler mekanik, kimyasal ve biyolojik bozulmaya karşı korunması gereken kültürel miras değerlerine ev sahipliği yapabilen kayıtlı bilgi koleksiyonlarıdır. Bozulmaları önlemek için kütüphaneler, kısıtlı sıcaklık ve bağıl nem dalgalanmalarına ve düşük iç mekân hava kirleticisi konsantrasyonlarına sahip kararlı iç ortam şartlarına ihtiyaç duyarlar. Tezin amacı, tarihi bir kütüphanenin iç ortam şartlarını iyileştirmek üzere, uzun vadeli önleyici bir koruma metodu olarak HVAC sistemi kurulmasının etkili olup olmadığının araştırılmasıdır. Çalışma alanı olarak 2015 yılında restorasyonu tamamlanmış ve HVAC sistemi entegre edilmiş İzmir’deki Tire Necip Paşa Kütüphanesi seçilmiştir. Kütüphanenin iç ortam şartlarının 2015’ten önce incelenmiş olması restorasyon öncesi ve sonrası dönemlerin karşılaştırılmasına imkân vermiştir. Bu tezin kapsamında kütüphane, 2019 ve 2021 yılları arasında beş konumda izlenmiştir. 2019-2020’nin izleme sonuçları, bozulma riskleri ve ASHRAE Bölüm 23 kontrol sınıfları açısından restorasyon öncesi izleme sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. Restorasyon öncesi ve sonrası iç ortam şartları, sırasıyla A1 ve AA kontrol sınıflarını karşılamaktadır. Restorasyondan önce mekanik ve kimyasal bozulma riskleri varken, restorasyon sonrası herhangi bir risk gözlemlenmemiştir. İki dönemde de biyolojik bozulma riski görülmemiştir. Ek olarak 2020-2021’in yaz ve kış sezonlarında hava kirleticiler gözlenmiştir ve yüksek SO2 ile NO2 konsantrasyonları tespit edilmiştir. Son olarak mevcut HVAC sisteminin gelecekte de kararlı bir iç mekân iklimi sağlamaya devam edip etmeyeceğini araştırmak üzere kütüphanenin bina enerji simülasyon modeli hazırlanmış ve kalibre edilmiştir. 2050 ve 2080 simulasyon sonuçları HVAC sisteminin kararlı iç ortamı şartları sağlamada zorlanacağını göstermektedir.