Modelling of indoor climate of historic libraries for preventive conservation of papper based collections

Abstract

Libraries were seen as an education and cultural center. Cultural properties in libraries can deteriorate chemically, mechanically and biologically because of inadequate indoor climate (temperature, relative humidity and whose fluctuations) and substrates. The aim of the thesis is to improve indoor climate of the historic libraries to preserve paper based collections by preventive conservation approach. As a case study, Necip Paşa Library was selected. The Library, which houses 1147 valuable manuscripts, was built in 1827 in Tire-İzmir-Turkey and has no heating-cooling system except entrance zone. Preventive conservation approach was performed in three phases. As the first phase, the indoor microclimate of the Library was monitored for one year. Secondly, the chemical, mechanical and biological degradation risk analyses are carried out on the manuscripts based on the measurements. According to the measurements, only the chemical degradation is observed. Lastly, the library was modelled via DesignBuilder v4.2.054, and calibrated with respect to ASHRAE Guideline 14. To minimize chemical degradation risk, natural and mechanical ventilation strategies are integrated into DesignBuilder. The natural ventilation scenario did not influence on chemical degradation risk, while the latter diminishes the chemical degradation risks for some extent. The building had two main interventions: the addition of a semi-open entrance space and the closure of this space by wooden-framed windows. To evaluate the effect of these interventions, two different models are developed via DesignBuilder. The simulations of the models did not exhibit any difference on the indoor climate comparing with the existing construction. Evaluation of the scenarios and interventions result with that the mechanical ventilation system is the most effective solution for the Library.

Kütüphaneler eğitim ve kültür merkezi olarak görülmüştür. Kütüphanelerdeki yetersiz iç ortam iklim koşulları (sıcaklık, bağıl nem ve bunlardaki dalgalanmalar) ve partiküller, el yazması eserler üzerinde kimyasal, fiziksel ve mekanik bozulmalara neden onlabilir. Bu tezin amacı, tarihi kütüphanelerdeki elyazması eserlerin korunması için iç ortam iklim koşullarının önleyici korunum yöntemi kullanılarak geliştirilmesidir. Necip Paşa kütüphanesi örnek çalışma olarak seçilmiştir. Kütüphane 1827 yılında Tire-İzmir-Türkiye’de yapılmıştır, 1147 elyazması esere ev sahipliği yapmaktadır ve revak bölümü haricinde herhangi bir ısıtma-soğutma sistemine sahip değildir. Önleyici koruma yöntemi üç safhada uygulanmıştır. İlk safhada, iç ortam iklim koşulları bir yıl boyunca izlenmiştir. İkinci olarak, ölçümlere göre el yazması eserler üzerinde kimyasal, mekanik ve biyolojik bozulma analizi yapılmıştır. Sonuçlara göre eserler üzerinde kimyasal bozulma riski gözlenmiştir. Son olarak, kütüphane DesignBuilder v4.2.054 ile modellenmiştir ve modelin kalibrasyonu ASHRAE 14 standartlarına göre yapılmıştır. Kimyasal bozulma riskini azaltmak için, doğal ve mekanik havalandırma modele adapte edilmiştir. Doğal havalandırmanın kimyasal bozulma üzerinde bir etkisi olmamıştır, diğeri kimyasal bozulma riskini belirli bir seviyede azaltmıştır. Binaya iki ana müdahele olmuştur: giriş bölümüne yarı açık revak kısmının eklenmesi ve bu kısmın ahşap çerçeveli camlarla kapatılması. Bu değişimlerin etkisini hesaplamak için DesignBuilder aracılığıyla iki model oluşturulmuştur. Modellerin simulasyon sonuçlarını şuan ki yapı ile karşılaştırıldığı zaman, iç iklim hava koşulları arasında herhangi bir farklılık gözlenmemiştir. Tüm bu senaryolar ve müdaheleler değerlendirildiği zaman, mekanik havalandırma sistemi en etkili çözüm olarak görülmektedir.