Undersøkelse av inneklimakvalitet i lagringsmagasinene på NTNU Gunnerus Biblioteket

Abstract

Hovedformålet med denne masteroppgaven var å undersøke og kartlegge inneklimaet til de historiske lagringsmagasinene til NTNU Gunnerus Biblioteket. Dette ble gjort gjennom overvåkning av de termo-hygrometriske parameterne; lufttemperatur og relativ fuktighet.

NTNU Gunnerus Bibliotek er en av de viktigste kulturarvsbibliotekene i Norden, og huser store samlinger av norsk, nordisk og europeisk skjønn- og faglitteratur. Samlingene består av en samling av materialer med ulike nivå av stabilitet og med bakgrunn i dette, må det ideelle klimaet for lagringsmagasinene være en kompromiss.

Forholdet mellom ute- og innetemperatur er undersøkt ved hjelp av regresjonsanalyse. Resultatet av undersøkelsen viser en signifikant korrelasjon mellom utetemperaturen og temperaturen målt av dataloggerne i rommet, med positive r-verdier > 0,7. Temperaturen i innløpsluften derimot, viser en moderat negativ korrelasjon. Dette kan ses i sammenheng med at innløpsluften styrer temperaturen i lagringsmagasinet, og temperaturen vil derfor øke dersom utetemperaturen synker.

Videre presenterer oppgaven langtidsmålinger av lufttemperatur og relativ fuktighet fra lagringsmagasinet i 10. etasje. Analysen av måleresultatet viser til store variasjoner i både lufttemperatur og relativ fuktighet. Komfortsonen som benyttes i analysen er 50 ± 10 % relativ fuktighet og 19 ± 5 °C lufttemperatur, og representerer betingelsene for forsvarlig bevaring. Resultat indikerer at målingene for henholdsvis målemeter 1-4 ligger utenfor komfortsonen i 81, 36, 42 og 30 % av tiden.

Det er utført feltmålinger av mulige vertikale temperaturgradienter med hjelp av en fjernstyrt bil som gjorde det mulig å ta målinger på ulike høyder gjennom rommet. Målingene er frem- stilt som fargekonturfigurer og viser maksimal ∆T for de tre passasjene på 2, 1 og 0,5 °C/m romhøyde. Fargekonturfigurene viser en økning i temperaturen i området nær innløpsluft inntaket. Dette tyder på at innløpsluften bare har en lokal påvirkning, og at den ikke sørger for en jevn temperaturfordeling.

Til slutt presenterer oppgaven forslag til forbedring av inneklimaet i lagringsmagasinene på NTNU Gunnerus Bibliotek. Det er foreslått å dele opp klimaanlegget i separate system for hver etasje. Et luft-luft system med en sentralisert luftbehandlingsenhet blir omtalt som et mulig passende system for lagringsmagasinene. I tillegg er det foreslått flere passive forslag som innebærer å endre inndeling og plassering av bokhyllene, samt installasjon av flere sensorer for å få bedre oversikt over innemiljøet.

The primary objective of this master thesis was to characterize the indoor environment quality in the storage area at floor 10 of the NTNU Gunnerus Library through monitoring of temperature and relative humidity. The NTNU Gunnerus Library houses collections that consist of combinations of materials with different levels of instabilities. In view of this fact, the target condition needs to be a compromise in order to maintain the required environmental quality.

There are a number of consequences as a result of inadequate conditions of relative humidity, air temperature and air distribution. The main categories of degradation are biological, mechanical and chemical degradation. Literature states, that to minimize degradation of the cultural material stored at the library, it is of great importance to maintain stable thermo-hygrometric values.

The relationship between the outdoor and indoor temperature is surveyed through scatter plots and by linear regression analysis. The result indicates significant correlations, with positive r-values > 0,7, between the outdoor temperature and the temperature measured by the meters located in the area. The temperature of the supply air, however, shows a moderate negative correlation. As the supply air controls the temperature in the storage area, the temperature of the supply air will increase as the outside temperature decreases. Analysis of the fluctuations of the long-term measurements is made and displayed a wide range of thermo-hygrometric values to which the storage area is exposed. The result indicates that 36- 81 % of the time, dependent on the location of the measurement meter, the state of the air is outside the comfort zone of 50 ± 10 % relative humidity and 19 ± 5 °C air temperature.

Field measurements of potential temperature gradients are performed with a mobile car. Color- contour figures of passage A, B and C show a maximum ∆T of 2, 1 and 0,5 °C/m height, respectively. Further analysis of the color-contour figures emerges higher temperature in the area close to the supply air inlet. This suggests that the supply air has a rather local influence, and do not provide an even temperature distribution to the entire storage area.

In the end, the thesis suggests improvements for the indoor environmental quality of the storage areas at the NTNU Gunnerus Library. Improvements regarding separate climate regulation systems for the different floors are suggested as well as a recommendation to consider an all-air system with a centralized air-handling unit. In addition, more passive solutions are suggested, such as changing the division of the shelves and to install more sensors to get a better overview of the indoor environment.