Musei e siti archeologici

Utilizzando l’esperienza ottenuta fornendo sistemi all’immenso patrimonio artistico italiano ed attraverso collaborazioni tecniche con i più prestigiosi istituti di ricerca del settore, LSI LASTEM realizza strumenti per il monitoraggio degli ambienti di conservazione, restauro, movimentazione e fruizione delle opere d’arte.

Musei, luoghi di restauro e ritrovamento, vetrine museali, magazzini, siti archeologici e grotte devono essere monitorati al fine della loro conservazione preventiva. Ogni oggetto subisce modifiche a causa dei meccanismi chimici-fisici di trasformazione cui è naturalmente soggetto. La dinamica di questi fenomeni, detto anche processo di deterioramento, dipende in parte a cause legate agli ambienti di conservazione. Se l’invecchiamento dei materiali è un processo spontaneo che non può essere fermato, possiamo invece tentare di rallentarlo proteggendo gli oggetti e i manufatti, costruendo un ambiente più idoneo alla loro conservazione. La prevenzione assume quindi un ruolo fondamentale affinché gli oggetti possano durare il più a lungo possibile e trasmessi nel miglior modo alle future generazioni.

LSI LASTEM propone una serie di sistemi portatili e fissi, sistemi mono-punto o multi-punto, sistemi per misure indoor, outdoor o comete indoor/outdoor per il monitoraggio ambientale dei luoghi di conservazione delle opere d’arte.

I parametri sotto osservazione


La strumentazione misura la vasta gamma richiesta di parametri termo-igrometrici, radiometrici ed ambientali in genere, che nel loro insieme, possono determinare l’interazione tra ambiente e manufatto:
- Temperatura aria orizzontale e verticale, Temperatura superfici, Temperatura radiante
- Umidità relativa
- Illuminamento
- Radiazione UV-A
- Velocità dell’aria
- Qualità dell’aria: concentrazione O3, VOCs, H2S, NO2, CO2
- Parametri meteorologici: temperatura e umidità, radiazione solare, vento, etc

Gli oggetti presenti in un museo possono essere costituiti da materiali molto differenti e con risposte all’impatto delle condizioni ambientali molto diversificate.
Generalmente sono le condizioni microclimatiche (temperatura, UR% e luce) che favoriscono o inibiscono l’instaurarsi di processi chimici e biologici di degrado.

Parametri termo-igrometrici
Nella pratica museale, non è corretto parlare di temperature troppo alte o troppo basse, ma di temperature non corrette in funzione del tipo di manufatto conservato. Valori scorretti favoriscono reazioni fisiche, chimiche e biologiche che non aiutano la corretta conservazione. Anche variazioni profonde e repentine dei valori possono creare danni ai manufatti. 

Umidità relativa
- Influenza sulle dimensioni e forma
- Influenza sulla velocità di reazioni chimiche dannose
- Influenza sulle sorgenti del deterioramento biologico (microrganismi)
- Accelerazione della corrosione dei metalli
- Scolorimento dei colori
- Aumento di fragilità dei materiali

Temperatura aria
- Accelerazione di reazioni chimiche
- Accelerazione di processi fisici
- Dilatazione dei materiali
- Disidratazione dei materiali

Temperatura a contatto
La temperatura di contatto è utile per valutare situazioni in cui le opere, per svariate ragioni, possono avere temperature di superficie differenti dalla temperatura dell’aria. La temperatura di contatto è la reale temperatura del manufatto, quindi la sua misura è di grande importanza, se essa dovesse risultare diversa dalla temperatura dell’aria. Inoltre la temperatura a contatto in funzione dell’UR% è il parametro da prendere in considerazione per le possibili formazioni di condensa e funghi.

Radiazione luminosa
Obbiettivo di ogni museo è permettere la migliore visione delle opere ai suoi visitatori. Questo può risultare in contrasto con l’esigenza di alcuni manufatti di ricevere poca luce che spesso a causa di vecchi tipi di lampade o di illuminamento da sorgenti naturali, contiene parte di radiazione ultravioletta ed infrarossa, possono causare deterioramento alle opere conservate. L’esposizione o dose totale (milioni di ore luce “Mlx hr”) di luce ricevuta è un parametro importante per valutare l’esposizione nel tempo.
Le reazioni fotochimiche scatenate dalla luce contenente soprattutto UV sono causa di:
- deterioramento di materiale organico e cambiamenti di colore dei manufatti. 
- Accelerazione delle ossidazioni
- Accelerazione della fragilità
- Scolorimento, sbiadimento ed alterazione dei pigmenti colorati
- Aumento della temperatura superficiale dei materiali

Qualità dell’aria
I musei si trovano spesso immersi nell’aerosol urbano, spesso soggetto ad una bassa qualità dell’aria che facilmente penetra all’interno, ha effetto su molti materiali esposti. L’intensità e velocità dell’attacco chimico sulle superfici interessate dalla presenza di sostanze inquinanti è proporzionale ai valori di Temperatura ed Umidità: quanto più alte sono Temperatura ed Umidità quanto più velocemente si innescano le reazioni chimiche. Oltre alle polveri, all’interno dei musei sono presenti gas e vapori che hanno la capacità di rimanere più a lungo sospesi. I più pericolosi inquinanti per le opere d’arte sono:
- CO
- NO, NO2
- SO2
- O3

Velocità dell’aria
La velocità dell’aria, se non pericolosa per i suoi effetti meccanici della sua azione, è importante per valutare un buon rimescolo dell’aria all’interno delle sale di esposizione. Tale rimescolo diventa importante in caso di alta affluenza di pubblico che produce alte concentrazione di CO2, oppure in caso di errati valori di Temperatura e UR% che possono essere mitigati con un buon riciclo dell’aria.

Comfort climatico per i visitatori e addetti
Gli ambiente museali sono visitati dal pubblico e vissuti dagli addetti del museo. All’interno di questi ambienti si ricerca il migliore comfort climatico, compatibile con le esigenze delle persone, ma allo stesso tempo, ottimale per la conservazione delle opere. I parametri che consideriamo per la valutazione del comfort sono:
- Temperatura
- Umidità relativa
- Velocità dell’aria
- Temperatura radiante
- CO2

Parametri meteorologici
L’interazione tra manufatto e clima, in senso meteorologico del temine, è di fondamentale importanza in caso di analisi in edifici storici, catacombe e grotte. Dove le misure interne ed esterne nel loro complesso possono fornire eventuali spiegazione a fenomeni particolari.

Monitoraggio degli ambienti museali

Senza la conoscenza dei processi fisici, chimici e biologici che regolano il deterioramento e invecchiamento delle opere d’arte, è impossibile attuare pratiche di conservazione. I procedimenti per eseguire le misure all’interno degli ambienti museali sono descritte nella norma UNI10829 (Beni di interesse storico ed artistico – Condizioni ambientali di conservazione). I sistemi possono essere più o meno articolati in funzione delle esigenze di misura:

Rilievi preliminari e di routine
Servono a prendere conoscenza della situazione. Essi sono fatti per ottenere dei valori iniziali da confrontare nel tempo ed eventualmente valutare situazioni di rischio anche in vista di un monitoraggio continuativo. Per questo tipo di indagine, possono essere utilizzati sistemi portatili multi-misura. Un unico apparato, montato su un tripode, può essere connesso con diverse tipologie di sensori. Il sistema misura e memorizza i dati nella sua memoria per poi essere collegato al PC per l’analisi dei dati. La durata delle misure sarà funzione della variabilità del microclima nei cicli diurni/notturni ed eventualmente nelle stagioni.

Monitoraggio continuativo
Servono ad avere sotto-controllo per lunghi periodi le variabili ambientali. I sistemi proposti sono solitamente sistemi multi-punto e multi-misura, dove una serie di sensori sono connessi via radio o cavo ad una centralina MASTER che memorizza tutte le misure. Sono solitamente sistemi non fissi, ma trasportabili, in quanto si possono avere esigenze di frequenti spostamenti dei sensori. L’esigenza può essere quella del monitoraggio oppure di monitoraggio e controllo. Il controllo può essere eseguito a due livelli. 
1) Uscite elettriche attuate in funzione di eventi e soglie programmabili. Esse sono realizzate direttamente dalla centralina MASTER o anche, se presenti, da centraline SLAVE 
2) Uscite seriale RS485 con protocollo Modbus-RTU dalla centralina MASTER, L’uscita seriale corrisponde a valori istantanei oppure valori medi su basi statistiche striscianti. In questo caso le misure sono inviate al sistema di controllo dell’edificio.

La strumentazione e le metodologie di misura con essa applicabili sono conformi alle norme UNI10829 (Beni di interesse storico ed artistico – Condizioni ambientali di conservazione - Misurazione ed analisi).

LSI LASTEM produce strumentazione per il monitoraggio degli ambienti museali. I sistemi hanno le seguenti tipologie:

- Strumentazione per monitoraggi portatili
- Strumentazione per monitoraggi fissi e continuativi indoor
- Strumentazione meteorologica portatile e fissa abbinata a strumentazione per ambienti indoor

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