Yapısal Mühendislik ve Tasarım
Kültür Mirasının Korunmasında Titreşim izolasyonunun Rolü Artifacts
Table of Contents
Gizli Beneath Ayaklarımızın Tehditleri
Müzeler, arşivler ve dünya çapında kültürel miras kurumları sıcaklık, nem, ışık seviyelerini kontrol etmek için muazzam kaynaklar atadı ve hatta hava kalitesi de genellikle karmaşık değildir: vibrasyonun nasıl davrandığını ve onları kontrol altına alınabileceğini anlamakla, muhafazakarlar yüzyıllardır hayatta kalan nesnelerin ömrünü uzatabilir.
Bu makale, küçük yerel müze veya dünya sınıf galerisini yönetebilecek kurumlar için uygulanabilir tavsiyeler sunacağız, burada kırılgan, yersiz nesnelere sahip olan her çevreye uygulanabilir.
Titreşimler nasıl icat edilir?
Yapılı Ortamdaki Titreşim Kaynağı
Titreşimler birden çok yol boyunca eserlere ulaşırlar. Bu kaynakları anlamak, etkili izolasyona yönelik ilk adımdır.
- [FONT:0)Ground-Borne Titreşim: Trafik (yol, demiryolu, metro), inşaat patlaması ve hatta yaya da ayak izi, dünyanın içinden enerji iletilen ve temelleri inşa etmek.
- [FONT:0)Yapma-Mounted Ekipman: HVAC birimleri, asansörler, pompalar ve aydınlatma rigleri yapısal kirişler ve zeminler aracılığıyla yayılacak düşük frekanslı osilasyonlar oluşturur.
- [FONT:0]Internal Human Activity:[Dönetici:[Dönetici] Ziyaretçiler sergi salonlarında yürüyüşe çıkıyor, müze gardiyanlar devriye geziyor ve yakındaki eserlerde tespit edilebilir vibrasyonlara hareket ediyorlar.
- [FONT=0]Dış Havaları Etkinlikleri: [Dönder: 1) Yüksek veya hafif yapılara, fırtınalardan akustik baskı ile birlikte, yeniden inşa modlarını heyecanlandırabilir.
Her kaynak farklı bir frekans ve amplitüd aralığı üretir. Ayaklanma titreşimleri genellikle 1-30 Hz bandında düşerken, mekanik ekipman genellikle 10-200 Hz. Frekans içeriği önemli ölçüde önemlidir, çünkü bazı eserler -ceramics, cam, taş - belirli frekanslarda bile yıkıcı potansiyeli azaltır, sürüş titreşimi küçük olduğunda.
Hasarın Mekanikleri
Titreşim hasarı her zaman aniden ortaya çıkmaz. Çoğu zarar, alt kratik büyüme, yorgunluk ve parçacık göçü aracılığıyla yıllar veya on yıllar boyunca bir araya gelir.
- [FONT=0)Mikro-Crack Initiation and Propagation:[Dönetici:0) Tekrarlanan döngü stresi, düşük amplitüdlerde seramikler gibi çatlakları başlatabilir, cam veya boya tabakaları başladıktan sonra, bu çatlakların sonunda felaket başarısızlıkla devam etti.
- [FONT:0)Particle Dislodgment:[DÜT:1) Yüzey partikülleri - bir resimde pigment tahıllar, bir arkeolojik tekstilde gevşek toprak veya bir ahşap heykel üzerinde toz – nefes alınamaz, detay veya renk kaybı.
- [FONT:0] Anonimler için Çaresiz Fatigue: [Döneticileri, müze parçaları ve kompozit nesneler yapıştırılmış veya birlikte bir araya gelen, gevşek yapıştırıcılar üretebilecek veya delaminasyon üretebilecek bir tekrarlanan bir şekilde yüklemeye katıldı.
- [FONT:0]Resonance-Driven Başarısızlığı: Bir sanat eserinin doğal rezonansa yakın titreşim frekansları 10 veya daha fazla faktörle yerleşebilir. ince bir tuval üzerinde bir resim akıcı olabilirken, uzun bir anıt heykel tehlikeli olabilir.
Hasar eşi yaygın olarak değişir. Bir sert panelde bir petrol resmi, 0.5 mm /s (İkinci başına metre) vibrasyon hızına tahammül edilebilir, ancak kağıt üzerinde ince renkte boyanmış su renklisi, 0.2 mm / 4'te son derece kırılgan ürünler için - Mısırlıların eski papyrus veya Pre-Columbian tüylü işleri gibi - daha düşük eşikleri uygulamaktadır. Profesyoneller genellikle aşağıdaki 0.1 mm/s'i aşağıdaki 0.1 mm/s'de tutmak için izolasyonu tasarlayabilirler.
The Physics of Isolation: What Makes It Work
Transmisability ve Isolation Prensibi
Onun özünde, vibrasyon izolasyonu transmiszisyonu azaltmakla ilgilidir - bir baharda (projeksiyonel materyali) dönüşüm frekansına giriş titreşimi (projeden kaynaktan) daha düşük (Dönemli bir baharda) bir kitleye göre, transmisyon ve destekle ilgili olarak, sistem doğal frekanslamanın daha düşük olması anlamına gelir.
Gerçek izolasyon sistemleri de barajı dahil eder. Bazı baraj olmadan, bir sistem aslında 0:0)amplify[Dönetici: 1 ) Resonance yakınında vibrasyonlar enerjilerini ısıtır, yanıt ve koruma çalışmaları sırasında geçici olayları temizler.
Türlü Malzeme Özellikleri
- [FONT:0]Elastomerik Pads:[Döntgen: 1) Neoprene, kauçuk veya silikon pedler en yaygın düşük maliyetli seçenek. 8-10 Hz üzerindeki frekanslarla iyi çalışır.
- [FONT=0)Pneumatic veya Air Springs: Hava dolu yastıklar çok düşük doğal frekans (0.5-2 Hz) ve laboratuvarları veya hassas ekran plinthleri gibi ekipman için mükemmel bir izolasyon sağlar.
- [FONT:0]Coil Springs:[Dönetici: [Dönetici:0) Büyük helical çelik ilkbaharlar ağır yükler için kullanılır (entire zeminler) ancak elastomerik baraj ile birleştirilmeden yüksek frekanslı titreşimler ilerler.
- [FONT:0)Visco-Elastic Malzemeler: ovuşturucu ile elastik davranışı birleştiren polimerler genellikle alt el-cabinet monte için pedlere veya çarşaflara yapıştırılır.
- [FONT:0)Sand veya Gravel Beds: Büyük beton pedestallar için iyi çalışan geleneksel bir yöntem; granular materyalinin sürtünmesi geniş frekans aralığındaki enerjiyi dağıtır.
Kültürel Miras Ayarları için Uygulama Stratejileri
Baseline'yi değerlendirmek: Titreşim Anketleri
Herhangi bir izolasyon kurulmadan önce, tri aksiyel bir hız (örneğin mm/s veya inç/s) ve frekans içeriği ile ilgili bu değerleri ASHRAE veya ISO 2631-2 gibi uluslararası standartlara karşı karşılaştırmak için en az birkaç gün boyunca (kesin saat, çok fazla inşaat) analiz edilir.For Museum koleksiyonları için, veriler hız açısından analiz edilir (örneğin, $ 1 (Vibration V) ve frekans içeriğine karşılaştırıldığında, Vibration Vived + 0,3 veya ISO 2631-2, kabul edilebilir sınırlar belirlemede yardımcı olur.
Ekran Vakaları ve Plinths için izolasyon
Küçük orta büyüklükteki nesneler (vaslar, bustler, seramikler) ekrandaki durumu kendi elastomerik pedler veya ilkbaharda bulunanlar tarafından izole edilebilir. Durum en az 3-4 kat daha düşük olmalıdır. - 10-15 Hz.
Entire Odalar veya Yapıların izolasyonu
Büyük ölçekli veya trafik sıkışık bölgelerinin büyük koleksiyonları olan büyük kurumlar, 1 Hz.Öyle dolu eğim boşlukları ile çevrilir.Bu yüzen zemin plakaları ). Bir beton levhası aynı anda tüm galerileri koruyor.Theuring:2.Rijksmuseum), Hollanda'da ve tezsiz boşluklar ile çevrilir.
Retrofitting için Pratik Bakışlar
Mevcut tarihi bir binaya izolasyonun özel zorlukları sunar. Zemin yükleme kapasitesi sınırlı olabilir ve orijinal yapısal elemanların miras bina düzenlemeleri altında çatışmaları değiştirebilir, bu durumlarda, öncelikler, tüm odalardaki yüksek riskli eserlerden daha ucuza yapılmalıdır.
Vaka Çalışmaları ve Gerçek Dünya Örnekleri
British Museum: Subway-Indük Titreşimleri Yönetin
[FONT=0] British Museum[Dönetici:0) doğrudan Londra Yeraltı Merkezi'nin üstünde oturur.Dörtün ağ geçişleri, zemin vibrasyonları 8 ile 40 arasında frekanslara ulaşırken, Conservators en hassas nesneler için ilkbaharda görüntülenen görüntüler, örneğin, hemen müdahale sağlar.
Museo Nacional de Antropología in Mexico City
Meksika Şehri, sismik ve trafik titreşimleri yükselten eski bir gölde oturuyor.:0)Museo Nacional de Antropología) tarafından kapatılmış bir beton yığınının bir kombinasyonunu kullanıyor (tüm bina, küçük tremorlerden ayrı olarak yer alıyor.
Getty Müzesi: Kağıt ve Tekstilleri Korumak
Los Angeles'ta, nadir kitapların koleksiyonu, baskılar ve tekstillerin görüntülenmeleri özel düşük doldurma galerileri tarafından görüntülenen görüntülerle dolu bir beton levhası var.Ayrıca, tüm ek aydınlatmalar, tüm ek olarak, tüm ek aydınlatmalar, ekran görüntülerin görüntülenmelerini engellemek için elastomerik izolasyon hangers ile birlikte.
Bu vakalar, belirli titreşim ortamı ve sanatifact hassasiyetlerine göre, ölçülebilir korumayı gösterir. Daha küçük kurumlar için, yaklaşım ölçeklendirmek - düşük maliyetli bir hıza sahip olan vibrasyon verileri için pedded üsleri kullanarak - hala risk azaltır.
Standartlar ve Kılavuzlar: Hangi Practitioners Kullanım
Çeşitli uluslararası standartlar ve kurallar, kültürel miras bağlamında vibrasyon değerlendirme ve izolasyon tasarımı için pratik çerçeveler sağlar.
- [FONT=0)ISO 2631-2 (2012): [Döneticilerde vitreusa maruz kalma, genellikle müzelerde kabul edilebilir seviyelere başvurur (özellikle eserler için yazılmamış olsa da).
- [FONTD:0]ASHRAE Handbook:[Dönetici] Amerikan Isıtma Topluluğu, Soğutma ve Hava-Kondisyon Mühendisleri hassas ekipman için titreşim kriterlerini sağlar; müze konservatuarları sık sık sık titreşim Criterion (VC) eğrilerine atıfta bulunur.
- [FONT=0]ASTM E2965-19:[Dönetici:[Dönetici: 0) Bir taşınabilir kaynak ve başarılıometreler kullanarak eserler üzerinde vibrasyon etkilerini değerlendirmek için standart uygulama.
- [FONT=0] News and Museum Practice Notları: Çeşitli ulusal müze organları kılavuz yayınladı - örneğin İngiltere'nin )Collection Trust) Müzelerde (Dönetici) tarafından yapılan bir incelemede yayınlanmaktadır.).
Bu standartlara sadece daha iyi koruma sağlamak değil, aynı zamanda koruma iyileştirmeleri için hibe veya haklı bütçeler için başvuran makul kriterler de sağlar.
Yararlı bir dış kaynak, müzede vitreus kontrolü üzerine yayımlanmış durumda . Daha fazla bilgi ve vibrasyon kontrolüne (FLT) danışır.COMSOL'un müze titreşim modellemesi).
Temellerin Ötesinde: Frekans Tuning ve Aktif Sistemler
Pasif izolasyon (pads, ilkbaharlar, hava parçaları) çoğu durumda çalışır, bazı ortamlar son derece düşük frekanslarda titreşimler sunar - 1 Hz - büyük bina sway veya uzak sismik olaylarla karşı karşıya kalmak için büyük ölçekli sistemler, doğal frekansının altında zorla izole edilemez, ancak bu tür durumlarda, LisaT:0) tarafından kullanılan titreşim kontrolü[değiştirilir.
Başka bir ileri teknik ise:0)tuned kütle barajı), ikincil bir kitlesel-bapın sanata eklendiği yerde, ikincil sistem kritik bir yenidenzonaj frekansında enerji absorbe etmek için ayarlanıyor.
Sonuç: Ortak Miraçlarımızı Korumak
Titreşim izolasyonu tek boyutlu bir çözüm değildir. Dikkatli bir ölçüm gerektirir, malzemelerden düşünceli seçim gerektirir ve bazen tarihi binalardaki kısıtlamalar dahilinde yaratıcı mühendislik.Ancak fayda, önlenebilir nesneler olarak vibrasyon kontrolü içermelidir: Yıllarca hayatta kalan eserler, savaş ve iklim bunu yapmaya devam edecektir: Modern dünyanın en zorlu mekanik enerjisinden vazgeçersek, arşiv veya kültürel merkezdeki her müze, arşiv, veya gelecekteki tüm nesneler için vibrasyon kontrolü içermelidir.