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那些地震带上的中外博物馆,是如何防震的?

作者:    发布时间:2021-09-01 10:50    阅读量:1173

地震是造成博物馆馆藏文物损毁的主要灾害之一,和馆藏文物缓慢的自然腐蚀过程相比,地震对馆藏文物的损坏是突发性、毁灭性的,因此提升博物馆馆藏文物防震预防性保护意义尤为重要。如何应对地震给文物带来的破坏,是世界博物馆界需要共同面对的课题。 


01

建设防震博物馆

 

日本是典型的地震多发国,频发的地震以及随之而来的文物损害使日本各界充分认识到有效防震措施的重要性。1995年阪神大地震后,日本许多博物馆在建设之初即把抗震防灾考虑在内。

 

日本的防震建筑主要是将建筑与地面相分离,中间为设有缓冲装置的减震层,使减震层在震动中产生变形,进而有效地吸收地震能,减弱地震对建筑的震动传导,减轻建筑内部的晃动幅度,使得建筑自身以及建筑内部的展柜在地震中免于倾倒。采取这种抗震结构最为典型的是2005年建成的九州国立博物馆。

 

九州国立博物馆在建筑与地面之间安放了巨大的防震装置,这些防震装置配置了垂直方向坚硬而水平方向柔软的层压橡胶隔离器、弹性滑动支撑和钢棒减震器,像一枚巨大的“弹簧”将建筑与地面分离。这一装置,一方面可以为地震发生时建筑水平、上下滑动提供支持,进而减轻地壳运动对建筑物的震动传递;另一方面具有使在地震中摇晃变形的建筑回到原位置的复原功能。此外,由于博物馆的展厅、库房、研究室等核心机构均位于博物馆二层,所以在馆内一层和二层之间的柱和梁下都安装了大型防震装置,以保证博物馆的“心脏”在地震中保持稳固。


回到国内。因为汶川地震的原因,成都博物馆在新馆建设时,就把防震作为了重中之重。


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成博在整体建筑的下面测算出了300多个点位,全部放置了橡胶支座。成都博物馆工作人员曾经介绍说,这个轮胎一样的东西,叫做“隔震橡胶支座”,橡胶的弹性可以有效地减缓震动。而一个支座又分很多层,像千层饼似的叠起来,弹性十足!这样就在上层建筑与基础建筑之间形成了良好的隔震层。


成博的建筑主体是钢+混凝土的结构,使用了大量的钢材,整体十分坚固。这样一来,成博就像一个沉重的大盒子,被小心地放置在铺垫了橡胶垫的底座上,如果力量足够,这个大盒子甚至可以整个儿被拿起来呢!馆舍、橡胶圈、基底,三者之间并非一体,这样一来,地下的震动对上面建筑的影响就大大减弱了,这也使得成都博物馆成为一座名副其实的“橡胶圈上的博物馆”。

 

成都博物馆每个展厅里的文物种类繁多,为此,博物馆工作人员特别为这些文物分别加装了专属的底座防震台,这个防震台是由制造动车的中国中车集团打造,采用的是应用于高铁的缓冲技术,可以有效保证文物的稳固。

 

成都博物馆还针对不同展柜及文物类型,配备了多元化防震设备产品,如独立柜防震台、通柜隔震台、密集柜防震地板等,形成“震源+馆舍+展陈(柜)+文物”全系统防震安全个性化设计,有近百件珍贵文物已经拥有自己专属的防震装置。


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为独立展柜加装防震装置

 

02

使用防震展柜

 

在地震中,博物馆最易发生的文物损害是由于展品在台座上固定不牢,导致文物在震动中发生倾倒、碰撞。对于这一问题,海外博物馆采取的最为常见的方法首先是在壶等展品里放置玻璃、金属、沙袋等重物,使得文物重心降低,加大与台座的附着力;其次,用展示托盘加大展品与展台的接触面,并用尼龙丝、金属丝或炭纤维丝等加以捆绑,将展品缚在托盘上;再次,在展品托盘底部设置防滑垫和缓冲材料,铺设有防震效果的滑性丙烯酸树脂板,并在托盘边缘贴上缓冲材料,底面涂上石蜡等固定剂,减少地震中托盘震动及位移,同时在展品周围留出足够空间,防止发生碰撞等。这些技术的运用相对普遍,如美国旧金山亚洲艺术馆,每件展出的文物都用特制的金属支架等材料加以固定;日本京都国立博物馆的展厅中,部分展柜里的陶瓷器用透明尼龙线牢固地固定在底托上,尼龙线与文物接触的部位套有透明塑料软管;台北故宫里陈列的文物都用几乎看不见的尼龙线固定,并且固定方式都经过精密测算,保证文物不怕地震来袭。

 

选用安装防震装置的展柜、展台以减少展柜以及柜内文物在地震中滑动倾倒,也是海外博物馆经常使用的技术。最为典型的是上世纪末日本某专业公司面向文物、艺术品等推出的TCR防震技术,运用相关技术的展柜、展台在东京国立博物馆、奈良国立博物馆等机构均有采用。


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奈良国立博物馆

 

奈良国立博物馆新馆为保护珍贵展品在展厅中使用了TCR防震展台、防震展柜等。方形独立防震展柜由上下两层平台构成,每层的底部装有轮子和可调轨道,发生地震时通过在轨道上转动致使平台在一定范围内来回游走,进而起到减震作用。同时展柜上部及展品在展柜摆动时能保持原位,不会倾倒,并且防震效果不受展品重量变化的影响,只有在感知地震时才会运作。值得注意的是,使用防震展柜要在外部四周留出防震装置摆动所需的空间,摆动的量由展柜大小所决定。

 

作为专业博物馆展柜制造商,早在2007年,克里克为法门寺博物馆提供展柜服务时,就充分考虑了法门寺及法门寺博物馆所在的陕西省宝鸡市处于渭河平原地震带上,鉴于法门寺历史上遭遇过两次地震,展柜防震功能迫在眉睫,为此特别加入了防震台设计,19台经典独立展柜,全部配置了防震台(如下图)。


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雅安博物馆位于龙门山断裂带,相对频繁的地震对馆藏文物来说是一个潜在的巨大危险。2018年,克里克对馆内展柜进行提升、改造,该项目的主要特色是以馆藏文物为出发点研究不同文物的防震指数,因物而异针对性地设计防震装置。防震装置的巧妙设计与安装,兼顾了展柜整体美观性、功能性与实用性。


云南也是一个地震比较频发的地区。在为云南地区博物馆做项目时,防震也是一个不得不纳入优先考量的环节。2021年克里克承接的云南玉溪市博物馆提升改造项目,不但为其“史前文化”展厅提供防震型环保材料定制专业文物展柜,还涉及博物馆原有老展柜的改造,为其安装布置柜底防震装置。

 

克里克采用的柜底防震装置,连接部件采用国内认可度很高的产品,坚固构件,基座承载力不小于300kg/m²。为老展柜增加防震装置时,对柜底装置围板进行了重新改造加工,新增围板是与原展柜相协调的(见如下视频)。


03

设计防震库房

 

库房中收藏的文物在地震发生时造成损坏的现象也相当常见。海外博物馆大多采取将文物藏至木箱,进行适当捆绑固定,并以柔软的材质包裹文物的办法,已达到减少碰撞、保护易损文物的效果。如加拿大文保中心收藏瓷器的库房里,抽屉中是类似中国的“囊匣”结构,瓷盘卧在与自身形状相符的软托里,用两根布带呈十字将盘与软托系住,抽屉中含有整体的发泡缓震材料,上面带有多个凹槽,可将瓷盘连同外层包装好的软托放进去,进而起到保护的作用。

来源:综合中国文化报、四川新闻网等

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