مقدمه
کتابخانه‌ها و موزه‌ها به‌عنوان حافظان میراث فرهنگی، علمی و تاریخی یک جامعه، نقش بی‌بدیلی در انتقال دانش و فرهنگ از نسلی به نسل دیگر دارند. در دل قفسه‌های پر از کتب خطی و نسخه‌های کمیاب کتابخانه‌ها و میان vitrines درخشان موزه‌ها، هزاران سند، اثر هنری و شیء تاریخی نگهداری می‌شود که هر یک بخشی از هویت و حافظه جمعی بشر را تشکیل می‌دهند. اما این آثار ارزشمند، فارغ از اهمیت علمی و فرهنگی‌شان، از جنبه فیزیکی بسیار آسیب‌پذیرند و کوچک‌ترین بی‌توجهی به شرایط محیطی می‌تواند پیامدهایی غیرقابل‌جبران داشته باشد. تغییرات ناگهانی دما، نوسانات رطوبت، نفوذ گردوغبار یا آلاینده‌های شیمیایی، تابش مستقیم نور خورشید یا حتی طراحی نادرست مسیر جریان هوا، هر یک می‌توانند در کوتاه‌مدت یا در بازه‌های طولانی، منجر به فرسایش، پوسیدگی یا تخریب این گنجینه‌های گران‌بها شوند. از این‌رو طراحی سیستم‌های تهویه مطبوع در این اماکن نه‌تنها یک اقدام فنی، بلکه بخشی از یک استراتژی گسترده حفاظت میراث محسوب می‌شود. اهمیت تهویه مطبوع در این فضاها، در توانایی آن برای تأمین شرایط محیطی پایدار و متناسب با نیازهای متنوع آثار و انسان‌ها نهفته است؛ چرا که باید میان آسایش حرارتی بازدیدکنندگان و کارکنان و الزامات محیطی ویژه برای حفظ اشیا و منابع دانشی، تعادل دقیق و ظریفی برقرار کرد. این مقدمه تلاشی است برای روشن‌ساختن ضرورت توجه علمی و مهندسی به مقوله تهویه مطبوع در کتابخانه‌ها و موزه‌ها، تا نسل امروز بتواند این ثروت بی‌بدیل را به نسل‌های آینده بسپارد.
تهویه مطبوع در کتابخانه‌ها و موزه‌ها
طراحی سیستم‌های تهویه مطبوع برای کتابخانه‌ها و موزه‌ها به دلیل حساسیت بالای محتوای نگهداری‌شده در این اماکن، نیازمند دقت و رعایت الزامات تخصصی است. در این نوع فضاها، اولویت اصلی، حفاظت از آثار مکتوب، اسناد، اشیای هنری و تاریخی در برابر آسیب‌های محیطی است. بنابراین، تنظیم دما و رطوبت باید کاملاً کنترل‌شده و بدون نوسان باشد.
یکی از نکات مهم در طراحی تهویه مطبوع چنین فضاهایی، این است که شرایط حرارتی و رطوبتی مورد نیاز برای حفظ سلامت آثار با محدوده آسایش حرارتی برای افراد تفاوت دارد. به همین دلیل، سیستم باید به‌گونه‌ای طراحی شود که ضمن تأمین شرایط مطلوب برای حفاظت اشیا و کتاب‌ها، نیاز کاربران و کارکنان را نیز در نظر بگیرد.
در کتابخانه‌ها و موزه‌های با ابعاد متوسط، معمولاً رطوبت نسبی حدود ۵۵ درصد و دمایی در حدود ۲۰ تا ۲۲ درجه سانتی‌گراد به‌عنوان استاندارد در نظر گرفته می‌شود. در فضاهای آرشیوی و گنجینه‌های حساس‌تر، استفاده از فیلترهای هوا با بازدهی حداقل ۸۵ درصد ضرورت دارد تا ورود گردوغبار، آلاینده‌های شیمیایی مانند دی‌اکسید گوگرد، اکسیدهای نیتروژن و ازون به حداقل برسد. این آلاینده‌ها می‌توانند آسیب‌های جبران‌ناپذیری به صفحات کتب و بافت مواد آلی وارد کنند.
کنترل دقیق دما و رطوبت باید به‌صورت ۲۴ ساعته و در تمامی ایام سال حفظ شود. نوسانات دما و رطوبت می‌تواند منجر به پوسیدگی، کپک‌زدگی و یا ترک‌خوردگی اشیا ارزشمند شود. همچنین در طراحی ساختمان‌های موزه‌ای، باید تابش مستقیم آفتاب به آثار و اشیا به حداقل برسد و در فصول سرد، از بروز پدیده میعان رطوبت روی دیوارها و vitrines جلوگیری شود، چرا که رطوبت می‌تواند به‌سرعت به کتب و اشیای حساس آسیب بزند.
یکی دیگر از عوامل مؤثر در طراحی، تراکم افراد در بخش‌های مختلف است. برای مثال، تراکم بازدیدکنندگان در برخی فضاها ممکن است تا یک نفر در هر ۱۰ فوت مربع برسد، درحالی‌که این مقدار در دفاتر اداری حدود ۱۰۰ تا ۱۵۰ فوت مربع و در مخازن کتاب حتی تا ۱۰۰۰ فوت مربع به ازای هر نفر خواهد بود. این تفاوت در تراکم افراد، نیاز به تهویه متغیر و انعطاف‌پذیر را بیشتر می‌کند.
در نهایت انتخاب تجهیزات سرمایشی و گرمایشی باید متناسب با این الزامات باشد. سیستم‌های تهویه مطبوع مجهز به کنترلرهای هوشمند، رطوبت‌گیرها و تجهیزات فیلتراسیون چندمرحله‌ای، بهترین گزینه برای کتابخانه‌ها و موزه‌ها محسوب می‌شوند. توجه به این موارد تضمین می‌کند که گنجینه‌های فرهنگی و تاریخی نسل‌های آینده بدون آسیب باقی بمانند.
معیارهای کلیدی طراحی سیستم تهویه مطبوع در موزه‌ها
تهویه مطبوع در موزه‌ها نیازمند برنامه‌ریزی و طراحی دقیق است، چرا که این فضاها از بخش‌های متنوعی تشکیل شده‌اند و هر بخش، شرایط محیطی خاص خود را می‌طلبد. اغلب موزه‌ها علاوه بر سالن‌های نمایش آثار، دارای کارگاه‌های مرمت، دفاتر اداری، مخازن نگهداری و گاهی فروشگاه‌ها یا کافی‌شاپ و رستوران هستند. در بسیاری از موزه‌های هنری یا موزه‌های تاریخ طبیعی، فضای بازدید عملاً همان فضای نمایش اشیاست و همین موضوع کنترل دما و رطوبت را پیچیده‌تر می‌کند؛ زیرا شرایط ایدئال برای نگهداری آثار، اغلب با دمای آسایش انسانی تفاوت دارد و باید تعادل ظریفی میان این دو برقرار شود.
یکی از بخش‌های بسیار مهم در هر موزه، انبار یا مخزن آثار است؛ جایی که اشیا ارزشمند، مرمت‌نشده یا فاقد فضای نمایش کافی نگهداری می‌شوند. این بخش‌ها باید از نظر دما و رطوبت با دقت بسیار بالا پایش شوند، چرا که کوچک‌ترین نوسان می‌تواند باعث آسیب‌های جدی به آثار هنری و تاریخی شود.
به‌طور کلی، موزه‌ها را می‌توان به چند دسته کلی تقسیم کرد :
• موزه‌های هنری و گالری‌ها
• موزه‌های تاریخ طبیعی و اجتماعی
• موزه‌های علمی
• موزه‌های تخصصی یا خاص (مانند موزه‌های صنایع دستی، موزه‌های صنعت، موزه‌های مردم‌شناسی و ...)
یکی از چالش‌های رایج در طراحی تهویه مطبوع این اماکن، وجود پارتیشن‌ها و دیوارک‌های متعدد است که برای تفکیک فضای نمایش، هدایت مسیر بازدیدکنندگان یا ایجاد نورپردازی خاص استفاده می‌شوند. این پارتیشن‌ها می‌توانند حرکت یکنواخت جریان هوا را مختل کنند و مانع توزیع یکسان دما و رطوبت شوند. به همین دلیل، توصیه می‌شود در طراحی داخلی، دریچه‌های انتقال هوا روی این پارتیشن‌ها پیش‌بینی شود تا امکان گردش یکنواخت جریان هوا فراهم باشد.
مسئله دیگری که نباید نادیده گرفت، محل نصب تجهیزات کنترل دما و رطوبت است. نصب اشتباه حسگرها یا دستگاه‌های کنترل در کانال‌های برگشت یا در مکان‌های مشترک می‌تواند باعث شود برخی نواحی به‌درستی کنترل نشوند. برای رفع این مشکل، محیط موزه باید به زون‌های کوچک‌تر تقسیم شود و تجهیزات پایش دما و رطوبت برای هر منطقه به‌صورت جداگانه نصب و تنظیم گردد. گاهی نصب تجهیزات کنترل در دریچه‌های تخلیه یا نقاط پایانی کانال‌ها، دقت کنترل را افزایش می‌دهد.
به‌عنوان استاندارد، انبارهای آثار هنری معمولاً در دمایی بین ۱۶ تا ۲۲ درجه سانتی‌گراد و با رطوبت نسبی حدود ۵۰ درصد (با تلورانس حداکثر ۲۰ درصد) طراحی می‌شوند تا شرایط پایدار و امنی برای نگهداری فراهم شود. در موزه‌های حیات وحش یا فضاهایی که اجساد تاکسیدرمی‌شده حیوانات نگهداری می‌شوند، محدوده دما معمولاً پایین‌تر در نظر گرفته می‌شود ( معمولاً حدود ۵ تا ۱۰ درجه سانتی‌گراد ) در حالی‌که رطوبت نسبی همچنان در حدود ۵۰ درصد باقی می‌ماند تا از رشد قارچ‌ها و آفات جلوگیری شود.
در نهایت، اجرای این الزامات نیازمند استفاده از تجهیزات تهویه مدرن، سیستم‌های پایش مداوم، فیلتراسیون چندمرحله‌ای و کنترل هوشمند است. تنها در این صورت می‌توان محیطی پایدار و ایمن برای آثار ارزشمند و بازدیدکنندگان فراهم کرد.
معیارهای اصلی طراحی تهویه مطبوع در کتابخانه‌ها
طراحی سیستم تهویه مطبوع کتابخانه‌ها نیازمند دقت بالا و توجه به تنوع فضاها و عملکردهای موجود در این اماکن است. کتابخانه‌ها اغلب فقط سالن مطالعه نیستند؛ بلکه شامل بخش‌های متعددی مانند انبار کتب، مخزن نگهداری نسخه‌های خطی و کمیاب، دفاتر اداری، اتاق تحویل کتاب، فضاهای چندرسانه‌ای، تالارهای جلسات و حتی نمایشگاه‌های موقت و سالن‌های کنفرانس می‌شوند. هر یک از این فضاها به دلیل نوع کاربری، نیازمند شرایط دمایی و رطوبتی متفاوتی است که در مرحله طراحی باید به‌طور جزئی مورد تحلیل قرار گیرد.
از آنجا که بسیاری از کتابخانه‌ها به‌ویژه کتابخانه‌های دانشگاهی، ساعات کاری طولانی دارند ( گاه تا ۱۶ ساعت در شبانه‌روز ) سیستم تهویه مطبوع باید توانایی کارکرد مستمر تا حدود ۵۰۰۰ ساعت در سال را داشته باشد. در نتیجه، انتخاب تجهیزات بادوام با نیاز حداقلی به تعمیرات و نگهداری، یک اصل ضروری است. این موضوع یکی از تفاوت‌های اصلی کتابخانه‌ها با موزه‌هاست که معمولاً ساعات کاری کوتاه‌تری دارند.
یکی دیگر از نکات مهم، انتخاب نوع سیستم تهویه است. در اغلب موارد، استفاده از سیستم‌های تمام‌هوا در کتابخانه‌ها توصیه می‌شود؛ چرا که عبور لوله‌های آب یا بخار در داخل ساختمان می‌تواند در صورت بروز نشتی یا تراوش، خطر جدی برای کتب نایاب، اسناد خطی و مواد حساس مانند میکروفیلم‌ها یا نوارهای صوتی ایجاد کند. این قاعده در مورد موزه‌ها نیز صدق می‌کند.
در طراحی توزیع هوا، باید مسیر رفت و برگشت هوا با دقت بالا طراحی شود. به‌عنوان مثال، در سالن‌های مطالعه یا کنفرانس، می‌توان از فضای خالی پشت صندلی‌ها برای عبور کانال‌های هوا بهره برد. در مخازن کتاب، طراحی باید به‌گونه‌ای باشد که هر ردیف قفسه از جریان هوای رفت و برگشت مجزا بهره‌مند شود تا از رکود هوا در نقاط کور جلوگیری شود. به‌ویژه در انبارهای تازه‌تأسیس یا موقت، طراحی سیستم توزیع هوا باید مانع باقی‌ماندن هوای ساکن شود، زیرا هوای راکد می‌تواند منجر به رشد قارچ یا آسیب به جلد و صفحات کتب شود. همچنین به هیچ وجه نباید لوله‌های بخار از فضای سالن‌های نگهداری یا انبار کتاب عبور داده شود، چون هرگونه نشت یا حتی تشعشع حرارتی می‌تواند آسیب‌های جدی به محتویات وارد کند.
از نظر پارامترهای محیطی، محدوده دمای مناسب برای مخازن کتاب معمولاً بین ۱۳ تا ۱۸ درجه سانتی‌گراد در نظر گرفته می‌شود، در حالی که سالن‌های مطالعه باید دمایی در حدود ۲۰ درجه سانتی‌گراد داشته باشند تا شرایط آسایش برای کاربران فراهم شود. رطوبت نسبی در هر دو فضا به‌طور معمول حدود ۵۵ درصد انتخاب می‌شود تا از خشک‌شدن یا پوسیدگی کاغذ جلوگیری شود. در صورتی که کتابخانه در محیطی با هوای آلوده قرار داشته باشد، طراحی فیلتراسیون کارآمد اهمیت مضاعف پیدا می‌کند.
در بخش‌هایی که میکروفیلم یا نوارهای مغناطیسی نگهداری می‌شود، باید رطوبت نسبی کاهش یابد و در محدوده‌ای کمتر از ۳۵ درصد باقی بماند تا از آسیب به رسانه‌های ذخیره‌سازی جلوگیری شود. همچنین اگر دمای هوا از ۱۸ درجه سانتی‌گراد فراتر رود، در برخی موارد می‌توان رطوبت نسبی را تا حدود ۶۷ درصد نیز افزایش داد تا کاغذها رطوبت کافی داشته باشند و شکننده نشوند، البته به شرطی که این شرایط با نوع ماده نگهداری‌شده سازگار باشد.
به‌طور کلی، تهویه مطبوع مناسب در کتابخانه‌ها تضمین می‌کند که ارزشمندترین منابع دانشی، اسناد تاریخی و کتب کمیاب، برای نسل‌های بعدی سالم و قابل‌دسترس باقی بمانند. انتخاب سیستم تهویه مطبوع استاندارد، پایش پیوسته و طراحی دقیق مسیرهای هوا، سه ضلع اصلی این حفاظت محسوب می‌شوند.
انتخاب دستگاه‌های مناسب برای تهویه، سرمایش و گرمایش در موزه‌ها و کتابخانه‌ها
با توجه به حساسیت بالای موزه‌ها و کتابخانه‌ها در حفظ شرایط محیطی پایدار، انتخاب تجهیزات مناسب تهویه مطبوع باید با دقت بسیار بالا انجام شود. هر دستگاهی که برای این اماکن در نظر گرفته می‌شود، باید بتواند الزامات زیر را به‌صورت دقیق و هم‌زمان پوشش دهد:
1️⃣ حداقل‌سازی استفاده از آب به‌عنوان عامل انتقال حرارت :
با توجه به خطر بالقوه نشتی یا تراوش از لوله‌های آب یا بخار که می‌تواند منجر به آسیب‌های جبران‌ناپذیر به آثار هنری، کتب خطی و اسناد آرشیوی شود، توصیه می‌شود از سیستم‌هایی استفاده شود که انتقال حرارت را عمدتاً از طریق هوا انجام می‌دهند. سیستم‌های تمام‌هوا (All-Air Systems) مانند هواسازهای مجهز به کویل‌های DX (مستقیم‌انبساطی) یا سیستم‌های VRF/VRV بهترین گزینه هستند، چرا که نیازی به شبکه گسترده لوله‌کشی آب در فضای داخلی ندارند.
2️⃣ امکان کنترل مستقل شرایط محیطی هر فضا :
از آنجا که فضاهای مختلف در یک موزه یا کتابخانه (مثل سالن مطالعه، مخزن کتاب، گالری نمایش آثار، اتاق میکروفیلم، انبار آثار هنری و...) نیازمند دما و رطوبت متفاوتی هستند، باید دستگاهی انتخاب شود که قابلیت زون‌بندی دقیق داشته باشد. سیستم‌های مولتی اسپلیت یا VRF این امکان را فراهم می‌کنند تا هر فضا به‌طور مجزا کنترل شود و تغییر شرایط در یک بخش، تأثیری بر سایر فضاها نداشته باشد.
3️⃣ کنترل دقیق و هم‌زمان دما و رطوبت :
تجهیزاتی باید انتخاب شود که نه‌تنها توانایی تنظیم دما، بلکه کنترل رطوبت نسبی را نیز داشته باشند. این قابلیت معمولاً در هواسازهای مجهز به بخش رطوبت‌زن (Humidifier) و رطوبت‌گیر (Dehumidifier) داخلی وجود دارد. همچنین استفاده از سیستم‌های BMS (مدیریت هوشمند ساختمان) برای پایش و کنترل خودکار این پارامترها بسیار توصیه می‌شود.
4️⃣ فیلتراسیون کارآمد و چندمرحله‌ای :
با توجه به حساسیت آثار هنری و کتب به گردوغبار و آلاینده‌های شیمیایی (مانند دی‌اکسید گوگرد یا ازن)، باید حتماً مسیر عبور هوا به فیلترهای با راندمان بالا مجهز باشد. بسته به کاربری، ترکیبی از فیلترهای اولیه (Pre-Filter)، فیلترهای هپا (HEPA) و فیلترهای کربن‌اکتیو (برای حذف آلاینده‌های گازی) توصیه می‌شود. در کتابخانه‌ها و موزه‌های آرشیوی، فیلتراسیون حداقل باید راندمان ۸۵٪ یا بالاتر داشته باشد.
چند نمونه دستگاه پیشنهادی
✅ هواسازهای Full Fresh Air با کویل DX :
به دلیل استفاده از گاز مبرد به‌جای آب، خطر نشتی آب را به حداقل می‌رسانند و در عین حال کنترل رطوبت و فیلتراسیون را فراهم می‌کنند.
✅ سیستم‌های VRF/VRV با یونیت داخلی کاستی یا کانالی :
این سیستم‌ها امکان کنترل مستقل زون‌ها را فراهم می‌کنند و مصرف انرژی پایینی دارند.
✅ هواسازهای مجهز به بویلر گازی مستقل :
در مواقعی که گرمایش با کویل DX کافی نباشد، می‌توان از بویلرهای گازی کوچک در هواسازها استفاده کرد که نیاز به لوله‌کشی گسترده آب گرم ندارند.
✅ سیستم‌های رطوبت‌زن مجزا (Standalone Humidifier) :
برای بخش‌هایی مثل مخازن کتاب یا اتاق‌های آرشیو که نیاز به رطوبت کنترل‌شده و پایدار دارند.
✅ فیلترهای ماژولار با قابلیت ارتقا :
برای افزایش سطح فیلتراسیون بر اساس نوع آلودگی محیط.
ترکیب این تجهیزات با سیستم مدیریت هوشمند (BMS) تضمین می‌کند که کلیه پارامترها در طول شبانه‌روز پایدار بمانند و آثار ارزشمند، بدون کوچک‌ترین تهدیدی از نظر دما، رطوبت یا آلودگی، نگهداری شوند.
نتیجه‌گیری
در پایان می‌توان چنین جمع‌بندی کرد که طراحی و اجرای سیستم‌های تهویه مطبوع در کتابخانه‌ها و موزه‌ها، به‌مراتب پیچیده‌تر و تخصصی‌تر از سایر اماکن عمومی است و نیازمند رویکردی چندجانبه، علمی و دقیق است. هر تصمیم مهندسی در این حوزه باید بر پایه تلفیق دانش فنی تهویه، شناخت عمیق از نیازهای حفاظتی آثار و درک دقیق از رفتار اقلیمی بنا باشد. استفاده از تجهیزات پیشرفته، بهره‌گیری از سیستم‌های فیلتراسیون چندمرحله‌ای، زون‌بندی هوشمند و کنترل دقیق دما و رطوبت تنها بخشی از راهکارهایی است که می‌تواند پایداری محیطی این اماکن را تضمین کند. تجربه جهانی در موزه‌های معتبر و کتابخانه‌های مرجع جهان نشان می‌دهد که سرمایه‌گذاری در این حوزه، هزینه نیست بلکه تضمینی برای بقا و حفاظت اسناد و آثار ارزشمند بشری است. در نهایت این دانش، هنر و فرهنگ مکتوب و عینی است که پایه‌های تمدن را استوار نگه می‌دارد و نسل‌های آینده را با میراث گذشته پیوند می‌دهد. بنابراین، توجه به طراحی اصولی سیستم تهویه مطبوع، یکی از مسئولیت‌های حیاتی طراحان، مدیران فرهنگی و مهندسان تأسیسات است تا پلی مطمئن میان دیروز، امروز و فردای تمدن بشری ساخته شود.