温湿度环境的守护者：高低温湿热试验箱如何为千年文物延年益寿

敦煌研究院的多场耦合实验室内，一台精密设备正在模拟从酷暑到严寒的环境变化，技术人员密切关注着屏幕上跳动的数据，这群默默无闻的守护者正为千年壁画寻找合适的保存方案。

在博物馆静谧的展柜背后，隐藏着一场不为人知的科技较量。文物，这些承载着历史记忆的脆弱载体，每时每刻都在经受着环境的考验。

温度、湿度、光照这些看似平常的因素，却是文物无形的杀手。高低温湿热试验箱作为文物保护领域的“无声卫士"，通过模拟各种环境条件，为文物“把脉开方"，正成为延长文物寿命的关键工具。

01 文物面临的威胁

文物是中华民族的象征，具有很高的艺术、精神、研究、欣赏和历史价值。加强文物保护有利于保护历史文化，为后人留下宝贵的文化财富。

然而文物在自然法则下无法逃脱最终毁灭的命运，文物保护工作是一门与时间赛跑的技术。我们希望这些文物可以存在的时间更长一些，长到足够让我们的后代也看到祖先的伟大创举。

环境因素对文物的影响是全面且持久的。作为影响文物长期保存的重要环境因素，温湿度的变化不仅带来文物物理强度的减弱，导致无法恢复的形状改变，更在腐蚀和霉变等文物的受损过程中起到了直接作用和间接协同作用。

尤其是有机质文物，如丝绸、纸张、木漆器等，对环境变化更为敏感。刚出土的文物需要进行烘干处理，如铜钱等；储藏需要控温控湿，比如像丝绸纸张等。

预防性保护尤为重要，例如古城墙等材料，可以放在环境测试箱中观察它在十年二十年之后的变化，利于选材修复。

02 设备工作原理

高低温湿热试验箱，顾名思义，是一种能够模拟不同温度、湿度环境条件的专业设备。它的核心技术在于精准控制内部环境参数，创造出各种可能的气候条件。

这类设备通常能提供宽范围的温湿度控制。以广皓天环境试验箱为例，其温度范围可覆盖-40°C至180°C，湿度范围可从10%相对湿度到98%相对湿度。

东莞皓天研发的HT-SH系列高低温湿热试验箱同样具有宽广的温湿度范围，温度可达-70℃~150℃，湿度范围为20% RH~98% RH。

精确控制是这类设备的关键价值。广皓天仪器研发的防爆型双层高低温试验箱温度波动度可达±0.25℃，达到行业领部水平。

步入式环境试验室的温度控制精度甚至可达±0.1℃，这种近乎控制为文物研究提供了可靠的数据基础。

多因素耦合模拟是更高级的应用。敦煌研究院成功研发了多场耦合试验室，可同时模拟温湿度、光照、风、雨、雪等多环境因子共同作用。

这种高度仿真的环境为整体提升破解石窟围岩风化和壁画盐害机理的研究能力提供了技术支持。

03 文物保护应用

在考古文物保护领域，高低温湿热试验箱的应用呈现出多样性和专业性，主要体现在以下几个方面：

出土文物保护是环境测试箱的重要应用场景。刚出土的文物常常需要特定的环境过渡期，例如铜钱等金属文物需要进行受控的烘干过程，避免突然的环境变化导致进一步损坏。

扬州建立的恒温恒湿库房，配置了两台恒温恒湿机24小时工作，使温度保持在20摄氏度左右，湿度在60%-70%，为出土木漆器提供了理想的脱水保护环境。

材料老化研究是环境测试箱的核心应用。通过将文物材料样本置于模拟环境中，研究人员可以观察它在十年二十年之后的变化，这对于古城墙等不可移动文物的保护修复材料选择具有重要意义。

这种加速老化测试为文物保护提供了前瞻性的数据支持。

预防性保护是现代博物馆的核心策略。很多博物馆针对具体情况和要求，对环境要求较高的容易受损的文物，特别是有机质文物，进行文物环境控制系统的建设。

恒温恒湿的环境条件无疑是文物完好保存状态，想要大空间的文物陈列保存环境，采用环境试验箱是合理的选择。

病害机理研究是应用。敦煌研究院将仿真与模拟试验技术成功引入文化遗产保护领域，研发出了能同时模拟多环境因子共同作用的多场耦合试验室。

该实验室可为石窟围岩风化和壁画盐害机理揭示、保护材料的研发与中试、保护效果的预测与评估等提供更为准确可靠的技术手段。

04 实际应用案例

高低温湿热试验箱在全国各地的文物保护工作中正发挥着越来越重要的作用，以下案例便是明证：

敦煌研究院经过5年技术攻关，将仿真与模拟试验技术成功引入文化遗产保护领域。

他们研发的多场耦合下石窟围岩风化与壁画盐害机理试验装置，可对不可移动文物的材料和结构的基本热学、力学、收缩、徐变、损伤等特性，及其与各种环境的定量关系能够进行全面系统的仿真研究。

扬州工作站建立了200平方米的恒温恒湿库房，用于出土木漆器的脱水保护。

这个恒温恒湿库房是一个密封的空间，墙体里塞了保温材料，这样可以保证不会因外界环境变化而受到影响。目前，仪征出土的汉代木马等木漆器正在此进行脱水保护。

遗址博物馆的研究人员设计了适宜遗址文物保存环境研究的多场耦合实验舱。

该实验舱可实现“土壤-文物-大气"多场耦合的复杂环境模拟，为研究遗址博物馆中文物病害（干裂、返碱等）与环境参数的定性、定量关系，确定遗址文物保存适宜的环境参数提供了技术支持。

大足石刻研究院建设了文物医院，创建了包括文物分析检测、文物预防性保护、文物保护修复处理、文物保护档案及数字化等核心功能的文物保护工作流程，将传统文物修复技术与现代科学技术有机融合。

05 未来发展趋势

随着科技的发展和文物保护要求的提高，高低温湿热试验箱在这一领域的应用正朝着更加精细化和专业化的方向发展：

集成化与智能化是未来文物保护装备的重要发展方向。不可移动文物保护装备的总体发展趋势是专门集成化、便携小型化、操作傻瓜化。

未来不可移动装备发展的重点方向包括不可移动文物监测体系的集成化软硬件装备、文物数字化装备、考古现场保护技术和装备等。

多场耦合技术将得到更广泛应用。敦煌研究院的多场耦合实验室建设经验表明，单因素模拟已不能满足复杂文物病害机理研究的需要。

多场耦合实验室的建设，将为石窟围岩和壁画盐害机理揭示、保护材料的研发与中试、保护效果的预测与评估等提供更为准确可靠的技术手段。

精准模拟与预测能力将不断提升。西安交通大学设计研制的多场耦合实验舱，在多种工况下，空气温湿度的均匀性、稳定性分别可达≤1℃和≤3%，满足实验舱中空气温湿度的设计要求。

这种精准控制为文物保存环境研究提供了更为可靠的数据支持。

在东莞市皓天试验设备有限公司的展厅里，一台防爆型双层高低温试验箱前，技术人员正在记录最后一批数据。这台温度波动度仅±0.25℃的设备，即将启程前往某著名博物馆实验室。

在那里，它将为一批新出土的汉代竹简提供环境模拟测试，帮助寻找阻止这些珍贵文物继续劣化的方法。

从敦煌石窟到扬州竹简，从大足石刻到故宫珍宝，高低温湿热试验箱可能不为人知，却已成为文物保护领域非常重要的守护者。

它们提供的不只是一组组数据，更是穿越时空的对话保障，让千年文明的火种能够在精准控制的环境中继续传承。