Miks on oluline vitriinide õhutihedus?
Eesti Meremuuseumi näitusel „Kuulsad mereretked. Eurooplaste maailmapildi avardumine“ (19.10.2024–11.01.2026) oli vaja määrata esemete eksponeerimiseks kasutatud vitriinide õhutiheduse astet. Üks kaheteistkümnest näitusele museaale laenavast asutusest esitas ühe laenu tingimusena teose eksponeerimiseks mõeldud vitriinide õhutiheduse astme nõude. Kuna meremuuseumil puudus varasem kogemus vitriinide õhutiheduse tõendamisega, hakkasime kolleegidega otsima teemakohast infot teistest Eesti mäluasutustest ja erialakirjandusest. Selgus, et Eestis ei ole vitriinide õhutihedust (teadaolevalt) varem mõõdetud, ning seepärast osutus keeruliseks leida ka protseduuri läbiviijat. Tartu Ülikooli Füüsika Instituudist saime nõu pöörduda Eesti metroloogia keskasutuse ja rakendusuuringute keskuse ASi Metrosert poole, kes oli nõus vajaliku mõõtmise teostama.
Miks on vitriinide õhutihedus ja õhuvahetuse kiirus oluline?
Õhuvahetuse kiirus näitab, kui kiiresti ühe tunni jooksul vahetub kogu ruumis olev õhk välisõhuga. Õhuvahetuse kiirus iseloomustab (ruumide) õhutiheduse astet.1 Suurema õhu läbilaskvusega vitriinid on kõikuvama sisekliimaga ning nende kliimat on kulukam ja aeganõudvam stabiilsena hoida. Esemete pikaaegsemaks paremaks säilitamiseks on kasulik hoida neid stabiilsetes kliimatingimustes, välistades erinevaid gaase, vedelikke jm ohutegureid. Väiksema õhu läbilaskvusega vitriinid annavad võimaluse eksponeerida ohutumalt eri seisundis ja eri materjalidest eksponaate. “Kuulsad mereretked …” näituse vitriinid ehitas Fratelli Grupp. Vitriine on näitusel mitut tüüpi, kuid need järgivad kõik samu põhimõtteid: kasutatud on 0-emissiooniga MDF- ja/või alumiiniumkinnitusliiste, mis on kaetud kolme kihi pulbervärvitud ja Oddy testiga testitud 2 vesialuselise akrüülvärviga. Klaasid on 11,5 mm paksused lamineeritud turvaklaasid. Näitusel kasutatud vitriinidel on passiivne kliimakontroll 3 ning kliimat reguleeriva materjali (erinevate sorbentide) vahetamiseks on vitriinidel eraldi paneel, mis ei avane otse eseme eksponeerimise alasse, vaid vitriini all olevasse sahtlisse, mis on ühendatud eksponeeritava eseme alaga. Sellise lahendusega ei pea esemeid ega klaase liigutama, seeläbi minimeerides võimalikke kahjustusi ja suuremaid kliima kõikumisi eksponaadi alas.
Õhuvahetuse kiiruse mõõtmine
Vitriinide õhuvahetuse kiirust mõõtis füüsika-keemia ja optika spetsialist Marten Jaanimets Eesti metroloogia keskasutuse AS Metrosert Tallinna laboris. Eesmärk oli mõõta vitriini õhuvahetust väliskeskkonna suhtes. Vitriinkappi lisati suure süsihappegaasisisaldusega gaasi. Pärast soovitud süsihappegaasi taseme saavutamist suleti vitriin. Süsihappegaasi mõõtur sisestati mõõtmise ajaks kapi alumisse ossa. Enne ja pärast mõõtmise alustamist mõõdeti välise keskkonna süsihappegaasi sisaldus. Vitriinkapp oli mõõtmiste hetkel tühi. Mõõtmised teostati intervalliga viis sekundit ning mõõtmise periood oli neli tundi.4
Tabel 1. Süsihappegaasi mõõtetulemused
| Keskkond | Süsihappegaasi kontsentratsioon mõõtmisperioodi algul, ppm | Süsihappegaasi kontsentratsioon mõõtmisperioodi lõpul, ppm | Laiendmääramatus, ppm |
| Vitriinkapi sees | 2284 | 2168 | 40 |
| Vitriinkapist väljas | 450 | 460 | 20 |
Vastavalt valemile ln (ct) = -kt saadi k, mis on õhuvahetuse kiiruse ühes tunnis. Kui k = 0,01304 korrutada 24 tunniga, saab õhuvahetuse kiiruse päevas, milleks oli 0,313. Vitriin õhuvahetuse kiirusega ≤ 0,3 päevas vastab vitriini tiheduse III astmele ehk tegemist on hästi suletud vitriiniga 5. Tihedusastme järgi võib vitriinid jagada viide kategooriasse, kus esimene aste märgib tihendamata vitriini ja viies aste hermeetilist vitriini (vt tabel 2). “Kuulsad mereretked …” näituse puhul algatas mõõtmisprotsessi laenajate nõue, et vitriinide õhuvahetus kiirus oleks ≤ 0,5 päevas. Praegused vitriinid on vajalikust näitajast tihedamad ning on näidanud ennast hästi vastupidavatena.
Tabel 2. Vitriinide tüübid tiheduse alusel 6
| Vitriini tiheduse aste | Õhuvahetuse kiirus (mõõdetud CO₂ või N₂O gaasiga) | Omadused |
| I Tihendamata | > 1,0 päevas | Õhulekete kontrollimiseks ei ole vitriini korpuse õmblustel ega ustel kasutatud pahteldusi ega tihendeid; vitriini ehitamise materjalide valikul ei ole arvestatud õhu läbilaskvusega; uste või teisaldatavate paneelide juures ei nõuta õhukindlate kinnituste olemasolu; korpuses ei ole võimalik hoida sisekliimat; kehtib valdavalt müügilolevate, eelmonteeritud vitriinide kohta. |
| II Osaliselt suletud | ≤ 1,0 päevas | Kõik klaaside, paneelide ja uste õmblused sisaldavad lekke vähendamiseks tihendit või pahtlit; ehitusmaterjali läbilaskvust ei arvestata; puudub nõue õhukindlate kinnitusdetailide järele uste ja teisaldatavate paneelide juures; kasutatakse juhul, kui ümbritsev keskkond on objektide säilitamiseks sobiv. |
| III Hästi suletud | ≤ 0,3 päevas | Vitriini korpus peab olema projekteeritud ja ehitatud rangete tehniliste nõuete järgi; kõik õmblused on õhulekete kõrvaldamiseks tihendatud või pahteldatud; sisaldab spetsiaalseid kinnitusi ja tihendeid uste ja teisaldatavate paneelide jaoks; kasutatud õhku ja veeauru mitteläbilaskvaid ehitusmaterjale või läbilaskvate aluspindade peal tõkkekilesid ja muid isoleerkihte; Võimalik teostada mikrokliima regulatsiooni. |
| IV Väga hästi suletud | ≤ 0,1/päevas | Vitriini korpus peab olema kavandatud ja ehitatud rangete spetsifikatsioonide järgi; disain hõlmab gaasi mitteläbilaskvaid materjale, täppisliiteid ja -tihendeid; võimeline tagama kõrgtasemel töötavat vitriini. |
| V Hermeetiliselt suletud | Vitriini korpus on konstrueeritud õhukindlalt; on kasutatud ainult gaasi mitteläbilaskvaid materjale, täppisliiteid ja -tihendeid; sisaldab mehhanisme/membraane, mis takistavad rõhu muutusi; on võimeline säilitama väärisgaasi keskkonda. |
Viited
1 Õhutihedus on füüsikatermin, mis viitab omadusele õhku mitte läbi lasta. Peamiselt räägitakse õhutihedusest kui ehitusfüüsikalisest nähtusest hoonestuse kontekstis, selleks et iseloomustada piirdetarindite õhuinfiltratsiooni ehk õhulekete õhu hulga kogust. Õhutihedust saab määratleda kui vastupanu õhuleketele. https://www.aivc.org/sites/default/files/ASIEPI_Airtightness_Technical_report_20100422.pdf (17. IV 2025).
2 Oddy test on Briti Muuseumi poolt 1973. aastal välja töötatud subjektiivne kiirendatud vanadustest, mille abil saab hinnata materjalide keemilist ohutust pikemaaegsemaks või ajutiseks kasutamiseks.
3 Kliimavitriin on kindla mikrokliimaga vitriin, mis omakorda jagatakse aktiivse ja passiivse kontrolliga vitriinideks. Aktiivse kontrolli puhul juhitakse ühe või mitme vitriini õhuniiskust mehaaniliselt kaugjuhtimise teel, mis edastatakse valdavalt torustikusüsteemi kaudu. Passiivseks õhuniiskuse reguleerimiseks on kasutatud valdavalt niiskuspuhvreid ehk sorbente (silikageel, ART-Sorb, PRO-Sorb jt) ilma õhu liikumist suunava süsteemita. Kui veeaur siseneb või väljub suletud keskkonnast, siis silikageel minimeerib õhuniiskuse muutused, imedes või väljutades vett.
4 Õhuvahetuse arvutus teostati toetudes dokumendile „Conservation Physics – Air exchange rate“, Tim Padfield, august 2014.
5 https://www.conservation-wiki.com/wiki/Degree_of_Case_Seal:_Air_Exchange_Rates (25. VI 2025).
6 Tabel on koostatud AIC Wiki kahe õhutiheduse astme tabeli abil. https://www.conservation-wiki.com/wiki/Degree_of_Case_Seal:_Air_Exchange_Rates (18. IV 2025)
