昆明气候特点与云南省图书馆古籍保护

常 爽

（云南大学 历史与档案学院，云南 昆明 650091）

云南省图书馆成立于清宣统元年（1909），原为云南图书博物馆，经一系列历史沿革于1953 年改称为云南省图书馆。2004 年新馆建成并投入使用。云南省图书馆历史悠久，馆藏珍贵古籍极为丰富且颇具特色。云南省图书馆从2006 年开始，古籍特藏书库工作人员开始对库房环境进行监控记录，至2018 年已累计10 余年的数据资料。

一、昆明市气候条件与云南省图书馆环境

影响古籍寿命的因素有很多，包括内在因素和外在因素两个方面。内在因素即制成材料，包括造纸原料、纸张成分、造纸方法、字迹耐久性等。外在因素主要包括温湿度、光照、霉菌、虫害等。其中，强烈的光线会使纸张中的纤维素发生光氧化，纤维素发生降解，纸张机械强度会快速下降，纸张会变黄。且这种破坏作用具有积累性，光照时间越长，纸张老化速度也会加快。温湿度过高或过低都会明显影响古籍寿命。低湿纸张又会变脆变硬，降低纸张机械强度，影响古籍纸张耐久性。高湿环境纸张中含水量也随空气湿度升高而增大，这种环境极易促进微生物生长繁殖。高湿环境下害虫也更加活跃。微生物代谢和纸张害虫生长繁殖时所产生的酸性物质都会使纸张PH 值降低，导致纸张发黄、发脆，更甚者无法触碰和使用，对纸张破坏就更大。没有水，无论是纸张害虫还是微生物都不能生长和繁殖。因此，库房中温湿度的变化对古籍寿命有极大影响。根据《图书馆古籍特藏书库基本要求》①参见：WH/T 24-2006，图书馆古籍特藏书库基本要求[S]。中显示，古籍特藏书库温度应在16℃～22℃之间，也可以采用更严格的温度标准，如1℃～4℃，但最低温度不宜低于0℃且温度日较差不应大于2℃。相对湿度应当在45%～60%之间，且相对湿度日较差不应大于5%。古籍的保存寿命、保存状况与地区气候密切相关,因此研究古籍所在地区气候特点是古籍保护的一个重要课题。

（一）昆明市气候环境

昆明位于中国西南云贵高原中部，三面环山，南濒滇池。在东经102°10′～103°40′，北纬24°23′~26°22′之间，属于北亚热带低纬高原山地季风性气候。夏无酷暑、冬无严寒，被誉为“春城”。虽然年温差较小，但早晚日温差很大。2021 年近半年日温差在10℃以上，最高昼夜温差可达17℃。昆明干湿季分明，为雨季，降水量占全年雨量的85%，当年11 月至次年4 月为干季，降水量仅占全年的15%。2020 年全年平均相对湿度为68.6%。年日照时长在2 000h ～3 000h 左右，2020 年平均日照时长高达3 245.1h，紫外线强烈。2012 年平均气温16.3℃，年日照时数2 554.2h。同时昆明位于云贵高原，海拔1 891m，境内海拔最高点能达4 247.7m，属于高海拔地区。海拔越高，空气越稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用越弱，削弱的紫外线也就越少，紫外线也就越强。

（二）云南省图书馆内外环境特点

1.地理位置与周围环境。云南省图书馆位于昆明市五华区，是云南省“一级图书馆”，国家级古籍修复中心，2008 年入选首批国家古籍重点保护单位。该馆在2002 年建成并投入使用，建筑面积共3.26万平方米，主楼21 层，四周无高大建筑物遮挡,光照充足。云南省图书馆东临翠湖，坐北朝南，在通风、临水、防火等方面沿袭古代藏书楼的建造理念和藏书功能。楼内8 层以上为书库，其中包含古籍特藏书库、地方文献等各种类型藏书。

2.古籍特藏书库内部环境。古籍特藏书库南北通透，两侧各八面窗户，古籍都存放在密集架内，能够避免长时间阳光直射。云南省图书馆从2006 年开始记录库房内温湿度变化情况，使用WJ1 型双金属温度计、毛发湿度计以及机械通风干湿表等设备用于记录库房温湿度变化情况，馆员日常更换日记温（湿）度计用自记纸，形成了连续的监控数据。采用这些设备记录下来的数据能够准确反映每日各个时间段内温湿度变化情况，非常直观。2010 年10-12 月份库房安装恒温恒湿监控设备，开始监测库房内温湿度变化情况，设备主体置于书库内的独立房间里，与书库不在同一空间内。因设备的使用，此时书库内基本处于封闭状态。因云南省图书馆建馆时并未考虑恒温恒湿设备的建设，因此在建筑环境以及电路等方面不能保证恒温恒湿设备24h 不间断运行，出于对安全隐患的顾虑，恒温恒湿设备仅在有工作人员监管的情况下开启。2010 年恒温恒湿设备建设后，库房内温湿度简册主要通过简易温湿度计进行测量，然后由工作人员进行每日记录，这种方式只能对每日中某一时刻的温湿度进行监测，没有办法像上述自然状态下采用双金属温度计以及毛发湿度计一样准确反映各时间段温湿度变化。

二、云南省图书馆古籍库房自然状态下温湿度变化情况

云南省图书馆古籍书库工作人员使用WJ1 型双金属温度计、毛发湿度计以及机械通风干湿表等设备，对古籍书库内温湿度变化情况进行记录。2006 年数据最为完整准确，对比《图书馆古籍特藏书库基本要求》中规定的温湿度标准，可以看出，在2006 年自然条件下，云南省图书馆古籍库房内温度达标天数占比为85.8%，湿度达标天数占比为69.9%，温湿度同时达标的比例为55.6%。

温度达标的天数约占所统计天数的14.2%，超出范围的日期主要集中在6 至9 月初，其温度在22℃～23℃，最高不超过23℃。平均相对湿度符合标准的约占所统计天数的69.9%，集中在当年5 月至次年1 月。平均相对湿度在35%～45%之间，此时相对湿度虽然低于古籍书库规定，但纸张由于相对湿度过低所造成的古籍纸张变硬、变脆等需要时间，而上述数据显示相对湿度35%仅出现在3 月底，且只有短短5 天。这种状况并不会马上造成纸张严重损害。傣族贝叶经挂置在厨房灶台上长时间被烟熏火燎，反而不太遭受虫害。敦煌文书在沙漠干燥环境下保存千年，仍然完好。因此相对干燥的环境比高湿的空气状态不易引起霉菌和虫害，更适宜古籍保护。温湿度同时达标的日期主要集中在当年10 月至次年1 月，占比约为55.6%。下图是2006 年监测的日期中温湿度的具体数据。

（一）2006 年云南省图书馆古籍书库温度变化规律

图1 2006 年自然状态下书库内全年温度变化

上图能够看出，书库内温度变化趋势。2006 年7 月12 日出现温度突然降至13℃的极端天气，全年温度基本在15℃～23℃之间，年温差变化很小，全年从3 月底开始温度逐渐升高，7-8 月份达到峰值，温度在23℃左右。9 月除温度开始慢慢回落。12 月和1 月平均温度最低，在15℃左右。和昆明市日温差较大的气候特点不同，通过温度计用自记纸中的数据显示，库房内日温度变化极小，2006 年全天监测数据中，只有两天温差大于2℃。因此，自然条件下室外温湿度与库房内温湿度是存在差异的。

自然条件下古籍书库温度和室外温度变化趋势相似，但平均温度明显低于室外温度，这主要是由于以下几个方面的原因，第一是书库的地理位置，云南省图书馆临近翠湖，湖泊对周边大气有降温作用①戴茜，陈存友，胡希军，胡颖炫.建筑因子对城市湖泊温度效应的模拟研究——以湖南烈士公园湖泊为例[J].生态环境学报，2019，28(1)：106-116.。第二是云南省图书馆建筑特点，省图坐北朝南，即使太阳升到头顶上空时屋内也感受不到强烈日光照射，冬暖夏凉。第三是古籍书库离地面较高，层高越高，地面反射热能越少，温度会比地面温度更低，通过对云南省图书馆室内温度的监测发现，在同一时间，同样的室内状态下，层高相差9 层，库房内温度平均会相差1℃～2℃。云南省图书馆古籍特藏书库并未安装遮光窗帘，库房一直处于通风状态，5 至9月库房内温度有时在23℃，如果库房内能够替换成遮光窗帘以及做好封闭，温度还能降低。

（二）2006 年云南省图书馆古籍书库相对湿度变化规律

昆明自然条件下室外相对湿度，全年基本都在50%以上，5 至9 月份相对湿度在70%以上。但通过对（图2）2006 年库房内相对湿度统计数据来看，发现古籍特藏书库内，从2 月份开始相对湿度逐渐降低，至3 月份达到最低值，相对湿度在35%左右，极低值之后相对湿度开始慢慢回升，5 月份昆明市雨季开始，相对湿度突然增高，7-8 月份达到峰值，并稳定在60%左右，10 月份开始慢慢下降，相对湿度在50%左右。通过对日记温（湿）度计用自记纸上所记录的各时间相对湿度每日变化研究发现，每日20 点至次日9 点相对湿度极其稳定，这段时间内相对湿度差基本不超过2%。相对湿度如果发生变化，变化时间主要集中在两个时间段，分别是每日9 点至12 点，以及14 点至17 点，且两者变化规律有所不同。第一个变化点在9 点至10 点，9 点至10 点之间相对湿度开始发生波动，升高或降低，一个小时内达到极值，在极值点后有两种情况，在两小时内回归均值或者能够在极值点维持至下午13：00或14:00。第二个变化点在14 点至17 点，相对湿度会在1 小时内急剧升高或降低，且达到极值后1 小时内基本回归均值。在一天之中，这两个变化时间点可能单个出现也可能同时出现。

图2 2006 年自然状态下书库内全年相对湿度变化

相对湿度发生变化的原因是由于日常工作需要经常性开关库房。通过调查发现相对湿度发生变化的时间段主要集中在在云南省图书馆的日常工作时间，上午9 点至11：30，下午2 点至5：30。下班之后，库房内相对湿度极其稳定，也就是上述所说，下班之后，相对湿度回归均值，每日20 点至次日9 点相对湿度极其稳定，这段时间内相对湿度差基本不超过2%。例如2006 年7 月18 日，下午6 点至次日9点相对湿度保持在60%，无任何起伏。并且在不需要打开古籍书库的情况下，相对湿度全天基本无变化。例如2006 年国庆假期前后，古籍特藏书库没有频繁打开时，日相对湿度差都小于3%，在53%～55%之间。因此，对于一些书库利用率较低，大多只进行古籍贮藏的机构和单位来说，即使在自然状态下，日相对湿度差也能够完全符合《古籍特藏书库要求》。

自然状态下，除3 月份左右相对湿度最低，能达到35%左右，1 月份和5 月份至12 月份，相对湿度维持在50%～60%之间，相对湿度最高在60%。在统计数据中2006 年7 月12 日，温度猛然降到13℃，相对湿度达到71%，这是由于暴雨导致气温突然下降，相对湿度骤然升高。除这种极端天气外，全年中有多数时间相对湿度能够符合《图书馆古籍特藏书库基本要求》，而对于未达标的月份，距离规定相对湿度相差并不大。通过通风、加湿器等简易操作，是能够达到规定要求的。

三、恒温恒湿设备调控下温湿度变化规律

2010 年年末，云南省图书馆古籍库房安装恒温恒湿监控设备。经历设备调试运行阶段后，在2012年形成连续监测数据。

（一）2012 年恒温恒湿设备调控下温度变化规律

图3 记录了2012 年云南省古籍特藏书库在恒温恒湿设备调控下全年每月库房平均温度，通过该数据能够明显发现在设备调控下全年平均温度变化是明显小于自然状态下的变化，设备工作时基本维持在18℃和19℃左右。能够在5 至9 月份将自然条件下20 ～23℃的库房温度降低。但通过数据记录发现在实际工作中由于设备故障会有库房内实际温度与设备设定温度不一致的情况出现。同时，设备在运行过程中或开机时偶尔也会有故障发生，比如设备漏水或者死机等。从数值上来看，对于恒温恒湿监控设备在正常工作状态下调节温度的作用是显而易见的。每年1 至4 月份，即使不使用恒温恒湿设备，书库内自然条件下温度能够符合古籍特藏书库要求，因此在此期间设备大多时候处于关闭状态。由于设备不能够24 小时不间断工作，所以设备关闭后，在空闲的15.5h 中，库房内温度会从设定温度慢慢回归至自然条件下的温度。数据显示，全年中温度较高的8-9 月份，下班前数据所记录的库房内温度与第二天早晨记录的数据对比，整晚温度相差最高能达到5℃以上。使用恒温恒湿监控设备虽然降低了库房内温度，但反而加大了日温差。长时间温湿度变化过大的情况会导致古籍纸张的主要材料纤维素因热胀冷缩而更易断裂，会直接降低纸张的机械强度，韧性也会大幅下降，影响古籍纸张的耐久性，减少古籍寿命。

图3 2012 年设备调控下库房平均温湿度

（二）2012 年恒温恒湿设备调控下相对湿度变化规律

根据图3 设备在正常运转下所记录的数据显示，恒温恒湿设备调控下，平均相对湿度能够维持在50%左右。虽然设备有时不能达到设定数值，但整体上能够对库房相对湿度进行很好地调控。雨季时，设备将60%左右的相对湿度调控在50%左右，让古籍处在一个更加适宜的空气环境中。由于1-4 月份设备基本处在关闭状态，除非遇见极端天气，比如2006 年2 月28 日雨天，库房相对湿度从38%短时间内升至49%，后回落至41%。库房内相对湿度会突然升高，并且一直维持在极值，直到暴雨结束才开始慢慢回落。为减少这种极端天气对古籍影响，会使用设备进行除湿。

同上述温度一样的问题，设备只在工作期间启用，在下班后以及假期中间设备并不工作。一方面恒温恒湿设备能够有效调整库房的相对湿度，另一方面设备开启和关闭后相对湿度回落造成的相对湿度差也导致古籍并没有处在一个温湿度相对稳定的状态。如果单位内有条件以及资金支持，恒温恒湿设备可以24h 不间断运行，对古籍保护是有明显作用的。

四、两种状态下温湿度对比

（一）温度

恒温恒湿设备调控下相较于自然状态下年平均温度更加稳定，客观上来说能够避免由于气候变化带来的温度变化。统计数据是在设备工作下的记录，而云南省图书馆古籍特藏书库设备并非24h 不间断工作，反而是设备工作时间短、空闲时间长。从设备关闭后书库内温度慢慢回归至自然状态下温度，虽然在特定时间调节了温度，却加大了日温差。长时间变化，导致古籍纸张含水量一直处在波动状态，不利于古籍保护。然而在2006 年所统计的数据中自然状态下书库只有两天日温差大于2℃。

自然状态下8 月份平均温度最高，12 月份和1 月份温度最低。10 月份至次年2 月份其平均温度比设备调控下的温度还要低，较低的温度反而更适宜古籍保护。书库并未安装遮光窗帘，而南北各有八面窗户，其中光照主要来自南方，南面密集架因为长时间阳光照射有变形的情况，这些因素会导致室内温度上升。如果是使用遮光窗帘，减少窗户数量，白日室内温度可能会有所下降.

（二）相对湿度

相比较于自然状态，恒温恒湿设备调控下相对湿度变化更加稳定，全年相对湿度变化不受气候影响，将数值稳定在50%左右。解决了1 至4 月份书库内相对湿度过低的情况。5 月份开始昆明市进入雨季。自然状态下，空气中相对湿度升高，但相对湿度仍然在规定范围内波动。设备调控只是将相对湿度变化幅度减小。

云南省图书馆恒温恒湿设备使用时间受限，相对湿度在设备关闭后仍然会回归到自然状态下，期间相对湿度差比自然状态下变化更大。虽然在恒温恒湿设备建设后，只能通过简易温湿度计对一天中某一时刻的相对湿度进行记录，所以不能得知一天之中相对湿度的具体变化过程。但通过记录9 月份某天恒温恒湿设备关闭后的相对湿度和次日早晨的相对湿度，两者对比发现，设备关闭时相对湿度在52%，次日早晨相对湿度升高至62%。因此，在实际工作中，除非设备24h 不间断使用，否则不仅要关注恒温恒湿设备使用时的温湿度数据，也要注意设备关闭后温湿度变化情况。

五、昆明地区建设维护古籍库房建议

在云南省图书馆未安装遮光窗帘的情况下，古籍库房内最高温基本不超过23℃，并且温度维持在23℃的天数很短，当库外温度低于库房内温度时，通风可以降温。或者简单的空调设备也能够很快达到降温需求，且云南省图书馆南北各八面窗户长时间处于开放状态，如果能在书库中安装遮光窗帘，减少南面窗户数量，根据室内外温差适时封闭书库，其温度还是会有所下降。虽然室外日温差变化大，但室内温差变化极小。基于以上对云南省图书馆古籍库房监测数据的分析，昆明地区古籍库房的建设和维护管理意见如下。

一是建造地上书库。昆明雨季从5 月份开始直到10 月底，持续时间长达半年，雨季造成地面潮湿，并不适宜建造地下书库。地下书库比地上书库潮湿，环境封闭不能自然通风，地上空气炎热，地下温度低时，形成较大温差，相对湿度增大，地下书库极易潮湿。高湿的环境下，纸张中含水量也随空气湿度升高而增大，这种环境极易促进微生物生长繁殖，纸张发霉、酸化。同时，高湿环境下害虫也更加活跃，不利于古籍保护。

二是做好防光。昆明市2020 年全年日照时长3 307.6h，每月光照时长在237.2h~352.2h 之间，6 月份日照时长最长，12 月最少。如果直接面对强烈阳光直射，光线会使纸张中的纤维素发生光氧化，纤维素发生降解，纸张机械强度会快速下降，纸张会变黄，这种破坏作用具有积累性，紫外线照射时间越长，纸张老化速度也会加快。可以安装遮光窗帘、能够过滤紫外线的玻璃等，库房内最好选用无紫外线的人工光源。

三是适当通风和密封。通过云南省图书馆在未开恒温恒湿状态下的效果能够发现，当室外相对湿度高于60%时室内相对湿度仍能够保持在45%左右，室内外温湿度的差别，也说明密封的重要性。所以，对于一些设备条件相对一般，库房规模较小的图书馆来说，可以配备温度计和湿度计进行温湿度的监测，同时做好书库密封，以此来降低室外天气对古籍的影响。或者通过自然气候，组织通风来调节库房内温湿度。当库外温度低于库房内温度时，通风可以降温。，室内绝对湿度高于室外绝对湿度时通风可以除湿。

四是根据地区气候特点选择古籍装具。书套是古籍的保护装具，一般有函套、夹板、木盒等几种类型，是保护古籍的第一道防线。其中函套和夹板使用最多。在云南省图书馆古籍书库中，两种装具都有，但是函套中纸张的虫蛀以及发霉现象严重，而使用夹板的古籍状态较好。这主要是由于函套制成材料多为纸板、棉布以及浆糊。这种材质是食书害虫主要食物来源，最易发生虫蛀。函套密闭不能通风，在潮湿环境下更易生霉。而夹板材质上不宜生虫，同时结构上四周可以通风，能散热去潮。虽然省图书库内自然条件下相对湿度基本不会超过65%。但和干燥的北方相比还是较为潮湿。函套适用于北方较为干燥、风沙较大的气候条件。而在昆明的气候条件下，最好选用夹板作为古籍保护装具①王国强.中国古籍保护方法南北差异的原因、意义及启示[J].大学图书馆学报，2020，38(1)：93-98.。

五是古籍书库内安装恒温恒湿设备。通过对云南省图书馆古籍状况的调查发现，在恒温恒湿设备安装后，虫害情况有明显改善，尤其在前三年内，原有虫害情况未发生恶化，由其他病害引起的古籍损害情况也有所改善。恒温恒湿设备在对于古籍保护方面有显著作用。但是，恒温恒湿设备虽然有利于古籍保护，但设备价格高、耗能高，安装及后续修理维护费用也不低，许多古籍收藏单位并没有能力负担此笔支出。而且，设备使用必然会带来一些安全隐患，比如电路，火灾等，这些危害对古籍来说是致命的。因此设备使用又要配备专门工作人员进行监管。另外，许多图书馆规模不大且古籍书库藏书量较少，而恒温恒湿设备体量较大，需要占据一定空间。云南省图书馆将设备主体单独置放在一个房间中，而许多单位并没有这种条件。因此，从设备的购入、安装、使用、维护等势必要耗费大量的人力物力财力。

但根据昆明市气候特点，从温度上来说，昆明市温度适宜，即使是有特殊天气，但也不会过于极端。高温主要集中在6-9 月，其余日期基本符合要求温度。恒温恒湿设备如果不能够24h 不间断工作，那么设备在关闭之后，书库温度逐渐会回归到自然状态，其日温差比自然状态下日温差还要大，反而不利于古籍保护。从相对湿度来说，2-3 月份最低，且数值最低是在35%左右。提高库房密封性，自然条件下根据天气状况进行通风和密闭，但恒温恒湿设备下要一直维持库房的密封，避免由于室外环境状况影响库房内设备调控下的温湿度。设备内部有制冷压缩机、蒸发器、加湿器等器件，需要对恒温恒湿设备定期进行检查和修理。

六是从因地制宜到因馆制宜。从地区来说，不同地区，气候有所区别，但即使是同一地区，由于建筑特点、周围地理环境等各种因素也会导致气候差异。从气候来说，自然状态下室内外温湿度也会因为建筑、采光、内部设施构造产生差异。地区范围太大，各个书库情况不尽相同，通过对云南省图书馆古籍特藏书库两种状态下数据的记录方法对比，能够发现云南省图书馆在使用WJ1 型双金属温度计、毛发湿度计以及机械通风干湿表等设备时，其记录的数据更为准确详细，不仅能反应每天的温湿度变化，还能够观测某一时刻的温湿度情况。一个地区气候不会轻易变化，以此为依据进行古籍保护，能使工作更具有针对性，提高古籍保护工作效率。