Bevarings afdelingen KIRKERUP KIRKE Roskilde Kommune Region Sjælland Klimaundersøgelse
Bevaring og Naturvidenskab, Miljøarkæologi og Materialeforskning I.C. Modewegsvej, Brede, 2800 Kgs. Lyngby, Tlf. 33 13 44 11, Fax 33 47 33 27, E-mail cons@natmus.dk 19. august 2014 Sagsnr. 10984263 MCC/gha Undersøgelse af rumklimaet i Kirkerup kirke Sammenfatning Kirken opvarmes i vinterperioden til en grundtemperatur på 6-8 C og til brugstemperatur på ca. 18 C. Opvarmningspraksis følger anbefalingerne i Kirkeministeriets Opvarmningscirkulære. Om sommeren stiger temperaturen i perioder op til 22 C som følge af solindstråling gennem vinduerne. Den relative luftfugtighed varierer mellem 85 % RF om vinteren og 70 % RF om sommeren. Den konstant høje RF er gunstigt for bevaring af kirkens kalkmalerier, men kan være medvirkende årsag til angreb af borebiller i kirkens inventar. Da inventar og kalkmaleri befinder sig i samme rumklima må man acceptere en regelmæssig konserveringsmæssig behandling af inventaret. Baggrund Nationalmuseet, Bevaring og Naturvidenskab, har gennemført en klimaundersøgelse i kirken. Undersøgelsen blev igangsat i forbindelse med en forundersøgelse af kirkens kalkmalerier. Der henvises til besigtigelsesrapport fra Bevaringsafdelingen dateret 19. december 2013. Formålet med undersøgelsen er at vurdere, om kirkens opvarmning og rumklima er passende for bevaring af kalkmalerierne. Kirken opvarmes af et nyere elektrisk varmeanlæg med varmeovne under bænkesæderne og radiatorer i koret. Undersøgelser Der er målt sammenhørende værdier for temperatur og relativ luftfugtighed (RF) over en periode på 12 måneder fra juni 2013 til og med maj 2014. Målingerne er udført med elektroniske dataloggere af typen TinyTalk2 fra firmaet Gemini. Loggerne måler værdierne hver time og lagrer målingerne, som siden hen behandles ved hjælp af en PC. Fugtfølerens nøjagtighed er +/- 3 % RF i intervallet 0-100 % RF. Dataloggerne var placeret på prædikestolens lydhimmel samt i tagrummet ovenpå et hanebånd. Resultater og fortolkning Temperatur målingerne er gengivet i figur 1. I hele vinterperioden opvarmes kirken konstant til en grundtemperatur på 6-8 C (rød kurve). I denne periode opvarmes uregelmæssigt til en brugstemperatur på 16-18 C. I tagrummet (gul kurve) falder temperaturen gradvis fra 10 C ned mod 0 C, og kommer under frysepunktet nogle dage i slutningen af januar. Temperaturen i loftrummet følger nogenlunde udetemperaturen (sort kurve). På grund af temperaturforskellen mellem tagrum og kirkerum vil de forholdsvis tynde hvælv blive udsat for en stor temperatur gradient. Dette påvirker også hvælvenes undersider, hvor overfladetemperaturen vil være lavere end lufttemperaturen. I sommerperioden varierer temperaturen i kirkerummet mellem 18 og 22 C med små daglige udsving. I tagrummet er døgnvariationerne langt større og i perioder når temperaturen op på 27 C som følge af solindstrålingen. I disse tidsrum vil kirkerummet blive opvarmet fra tagrummet, og hvælvenes overflader vil være noget varmere end rumluften i kirken. 1
Rumklimaet i kirken og tagrummet er gengivet i figur 2 og figur 3. Den gennemsnitlige relative luftfugtighed (blå kurve) i kirken svinger over året mellem 70 % og 85 %. De daglige variationer er små, under 10 % RF. I tagrummet er den relative luftfugtighed mere ustabil med en årsvariation på 50 100 % RF og daglige fluktuationer på 10-20 % RF. Dette skyldes, at klimaet på loftet er mere påvirket af udeklimaet på grund af et højere naturligt luftskifte og større temperaturvariation. Den relative luftfugtighed ved hvælvenes underside vil ikke være helt den samme som i rumluften. Dette skyldes, at overflade temperaturen er lidt lavere en lufttemperaturen om vinteren, og tilsvarende lidt højere om sommeren. Som følge heraf bliver RF i perioder lidt højere om vinteren og lidt lavere om sommeren. Disse naturlige temperaturforskelle er dog af mindre betydning end den opvarmning, der findes sted af kirkerummet. Sammenhængen mellem temperatur og relativ luftfugtighed skyldes, at varm luft kan indeholde mere fugt end kold luft. Den relative luftfugtighed beregnes som forholdet mellem den aktuelle fugtmængde og den maksimale fugtmængde, luften kan indeholde ved en given temperatur. Når en luftmængde med et konstant indhold af vanddamp opvarmes, falder den relative luftfugtighed, selvom fugtmængden er den samme. Ud fra de målte værdier for temperatur og relativ luftfugtighed er luftens indhold af vanddamp beregnet og vist i figur 4. For at udjævne døgnvariationer vises det løbende gennemsnit over 7 dage. I tagrummet (stiplet kurve) er luftens fugtindhold stort set på samme niveau som i udeluften (sort kurve) på grund af naturlig luftudveksling. Luftens fugtindhold i kirkerummet følger også nogenlunde variationerne i tagrummet/udeluften om sommeren. Dette viser, at kirkens rumklima domineres af udeluften gennem det naturlige luftskifte, hvorimod menneskelig aktivitet og fordampning fra bygningens konstruktioner har lille betydning. Men om vinteren er fugtindholdet inde i kirken væsentligt højere end i tagrummet/udeluften. Dette skyldes fordampning af fugt fra kirkerummets overflader samt i mindre grad fra inventar. Fordampningen afhænger af temperaturen i kirkerummet. Jo højere temperatur des mere fugt fordamper der fra overfladerne. Dette ses især i de perioder, hvor kirken opvarmes konstant til brugstemperatur, f.eks. i perioden hen over Jul og Nytår. Fordampningen er faktisk en fordel for kalkmalerierne, fordi man herved opretholder en betydelig højere relativ luftfugtighed end ellers. Effekten af opvarmningen er illustreret i figur 5, der viser en uges udsnit af klimamålingerne. De første dage i ugen holdes en jævn grundtemperatur på ca. 8 C, men om torsdagen hæves temperaturen op til ca. 18 C i løbet af ca. 12 timer. I samme periode falder luftfugtigheden kun ca. 5 % RF, selvom temperaturstigningen på 6 grader burde medføre et fald på 20 % RF. Årsagen til den stabile RF ses i figur 6, som viser luftens fugtindhold i samme periode. Der ses en markant stigning fra 6 g/kg til 9 g/kg i løbet af den tid, temperaturen hæves. Anbefalinger Kirkens opvarmningspraksis følger anbefalingerne i Kirkeministeriets Opvarmningscirkulære for periodevis opvarmede kirker. Dette indebærer en periodevis opvarmningspraksis, hvor grundtemperaturen højst er 8 C, og brugstemperaturen er højst 18 C. Opvarmning til brug sker på 12 timer, hvilket er acceptabelt. Denne opvarmningspraksis bør opretholdes fremover. 2
Den permanent høje luftfugtighed er gavnlig for kirkens kalkmalerier, men giver risiko for angreb af borebiller i kirkens inventar. Dette paradoks kan ikke løses, når inventar og kalkmaleri befinder sig i samme rum. Man må acceptere en regelmæssig forebyggende behandling af inventaret. Borebiller kan bekæmpes efter anvisning fra konservator. Mads Chr. Christensen Seniorrådgiver Vedlagt: Kopi af artikel fra Nationalmuseets Arbejdsmark: Rumklimaets indflydelse på kirkernes bevaringsforhold 3
Figur 1. Klimamåling i kirken i perioden 1.juni 2013 31. maj 2014. Rød kurve er temperaturen på prædikestolen, gul kurve er temperaturen i tagrummet, og sort kurve er udetemperaturen i Brede nord for København. Figur 2. Klimamåling i kirken i perioden 1. juni 2013 31. maj 2014. Rød kurve er temperatur, og blå kurve er relativ luftfugtighed. 4
Figur 3. Klimamåling i tagrummet i perioden 1. juni 2013 31. maj 2014. Rød kurve er temperatur, og blå kurve er relativ luftfugtighed. Figur 4. Klimamåling i perioden 1. juni 2013 31. maj 2014. Grøn kurve er fugtindhold i luften i kirkerummet. Sort kurve er fugtindholdet i tagrummet, og stiplet kurve er udeluften i Brede nord for København. Kurverne viser det løbende gennemsnit over en periode på 7 dage. 5
Figur 5. Klimamåling i kirken i perioden 6. marts 12. marts 2014. Rød kurve er temperatur, og blå kurve er relativ luftfugtighed. Figur 6. Klimamåling i perioden 6. marts 2014 12. marts 2014. Grøn kurve er fugtindhold i luften i kirkerummet, og sort kurve er fugtindholdet i tagrummet. 6