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温湿度変動による文化財資料の変形・損傷予測に基づいた収蔵施設の環境制御方法の提案

基于温度和湿度波动导致文化财产材料变形和损坏预测的储存设施环境控制方法的建议

基本信息

批准号：
22KJ1875
负责人：
石川和輝
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

温湿度の変動による文化財資料の変形・損傷予測に基づき，文化財収蔵施設の建物・空調の設計・運用方法を提示することを目的として研究を進めている．具体的な文化財資料として重要文化財に指定される壁画を対象としており，これは多層の土壁の上に白土の下地が塗られその上に顔料が塗られている．本研究では，乾湿に伴う壁画下地白土および下地下層表土の割れを予測するモデルを作成し，それに基づいて保存環境制御方法を検討することとした．本年度は白土の模擬試験体を作成し，割裂引張試験による引張強度測定，圧縮試験による弾性率・圧縮強度の測定，乾燥・湿潤時に生じるひずみ測定を行った．白土は，奈良時代以前から鎌倉時代までの国内の建築物や塑像の材料として利用されてきたが，その材料物性は明らかにされてきていない．文献調査により壁画に用いられた白土は粘土に植物繊維，膠着材が加えられた材料であると考えられたが，配合比が不明であったため模擬試験体は材料配合率を変えた9通りを作成した．割裂引張試験，圧縮試験においては，強度，弾性率や壊れに至るまでの挙動に湿度依存性が予測されたため，試験体の平衡湿度は炉乾から相対湿度84%平衡までの4通りとし，計36通りの強度・弾性率を取得した．これらは資料の変形・損傷予測モデルの入力値として用いる．本測定の成果は令和5年度の日本建築学会大会などで発表予定である．さらに，9通りの材料配合率で作成した模擬白土の乾湿時に生じるひずみを測定し，結果を令和4年度の日本建築学会大会，日本文化財科学会大会で発表した．また，並行して数値モデルの作成を進めており，材料内熱・水分同時移動モデルと含水率に応じた多孔質材料内の間隙圧を考慮した材料変形を予測するポロメカニクス理論を連成し，有限要素法を用いて離散化することで，環境温湿度変動時の材料内温度・含水率・ひずみ・応力分布を同時予測するプログラムを作成した．

Changes in temperature and humidity of cultural property data, damage prediction, building, air conditioning design, application methods, and research progress. Specific cultural property data and important cultural property designated murals are painted on the walls of the multi-layered earth and painted on the ground. This study aims to establish a prediction method for soil erosion and subsurface soil erosion associated with wet and dry frescoes, and to explore the environmental control methods for soil erosion and subsurface soil erosion. This year, a simulation test specimen of white clay was prepared, and the tensile strength was measured during the split tensile test, the mechanical properties and compression strength were measured during the compression test, and the damage caused during drying and wetting was measured. Before the Nara period, the Kamakura period, the use of materials for domestic buildings and statues, and the physical properties of materials were clearly reflected. Literature investigation: the use of white clay, the use of wood, the use of wood. The intensity, the conductivity and the humidity dependence of the test sample were measured. The equilibrium humidity of the test sample was measured. The equilibrium humidity was 84%. The equilibrium humidity was measured. The intensity, the conductivity and the humidity of the test sample were measured. This is the first time that the data has changed shape and damage prediction. The results of this survey were announced at the 5th Annual General Meeting of the Japanese Architectural Society. The results were presented at the annual meeting of the Japan Society of Architecture and the Japan Society of Culture, Finance and Science. The finite element method is used to discretize the distribution of temperature, moisture content, temperature and pressure in materials during changes in ambient temperature and humidity.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

文化財資料の変形・損傷予測に基づいた保存環境制御方法の検討―法隆寺金堂飛天壁画の模擬下地材料を対象とした湿潤時のひずみの測定

基于文化遗产材料变形和损坏预测的保存环境控制方法研究 - 法隆寺近藤飞天壁画模拟基材潮湿条件下的应变测量

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
高橋慧;小林朋世;水間温日;岡本慎一郎;山内健太;岡本和樹;小池正人;渡辺雅彦;伊佐正;日置寛之;〇石川和輝，小椋大輔，伊庭千恵美，髙取伸光，脇谷草一郎;〇石川和輝，小椋大輔，伊庭千恵美，髙取伸光，脇谷草一郎
通讯作者：
〇石川和輝，小椋大輔，伊庭千恵美，髙取伸光，脇谷草一郎

文化財資料の変形・損傷予測に基づいた保存環境の制御方法の検討―法隆寺金堂飛天壁画の下地材料を対象とした湿潤時のひずみの測定

基于文化遗产材料变形和损坏预测的保存环境控制方法的思考 - 法隆寺近藤飞天壁画底层材料潮湿条件下的应变测量

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
高橋慧;小林朋世;水間温日;岡本慎一郎;山内健太;岡本和樹;小池正人;渡辺雅彦;伊佐正;日置寛之;〇石川和輝，小椋大輔，伊庭千恵美，髙取伸光，脇谷草一郎
通讯作者：
〇石川和輝，小椋大輔，伊庭千恵美，髙取伸光，脇谷草一郎

法隆寺金堂飛天壁画の模擬下地材料を対象とした湿潤・乾燥時のひずみの測定

测量法隆寺近藤飞天壁画模拟基材在潮湿和干燥条件下的应变

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
高橋慧;小林朋世;水間温日;岡本慎一郎;山内健太;岡本和樹;小池正人;渡辺雅彦;伊佐正;日置寛之;〇石川和輝，小椋大輔，伊庭千恵美，髙取伸光，脇谷草一郎;〇石川和輝，小椋大輔，伊庭千恵美，髙取伸光，脇谷草一郎;〇石川和輝，小椋大輔，伊庭千恵美，髙取伸光，脇谷草一郎
通讯作者：
〇石川和輝，小椋大輔，伊庭千恵美，髙取伸光，脇谷草一郎