これらの劣化要因は、相互に密接な関係があるため、一緒に考慮されます。
原則
空気の相対湿度（RH）は、特定の温度で空気中にどれだけの水蒸気があるか、その温度で空気が実際に保持できる水蒸気の量と比較した指標です。 湿度はパーセンテージで表され、次のように定義されます。
| RH = | aount of water in a given amount of air |
| max. | |
| max.水量 | 1 |
相対湿度100%の空気は、その温度で可能な最大量の水を保持し、飽和状態であると言われています。 飽和した空気は、10℃では1立方メートルあたり約10g/m3、20℃では約17g/m3、30℃では30g/m3以上の水分を含んでいます。 簡単に言えば、相対湿度は空気の飽和度を示す指標です。
つまり、冷たい空気は暖かい空気ほど多くの水蒸気を保持できないということです。 ディスプレイケースのような密閉された環境では、絶対湿度と呼ばれる一定量の水蒸気が存在します。 ケース内の温度が下がれば、相対湿度は上がります。 温度が上がれば相対湿度は下がります。
図3: Hygrometric chart (from Thomson 1986)を参照してください。
上記の湿度チャート（図3）は、25℃に保たれた密閉されたディスプレイケース内の相対湿度が60%の場合、温度が20℃に下がると相対湿度が約80%に上昇することを示しています。 温度が約16℃まで下がると露点に達し、結露が発生します。
劣化の影響
温度や相対湿度の変化、またはこれらの物質の不適切なレベルへの暴露によって引き起こされる損傷には、化学的、物理的、または生物学的なものがあります（図4）。 温度による主な影響は、対象物を凍らせたり溶かしたりするような極端なものでない限り、相対湿度と対象物の化学的劣化の速度に影響を与えます。
図4: 暖かいギャラリーの温度によって引き起こされたタールクリープ
光の次に、コレクションの環境管理で考慮すべき最も重要な要素は相対湿度です。 一定の相対湿度が70%以上になると、カビの繁殖や腐食を引き起こし、相対湿度が40%以下になると、紙や羊皮紙、布地などの繊細な素材がもろくなる可能性があります。 急激な温度変化による相対湿度の大幅かつ急激な変化は、素材に大きな影響を与えます。 例えば、ディスプレイケース内の温度が急激に下がると、露点に達してしまうことがあります。
紙や木、繊維、骨や象牙などの有機素材は、相対湿度の変化に応じて水分を吸収したり放出したりして伸縮します。 急激な湿度変化は、これらの素材のひび割れや反り、接着剤の剥離などの原因となります。
図5：下地の木と塗膜の膨張差による塗膜の損傷。
温度と相対湿度のガイドライン
博物館の展示スペースの温度は、展示物の保存よりも来館者の快適さを重視して設計されていることが多いのですが、保管場所の条件は通常、より慎重に定義され管理されています（他の章の特定の素材タイプに対する推奨事項を参照）。
長年にわたり、博物館のコレクションに推奨される理想的な温度と相対湿度の条件は、それぞれ20 °Cと50 %と規定されていました。 この条件は、科学的に決定されたものではなく、経験的に決定されたものですが、高価な空調システムを使用しない限り、維持することは困難であり、地域によっては不可能であったり、望ましいものではなかったりします。 例えば、年間の平均相対湿度が約65％である熱帯地方では、（空気の循環と合わせて）この程度の相対湿度が最適であると考えられますが、乾燥地域では40〜50％の相対湿度を目指したほうがよいでしょう。 これは、エネルギーコストの節約になるだけでなく、周囲の相対湿度に合わせて調整された素材が変化によってダメージを受けないことを意味します。 以下の温度と相対湿度の範囲は、特定の気候帯での1日単位の推奨値です（Heritage Collections Council 2002）。
- 高温多湿の気候、22～28 °C、55～70 %
- 高温乾燥の気候、22～28 °C、40～60 %
- 温帯の気候、18～24 °C、45～65 %
適切な環境での保管や展示は、対象物の寿命に大きく貢献します。 重要なのは、対象物にとって最も適切な環境とは何かを見極めることです。
1990年代初頭から、多くの科学的研究が、物体の保管や展示に最も適した環境条件を決定するために行われてきました。 初期のMichalski (1993)やErhardt and Mecklenburg (1994)の研究では、ある種の素材は厳密に管理された環境での保管が有効であるが、健全な状態の混合素材の多くは、相対湿度が40〜70%の範囲内の環境で維持するだけでよいことが示唆されました。
この分野の研究が進むにつれ、相対湿度のガイドラインはさらに改善され、一般的なコレクションでは相対湿度の変動が30〜60%の範囲内であれば機械的に安全であると考えられるようになりました(Erhardt et al, 2007)。 しかし、特定の劣化した物品（ベニアやインレイなど）については、より安定した条件を維持する必要があり、ほとんどの金属製の物品については、可能な限り低い相対湿度条件を維持する必要があります。
- 温度は15～25℃の範囲内で、24時間以内の最大変動幅は±4℃とする。
- 相対湿度は45～55％の範囲内で、24時間以内の最大変動幅は±5％とする。
さらに、AICCMは、季節によって条件が異なる場合、コレクションの相対湿度が40～60%の範囲内に維持されるよう、相対湿度の管理を慎重に行うことを推奨しています。
このようなより緩やかなガイドラインは、これらの変更が一般的なコレクションの保存に与える可能性のある影響、コレクションケアをより持続可能なものにする必要性（特に気候変動を考慮して）、より厳しいコレクション条件の維持に関連するカーボンフットプリントと高いコストを削減することを考慮して決定されました。 後者の点は、以前のガイドラインでは、高価で高エネルギーの空調システムを使用しなければ、ほとんどの状況で維持することが困難であったことから、重要な意味を持っています。 AICCMと同様のガイドラインは、米国保存修復協会（AIC）でも推奨されており、歴史的・芸術的作品の保存のための国際研究所（IIC）と国際博物館保存委員会（ICOM-CC）でも承認されています。 実際、後者のグループは、AICCMとAICが勧告した「暫定」ガイドラインは、暫定的なものではなく、それ自体がガイドラインであると考えるべきだと勧告しています。
環境パラメータの保存管理も多少変化してきており、厳格なガイドラインの指定（アセテートフィルムやウィーピンググラスなど特定の素材タイプのものを除く）から、リスク分析のアプローチを採用する傾向にあります。 リスク分析では、環境とその環境にある物体との関係を調べる必要があります。 もしも対象物が通常の環境で安定しているのであれば、その条件を変更する意味はほとんどありません。 したがって、多くの大きな文化機関が指定する厳格な温度と相対湿度のガイドラインに盲目的に従うのではなく、対象物が慣れ親しんだ現地の環境を維持しようとする方がよいという逸話があります。
最も適切な相対湿度の設定値を決定することと併せて、日中および季節の変動を抑えることが最も重要です。 湿度の変動が小さければ小さいほど、影響を受けやすい対象物に物理的なダメージを与えるリスクが低くなることはよく知られています。 相対湿度の設定値(例えば55%)にもよりますが、吸湿性のあるコレクションの場合、1日の相対湿度の変動がその値から5%であれば安全と考えられ、10%の変動であれば、ほとんどの有機材料には低いリスクしかなく、20%以上の変動であれば、これらの種類のコレクションには著しく高いリスクがあると考えられます。 しかし、非常に薄い物体は、巨大な物体に比べて、短期的な変動によるダメージを受けやすくなります。
ただし、2種類以上の材料を使用している場合には、保管環境の相対湿度は、最も影響を受けやすい部品の推奨条件を反映させる必要があります。
測定
相対湿度は、以下のいずれかの装置を使って測定することができます（図6）。
- スリング式比重計
- 熱電対
- 毛髪湿度計
- 温度とRHのデジタル表示が可能な校正済み電子機器
- 温度とRHのデジタル表示が可能な校正済み電子機器。
- 相対湿度センサーに接続されたデータロガー
図6：温度と相対湿度のデータロガー（前列左）、スリング式精神計（前列右）、熱線図（後列中央）
相対湿度を測定する最も簡単な機器の一つに、スリング式精神計があります。 この装置は、単に「スリング」と呼ばれたり、渦巻き型湿度計としても知られています。 この装置は、2つのマッチした温度計を横に並べて設置し、一方の温度計には布製のスリーブをかぶせます。 このスリーブの端は、蒸留水で満たされているリザーバーに挿入されています。 布で覆われた温度計は湿球として知られており、もう一方は乾球です。 温度計が振り回されると、湿球の袖の中の水が蒸発し、乾球よりも冷たくなります。 蒸発量とそれによる冷却は、空気中の水分量に依存し、空気が乾燥しているほど冷却レベルが高くなり、その逆もまた然りである。 したがって、温度計の温度差は空気の乾燥度、湿度を表し、温度差が大きいほど周囲の相対湿度が低く、温度差が小さいほど相対湿度が高いことを意味します。
このスリングは、他の多くの湿度計の校正にも使用されています。
このスリングは、他の多くの湿度計の校正にも使用されています。熱電対（7日または1ヶ月）と組み合わせることで、1日または1時間ごとの温度と湿度の正確な記録を1年中得ることができます。
温度や湿度の変化を記録する電子機器もあります。
温度や湿度の変化を記録する電子式の機器もありますが、価格はまちまちで、電気店や自然保護団体などから入手できます。
温度や湿度の変化を記録する電子機器もあります。
他にも、データロガーに接続された相対湿度センサーは、何ヶ月もの間、一定の間隔で温度と相対湿度の状態を記録するようにプログラムすることができます。
相対湿度のモニタリングは、実際のレベルと変動率の両方を決定するために重要です。
相対湿度のモニタリングは、実際のレベルとその変動率の両方を把握するために重要です。この情報は、建物が外部の環境条件をどの程度緩和しているか、またディスプレイケースがギャラリーの環境をどの程度緩和しているかを確認するために使用できます（図7）。 温度が一定であれば、密閉されたディスプレイ ケース内の相対湿度は一定に保たれます。
相対湿度と温度の制御
相対湿度と温度の制御戦略には、以下のようなものがあります。
- 建物や保存媒体の緩衝効果、
- 吸湿性のある乾燥剤（シリカゲルやゼオライト）、
- 木や紙、繊維などの天然の吸湿素材、
- 冷媒を使った除湿器、
- 空調システム、
- 徹底した計画的な建物のメンテナンス。
温度と相対湿度の制御には、より持続可能で費用対効果の高いパッシブな方法を使用することを強く推奨します。 建物や保存媒体の適切な設計、断熱材の使用、適切な管理方法は、パッシブな環境制御の重要な要素です。
温度と相対湿度の変動は、地域の天候の日および季節の変動によって引き起こされます。
空調設備がなくても、建物の断熱効果により、建物内の温度や相対湿度の変化は外に比べて小さいのが一般的です。 最も安定しているのは室内で、最も変化しやすいのは外室やロフト、そして最も相対湿度が高くなりやすいのは地下室と考えられます。 建物の断熱性は、より安定した状態を維持するのに役立ちます。
食器棚、箱、陳列ケースは、二次的な断熱バリアであり、追加のバッファを提供することで、さらに条件を安定させるのに役立ちます (図7)。
図 7: 外部環境、展示ギャラリー内、およびディスプレイ ケース内の温度と相対湿度の測定値。
内外の気候条件に応じて、建物の換気に気を配ることで、内部の相対湿度を調整することもできます。
高い相対湿度に敏感な素材を保管・展示する場合は、個々のショーケースやキャビネット内の気候を制御することができます。
相対湿度が高すぎる（65%以上）場合は、余分な水蒸気を吸収するために、ショーケース内で乾燥剤を使用する必要があります。 オレンジ色の指示薬のシリカゲルがこの目的に使用できます。 青色の自記式シリカゲルは、塩化コバルトの発がん性が指摘されているため、使用しないでください。 ディスプレイケースに使用されるシリカゲルは、保管場所や展示場所に置かれる前に、望ましい相対湿度レベルに調整されることが重要です。
Art Sorbのような市販の保存材もあります。
Art Sorbのような市販の保存材もあります。これは、展示ケースや同様のサイズの容器内の相対湿度レベルをコントロールするのに非常に役立ちます。 Art Sorbはシリカベースの材料で、相対湿度を40、50、60％のいずれかにあらかじめ調整されています。 Art Sorbは、使用される空間の性質に応じて、ペレット、シート、カセットの形で提供されます。
ゼオライト・ペレットは、自然に相対湿度が高い気候の地域で使用されることがあります（Australian Library and Information Association 1989）。 日本の研究者が、大量の水蒸気を吸収・放出できる処理済みの天然ゼオライト・ペレットを開発しました。 このペレットを和紙と組み合わせて、シート状にしたり、ペレットを詰めた紙製のハニカムボードを作ったりしている。
ゼオライトは臭いを吸収するという特徴があるため、家庭用にパックや袋に入れて製造・販売されています。 冷蔵庫の相対湿度を下げたり、匂いを吸収したりするのに使われています。 これらの製品の使用を検討する場合は、必ず使用する空間での効果を確認してください。
相対湿度をコントロールするもう一つの方法は、湿気に敏感な工芸品を収納したキャビネットやディスプレイケースに、加工された木材や紙、布地など、水分を吸収する他の素材を組み込むことです。 これらの吸水材は、状況の変化に応じて水分を取り込んだり放出したりすることで、相対湿度の変動を抑えます。 このようにして、遺物はより小さな相対湿度の変化にさらされます。 この方法で使用される材料は、湿気に敏感な対象物と互換性がなければなりません。
日本では、もともと湿度が高いため、このような方法がとられています。
日本では、もともと湿度の高い日本では、木の自然な吸湿性と放湿性を利用して、木造の建物の中で木の箪笥に入れて保管します。 このようにして、箱の中身は、自然に高い相対湿度と、外部環境の変化の両方から緩衝されます。 例えば、唐櫃の内部の相対湿度は、周囲の環境が42〜80％であるのに対し、60〜65％であった（Kikkawa and Sano 2008）。 しかし、この方法はすべての素材に適しているわけではなく、特に木材から発生する酸性の蒸気に敏感な素材には適していません。
別の方法として、上記のような受動的な方法が十分でない場合は、保管場所や展示場所の相対湿度を下げることでこの問題に対処することができます。 これには、サーモスタットで制御された冷媒式除湿機を使用して、余分な水分を取り除くことができます。 カビの発生は、相対湿度が高く、気温が高く、空気が停滞している状態で促進されるため、除湿、空気の循環、温度管理を組み合わせて行う必要があるでしょう。
冷蔵式エアクーラーは、建物や部屋の中の水分を外で凝縮させて除去します。
空調システムは、環境条件を安定させるための最初のステップと考えるべきではありません。
空調システムは、環境条件を安定させるための最初のステップと考えるべきではありません。 特に、空調が断続的に稼働している場合には、その傾向が強くなります。 物体を最良の状態に保つことを目的とした空調であれば、1日24時間の稼働が望ましい。 夜間に空調を停止すると、建物内の環境は外部の値に傾いてしまいます。 冬場、気密性の高い建物で温度が下がると、相対湿度が上昇します。 朝、空調設備をオンにすると、温度の急激な上昇と相対湿度の急激な低下が起こります。 このような相対湿度の急激な変化は避けなければなりません。
湿度制御を組み込んだ空調システムもありますが、セットアップ、運用、メンテナンスに非常にコストがかかる傾向があります。
温度と相対湿度の極端な状態の発生を防止することが重要です。
温度や湿度の極端な変化を防ぐことが重要です。 例えば、局所的な加熱やその結果としての低相対湿度は、直射日光が対象物に当たったり、スポットライトが近すぎる位置にあったり、ラジエーターやヒーターが対象物に隣接していたりすることで起こります。 また、空調システムの流入空気から敏感な物体を遠ざけることも重要です。
高湿度の一般的な原因は、屋根や壁からの雨水の漏れです。
一般的に高湿度の原因となるのは、屋根や壁からの雨水の漏れです。 常識的な判断と適切な建物のメンテナンスにより、このような問題を最小限に抑えることができます
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