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Direction générale des patrimoines
Service des musées de France
HUMIDITE RELATIVE ET TEMPERATURE DANS UN MUSEE DE FRANCE
1998
Quelles valeurs d’humidité relative et de température pour une bonne conservation des collections ?
Il n’est surtout pas question, à ce stade de la réflexion, de donner des normes climatiques car elles ne manqueraient pas, dans un projet architectural, de déboucher sur des installations parfois très sophistiquées, voire inadaptées au bâtiment, et dans tous les cas, très onéreuses, tant en investissement qu’en coût de fonctionnement.
Par ailleurs, il est capital de se préoccuper des conditions dans lesquelles les collections étaient préalablement conservées, et ce, depuis plusieurs décennies, parce qu’un changement brusque d’environnement climatique pourrait entraîner des dégradations graves pour certaines œuvres particulièrement sensibles.
Revenons donc à la question posée, qui, lorsqu’on consulte un certain nombre de responsables de collections, reçoit des réponses très variées et parfois divergentes. Mais chacune de ces réponses est riche de conseils et même d’une expérience acquise dans tel ou tel édifice. Essayons d’analyser cinq cas de réponses types :
Cas n°1 : sans aucun traitement climatique, mes collections se portent bien !
Nous sommes là en présence d’un bâtiment ancien à forte inertie hygrothermique, situé dans une zone tempérée (la température descend rarement en dessous de 0°C à l’extérieur).
En hiver, le chauffage assure une température stable de 15 à 16°C et les apports calorifiques des visiteurs et de l’éclairage ne sont pas suffisants pour modifier l’équilibre climatique des salles.
En fait, tout se passe très bien dans une fourchette de 40 à 65 % d’humidité relative (H.R.) et de 15 à 25 °C, la température variant très lentement entre l’hiver et l’été.
C’est le cas de figure idéal car il s’agit là d’un « CONTROLE NATUREL DU CLIMAT ».
Cas n°2 : pour une bonne conservation, l’humidité relative doit être de 55 % avec + ou – 1 % !
Le message est clair : plus il y a stabilité, meilleures seront les conditions de conservation. Mais nous tombons là dans l’excès, parce qu’une tolérance de + ou 6 1% de H.R. est techniquement irréalisable dans un local à charges variables (salle d’exposition).
Il faudrait pour s’approcher de tels objectifs un conditionnement d’air dans les salles, associé à des vitrines étanches, pourvues de grandes quantités de produits hygroscopiques tampons. Mais à quel prix… Les budgets d’investissement et les coûts de fonctionnement seront très élevés, ne permettant pas de vulgariser ce type d’équipements.
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Cas n°3 : mes collections doivent être conservées à 55 % d’humidité relative avec + ou – 5 % !
Cette valeur est couramment admise, et la tolérance de + ou – de H.R. correspond en fait aux limites en deça desquelles les professionnels de la climatisation ne peuvent pas descendre pour ces types de locaux à charges variables, et non pas à des critères scientifiques précis.
Cas n° 4 : environ 50 % d’humidité relative, c’est l’idéal !
Ce niveau d’H.R. est tout à fait réaliste et correspond pour la majeure partie des collections à la moyenne des courbes de sorption des matériaux organiques et hygroscopiques (moyenne de la teneur en eau des matériaux).
Toutefois, cette réponse est incomplète car les limites hautes et basses ne sont pas définies.
La tolérance est en effet un élément important que l’on doit obligatoirement définir avant chaque projet. Elle conditionne la stabilité climatique.
Cas n°5 : une température constante de 18°C toute l’année est indispensable pour une bonne conservation !
Cette interprétation répond tout à fait aux lois physiques de l’air humide, qui énoncent que toute variation de température entraînera nécessairement une variation de l’humidité relative.
Cependant, en été, une température ambiante de 18°C par plus de 30°C à l’extérieur est extrêmement inconfortable et provoquerait un important surdimensionnement des installations de climatisation. Par ailleurs, il faut rappeler que la valeur de température est moins importante que l’humidité relative (sauf cas particuliers).
Alors, que faire ?
Devant l’absence de normes pouvant prendre en compte l’ensemble des problèmes ;
Et devant des interprétations différentes, parfois même divergentes, des problèmes climatiques par les responsables des collections ;
Face à ces incertitudes, il est indispensable de présenter la question sous une autre forme :
Quelles sont les valeurs d’humidité relative et de température risquant de provoquer des dégradations sur les œuvres d’art ?
Cette formulation permet une approche beaucoup plus réaliste du problème climatique de conservation des collections.
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Quelles sont les valeurs d’humidité relative et de température risquant de provoquer des dégradations sur les œuvres d’art ?
L’humidité relative
Une variation de H.R. de l’air environnant un objet en matière organique et hygroscopique provoquera une modification de la teneur en eau du matériau et, par suite, une modification structurelle et dimensionnelle de l’objet pouvant susciter des dégradations parfois irréversibles.
Pour une valeur inférieure à 40 % de H.R., la teneur en eau du matériau diminue plus rapidement : il y a alors desséchement de l’objet, rétractation de la matière. Les risques de dégradation augmentent. A partir de 65 % de H.R., la teneur en eau du matériau s’accroit plus rapidement et les matériaux augmentent de volume. Par ailleurs, c’est à partir de cette H.R., associée à une température élevée, que l’on favorise le développement de moisissures et de micro-organismes. Une forte H.R. entraîne également les phénomènes de corrosion sur les métaux. Des variations rapprochées dans le temps et de fortes amplitudes entraineront une fragilisation de la matière constituant l’œuvre. Cela débouchera tôt ou tard sur une détérioration de l’œuvre (déformation d’un panneau bois, décollement de la couche picturale d’un tableau, craquelures en surface d’un objet, etc.).
La température
On sait que la variation de température dans la limite des valeurs usuelles de confort n’a que très peu d’incidence sur la variation dimensionnelle et structurelle de la plupart des matériaux organiques, à condition que l’on soit en mesure maintenir une H.R. stable, comprise entre 40 et 65 %.
Une température supérieure à 25°C est inconfortable, et lorsqu’elle se trouve associée à des taux de H.R. importants, contribuera à la formation des moisissures et au développement de micro-organismes.
Une température inférieure à 15°C est également inconfortable. En demi-saison, pour les bâtiments à forte inertie, une augmentation brusque de la température extérieure aura pour conséquence des élévations importantes de H.R. à l’intérieur des salles non chauffées, pouvant aller jusqu’à la condensation surfacique interne (cas d’une église ou d’une chapelle au printemps, par exemple).
Le couple humidité relative – température
Rappelons qu’une variation de température entraînera, à poids de vapeur d’eau constant, une variation de H.R. d’environ 3% par degré Celsius d’écart, et ce, bien sûr, dans la zone de confort qui nous intéresse. Ainsi, à partir des éléments définis ci-dessus, on peut tracer sur l’abaque psychométrique une « ZONE DITE DE SECURITE CLIMATIQUE », dont les limites seront de 15 à 25°C et de 40 à 65 % de H.R.
Tolérance des écarts
Il s’agit en fait d’assurer des conditions climatiques comprises dans la zone dite de sécurité, avec des variations très lentes et des amplitudes les plus faibles possible.
On adoptera donc dans la majorité de cas une zone de confort qui se situe entre 15 et 25°C, avec des valeurs stables et des variations lentes entre l’hiver et l’été.
On peut en déduire que pour l’essentiel des collections constituées de matériaux organiques, les risques de dégradation sont très faibles dans une fourchette comprise entre 40 et 65 % de H.R., valeur correspondant pour la plupart des matériaux à la partie plate des courbes de sorption. C’est la zone dans laquelle le pourcentage de teneur en eau varie le moins, à condition que les variations à l’intérieur de cette fourchette soient très lentes et de faible amplitude.
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Conclusion
En règle générale, pour les collections en matériaux organiques, les valeurs de température et de H.R. pour lesquelles les risques de dégradation des œuvres sont minimes se situent dans la « ZONE DITE DE SECURITE CLIMATIQUE », et cela, évidemment, à condition que les variations soient très lentes et de faible amplitude.
A partir de ce constat, il faut alors, dans chaque cas, analyser et quantifier les agents perturbateurs susceptibles de modifier l’environnement climatique des œuvres. Il s’agit en fait des charges internes et externes du bâtiment.
On peut donc alors distinguer plusieurs cas de figure :
Un bâtiment à forte inertie hygrothermique et dont les charges internes sont faibles répondra de façon satisfaisante aux conditions de conservations énoncées ci-dessus ;
Un bâtiment de moyenne inertie hygrométrique et dont les charges internes sont faibles : des protections contre les charges externes, associées à des équipements techniques légers, peuvent suffire à assurer des conditions climatiques satisfaisantes. Il faudra imposer dans ce cas des tolérances de + ou – 10 %de H.R. avec des variations lentes.
Des équipements complémentaires, tels que vitrines étanches, boîtes à climat, etc. permettront de mieux répondre aux objectifs de stabilité :
Un bâtiment à faible inertie hygrométrique (surfaces vitrées importantes, verrières en construction légère non isolée) : il faudra dans tous les cas mettre en œuvre des installations de traitement d’air sophistiquées et coûteuses. On devra alors imposer des tolérances de + ou – 5 % de H.R.
En présence de charges internes importantes (public et éclairage) et quelle que soit l’inertie du bâtiment. Il sera alors nécessaire de concevoir une installation de traitement d’air dont la tolérance sera également de +ou – 5 %.
