Doświadczalne wyznaczanie właściwości materiałów tworzących obiekty dziedzictwa – drewna, zapraw i powłok malarskich, pergaminu, papieru – potrzebnych do modelowania odpowiedzi temperaturowej i wilgotnościowej obiektów, oraz określania ich podatności na uszkodzenia fizyczne: sorpcji pary wodnej, rozszerzalności wilgotnościowej, dyfuzyjnego transportu i emisji powierzchniowej pary wodnej, zależności naprężenie-odkształcenie, odporności na pękanie oraz na uszkodzenia zmęczeniowe.
Analiza zależności czasowych odpowiedzi obiektów zabytkowych na zmiany parametrów mikroklimatu, przy wykorzystaniu metody elementów skończonych do modelowania procesów transportu pary wodnej oraz rozkładu odkształcenia i naprężenia w strukturze obiektów, jako narzędzie ilościowej oceny ich zagrożenia przez uszkodzenia fizyczne.
Bezpośrednie monitorowanie powstawania uszkodzeń fizycznych wywołanych niestabilnością klimatu, służące obiektywnej ocenie bezpieczeństwa dzieł sztuki w ich rzeczywistym otoczeniu, przy zastosowaniu metod akustycznych i optycznych.
Monitorowanie stężenia pyłu zawieszonego we wnętrzach obiektów zabytkowych i muzeów, analiza szczelności przegród budowlanych, efektywności procesu filtracji i szybkości osiadania pyłu. Rozwój metod służących pomiarowi lokalnych prędkości osiadania pyłu prowadzącego do brudzenia powierzchni architektonicznych i dzieł sztuki.
Opracowywanie strategii regulacji klimatu w muzeach i budynkach zabytkowych łączących optymalną ochronę wyposażenia i zbiorów z oszczędnością energii zużywanej przez systemy służące tej regulacji.