Исследования в консервации культурного наследия. Выпуск 3

Так, например, исследования лаборатории в одном из соборов Нижегородской епархии, для которого в настоящее время с участием лаборатории прорабатываются предпроектные решения для системы вентиляции и отопления, показали превышение концентрации углекислого газа через полчаса после начала праздничной службы в 4,5 раза. Углекислый газ был выбран нами для исследований в качестве индикатора общей загрязненности воздуха. К началу следующей службы (примерно через четыре часа) концентрация понизилась в два раза, т. е. стала превышать гигиеническую норму лишь вдвое. Стены собора на многих участках нуждаются в очистке от копоти каждые полгода. Вентиляционная система собора крайне несовершенна, устройства естественной вентиляции с трудом поддаются регулированию.

Несовершенство вентиляции негативно отражается на микроклимате церквей, сохранности настенных росписей, иконостаса, декоративной отделки, предметов внутреннего убранства, зачастую представляющих значительную церковную и историко-культурную ценность.

Оснащение автоматическими системами кондиционирования и вентиляции в большинстве случаев невозможно по архитектурным, экономическим и другим соображениям. Кроме того в процессе эксплуатации таких систем значительны затраты на электроэнергию и техническое обслуживание.

Как показывает опыт, установка в окнах барабана вентиляционных устройств, открывающихся механически (форточки, фрамуги и проч.) не обеспечивает вентиляцию церкви, в определенных условиях (довольно часто!) вызывая опрокинутую вентиляцию, в то время как наиболее оптимальный режим проветривания церковных зданий – по схеме снизу-вверх.

Установку механически открывающихся устройств можно допустить в храмах, снабженных системой принудительной вентиляции или кондиционирования, внутренний объем которых находится под избыточным давлением. При этом требуется алгоритм автоматического управления форточками. Проект модернизации такой системы (с использованием наших рекомендаций) осуществлен в Благовещенском соборе Московского Кремля в 2007–2008 гг.

Исследования и практика показывают, что в церковных зданиях может быть создана система естественной вентиляции без применения или с минимальным применением элементов принудительной вентиляции. При этом в качестве вытяжки используются аэрационные устройства, действующие по принципу обратного клапана (АУ), а в качестве приточных устройств форточки, фрамуги, аэрационные клапаны (встроенные в рамы окон). Также возможно использование приточной механической вентиляции в нижней части здания в сочетании с АУ – при этом осуществляется схема вытесняющей вентиляции. В настоящее время наши предложения по такой системе вентиляции в упомянутом выше соборе Нижегородской епархии находятся в стадии рабочего проектирования.

Долгое время идея применения обратного клапана для устройства вентилирования церковных зданий осуществлялась в отдельных музеях и церквях из доступных материалов и по собственным соображениям.

В 1980–1990 гг. были начаты работы по научному обобщению опыта использования АУ, повышению их надежности и долговечности на базе производств ВПК. Были разработаны долговечные подвески подвижных элементов с минимальным трением, проведены испытания в аэродинамических трубах различных конструктивных решений АУ. Совместно с другими научно-исследовательскими учреждениями в этих работах принимала участие лаборатория музейной климатологии ГосНИИР [1, 2, 3, 4]. В период 2004–2009 гг. были получены три патента на конструктивные решения АУ, соавторами которых выступали сотрудники лаборатории.

Последней по времени разработкой сотрудников лаборатории музейной климатологии является АУ с изменяемой площадью проходного сечения для систем естественной вентиляции – приоритет изобретения от 2009 г. [5]. Один из первых образцов такого АУ расположен в барабане конференц-зала ГосНИИР (ил. 1 и 2).

Достоинством аэрационных устройств с изменяемой площадью проходного сечения является возможность при необходимости изменять расход воздуха через АУ. Управление расходом воздуха может осуществляться вручную, дистанционно, а при необходимости в автоматическом режиме – согласно требуемому алгоритму. Это оказывается необходимым при изменении требований к режимам вентиляции в различные интервалы времени, например режимы зима-лето или в суточном цикле проведения церковных служб. Такой подход позволяет значительно увеличивать энергоэффективность систем климатизации при обеспечении требований к параметрам микроклимата и уменьшению времени существования застойных зон.

Описываемые клапаны (при обеспечении дистанционного управления) могут быть установлены в церковных зданиях, оснащенных системой воздушного отопления или кондиционирования – при соответствующем уточнении алгоритма работы системы и создаваемого системой избыточного давления. В настоящее время рекомендации по установке таких клапанов разрабатываются для упомянутого выше собора Нижегородской епархии вместимостью свыше тысячи человек.

Литература