Укрепление оснований и фундаментов, усиление основных несущих конструкций, установка связей, воспринимающих усилия распора, устранение деформаций, мероприятия по борьбе с влажностью, организация обеспечивающего сохранность температурно-влажностного режима, структурное укрепление старых материалов памятника, обессоливание кладки, биологическая защита - все эти средства укрепления и сохранения памятника могут быть также охарактеризованы как инженерная реставрация. Их осуществление требует проведения порой очень сложных специализированных исследований, и выполняться они должны под соответствующим инженерным и технологическим надзором. В памятнике далеко не все равноценно, и не все в равной мере подлежит заботам о сохранении как его неотъемлемая часть.
Соблюдение нормативного (проектного) температурно-влажностного режима помещений имеет существенное значение для поддержания несущих и ограждающих конструкций в работоспособном состоянии.
Приспособление памятника к современной функции предусматривает наделение его необходимым инженерным оборудованием, обеспечивающим комфортные условия пребывания. И в этом случае должно превалировать требование сохранности памятника. Инженерные сети здания — памятника архитектуры должны в минимальной степени нарушать как эстетическую, так и конструктивную его целостность, что приводит к необходимости поисков нетиповых решений и к признанию возможности более гибкого подхода к соблюдению нормативов, обязательных для нового строительства. Особые требования возникают при наличии в сооружении стенописей, лепнины и других ценных элементов отделки. В этих случаях необходимо создание режима, обеспечивающего оптимальные для их сохранения параметры температуры и влажности.
Если эти параметры существенно отличаются от обычных, соответствующих комфортным условиям для пребывания людей, то предпочтение, безусловно, отдается целям сохранения памятника, а эксплуатационные возможности использования соответствующих помещений ограничиваются.
В целом приспособление памятника архитектуры к современному использованию обычно представляет сложную задачу и требует всестороннего учета не только историко - художественного значения памятника, но также его конструктивных и технических особенностей. Поэтому вопросы приспособления должны входить в компетенцию архитектора-реставратора.
Необходимо изучение гидрологических условий территории, на которой находится памятник, и состояния его конструкций. Изучение конструкций обычно производится путем их вскрытия в виде шурфов или зондажей, позволяющих установить состояние кладки фундаментов и стен, наличие скрытых трещин, поражения балок и стропил и т. п. Важная часть исследования — лабораторное изучение строительных материалов памятника, при помощи которых определяются их химический состав, комплекс физико-механических свойств и состояние. В частности, для разработки технологических рекомендаций и подбора новых реставрационных материалов первостепенное значение имеют такие свойства, как механическая прочность, морозостойкость, пористость, водопоглощение, паропроницаемость и такие показатели состояния, как влажность и засоленность. При определении причин разрушения важно также выявить зараженность конструкций памятника различными видами биоразрушителей: грибами, водорослями, микроорганизмами и т. п. Для определения надежности металлических конструкций большое значение имеет исследование кристаллической структуры. Наряду с этим лабораторные исследования материалов позволяют ответить и на ряд вопросов архитектурного изучения памятника.
Процессы разрушения материалов теснейшим образом связаны с условиями, в которых эти материалы находятся, в первую очередь с температурой и влажностью. От этих двух факторов зависят характер и интенсивность морозного, солевого и биологического разрушения, как правило, оказывающих наиболее активное воздействие на сохранность памятника в целом. Распределение температуры и влаги в конструкциях памятника непостоянно и неравномерно, оно зависит от температурно-влажностного режима здания.
В последнее время изучение температурно-влажностного режима занимает все большее место в комплексе реставрационных инженерно-технических исследований. Особенно велико значение изучения и нормализации температурно-влажностного режима для памятников, имеющих настенные росписи, лепнину и другие элементы ценной отделки, а также предметы внутренней обстановки, которые наиболее чувствительны к неблагоприятному воздействию основных разрушающих факторов.
Многосторонность инженерно-технических исследовательских задач заставляет привлекать к их разрешению специалистов различных научных областей: геологии, строительной инженерии, химии, физики, биологии, металловедения, строительной физики. Как правило, в крупных реставрационных организациях существуют научные подразделения, занимающиеся разработкой всех этих вопросов. Однако и в этом случае общая координирующая роль, как правило, должна принадлежать архитектору- реставратору, наиболее полно знающему особенности памятника и главные задачи его предстоящей реставрации.
На основании проведенных реставрационных исследований нередко разрабатываются технологические рекомендации по ведению работ. Для памятников, имеющих настенные росписи, как правило, разрабатываются рекомендации по нормализации температурно-влажностного режима, которые могут предусматривать особые меры конструктивного, а иногда даже архитектурно-планировочного порядка (специальные типы остекления проемов, устройство дополнительных тамбуров и т. п.). Очень важно, чтобы все разделы рабочего проекта разрабатывались во взаимной увязке, имея главной целью обеспечение сохранности памятника и возможно полное раскрытие его историко-художественной ценности.
При приспособлении памятника архитектуры необходимо оснастить его целым рядом технических систем, которые обеспечат необходимые комфортные условия для работающих в помещениях людей, сохранения музейных ценностей, а также для ограждающих конструкций самого памятника. Обычно в старых зданиях такие системы не соответствуют современным требованиям либо отсутствуют, и их приходится проектировать заново.
Современные строительные нормы и правила проектирования определяют
очень большой перечень необходимых технических систем и сетей в зависимости от назначения сооружения. Полное обеспечение всех оптимальных комфортных условий на уровне этих требований нередко может привести к нарушению художественного облика памятника, его ограждающих конструкций, декора. Поэтому современная практика проектирования систем инженерного обеспечения в памятнике архитектуры по большей части сводится к значительному отклонению от действующих нормативов в сторону разумного уменьшения числа систем, ограничения их функциональных возможностей. Предпочтение отдается техническим системам, которые необходимы для обеспечения оптимального температурно-влажностного режима самого памятника, а также контроля за параметрами воздуха (отопление, вентиляция, контрольно-измерительные приборы и автоматика).
Теплообмен зданий. Для выполнения точного расчета необходимо знать реальные свойства материалов по всему объему конструкций с учетом зоны их местоположения. Только в этом случае можно ожидать более точного совпадения расчетных параметров теплообмена в памятнике архитектуры с реальными.
В отличие от современных сооружений, памятники архитектуры часто имеют различную толщину ограждающих конструкций по их высоте. Так, в культовых зданиях она обычно составляет около полутора метров в нижней зоне при толщине стен барабана порядка 30—60 см. Значительная неравномерность распределения температур по высоте помещения влияет на теплообмен сооружения в целом. Это должно быть учтено при проектировании систем отопления в памятниках архитектуры.
Многие памятники имеют очень большую высоту при сравнительно небольшой площади. Обычно вытянутый кверху объем этих сооружений разделяется внутренними столбами и арками на более мелкие объемы. Недостаточная вентиляция в подобных помещениях должна учитываться при расчете их теплообмена. Изучение циркуляции воздуха дает возможность более правильного выбора мест установки отопительных приборов, вентиляционных отверстий, скоростей движения воздуха и пр.
Еще одна особенность проектирования инженерных систем и сетей в памятниках архитектуры со сложной внутренней структурой заключается в невозможности однозначно задать параметры внутреннего воздуха. Для разных «составляющих» памятника — самого здания, живописи на его стенах, предметов внутренней обстановки, различных экспонатов, а также для человека, работающего в помещении, требуется соблюдение различных параметров. Поскольку никакая техническая система не дает принципиальной гарантии обеспечения двух и более
граничащих условий, ее приходится рассчитывать либо на параметры, оптимальные для какой-либо одной из этих «составляющих», либо на некоторые усредненные компромиссные параметры, которые ни для одной из них не могут быть оптимальными. Поддержание микроклимата в памятнике должно быть прежде всего направлено на обеспечение сохранности ограждающих конструкций и декора. Исходя из этого условиями оптимального температурно-влажностного режима обычно принимаются условия невыпадения конденсата на внутренней поверхности ограждающих конструкций, а также минимизация потоков влаги и температуры в них.
Трудности создания оптимального режима эксплуатации памятников осложняются требованием не искажать облик сооружения.
Для оптимизации параметров внутреннего воздуха в памятнике используются:
ограниченное проветривание здания в такое время года, когда наружный воздух, попадая внутрь здания, может прогреть внутренние поверхности ограждающих конструкций, не вызывая при этом выпадения конденсата на внутренних поверхностях ограждения. В этом случае в здании практически отсутствуют какие-либо технические устройства поддержания параметров температурно-влажностного режима, кроме контролирующих их приборов. Оно обеспечивается проветриванием, осуществляемым в соответствии со специально разработанной инструкцией;
ограниченный подогрев воздуха внутри помещений. Температура подогрева выбирается с таким расчетом, чтобы температура внутреннего воздуха была выше точки росы (т. е. температуры, при которой при данном содержании влаги в воздухе происходит выпадение конденсата);
традиционные системы отопления, обеспечивающие нормированный уровень параметров (Т=18°С, относительная влажность ф=55%);
Вентиляция. Вентиляционные установки наравне с отопительными установками призваны обеспечивать создание в обслуживаемых ими помещениях гигиенической обстановки, с точки зрения температуры, влажности и чистоты воздуха, для персонала, находящегося в помещении. Однако при реставрации памятников архитектуры основное внимание уделяется сохранности ограждающих конструкций и декора памятников, и вентиляционные системы в этом случае призваны обеспечить необходимый для памятника температурно-влажностный режим.
Число вентиляционных установок, их мощность зависят от приспособления памятника. Вентиляционные установки в полном объеме по классической схеме «приток — вытяжка» в памятнике архитектуры проектируются в редких случаях, если он приспосабливается под помещения с массовым пребыванием людей. При необходимости устройства системы приточно-вытяжной вентиляции в памятнике архитектуры применяется практика отказа от централизованных систем, принятых в новом проектировании, так как это вызывает необходимость устройства вентиляционных коробов практически по всему объему помещений.
В практике реставрации чаще всего проектируются локальные системы вентиляции. Это приводит к некоторому увеличению вентиляционных агрегатов, но дает возможность избежать пробивок перекрытий, сводов, ограждающих конструкций. В этом случае необходимо найти вариант системы, максимально удовлетворяющий техническим требованиям и наносящий минимальный ущерб памятнику архитектуры, его интерьеру. Часто ограничиваются устройством только вытяжной вентиляции с неорганизованным притоком воздуха через неплотности дверных и оконных проемов.
В качестве вентиляционных каналов необходимо использовать имеющиеся в памятниках элементы старой конструкции (воздушные каналы, каминные, печные трубы и т. п.) по возможности не только для вытяжки, но и для организации притока воздуха в помещение. Если в памятнике архитектуры нет элементов, которые можно использовать для целей вентиляции, то вытяжная шахта проектируется внутри помещений с выходом на чердак или кровлю и лишь в исключительных случаях во внешних стенах. Все такие возможности надо учитывать при определении назначения отдельных помещений. В большинстве же случаев в памятниках архитектуры предусматривается естественная вентиляция, и специальные системы вентиляции не проектируются.
Список используемой литературы:
1. С. С. Подъяпольский, Г. Б. Бессонов, Л. А. Беляев, Т. М. Постникова - Реставрация памятников архитектуры – Строиздат 1988 г., Москва