CC BY
24УДК 699.82
Ю.Л. Михеева, асс, О.И. Сергеева, асс, В.Н. Алексеенко, к.т.н., проф.
ГИДРОЗАЩИТА ПАМЯТНИКОВ ИСТОРИИ И КУЛЬТУРЫ НА ПРИМЕРЕ ПЕТРОПАВЛОВСКОГО СОБОРА В Г.
СИМФЕРОПОЛЕ
Национальная академия природоохранного и курортного строительства, Симферополь
email: kafedra.azis@gmail.com
Аннотация. В данной статье рассматриваются методы гидрозащиты фундамента и стен примененные при реставрации Петропавловского собора в г. Симферополе. Обоснована эффективность каждого из способов в конкретном случае.
Ключевые слова: влажность, гидрозащита, электроосмос, аэрация фундаментов и стен.
Вследствие природных, климатических и техногенных процессов воздействие влаги оказывает негативное влияние на эксплуатационные, технические и эстетические характеристики здания. Защита конструкций от грунтовой влаги - одно из самых дорогостоящих и трудоемких мероприятий в процессе производства ремонтно-реставрационных работ [1,5]. Из-за возникающего движения жидкости в капиллярах строительного материала -осмоса в сочетании с циклами замораживания и оттаивания в сезонный период возникают негативные явления. Изменяется структура строительного материала [4], снижается прочность конструкций, разрушается поверхностный и облицовочный слои фасадов и интерьеров, уменьшается коэффициент теплосопротивления, повышается влажность в помещениях, создаются условия для активного развития плесени и микроорганизмов. При этом разрушаются живописные слои и лепные покрытия стен интерьеров, зачастую представляющие артефакты декоративного, прикладного и монументального искусств. Люди, которые живут и работают в сырых помещениях, рискуют получить различные хронические заболевания.
В связи с ростом культурного слоя, повышением отметки дневной поверхности земли и изменением уровня грунтовых вод проблемы, связанные с повышенной влажностью конструкций и помещений становятся все более актуальными. Этой теме посвящена научная работа профессора Санкт-Петербургского государственного политехнического университета Старцева С.А. [3] по изучению и анализу неблагополучного состояния помещений, а также восстановлению гидроизоляции.
Рассмотрим ситуацию, которая возникла в конце ХХ века в процессе эксплуатации памятника архитектуры - собора Святых Петра и Павла в городе Симферополе.
Рис.1
Начавшееся в 1805 году строительство Петропавловской церкви в Симферополе было завершено 8 ноября 1806 года. В первоначальном своем варианте она была деревянная и представляла собой типичный образец культовой провинциальной архитектуры 18 века (рис.1). Более 20 лет Петропавловская церковь функционировала как соборная. Но с течением времени она пришла в ветхость и убогость и после сооружения Александро-Невского кафедрального собора (1827 г.) была упразднена.
Спустя 60 лет жители Симферополя решили возродить Петропавловский храм. Проект нового
петербургский Старую и на ее
разобрали,
заложили
вид
виде
восток,
Рис.2
Проект церкви в 1865 году.
новое храма креста, собор наполнился светом устроенным в собором устроили вымощенную проходили
гулянья.
храма разработал
архитектор К. Лазарев. деревянную церковь
месте 29 июня 1866 года здание храма. Внешний изменился: построенный в вытянутого с запада на значительно расширился, благодаря окнам,
барабане (рис.2). Перед небольшую площадь, булыжником. Здесь
военные парады, народные
За время своего существования церковь неоднократно ремонтировалась. В 1924 и 1926 годах был произведен текущий ремонт, ограничившийся побелкой фасадов и покраской полов.
В 1937 году служение в Петропавловском храме было прекращено. В 1938 году были разобраны колокольня и купол церкви. Помещение церкви было занято под склад, а с боковых фасадов пристроили стеклоприемный пункт
и пивную (рис.3).
Только в 1980-е годы началось восстановление Петропавловского собора. К 200-летнему юбилею города Симферополя Петропавловская церковь как памятник архитектуры 19 века должна была предстать во всем своем величии и простоте. Автор проекта - архитектор О. И. Сергеева, а работы выполнялись ЗАО «Крымреставрация». В архивах Синода С. Л. Беловой были найдены проекты, по которым восстановили колокольню и купол храма.
Техническое обследование состояние здания показало: что фундаменты здания выполнены из бутового рваного известняка на известково-песчаном
Рис.3
растворе, стены сооружены их тесаных блоков белого известняка с последующим оштукатуриванием фасадов и внутренних помещений сложным известково-песчаным раствором с последующей росписью масляными красителями в интерьере.
Судя по отсутствию видимых деформаций в стенах по всему периметру здания, фундаменты находились в удовлетворительном состоянии. Однако отмостка по всему периметру здания отсутствовала. Организованного водостока не существовало, как отметка дневной поверхности земли установилась выше первоначальной. Цоколь, выполненный в технике чистой кладки из известняка, на 70 % находился ниже уровня земли, и был подвержен воздействию атмосферных осадков, в результате чего происходило замокание каменной кладки и стен над цоколем. Изношенность панциря каменной кладки в нижней части сооружения составляло до 50 %. Роспись интерьера сохранилась фрагментально. В куполе имелись значительные разрушения -осыпание красочного слоя со штукатуркой в результате замокания. На остальной поверхности стен живопись значительно повреждена: шелушение, осыпь красочного слоя, загрязнение, высолы.
Проектом реставрации [2] были предусмотрены и осуществлены в период 1980-1991 года работы по ремонту крыши, восстановление участков стен, наружного и внутреннего декора, воссоздание колокольни и центрального барабана с луковичным покрытием и др.
Между тем, процесс увлажнения фундаментов, цоколя и стен прогрессировал, что было недопустимо и требовало решения этой проблемы. Исходя из того, что материал, примененный при возведении зданий, бут на известкой кладке, обладает пористостью, попавшая капельная влага пошла мигрировать по микропустотам (рис.4а).
С этой целью в период с 1990-2000 годов для осушения цоколя и стен в качестве эксперимента был предложен метод электроосмоса. Данный метод основан на движении жидкости через поры, капилляры и другие пустоты при наложении электрического поля.
а б
Рис. 4 Движение влаги в конструкциях фундамента, цоколя и стен
Суть метода состоит в облучении мокрых стен электромагнитными волнами. В стенах горизонтально заделывают проводник в виде медной проволоки, который благодаря заземлениям, проходящим в фундаменте, создает полярность, обратную естественно возникающей между ограждениями подвала у подошвы фундамента и стенами на уровне поверхности. Поэтому электроосмотические силы перемещают влагу из конструкций фундамента в
направлении, обратном действию капиллярных сил. Таким образом, электроосмос разворачивает капиллярное движение грунтовых вод в стенах в обратном направлении (рис. 4б).
В процессе эксплуатации контур проводника был разомкнут, и установка перестала выполнять свою функцию, а поскольку сама причина увлажнения стен была не установлена, а соответственно и не устранена, проблема увлажнения стен вернулась. Силы электроосмоса эффективны пока работает источник электромагнитного поля, при его отключении влага опять начинает проникать в конструкцию фундамента и стены.
После обследования территории в поисках источника влаги, пришли к выводу: поскольку собор стоит на территории имеющей естественный уклон он служит препятствием для потока поверхностных и грунтовых вод. Происходит подмыв фундамента и цоколя с восточной стороны, а поскольку произошло повышение культурного слоя горизонтальная и вертикальная гидроизоляции перестали выполнять свои функции.
Эффективным явилось решение, основанное на методе аэрации фундаментных и цокольных стен, реализованное главным инженером проекта
Г.С. Бельтюковым в 2000-2004 годах.
В процессе осуществления этого метода вдоль стен фундаментов с наружной их части была откопана траншея шириной 50 см и глубиной до подошвы фундаментов. Эта траншея дала возможность освидетельствовать техническое состояние фундаментов и цокольной части стен. По дну траншеи устроили бетонный водоприемный лоток, в который в случае проникновения собиралась вода. Боковую часть выложили стенкой из прессованных бетонных блоков. Для вентиляции выполнили вертикальные каналы с жалюзийными решётками на фасаде на высоту 50 - 70 см от отмостки с шагом по периметру здания 4 м. Сверху уложили бетонные плиты и засыпали щебнем, а для осмотра и прочистки устроили смотровые колодцы (рис. 5).
Эффективность этого метода осушения стен зданий заключается в том, что при его осуществлении было достигнуто:
- устранен капиллярный подсос грунтовой влаги боковыми поверхностями фундаментов и стен, расположенных ниже уровня грунта;
- через вертикальные каналы устроена аэрация (осушение) фундаментов и стен, расположенных ниже уровня грунта (отмостки).
Выводы.
1. Сырость является основной причиной возможного разрушения старинных зданий, являющихся памятниками истории и культуры, так как в основном они построены без гидроизоляции. Зачастую, вследствие повышения культурного слоя незащищенная нижняя часть стены становится подверженной воздействию поверхностных и грунтовых вод.
воздушный канал заделка раствором
смотровой колодец
плита
бортовой камень
120 360
распор
бетонный камень гидроизоляция
штукатурка
бетонная подготовка
540
Рис.5
Аэрация фундаменыа
2. Техническое обследование памятников истории и культуры требует изучения параметров микроклимата, в т.ч. наличия повышенной влажности и влаги на стенах. Необходим количественный анализ причин появления влаги в помещениях для разработки наиболее эффективных методов борьбы с ней.
3. Реставрация памятников истории и культуры невозможна без количественной оценки поддержания требуемых параметров микроклимата и защиты зданий от воздействия реальных атмосферных условий.
4. Необходима разработка и верификация методов расчета и оптимизации гидрозащитных конструктивных мер при реставрации памятников истории и культуры в климатических условиях республики Крым.
5. Без комплексного расчетного анализа при проектировании реставрационных работ сохранение художественной росписи, фресок, декора и убранства в уникальных сооружениях - проблематично.
Литература
1. Ремонт и реконструкция жилых и общественных зданий / А.Г. Ройтман, Н.Г.Смоленская. -Москва : Стройиздат, 1978. - 378 с.
2. Проект реставрации РП «Укрпроектреставрации» памятника архитектуры XIX века церковь св. Петра и Павла в г. Симферополе// Книга 1. Объект 79-9-10. Историческая справка
3. Старцев С.А. Анализ неблагополучного состояния подвалов в Санкт-Петербурге // Инженерно-строительный журнал - 2009. - № 2. - С. 31-42
4. Любомирский Н.В., Лукьянченко М.А., Братковский Р.В., Сторожко С.И., Филатов Е.Г., Белый Н. Н. Изменение влажности строительных материалов стен зданий в процессе осушения конструкцией «Гальваноосмос» // Строительство и техногенная безопасность. Сб. науч. трудов. — Симферополь : НАПКС, 2006. — Вып. 15-16. С. 61-65.
5. Алексеенко В.Н., Жиленко О.Б. Сохранение памятников архитектуры в сейсмоопасных районах // Устойчивая архитектура: настоящее и будущее. Труды международного симпозиума 17-18 ноября 2011 г., Международные труды МАРХИ и группы КНАУФ СНГ. - Москва : МАРХИ, 2012. — С. 620—628.
Protecting of monuments of history and culture frommoisture on the example of the Petropavlovsk cathedral inSimferopol
Micheeva Y.L.
Abstract. In the article the methods ofprotecting are examined from moisture of foundation and walls during restoration of the Petropavlovsk cathedral in Simferopol. Efficiency of each is reasonable of methods in concrete case.
