CC BY
127
ОБЪЕКТ КУЛЬТУРНОГО НАСЛЕДИЯ -СОХРАНЯЕМ «ОТ...» ИЛИ «ДЛЯ...»?
ЕВСЕЕВ Евгений, генеральный директор сетевой компании «Энерготехника»
Аннотация: статья посвящена проблемам реставрации объектов культурного наследия не только как образцов материальной культуры прошлого, но и как обитаемых объектов, в которых поддерживается микроклимат, необходимый для нормального функционирования человека.
Ключевые слова: объект культурного наследия, реставрация, вентиляция, отопление, теплопотери, теплонедостача, система отопления, оконные заполнения, дверные заполнения, инфракрасное облучение.
Abstract: The article is devoted to problems of restoration of cultural heritage not only as samples of material culture of the past, but as a manned facilities that support the microclimate necessary for the normal functioning of a person..
Keywords: object of cultural heritage, restoration, ventilation, heating, heat loss, teplonedostacha, heating, window filling, filling door, infrared irradiation.
tii
Реставрация объекта культурного наследия сегодня, как правило, преследует цель восстановления его в виде, визуально соответствующем эпохе его создания, совпадающем по габаритам и планировке замыслу архитектора. Между тем, если речь идет о жилом здании, необходимо помнить, что возведение жилища подчинялось строгим правилам не столько архитектурного стиля, сколько системы жизнеобеспечения человека в условиях постоянной смены основных параметров внешней среды - температуры, освещенности, влажности, состава воздуха и т.п.
ИСТОРИЯ ЖИЛИЩА И ЕГО ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ
Жилище, если проследить его историю и не принимать во внимание тот период, когда главной его функцией была защита от врагов, в целом изменялось очень незначительно. Камерность, высотность и характер жилой застройки - изменение этих параметров проис-
ходило достаточно медленно, так как жилище само по себе есть артефакт длительного пользования, и стабильность традиции получает в этом случае значимое материальное наполнение.
Историю современного российского жилища следует вести с петровского времени, когда был осуществлен сравнительно массовый переход от курных изб к системе отопления «по-белому». Двести лет - достаточно небольшой срок истории Российской империи от Петра I до Александра III - является периодом активного строительства из камня. В настоящее время большая часть реставрируемых объектов культурного наследия, как правило, возведена из кирпича и построена в середине позапрошлого века.
Имущественное положение домовладельцев допетровского времени не сильно сказывалось на устройстве жилища. Что крестьянская изба, что боярские хоромы строились по камерному принципу:
горница, сени, клеть (иногда без сеней). Понятно, что этот кассет-но-модульный принцип неоднократно повторялся у состоятельных хозяев и был единично представлен у крестьян.
Исторически основное назначение жилища - обеспечение гоме-остаза, то есть сохранение динамического равновесия основных параметров организма человека - температуры, давления крови, уровня углекислоты и т.п. Это задается температурой воздуха в помещении, вентиляцией воздуха, его влажностью, уровнем пыли и других примесей и т.д.
Любое существующее здание, в первую очередь, живой организм, и все труды реставраторов направлены на то, чтобы этот организм был здоров. Внешняя реставрация фасадов - лишь временная мера борьбы с видимым увяданием. Необходима реставрация ОКН не просто как архитектурного объекта определенного стиля, а восстановление всех его элементов - прове-
Ил. 2. Главный дом (слева) и флигель усадьбы В.И. Аигина. Фотография в процессе реставрации, http://sdelanounas.ru
триваемого подвала во избежание подмочки стен, чердака со слуховыми окнами, системы отопления в виде русской печи, подтопка, голландки, обеспечивающих попутно естественную вентиляцию помещения, его обеззараживание и т.д. Нужны оконные и дверные заполнения, отвечающие требованиям прошлого - с паро- и воздухопроницаемостью, что позволяет поддерживать в помещении необходимые аэродинамические процессы. Итогом этой трудоемкой работы должно стать комфортное для человека пространство для проживания и работы.
Строительство жилых зданий в прошлом осуществлялось долго, что объясняется не только отсутствием механизации этого процесса, но и необходимостью соблюдения множества правил, обеспечивающих комфортное пребывание в них.
... И СТЕНЫ ПОМОГАЮТ
клю, гидроизоляционные свойства которой выше и т.п. [5].
Жили в кирпичных частях хором мало (из-за сырости), а чаще и потому, что, оставаясь веками традиционным материалом, дерево гораздо больше привлекало людей своими «теплыми» качествами - в деревянных домах, как правило, не было сырости, дышалось легче, строительство обходилось дешевле. К примеру, известный лесопромышленник В.И. Аигин, построив большой каменный дом для приема гостей, проживал в небольшом флигельке с деревянным вторым этажом (ил.2). Именно каменные покои чаще использовали в качестве парадных приемных залов, более оправданным было каменное строительство в части хозяйственных помещений - подклетов, погребов, стены которых служили лучшей защитой от огня, воды и грабителей, нежели деревянные срубы.
Сени появились прежде всего в богатых домах, причем только с XVI века сенями стала называться не галерея второго этажа, а прихожая, соединяющая две жилых или жилую и хозяйственную постройки,
Ил.3. Пример косящато-го окна - самого старого типа, когда два вертикальных бруса-косяка скреплялись верхним - притолокой и нижними концами врубались прямо в горизонтальное бревно стены.. Окно дома в д. Якшина (Ирбит-ский район, р. Ирбит). Фотография и информация -http://artbird.ru/zhurnal/ rodina/Наличники
в сенях могли делать одно или несколько «косящатых» окон (ил.3), а вот печи не было [5].
В XVII веке толщина стен колебалась от 87 до 232 см, чаще всего данное значение располагалось в диапазоне один-полтора ме-
Самым традиционным материалом для строительства жилища в России было дерево. В период активного каменного строительства сохранилась традиция делать вторые (жилые) этажи деревянными в силу того, что протопить каменное помещение одной только русской печью в условиях центральной и северной России невозможно, отсыревания и промерзания стен, особенно в углах, избежать не удастся.
Система защиты здания от сырости была продумана до мелочей: от выбора места под строительство дома до различных строительных приемов, например, при возведении сруба продольные пазы стали делать не в верхней поверхности нижнего бревна, а в нижней поверхности верхнего, что препятствовало затеканию воды в паз (ил. 1); в качестве изоляционного материала перешли с мха на па-
Ил. 1. Рубка углов стен в обло. Паз - в нижней поверхности верхнего бревна. Иллюстрация http://www.naukadoma.ru
Ил. 4. План главного дома ус.Васино. Анфилада из парадных комнат расположена вдоль южной стороны
Ил. 5. Аналогичное решение - расположение парадных комнат вдоль главного фасада - Дом Голицына на Лубянке. Середина 1770-х годов. План второго этажа. Иллюстрация http:// townevolution.ru
тра. Если здание имеет стены не тоньше 900 мм, тогда оно не нуждается в частом дополнительном обогреве, если здание хорошо протоплено, оно само дает мягкое инфракрасное облучение. Только с распространением в XVIII веке плоских деревянных покрытий на балках и подвесных потолков на стропильных конструкциях толщина стен стала уменьшаться, определенную роль сыграли и улучшен-
ные теплотехнические свойства печей-голландок.
Каменная архитектура имела свои закономерности: строитель здесь не был ограничен длиной бревна, поэтому для каменного здания было гораздо логичнее иметь один объем, расчлененный перегородками, чем складываться из палат-кубиков. Не последнюю роль сыграла и западноевропейская мода на здания дворцового
типа, выстроенные по ордерному принципу, с симметричным расположением отдельных помещений, с протяженным парадным фасадом, вдоль которого располагалась большая анфилада (ил. 4, 5) [5]. Одним из ярких примеров такого строительства в дереве является усадьба Васино (ил.4). Несмотря на повсеместность использования кирпича, помещики разных уровней для своих летних, а иногда и зимних резиденций все еще выбирали деревянные дома. Однако проблема с отоплением стояла не только в каменных, но и в деревянных домах. Зачастую это приводило к тому, что в зимний период либо парадная часть дома не использовалась, либо семья и вовсе переезжала в городской дом очень скромного размера.
Все современные строительные технологии также направлены на поиск оптимальной системы поддержания температурного баланса внутри жилого помещения. Доля тепловой энергии, идущей на нагрев инфильтрующегося воздуха, достигает 30-40% от общего расхода энергии на отопление. С учетом этого перерасход тепловой энергии, связанный со сверхнормативным увеличением воздухообмена, при минимальных наружных температурах может достигать 10-15% общего расхода энергии на отопление [3, с. 58].
Тепловые потери в жилых строениях происходят по трем основным причинам (ил. 6):
- вследствие теплопроводности через стены, крыши и полы, а также
Ил. 6. Основные теплопоте-ри здания
Ил. 7. Пример современного расчета картины мгновенных линий ветрового тока около профиля здания (направление ветра в данном случае восточное). Иллюстрация к исследованиям С.В. Гувер-нюка и В.Г. Гагарина « Компьютерное моделирование аэродинамических воздействий на элементы ограждений высотных зданий», https://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=3482
вследствие (но в гораздо меньшей степени)излучения и конвекции;
- вследствие конвекции через окна
- путем конвекции и перетока воздуха через элементы наружного ограждения здания, который обычно происходит через открытые окна, двери и вентиляционные отверстия (принудительно или естественно) или путем инфильтрации, т.е. проникновения воздуха через щели в ограждающих конструкциях здания, например, по периметру дверных и оконных рам [2, с. 60].
Распространенным способом уменьшения удельных затрат тепловой энергии здания являлось создание его архитектурного облика с минимумом выступающих частей. Все выступающие части здания, как, например, эркеры, ниши, ризалиты, пилястры, апсиды, сандрики, выносные плиты и др., увеличивают отношение площади поверхности наружных ограждающих конструкций к строитель-
ному объему здания и тем самым ведут к росту расхода тепловой энергии на отопление в течение отопительного периода (ил.7). Однако нивелировать расходы на отопление помогали правильное расположение дома относительно сторон света, розы ветров, а также архитектура самого здания. Рассматривая объекты различных периодов, можно найти этому подтверждение. Одной из ранних усадеб, переданных ASG, является усадьба В.Н. Татищева в селе Бол-дино (ил. 8).
В страховых описях данной усадьбы обнаружено точно размещение и функциональное назначение помещений, среди которых четко читается ориентация комнат по сторонам света. Столовая (с двумя печами, расписанными мифологическими изображениями с каминами и железными заслонками у печей) была ориентирована на юг, гостиная со спальнями на север (парковый вход). Внешне здание скромное, имеющее лишь
два ризалита со стороны южного фасада. В противовес данной усадьбе можно привести позднюю усадьбу Глебовых в деревне Та-расково с ее экспрессивной архитектурой (ил. 9).
Каждый фасад данной усадьбы несет в себе информацию о его статусе. Самым ярким и многоплановым является северный (парковый) фасад. Как говорилось ранее, полагаясь на нормы строительства и логики, выступающие части не рекомендовалось располагать на северной стороне ввиду больших теплопотерь, однако технологический прогресс, принесший новые возможности отопления столь больших объектов, помог архитекторам стать свободнее при проектировании. Именно благодаря уникальной на то время калориферной системе отопления (ил.10), находящейся в техническом подполье северо-западной части здания (ил. 11,12), в двухэтажном особняке Глебовых на протяжении всего холодного периода поддер-
Ил. 8. Главный дом в усадьбе В.Н. Татищева, с. Болдино. Фотография 2014 г.«Исследование прочности и деформаций кладки с усилением»
Ил. 9. Главный дом в усадьбе Тарасково. Фотография В.Разумовского из паспорта объекта от 1980 г.
Ил.11. Главный дом усадьбы Тарасково. Остатки системы калориферного отопления. Металлический каркас топочной
Ил. 10. Система калориферного отопления на примере храма Александра Невского, Нижняя Салда, Свердловская обл. Чертеж -http://forum.stovemaster.ru
живалась оптимальная температура для проживания.
Современные расчеты показывают, что при определенной, одинаковой для двух выбранных конфигураций, высоте зданий и одинаковом уровне теплоизоляции наружных ограждающих конструкций двух рассматриваемых зданий различной конфигурации трансмиссионные потери тепловой энергии через оболочку здания из-за более развитой поверхности теплоотдачи могут оказаться до 20% выше по сравнению с зданием, конфигурация которого проще.
Основными архитектурно-планировочными и объемно-пространственными решениями, направленными на энергосбережение, являются:
- выбор оптимальной формы зданий, характеризующейся пониженным коэффициентом компактности и обеспечивающей минимальные теплопотери в зимний
период и минимальные теплопо-ступления в летний период года;
- выбор оптимальной ориентации зданий по сторонам света с учетом господствующего (наиболее частого) направления ветра в зимний период с целью нейтрализации отрицательного воздействия климата на здания и его тепловой баланс;
- применение ветрозащитных зданий в форме обтекаемой дуги с радиусом кривизны не менее шести высот здания или в виде обтекаемой скобки (с углами поворота не менее двух) при разных диапазонах румбов ветра;
- сокращение площади наружных ограждающих конструкций путем уменьшения периметра наружных стен за счет отказа от
Ил. 12. Главный дом усадьбы Тарасково. Остатки системы калориферного отопления. Металлический каркас топочной. Обнаруженная система калориферов
изрезанности фасадов, выступов, западов и т.п. «архитектурных проемов»;
- максимальное использование естественного освещения помещений, в том числе для обогрева помещений солнечным светом;
- эффективное использование площади и объема здания, четкая функциональная связь помещений без излишних коридоров, холлов и темных помещений;
- установка дополнительных тамбуров при входах в здание [1, с. 52-53].
Ил. 13. Крыльцо-тамбур на северо-восточном фасаде главного дома усадьбы Васино. Фотография из паспорта объекта за 1991 г.
Ил. 14. Такие тамбуры были широко распространены в городах Сибири. Пример тому -Усадьба Волконских, Иркутск. Фотография http://static.panoramio.com
Ил. 15. Крыльцо здания на улице 3-го Июля, Иркутск. Высокий подъем обеспечивал защиту от снежных заносов. Фотография http://irkipedia.ru
Говоря о тамбурах, невозможно не вспомнить об уникальных закрытых крыльцах в усадьбе Васино (ил. 13) - такие крыльца-тамбуры были распространены в северных частях нашей страны (ил. 14, 15).
С теплотехнической точки зрения воздухопроницаемость ограждений вносит отрицательное влияние на тепловой режим здания, т.к. в зимнее время инфильтрация вызывает дополнительные потери теплоты ограждениями и охлаждение помещений, а эксфильтрация может неблагоприятно отразиться на влажностном режиме наружных ограждений, способствуя конденсации в них влаги.
Ветер является важным фактором в ежеминутном изменении количества воздуха, проникающего в здание. В книге «Проектирование с учетом климата» В. Олгиэй сообщает, что при скорости ветра 8 м/с тепловая нагрузка здания удваивается по сравнению с нагрузкой, рассчитанной при скорости ветра 2 м/с. При более высоких скоростях ветра весьма эффективной защитой здания является растительная изгородь. Экономия топлива может достигать 30% при хорошей защите здания с трех сторон. В северном полушарии обычно северная и западная стены здания
открыты ветру. Поэтому здания должны ориентироваться так, чтобы не попадать под господствующие ветры, или должны иметь защитные экраны (природные растительные или искусственные) во избежание повышенной фильтрации воздуха по периметру дверей, окон и других проемов. Входы в здание не должны располагаться с северной и западной сторон. Если же они так расположены, то защита от ветра приобретает особое значение [1, с.56].
Не только каменная архитектура помогала укрыться от холодных ветров - зеленая архитектура садов и парков усадебных домов выстраивалась и по принципу видовых вист, и с учетом розы ветров, тем самым создавая дополнительную преграду холоду (ил. 16, 17). Сегодня, имея большой опыт в исследовании русских усадеб, в том числе и их парков, мы выделяем для себя закономерности расположения главных домов, а также тех или иных объектов в структуре усадеб.
Практически единственным методом борьбы с тепловыми потерями является утепление. Применяется утепление стен как снаружи, так и изнутри здания. При внутреннем утеплении необ-
ходимо выполнить хорошую гидроизоляцию, иначе вследствие так называемой «точки росы», смещенной в сторону жилого помещения, на стене может появиться грибок. Наружная теплоизоляция (утепленный фасад) - уменьшает влияние холодных стен. Дополнительная изоляция, призванная уменьшить потребление энергии, способствует, кроме того, созданию акустического барьера между зданием и внешней средой. Данный тезис подтвержден не только современными технологиями, но и мастерством древних зодчих. Примером может служить деревянная обшивка усадьбы Васино (ил. 18, 19), уникальность которой заключается в многослойности: утепление основного сруба было произведено путем обивки его войлоком, после чего на расстоянии нескольких сантиметров по деревянным направляющим была выполнена деревянная обшивка. Принцип воздушного зазора и обшивки по направляющим стал аналогом для современных вентилируемых фасадов.
Зимой внутренняя поверхность неизолированных стен на 5-8 градусов холоднее, чем поверхность изолированных стен. Изоляция повышает температуру внутренних
Ш
... НеГ*РН|69 * |ГуЛЫ1'ПНЫ|< «*|НГЫ* Е.Р111*
- ^-'»•н.. Е!и<ипп1^«РЛ ЕуЛЫфрНММ&ШН
" ~ ■. . ' Ллпч(| ^ ¡.ааЛи "I 11« ш и* IX «т
; ^«мггп^ Н.ИЛГгынлнм! I нш! «т; СЦшЛ
! "
Й & : & > Д' I I
жгпткл!;1Г
■П'ММ Г 4—1
«V* Ч Иг
^нммпиешь
I—I
2 е-.м - т ч« АЛ щщ,
I -*ц----н.---
н \ Ьч 1 упрАпя ■р.ршр«! ив«тлая
■ га^.
н
II ШШ □
■ и><
Ил. 16 Историко-культурный план усадьбы Спасское. Чертеж: Шишкина В.О., Васильева И.А. В качестве примера - усадьба Спасское. В центре расположен главный дом усадьбы, который с севера защищал от ветра парк (темно-зеленый); остальные постройки усадьбы, расположенные справа от здания, находились под защитой регулярного сада(оранжевая штриховка)
Ил. 17 Историко-культурный план усадьбы Ляхово. Чертеж: Шишкина В.О., Васильева И.А. Так же была организована усадьба Ляхово. Главный дом и флигель усадьбы были расположены на юге усадьбы; с севера и запада здания ограждали фруктовый сад и парк с аллеями
Ил. 18. Конструкция обшивки фасада главного дома усадьбы Васино. Чертеж: Амерова Л.Р.
Ил. 19. Снятие обшивки с главного дома усадьбы Васино. Фотография ноября 2014 г.
поверхностей стен, и люди чувствуют себя более комфортно. Тело человека, находящегося в окружении холодных стен, пола и потолка, теряет тепло довольно быстро, и человек испытывает чувство холода и дискомфорта [1, с.59]. Летом условия меняются, и излишне нагретые поверхности стен затрудняют поддержание необходимой для человека прохлады, но при наличии наружного утепленного фасада в здании также снижаются расходы на холодоснабжение. В более компактных зданиях обеспечивается более равномерное распределение температуры воздуха в помещениях и между полом и потолком. Температура воздуха возле холодных стен понижается, его плотность увеличивается, и он опускается к полу. Происходит замещение теплого воздуха, который поднимается. Это постоянное движение воздуха (тяга) создает дискомфорт. Инфильтрация наружного воздуха через щели в ограждающих конструкциях здания также вызывает сквозняки, поэтому уменьшение инфильтрации повышает уровень комфорта.
Древние зодчие учитывали общие закономерности при проектировании и выборе материала стен - на всех памятниках архитектуры использовались дышащие экологические материалы:
обожженный кирпич, дерево, известковая штукатурка. К слову, штукатурный слой даже в начале ХХ века в редких случаях достигал свойственные нам два-три см, зачастую толщина этого слоя в среднем пребывала на уровне четырех-шести см. Несмотря на достаточную толщину слоя, здание «дышало» ввиду проницаемости штукатурки. Помимо этого, дополнительная толщина к общей толщине стены давала дополнительную тепловую защиту в зимний период. Именно из-за особых свойств известково-песчаного состава при реставрации памятни-
ков архитектуры рекомендуются составы с высоким содержанием извести.
ДВЕРНЫЕ И ОКОННЫЕ ЗАПОЛНЕНИЯ: ИСТОРИЯ, ТЕХНОЛОГИЯ, ЭКОЛОГИЯ
Как таковые окна появляются в жилом здании с момента, когда оно начинает отапливаться по-белому.
До этого времени окна в основном были волоковыми и предназначались для выхода дыма, размер их был не более одного венца сруба (ил. 20). Но и с введением при Петре I новой системы отопления
Ил. 20. Гравюра с изображением отопления изб «по-черному». Иллюстрация https://commons.wikimedia.org
Ил. 21. Пример слюдяного окна. Фотография http:// cleofide.livejournal.com
Ил. 22. Красное и волоковые окна. Иллюстрация http://m-der. ru/store/
Ил. 23. Волоковое окно с внутренними задвижками башни Братского острога. Фотография http://the-dark-spirit.livejournal.com
Ил. 24. Ставни на главном доме усадьбы Васино. Фотография 2009 г. http://ljplus.ru
окна продолжают оставаться очень небольшими, связано это с размером стекла. Стекло служило предметом импорта, так как еще в XVIII веке в России существовало только три стекольных мануфактуры, соответственно стеклянные, а не слюдяные окна (ил. 21) встречались лишь в столице. Все оконные проемы до 1851 года имели малый размер членения, так как размер стекла не превышал 50 см [5].
Расположение окон на торцевой стене не всегда представляло собой прямую линию, центральное место занимало красное, то есть большое окно, а по бокам располагались маленькие световые окошки (если все окна сделать большими, возрастет расход топлива, так как двойные рамы отсутствовали, а через одну легко проникал холодный воздух с улицы) (ил. 22).
Оконные и дверные проемы прорубались в уже готовом срубе, этот способ приводил к лишним затратам стройматериалов, но был проще для плотников, которым бы пришлось фиксировать концы коротких бревен со стороны проема. Волоковые и световые окошки прорубались в одном или двух соседних бревнах, общая площадь окна не превышала 0,06-0,09 м2 (ил.23). Красные, или косящатые, окна были по-
больше: почти квадратные по форме, они делались высотой в два-три венца. В окна для тепла на ночь (зимой) вставляли деревянные «вставни»; снаружи же могли навешивать деревянные или железные одностворчатые ставни (ил. 24) [5]. Строго говоря, ставни были не только предметом народного зодчества, но и неотъемлемым городским атрибутом зданий. На многих городских усадьбах г. Казани в процессе производства натурных исследований были обнаружены металлически закладные для их установки.
Окна с деревянными рамами плюс печи давали естественную вентиляцию, и воздух в помещении постоянно обновлялся. Сегодня мы заполняем оконные переплеты современными материалами и тем самым загоняем себя в ловушку -создаем благоприятную среду для бактерий, переувлажнения воздуха и его застаивания. Для устранения этого негативного состояния приходится делать принудительную вентиляцию за счет наружного воздуха, в высотках сегодня, например, окна полностью герметичные, а в помещения нагнетается под давлением полностью очищенный уличный воздух, что резко повышает стоимость эксплуатации да и строительства подобного жилья. Закачивание
уже очищенного воздуха в помещение под давлением ведет к дополнительным затратам, в том числе на его увлажнение. Говоря о древних памятниках архитектуры, можно отметить тот факт, что проблема вентиляции и притока свежего воздуха решалась архитекторами достаточно просто. Во-первых, сбалансированному воздухообмену помогало наличие печей, каминов и деревянных окон, во-вторых, для поддержания необходимого климата служили воздушные заслонки, размещавшиеся на внешних стенах здания. Данные заслонки при необходимости проветривания открывались и закрывались для устранения дополнительной теплопотери. Именно такие заслонки нередко используются и при реставрации, когда архитекторы отходят от современных систем кондиционирования в исторических объектах. К примеру, современные заслонки такого типа были установлены под окнами в доме Банарцева (г. Казань), тем самым не нарушив внешний вид воссозданных интерьеров XIX века.
С одной стороны, системы вентиляции с естественной вытяжкой не
обеспечивают постоянного, требуемого санитарными нормами уровня воздухообмена при изменяющейся температуре наружного воздуха, с другой, они ведут к сильной тепло-потере. Именно поэтому внутренние окна в нашем климате традиционно были глухими, а помещения дворцового типа с итальянскими или французскими окнами не были отапливаемыми.
Величина тепловых потерь зависит и от качества оконных рам, и от величины оконного проема. Для снижения затрат на теплоснабжение здания используют эффект его инсоляции, определенным образом располагая относительно сторон света, шторы и жалюзи на окнах должны быть открыты в течение дня, чтобы пропускать в здание солнечный свет (разумеется, это не относится к окнам, обращенным на север); а ночью шторы должны быть плотно закрыты. Намного эффективнее штор внутренние изолирующие ставни, обеспечивающие плотное закрывание окон и, по сути дела, трансформирующие их в стену. Применение изолирующих ставней для закрытия окон ночью
значительно снижает теплопотери. Изолирующие ставни могут также эффективно снизить радиационные потери тепла и, в зависимости от типа строительных конструкций, почти полностью исключить фильтрацию воздуха. В зависимости от теплового сопротивления изолирующих ставней потери тепла вследствие теплопроводности через окно со ставнями можно уменьшить до десяти раз по сравнению с окном без ставней.
Если ставни открыты только в течение дневных часов, т.е. 40-65% времени отопительного сезона, то теплопотери будут существенно снижены в течение остальной части отопительного сезона. Если ставни закрыты треть времени, то будет сэкономлено примерно 30% энергии. Если ставни закрыты половину времени, то будет сэкономлено примерно 60% энергии. Кроме того, существует несколько факторов, способствующих повышению экономии. Например, ночью, когда ставни закрыты, наружная температура воздуха обычно ниже, чем днем. Радиационные потери тепла также наиболее зна-
Ил. 25. Дверь из трапезной в церковь. Фотография А. Опо-ловникова, http://rusarch.ru
Ил. 26. Русская печь и низкая дверь в интерьере дома Ошевнева из дер. Ошевнево. Заонежье, историко-архитек-турный заповедник Кижи. 1876 г. Фотография http://www. gumer.info
чительны ночью. В течение дневных часов, когда ставни открыты, потери тепла существенно компенсируются поступлением через окна солнечного тепла. Значение ставен для экономии энергии столь велико, что их применению следует уделить самое серьезное внимание [2, с.60].
На самочувствие человека и животных большое влияние оказывает содержание в воздухе углекислоты, микроорганизмов и примесей. Человек в состоянии покоя в течение одного часа вдыхает и выдыхает в среднем 500 л воздуха. Если во вдыхаемом воздухе содержится 0,03% С02, то в выдыхаемом -3,57%. Вредное влияние оказывает пыль, находящаяся в воздухе, различаемая по составу, крупности и форме. Важным показателем состояния воздуха в помещениях является количество находящихся в них микроорганизмов. Воздух считается загрязненным, если в одном кубическом метре их находится более 4500 [4, с. 689].
Люди не всегда осознают, что основным рассадником инфекций является их жилое пространство, в котором самое страшное «зло» -это кондиционер. Установлено, что именно кондиционер является идеальной средой для легионелл (возбудитель легионеллеза - «болезни легионеров»), первая вспышка которого случилась в Филадельфии в 1976 году. Поэтому чем более искусственной будет окружающая человека жилая среда, тем более распространенными будут техногенные инфекции.
Двери в обычных избах делались низкими и довольно узкими - мак-
симум в метр шириной и полтора метра высотой (ил. 25,26).
Собирались они из широких тесин толщиной не менее вершка. Уличная дверь открывалась вовнутрь, внутренняя наружу: так лучше сохранялось тепло, а помещение становилось как бы более просторным. Низкие двери сочетались и с традицией русского дома - входить в дом с поклоном. Именно такие традиции сохранились во многих селах России и поныне.
Открывание и закрывание окон и дверей является способом обмена внутреннего и наружного воздуха. Чтобы уменьшить расход энергии на отопление и охлаждение, каждый дверной проем должен иметь две двери, которые при необходимости могут располагаться вплотную друг к другу. Например, вторая дверь может быть навешена рядом, дополнительно к основной двери, однако лучше отделять двери друг от друга тамбуром. Добавление второй двери необходимо для того, чтобы при открытии окна, наружной двери внутренняя дверь оставалась закрытой. Таким образом создается, по сути дела, декомпрессионная камера, а величина потерь тепла сокращается на 30-50% [2]. Дверные заполнения из дерева были неплотными, что тоже не препятствовало естественному притоку воздуха.
То, что сегодня можно наблюдать в области реставрации в части окон и дверей, можно назвать псевдореставрацией. Главный недостаток - это практически герметизация оконных проемов, что не дает возможности естественной вентиляции, ведет к парниковому
эффекту внутри помещения, размножению грибков, бактерий и т.д.
ГЛАВНАЯ СИСТЕМА ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ
Количество помещений в доме, которое снабжалось печами, зависело от достатка хозяина. Если жилая площадь составляла сравнительно небольшие 150 м2, то необходимо было минимум пять печей, а учитывая низкий КПД русской печи, то с подтопками и голландками выходило не менее десятка. Если на одну только русскую печь расходуется не менее шести кубометров за полугодовой отопительный сезон (фактически его продолжительность в центральной и северной России дольше), оборудовать каждое помещение дома печью мог только состоятельный человек.
Традиционная деревянная архитектура практически не давала возможности построить жилой дом так, чтобы одна русская печь могла обогревать сразу несколько комнат. В случае необходимости или при соответствующих возможностях к одному жилому, то есть снабженному печью, срубу можно было пристроить один или несколько других клетей-срубов с печами -так возникало жилище хоромного типа, где отдельные теплые комнаты связывались холодными сенями-переходами.
Печь определяла жилую ось помещения, противоположный от нее угол, называемый красным, - это место, где располагались иконы, а под ними обеденный стол, и сюда была направлена тепловая радиация печи (ил.27, 28).
Ил. 27. Варианты размещения печи в русских избах XVII-XIX вв. Карта 26 в историко-этногра-фическом атласе «Русские», 1967 г. Иллюстрация http://www.gumer.info
Ил. 28. В подтверждение тому - типология внутренней планировки изб. Красный угол всегда размещали по диагонали напротив печи. Иллюстрация http://www.booksite.ru
Для отопления в богатых палатах использовались голландки (ил. 29, 30) и «грубы» - печи, служившие только для отопления, а не для приготовления пищи. Иногда
печи ставили в подклете, а в стенах верхнего этажа оставлялись продухи, по которым шел теплый воздух (воздушное отопление). Вместо обычной печи могли оставляться и
«топливники»: топка устраивалась непосредственно в толще стены, с подом на уровне пола, сужалась кверху и переходила в вертикальный канал в стене.
Печь воспринимается сегодня только как отопительный прибор, между тем исторически она выполняла функцию главной системы жизнеобеспечения. Печь - это тепловая радиация, инфракрасное облучение, система вентиляции, ароматизации воздуха, аппарат физиопроцедур - прогревания и т.д. Месторасположение печи в избе в зависимости от климатической полосы, искусство ее прота-пливания, требования к качеству дров оттачивались веками.
Специально прогревая помещение в летнее время до 45 градусов и выше, хозяева избавлялись от паразитов. Прогревание на раскаленных кирпичах, нахождение у топящейся печи - все это можно считать оздоровительными процедурами, традиционно спальное место самых уязвимых - детей и стариков - находилось на печи.
Современные исследования доказывают, что в зимний период человеку совершенно необходимо получать инфракрасное облу-
Ил. 29 Печь-«голландка» угловая в главном доме усадьбы Васино. Фотография из паспорта объекта за 1991 г.
Ил. 30 Печь-«голландка», расположенная по центру стены, в главном доме усадьбы Ляхово. Фотография 2015 г.
Ил. 31 Проект русской печи. Чертеж Амерова Л.Р.
чение, что служит профилактикой многих заболеваний. Нагревание крови приводит к оздоровлению и излечению организма, неслучайно, повышение температуры при заболевании - физиологический способ убивания микробов. Этой же цели способствовала русская баня.
Традиция вешать возле печки лекарственные растения есть не что иное, как ароматерапия, санация и дератизация помещения, известно, что блохи не выносят запаха полыни. При теплонедостаче, когда теплопоступления меньше тепло-потерь, система отопления выполняет функцию вентиляции. Не менее вредна для человека и избыточная влажность воздуха, при низкой температуре она вызывает охлаждение организма и может привести к простудным заболеваниям. Избыточные вредные пары - это влага, источником которой служит не только наружный воздух, но и сам человек. Количество выделяемого организмом человека водяного пара при умеренной температуре воздуха и небольшой физической нагрузке составляет 40 - 75 г/ч., при высокой температуре среды выделение влаги может возрасти до 150 г/ч и больше [4, с. 688-689]. Долго остывающая (практически 12 часов) русская
печь (ил. 31) непрерывно подсушивала воздух в помещении.
Масштабная работа по реставрации исторических зданий (25 объектов в Казани и свыше десятка усадебных домов в Московской и Смоленской областях), проведенная Инвестиционной группой компаний ASG в 2012-2016 годы, обеспечила нас пониманием того, какое многообразие функций выполняла та или иная подсистема в жилом доме. Сегодня мы пе-
ресматриваем реставрационные технологии объектов культурного наследия в Московской и Смоленской областях, они должны соответствовать времени постройки и технологии эксплуатации зданий: от оштукатуренного фасада до деревянных рам с притворами и ставнями. Пока ОКН восстановлен и необитаем, он представляет собой по видимости аутентичный образец, но аутентичность должна подтверждаться в процессе его эксплуатации. Такой опыт пока еще в стадии накопления.
Список использованной литературы:
1. Горшков А.С., Немова Д.В., Ватин Н.И. Формула энергоэффективности // Строительство уникальных зданий и сооружений: Интернет-журнал.-2013.-№ 7(12).- С.49-63. URL: http://www.allbeton.ru/upload/mediawiki/695/ formula-energoeffektivnosti-_gorshkov_.pdf
2. Иляхин С.В. Комплексные мероприятия по ресурсосбережению на предприятиях туристской индустрии // Научный вестник МГИИТ.-2010.-№3.-С.54-63.
3. Скрябин В.И., Старостин В.Г. Исследование скорости потока воздуха в системах естественной вентиляции жилого здания в зимних условиях // Вестник СВФУ.-2011.-№4.-Т.8.-С.56-59.
4. Тимофеев В.П. Параметры, определяющие систему вентиляции производственных и коммунально-бытовых зданий // Инструменты современной научной деятельности: сб. статей Междунар. науч.-практ. конф., 8 февр. 2016г., г. Магнитогорск. В 2 ч. Ч.2.-Уфа, 2016.-С.687-690.
5. Шипилов А.В. Русская бытовая культура: пища, одежда, жилище (с древнейших времен до XVIII века): монография. - Воронеж: ВГПУ, 2007. -567 с.
