from 01.01.2016 until now Moscow, Moscow, Russian Federation
from 01.01.2017 to 01.01.2022 Moskovskiy arhitekturnyy institut (gosudarstvennaya akademiya) (Temple architecture)
from 01.01.2022 to 01.01.2024 Moskovskiy arhitekturnyy institut (gosudarstvennaya akademiya) (Hramovoe zodchestvo)
graduate student from 01.01.2024 until now
Moscow, Moscow, Russian Federation
Currently, Orthodox temple complexes are being actively restored and built on the territory of the Russian Federation. The problem faced by designers, builders and the maintenance service is waterlogging of external and internal enclosing structures in temples. The authors of the article reviewed historical and modern methods of combating waterlogging of enclosing structures, determining their effectiveness and expediency of use in temple buildings.
temple architecture, restoration, drainage, water protection, engineering systems, storm sewers, restoration of historical buildings
Сегодня исторические храмовые комплексы на территории Российской Федерации находятся в неудовлетворительном состоянии из-за переувлажнения наружных и внутренних ограждающих конструкций. Переувлажнение ограждающих конструкций приводит к частичной или полной утрате не только исторического облика храма, но и интерьера и его деталей.
При проведении восстановительных работ в исторических храмовых комплексах необходимо учитывать состояние наружных и внутренних ограждающих конструкций, а именно их переувлажнение. Только после решения этой проблемы возможно проведение реставрации фасадов здания, восстановление интерьеров и стеновой росписи, проектирование инженерных систем (организация микроклимата).К сожалению, после сдачи в эксплуатацию современных храмовых комплексов, в них такжеможетвозникать проблема с переувлажнением ограждающих конструкций, что влияет на их сохранность и микроклимат в помещениях.
Согласно исследованиям, проведенным К.Ф. Фокиным, «влажность оказывает большое влияние на теплопроводность материала, а также имеет большое значение для оценки влажностного режима ограждений» [3, с.24]. При проведении восстановительных работ необходимо учитывать содержание влаги в ограждающих конструкциях, т.к. при прочих равных условиях переувлажненные наружные и внутренние ограждающие конструкции будут иметь «пониженные теплозащитные качества сравнительно с такими же, но сухими ограждениями» [3, с.167].
Переувлажнение наружных и внутренних ограждающих конструкций приводит к повышению их теплопроводности, развитию плесени, грибка и других биологических организмов, нарушению санитарно-гигиенических требований прибывания людей внутри помещений, уменьшению морозостойкости материала, попеременному замерзанию и оттаиванию, и, в конечном итоге, разрушению конструкций, переувлажнению внутреннего воздуха в помещениях, а также частичной или полной потере деталей интерьера.
Также необходимо учитывать влияние на ограждающие конструкции грунтовой и атмосферной влаги, эксплуатационную и гигроскопическую влагу, конденсацию влаги из воздуха.
При высокой грунтовой воде без мероприятий по снижению ее уровня происходит капиллярное всасывание идвижениевлаги по ограждающим конструкциям на высоту до 2,5м от уровня земли. Мероприятия по борьбе с переувлажнением – это организация естественной и (или) механической системы вентиляции, вертикальная планировка территории (уклон земли от здания), пристенный дренаж, организованный сбор дождевой и талой воды с кровли и территории в ливневую канализацию, устройство гидроизоляции подземных ограждающих конструкций здания.
Исторический опыт
По изучении историко-архивных данных,были выявлены способы борьбыс переувлажнением наружныхограждающих конструкций храмов в прошлом.
При строительстве храмов на переувлажненных грунтах гидроизоляцию надземной частивыполняли из бересты, а гидроизоляцию фундамента выполняли путем обмазки кирпичной кладки слоем глины, и закрывали её рогожей[1], снизу подсыпали слой кирпичного щебня и битого кирпича для организации дополнительной дренажной системы.
При устройстве гидроизоляции фундаментовхрамакопалась траншея по наружному периметру здания на глубину фундамента, после чего в траншею засыпалась перемятая глина с регулярной послойной трамбовкой, таким образом получался глиняный замок[2].
Устройство глиняных замков выполнялосьсухимили мокрым способом. При сухом способе глина укладывалась слоями, дополнительно проливаласьнавозной жижей или болотной водой, затем трамбоваласьдо тех пор, пока не переставали появляться на поверхноститрещины. При мокром способе на первый сухой слой глины укладывалась влажная глина, которая при трамбовании проникала в нижележащий слой.
При строительстве Кирилло-Белозерского монастыря, расположенного на берегу Сиверского озера, фундаментный ров заполняли утрамбованной глиной, сверху клали валуны ивыше уровня землиначинали возводить кирпичныестены. Получался глиняный замок, который не давал грунтовым водам проникать в ограждающие конструкции,выполненные изкирпича.При строительстве храма Спаса-на-Кровив Санкт-Петербурге для предотвращения переувлажнения наружных ограждающих конструкций по периметру фундамента были забиты три ряда деревянных шпунтовых стен, между которыми был устроен двойной глиняный замок.
Современныйопыт
Наиболее эффективными решениями проблемы защиты фундамента, наружных и внутренних ограждающих конструкций от переувлажнения являютсяестественная и (или) механическая система вентиляции, электроосмос, гидроизоляция и организация сбора дождевой и талой воды с кровли и прилегающей территории. От правильно спроектированной и смонтированной системы вентиляции зависитсостояние ограждающих конструкций, организация комфортного и безопасного микроклимата, а такжесохранность интерьера и его деталей.
Здания храмовых комплексов разнообразныпо конструктивным и архитектурным решениям. В связи с этим необходимо разрабатывать индивидуальные схемы системы вентиляции,учитывая при разработке не типовые архитектурные решения, увеличение избытков тепла, влажности и вредных выделений от людей и свечей во время проведения службы, а также образование копоти от лампад. Анализэтих данных позволяет инженеру разделить внутренний объем здания на зоны, организовать в них подачу необходимого объема воздуха и обеспечить работу системы вентиляции. Удаление загрязненного и переувлажненного воздуха из храма происходит через специальные автоматические вытяжные решетки, установленные в окнах барабана или под сводами центральной части.
Для отведения грунтовой воды от наружных ограждающих конструкций жилых и общественных зданий, включая здания православных храмов,применяется метод электроосмоса, который был открытв 1807 году Φ.Φ. Рейссом, Метод заключается в облучении электромагнитными волнамимокрых ограждающих конструкций. В наружные ограждающие конструкции монтируют горизонтальные проводникииз медной проволоки, которые, благодаря заземлению, создают полярность, что позволяет перемещать влагу из конструкцийв направлении, обратном действию капиллярных сил.Работаэлектроосмоса эффективна, пока работает источник электромагнитного поля, при его отключении влага опять начинает проникать в конструкции здания.
Гидроизоляция фундамента является комплексом строительных работ, в результате которого наружные и внутренние ограждающие конструкции получают необходимый уровень защиты от воздействия грунтовых и атмосферных вод.
Применяют следующие типыгидроизоляционных материалов:
- окрасочные материалы на битумно-нитритовой, этинолево-латексной, эпоксидно-дегтевой и фурановой основах;
- оклеечные материалы на основе ПЭ либо ПВХ, закрытойс наружной стороны конструкции прижимной стенкой из кирпича или асбестоцементных листов;
- штукатурные материалы из цементно-песчаных смесей с добавлением органических и неорганических вяжущих;
- защитные материалы(обработка эластомерами на основе водного раствора латекса и каучука);
- пропиточные материалы(обработка составами на основе полимеров);
- инъекционные материалы(сверлениеотверстий с последующимих заполнением раствором с содержанием силикатов, смол, битума или цемента);
- засыпные материалы(устройствовокруг фундаментагидрофобного слоя – пространства, засыпанногопеском и обработанногоповерхностно-активным веществом);
- монтируемые материалы(облицовка плитами, рулонными, листовыми материалами из полимербетона, полимерсиликата).
При проведении работ по реставрации исторических храмовых комплексов, рекомендуется применятьгоризонтальную гидроизоляциюметодом электро-инъектирования.
Совместная работа дренажной системы и ливневой канализации – эффективный способ борьбы с переувлажнением наружных и внутренних ограждающих конструкций.Пристенный дренаж служит защитой для ограждающих конструкций, расположенных в глинистых или водоносных почвах, близком залегании водоупора,при устройстве подвальных помещений под слоем супеси или песка. Пристенный дренаж укладывается по периметру здания с наружной стороны, на расстоянии 0,5м от фундамента.При устройстве пристенного дренажа необходимо учитывать глубину промерзания почвы и глубину залегания грунтовой воды, а также ее подъем в осенне-весенний период.
Устройство ливневой канализации позволяет отводить избытки дождевой и талой воды с территории храмового комплекса за ее пределы или в систему ливневой канализации. Принцип работы заключается в установке в пониженных точках дождеприемников с подключением к ним закрытых водосточных каналов.
Подводя итоги, можно сказать, что существует несколько способов борьбы с переувлажнением в ограждающих конструкциях православных храмовых комплексов. Прежде чем приступать к проектированию, необходимо выполнить визуальное обследование и определить состояние ограждающих конструкций, определить климатические характеристики района (температуру воздуха, количество осадков, направление и силу ветра), провести геологические изыскания и выяснить состав и свойства грунтов, глубину заложения грунтовых вод, выявить причины появления влаги в конструкциях.В каждом случае необходим индивидуальный подход для борьбы с переувлажнением наружных и внутренних ограждающих конструкций.
1. Gusev, N.I. Iz opyta restavracii staryh zdaniy / N. I. Gusev, M. V. Kochetkova, K. S. Parshina // Regional'naya arhitektura i stroitel'stvo. – 2014. –№ 1 (18). –S. 128-132.
2. Gusev, N.I. Osobennosti restavracii kul'tovyh zdaniy / N. I. Gusev, M. V. Kochetkova, K. S. Parshina // Nauka i obrazovanie: Problemy razvitiya stroitel'noy otrasli: trudy Mezhdunarodnoy nauchnoy konferencii. –Penza: PGUAS, 2012. –S.52-54.
3. Fokin, K. F. Stroitel'naya teplotehnika ograzhdayuschih chastey zdaniy / K. F. Fokin; pod red. Yu. A. Tabunschikova, V. G. Gagarina. — 5-e izd., peresmotr. — Moskva : AVOK-PRESS, 2006.
4. Cheban, A.N.Gorodskie livnestoki. Osobennosti proektirovaniya / A. N. Cheban //Santehnika. –2016. –№-5. –S. 22-27.
5. Cheban, A.N.Organizaciya sistemy vodootvedeniya dozhdevyh vod na primere sobora Svyatyh Kirilla i Mefodiya v Burgase / A N. Cheban // Santehnika. –2017. –№-5. –S. 50-54.
