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
1. Гордеев Ю. И., Илларионова И. В., Сизова Е. А. Аэрационные устройства для зданий – памятников культовой архитектуры (клапаны хлопушки) // Вопросы температурно-влажностного режима памятников истории и культуры: Сб. научных трудов. М., 1990.
2. Микроклимат церковных зданий. М., 2000.
3. Дорохов В. Б., Фомин И. В., Колегаев И. С. Рациональный выбор решений систем климатизации церковных зданий – для обеспечения сохранности зданий, настенной живописи, икон и комфортного микроклимата // EIKΩN KAITEXNH. Церковное искусство и реставрация памятников истории и культуры. Памяти Андрея Георгиевича Жолондзя: Сборник. М., 2007.
4. Фомин И. В., Сизов Б. Т. Использование аэрационных устройств в системах естественной вентиляции церковных зданий – памятников архитектуры // Природные условия строительства и сохранения храмов православной Руси. 4-й международный научно-практический симпозиум: Сб. тезисов. С.-Посад, Троице-Сергиева Лавра, 8-10 октября 2009 г.
5. Дорохов В. Б., Фомин И. В. Аэрационное устройство с изменяемой площадью проходного сечения для систем естественной вентиляции памятников архитектуры. Патент на изобретение № 2375644. Приоритет 03 июля 2008 г. Зарегистирован 10 декабря 2009 г.
Д. Н. Емельянов, Н. В. Волкова, А. А. Молодова, С. А. Мартьянова. Поведение консерванта – сополимера А-45К в экстремальных условиях
Текстильные материалы – ткани – активно стареют. Они очень чувствительны к воздействиям кислорода, пыли, УФ-излучения, колебаниям влажности и температуры, к биологическим агентам. Даже музейные условия не могут предотвратить старение тканей. Выбор методов консервации и реставрации изделий из тканей, подбор консервантов особенно сложен из-за разнообразия изделий и материалов тканей, вида красителей, сохранности экспонатов.
Современным материалом для консервации тканей является акриловый сополимер А-45К, который все шире используется реставраторами [1]. Акриловый полимер А-45К (ТУ-6–01-2–661–83) введен в отечественную реставрационную практику как первый синтетический клей для дублирования ветхих тканей реставраторами Литовского реставрационного центра им. П. Гудинаса в начале 70-х гг. [2]. Клей представляет собой 35 % раствор сополимера, синтезированного из смеси мономеров: 50 мас. % винилацетата, 45 мас. % бутилакрилата и 5 мас. % акриловой кислоты в растворителе этилацетате [3]. Для использования в консервации раствор СПЛ разбавляют ацетоном. Технические характеристики раствора СПЛ следующие: бесцветный однородный раствор с небольшой опалесценцией; массовая доля нелетучих веществ 34,5 %; удельная вязкость 1 % раствора полимера в этилацетате не менее 1,20.
К сожалению, применение А-45К в реставрации носит эмпирический характер, практически отсутствуют физико-химические закономерности этого процесса, особенно при воздействии высоких температур. Целью данной работы было изучение свойств композиций целлюлозная ткань – акриловый сополимер (СПЛ) А-45К и их изменение при температурном воздействии.
В качестве объекта исследований консервации была выбрана целлюлозная ткань – бязь (ГОСТ-29298–2005) производства фабрики «Красная Талка», г. Иваново.
Необходимым условием использования консервантов является отсутствие изменения их цвета, растворимости и прозрачности при старении. Для выяснения этого изменения было изучено сухое старение при температурах 100, 150, 180, 200 и 300оС в течение 1, 2 и 3 часов пленок, полученных из 15 % раствора сополимера. Изменение прозрачности пленок оценивали по их светопропусканию (D) с помощью фотоэлектрического колориметра (ил. 1).
После сухого старения при 100оС в течение 1, 2 и 3 часов пленки сополимера остаются бесцветными и прозрачными, при этом они полностью растворяются в ацетоне. Старение при 150оС приводит к незначительному понижению светопропускания пленок и появлению легкой желтизны. Старение при более высоких температурах (180оС и 200оС) сопровождается тем, что прозрачность пленок резко снижается, пленки темнеют до коричневого цвета. Чтобы понять, что же происходит с сополимером после воздействия на него повышенных температур, проводили растворение его в растворителе – ацетоне. Результаты исследования приведены в Табл. 1.
Ил. 1. Зависимость светопропускания (D) пленок, приготовленных из 15 % раствора сополимера, от времени (t) сухого термостарения при температуре, °С: 1 – 100; 2 – 150; 3 – 180; 4 – 200
Таблица 1. Зависимость растворимости в ацетоне пленок сополимера А-45К, подвергнутых термостарению при различных температурах (Т) и времени воздействия (t)
