Инженерно-конструктивные методы защиты.

Методы сохранения памятников из камня от внешних атмосферных воздействий

Б. Сизов, зам. директора по науке Центральных научно-реставрационных проектных мастерских Министерства культуры РФ

Взгляд на проблему сохранения памятников культуры с позиции выяснения взаимосвязей в системе "памятник - окружающая среда" позволяет детально рассмотреть процессы старения (разрушения), выявить основные факторы, влияющие на эти процессы, и выработать меры по снижению отрицательного воздействия этих факторов. Без этого невозможно определить допустимую степень реставрационного вмешательства в памятник, разработать оптимальные реставрационные технологии и, главное, обеспечить условия его сохранности. Подобный системный подход к сохранению историко-культурных объектов стал применяться сравнительно недавно.

Современные методы обеспечения сохранности памятников из камня от воздействия природных и антропогенных факторов можно свести к трем взаимодополняющим направлениям.

Инженерно-конструктивные методы защиты.

Эти методы наиболее традиционны, так как и в древности, и сейчас они защищают материалы памятника от одних и тех же факторов: осадков, грунтовых вод, верховодки. При натурном изучении памятников были выявлены примеры широко распространенных и по сей день приемов. Это прокладка бересты в качестве гидроизоляции, обмазка фундаментов и подземных частей стен глиной (устройство глиняных "замков"), а также дренаж для защиты от увлажнения грунтовыми водами. Вблизи Ферапонтова монастыря удалось обнаружить дренажные системы в виде глубоких рвов, заполненных валунами средней величины, вдоль крутого берега ручья, соединяющего Барадавское и Пасское озера, и сохранившиеся до наших дней в рабочем состоянии. Были и другие оригинальные технические решения. Например, устройство фундамента из крупных валунов, уложенных "на сухо", то есть без раствора, при возведении Успенского собора (XV в.)  Кирилло-Белозерского монастыря. Подобная система кладки препятствовала подсосу грунтовых вод. С началом применения в постройках воздушных металлических связей появился способ защиты металла от коррозии, заведенного в стену. Это достигалась путем оборачивания концов связей, находящихся в контакте с камнем, не обезжиренной овечьей шерстью, которая, обладая гидрофобными свойствами, защищала металл от влаги, находящейся в камне. Кроме того, шерсть играла роль теплоизоляции и, одновременно, предотвращала конденсационное увлажнение участков каменной кладки, примыкающих к металлу. Примеры такой комплексной защиты выявлены при реставрации Троицкой церкви XVIII века в Свиблово.

Существуют единичные примеры улучшения теплозащитных свойств тонкостенных конструкций древних памятников. В 1980 г. при реставрации Архангельского собора Московского Кремля на своде главы Покровского предела XVI в. были обнаружены остатки войлочной теплоизоляции. При шлемовидной форме главы предела, металлические кровельные листы (или черепица) укладывались на слой войлока, защищенный от гниения известью. Такая конструкция предохраняла тонкий кирпичный свод главы от промерзания.

Постепенно технический арсенал инженерно-конструктивных способов расширялся и видоизменялся. Для защиты стен и декора фасадов зданий от увлажнения осадками начали значительно увеличивать вынос кровли, а водометы, характерные для Средневе ковых построек, постепенно стали заменять водосточными трубами. Это можно видеть в совершенно разных по стилю и времени сооружения постройках: Успенском соборе XII в. во Владимире, стенах и башнях XV-XVI вв. Московского Кремля и др. Со временем увеличивают размеры, а, следовательно, и защитные функции навесов над наружными иконами и стенописями, как, например, в соборе НовоСпасского монастыря XVII в. в Москве. В наше время этот прием получил дальнейшее развитие. В церкви Спаса Преображения на Ильине улице XIV в. в Новгороде наружная икона, написанная над западным входом, помимо металлического навеса над ней, имеет фронтальную защиту из прозрачного оргстекла. В целом эта конструкция приближается к музейной витрине и способна предохранить памятник не  только от атмосферных воздействий, но и от актов вандализма.

Значительное техническое развитие в ХХ веке получили методы защиты памятников от влаги, поднимающейся снизу (грунтовые воды и верховодка). Так, например, для защиты от поднимающейся влаги построек Ферапонтова монастыря московским институтом "Спецпроектреставрация" были разработаны проекты кольцевого и пластового дренажей, первый из которых осуществлен. По уровню надежности и эффективности работы эти решения не сопоставимы с примитивными дренажными траншеями. В 60-х годах итальянским инженером G. Massari был предложен метод сплошной горизонтальной гидроизоляции. Суть метода состоит в том, что в стене путем последовательного сверления прорезается горизонтальная "щель", в которую заводится листовая, чаще свинцовая, гидроизоляция. Работа выполняется небольшими захватами на всем увлажняемом участке стены. Таким способом, например, была защищена стена с росписями Перуджино в монастыре Santa Maria Maddalena de' Pazzi во Флоренции. Развитием метода сплошной горизонтальной гидроизоляции является его сочетание с химической пропиткой. В этом случае сверление стены производится с определенным шагом и в полученные отверстия нагнетается гидрофобизирующий раствор, который пропитывает камень и создает сплошной водонепроницаемый слой.

С середины нашего столетия помимо чисто инженерных методов с переменным успехом применяются электрофизические способы осушения каменных конструкций. Так, электроосмотический метод осушения был применен во дворце Монплезир в Петродворце, в доме наместника Киево-Печерской лавры, в церкви Святой Анны XV в. в Вараве и в ряде других зданий.

В отдельных случаях над памятником археологии или архитектуры возводятся специальные сооружения. В качестве примеров можно упомянуть защитные павильоны различных конструкций: над археологическими остатками Спасской церкви ХI в. в г. Переяславе-Хмельницком (Украина), над руинированным зданием мавзолея Айша Биби XIV в. в г. Джамбуле (Казахстан) и т. д. Отдельно, как пример оригинального современного технического решения, соединяющего конструктивные и теплофизические способы, следует назвать защитное сооружение над храмом Аполлона Эпикурейского V в. до н. э., расположенного в горах западного Пелопоннеса (Греция) на высоте 1130 метров над уровнем моря. Сравнительно легкая, что немаловажно, учитывая труднодоступность памятника, тентовая конструкция с вантовым креплением защищает от атмосферных воздействий постройку размером 38,24 х 14,48 м и позволяет создавать с помощью простых воздушных обогревателей микроклимат, необходимый для сохранения мрамора, из которого сооружен памятник. Греческие реставраоры рассматривают такую защиту как временную меру, до тех пор пока не будут найдены составы для консервации данного вида мрамора. Поэтому срок службы защитного тента рассчитан на 15 - 20 лет.