Мониторинг температурно-влажностного режима памятников архитектуры

(на примере собора Рождества Богородицы Ферапонтова монастыря)

Б. Т. Сизов, заместитель директора по научной работе Центральных научно-реставрационных проектных мастерских Министерства культуры РФ

Данная работа проводится по инициативе и при финансовой поддержке отдела музеев Министерства культуры РФ.

Рис. 1. Собор Рождества Богородицы Ферапонтова монастыря – общий вид

Собор Рождества Богородицы, сооруженный в 1490 году, был первой каменной постройкой не только Ферапонтова монастыря, но и всего Белозерского края. Всемирную известность собор Ферапонтова монастыря получил, прежде всего, благодаря фрескам замечательного древнерусского живописца Дионисия, выполненным в 1502 году. Фрески собора – последняя из известных работ Дионисия и вместе с тем крупнейшее и наиболее ценное дошедшее до нас произведение художника. С 2001 года Ферапонтов монастырь с фресками Дионисия находится под охраной ЮНЕСКО.

Настоящая работа касается лишь одного из направлений комплексного мониторинга состояния памятников Ферапонтова монастыря – изучения температурно-влажностного режима.

Наблюдения за температурно-влажностным режимом (ТВР) собора Рождества Богородицы Ферапонтова монастыря (рис. 1, 2) были начаты в 70-е годы прошлого века. Традиционно эти исследования, как и в большинстве других памятников с настенными росписями, проводились путем регистрации температуры и относительной влажности воздуха внутри собора, окружающих его помещений и сравнением этих данных с параметрами наружного воздуха за определенный период (сутки, месяц, сезон, год). Характер (плавность) изменений температуры и относительной влажности воздуха, а также пределы этих изменений – насколько они близки оптимальным с точки зрения музейного хранения – служили оценкой состояния ТВР памятника.

Рис. 2. Росписи в интерьере собора

Таким образом, говоря о ТВР собора Рождества Богородицы, объективно мы могли судить лишь о воздушном режиме памятника, особенностях его формирования под влиянием внешних климатических факторов и осуществляемых нами мероприятий: архитектурно-строительных мер, регулируемого проветривания и т. д. [1–3] Косвенным показателем температурно-влажностного состояния конструкций, включая материалы стенописей, является их микробиологическая оценка (рис. 3)¹. Тем не менее, следуя правилам музейного хранения, многие специалисты и по сей день предполагают тождественность между состоянием микроклимата внутри памятника и температурно-влажностным режимом его конструкций, не имея каких либо объективных (количественных) данных о реальном состоянии последних. Чаще всего мы имеем возможность оценивать это состояние на стадии уже видимых разрушений поверхностного слоя стенописей визуально с применением микроскопии и специальных видов фотосъемки (рис. 4)².

Можно назвать две основные причины такого «визуально-поверхностного» подхода к оценке состояния сохранности конструкций памятника и физически связанных с ними стенописей.

Рис. 3. Медальон на северной стене. Над левым плечом святого пробные расчистки налета биологического происхождения. Там же – нерасчищенный участок поверхности – микроколонии актиномицетов (х 60)

1. Инерционность наших представлений. Понадобилось более двух десятилетий, чтобы высказанные в 1970-х годах [4] и разработанные в 1980-х годах [5] принципы выбора оптимальных параметров ТВР для памятников архитектуры (отличные от музейного хранения)³ [6] стали учитываться при проектировании и создании систем обогрева памятников архитектуры. Этот крайне медленный процесс внедрения теоретических разработок в практику в последние годы и вовсе затухает. Особенно это относится к памятникам, находящимся в ведении церкви. В большинстве из них не прекращается борьба за создание в храмах «комфортных условий», т. е. поддержания в них в зимний период температур 18–20 °C и более, совершенно недопустимых с точки зрения обеспечения сохранности самих памятников и их убранства [7]. На сохранность памятников могут влиять не только высокие температуры внутреннего воздуха. Даже при умеренных значениях температур в зимний период неправильное их распределение во внутреннем объеме памятника, имеющего сложную планировку и окруженного пристройками, может вызвать в его конструкциях потоки влаги, приводящие к переувлажнению стенописей и декора. К сожалению, именно таким примером явилась предпринятая несколько лет назад попытка создать без каких либо научных обоснований систему обогрева собора Рождества Богородицы.

Рис. 4. Композиция на арке южной стены (фрагмент). До реставрации. Выявление состояния сохранности красочного слоя: а) в обычном освещении; б) при боковом свете

Иными словами, принципиальное различие в подходах к сохранению музейных экспонатов и памятников архитектуры [6] (стенописей, элементов декора) недостаточно учитывается как на стадии исследования и оценки состояния объектов, так и при проектировании и реализации систем нормализации ТВР памятников архитектуры.

2. Вторая причина – недостаточное распространение неразрушающих методов оценки влажностного состояния материалов памятников архитектуры. Традиционно широко известный весовой (термогравиметрический) метод определения влажности материалов не мог получить распространения, т. к. его применение связано с отбором образцов, т. е. разрушением памятника. Именно поэтому сведения о влагосодержании материалов собора Рождества Богородицы, полученные в 1970–80-е годы, носили отрывочный характер и не давали возможности проследить годовой ход изменения влажности конструкций, сопоставив его с параметрами наружного и внутреннего климата, т. е. реально проанализировать закономерности формирования температурно-влажностного режима материалов конструкций (стенописей) собора.

Появившееся в последние годы оборудование для неразрушающего контроля влажности строительных (каменных) материалов позволило восполнить этот пробел в изучении собора Рождества Богородицы.

Таким образом, в настоящее время мы имеем возможность на качественно ином уровне объективно (инструментально) анализировать температурно-влажностный режим конструкций (стенописей) памятника, влияние на него наружного и внутреннего микроклимата, оценить влияние реставрационно-консервационных вмешательств, включая устройство дренажной системы, введение системы обогрева соборного комплекса и более ранние мероприятия.

__________

¹Постоянный микробиологический мониторинг собора Рождества Богородицы на протяжении более двух десятилетий проводит сотрудник Государственного научно-исследовательского института реставрации Н. Л. Ребрикова.

²Исследование и научное документирование состояния стенописей собора проводятся под руководством сотрудников того же института О. В. Лелековой и Н. В. Брегмана.

³В отличие от постоянных во времени «музейных параметров» (t = 18 °C и j = 55 %) параметры для обеспечения сохранности материалов конструкций и настенных росписей в памятниках архитектуры должны плавно меняться в течение года. Так, например, для климата средней полосы России летняя температура внутри памятника, равная 18–20 °C, должна снижаться до 5–7 °C в зимний период.