Микроклимат для молитвы. В России хотят строить храмы на солнечных батареях

Говорят, что в древних храмах особая атмосфера. За этим стоит не только духовная составляющая, но и техническая. Как «правильные» форточки создают микроклимат для молитвы? Уместны ли солнечные панели на куполах? Об этом и многом другом nn.aif.ru рассказал доцент кафедры теплогазоснабжения Нижегородского государственного архитектурно-строительного университета кандидат технических наук Михаил Соколов.

Кондиционеры под запретом

Злата Медушевская, nn.aif.ru: Считается, что зодчие на Руси возводили просто идеальные храмы. Но получается, что современным специалистам там всё же есть что улучшать?

Михаил Соколов: Соглашусь, что строили раньше на совесть и на века. Но надо учитывать, что большинство знаковых старинных храмов дошло до наших дней после определённой реставрации. Поэтому до конца нельзя понять, как древние мастера задумывали храм. 

Мы знаем, что крещение Руси произошло в 988 году. С тех пор было построено очень много разных храмов мастерами разных архитектурных школ.

Ещё один важный момент: печное отопление на Руси существовало давно. Но печи, которые топят не по-чёрному, а по-белому, появились примерно веке в семнадцатом. Чёрные печи, кроме того что их дым при топке заполнял всё помещение, имели ограничение по использованию зимой. Как следствие, храмы, построенные до белых печей, были преимущественно летними и предназначались для определённого круга лиц. Например, это были домовые или домашние храмы.

После развития белого печного отопления храмы начали строить совершенно иначе. Стали появляться объединённые летние и зимние церкви. В Нижнем Новгороде до сих пор стоит один из первых подобных храмов на Руси – церковь Знамения Божией Матери и святых Жен Мироносиц на современной улице Добролюбова.

Водяное отопление появилось у русских в конце XIX – начале XX веков. Эта техническая модернизация позволила перевести и зимние, и летние храмы на круглогодичный режим эксплуатации, но не все объекты были для этого приспособлены.

Из-за технических особенностей какие-то храмы стали памятниками архитектуры, а какие-то, например самое древнее сооружение Новгородского кремля, Софийский собор, остались  действующими.

В действующих старинных храмах важную роль играет микроклимат, способствующий комфортному пребыванию людей в их стенах. Сейчас есть строгие нормативы при строительстве: сколько на одного пришедшего человека приходится квадратных метров, каково тепловыделение от одного посетителя, сколько тепла производят горящие свечи и лампады. 

Вот здесь и могут быть полезны современные технологии, и наши исследования в том числе.

– Правильный микроклимат позволяет сохранять сами храмы, их фрески, иконы?

– Определённый уровень влажности, подвижность воздуха, температурный режим – всё это, безусловно, оказывает влияние на сохранность внутреннего убранства старинных храмов.

Если мы говорим про микроклимат, то его нужные показатели поддерживаются в храмах за счёт внедрения современных особых систем вентиляции и теплоснабжения.

И здесь важно, что, например, гигантские воздуховоды с металлическими коробами, как в торговом центре, в старинном храме висеть не должны, как и кондиционеры. Такое оборудование создаёт не только визуальное, но и шумовое загрязнение.

Продуть макет церкви

– Многие религиозные сооружения перестраивались в советские годы под другие нужды. Возможно ли там восстановить утерянный естественный микроклимат? 

– Сложная тема. Сейчас много отреставрированных храмов, но вновь наладить там первоначальные инженерные системы просто невозможно. Так, в старинных церквях в подклетах устанавливали печи. От печи расходились каналы, по которым циркулировал нагретый воздух. Когда храмы перестраивали, всё это разрушалось, забивалось. Но и печное отопление на большинстве объектов уже неактуально. 

– Как влияют на микроклимат храмов свечи? Насколько я понимаю, тепло они выделяют намного мощнее, чем может показаться на первый взгляд…

– Это действительно большая проблема, особенно когда речь идёт о парафиновых свечах. Исследования доказали: при заполнении храма людьми на 50% все гнёзда в подсвечниках будут заняты. Это и есть максимально возможная теплоотдача.

Но у церквей очень сложный режим работы. В одном храме одновременно может находиться пара человек, а могут 500, и половина из них со свечой в руках.

Сажа от свечей в любом случае оседает на иконах, фресках, стенах храма. С этим надо тоже бороться, в том числе при помощи грамотной вентиляции. Вообще весьма эффективна естественная вентиляция. По сути, это система правильно открытых форточек. Но форточки должны быть определённой площади, формы и иметь строго фиксированное расположение. Чтобы это вычислить, нужны трудоёмкие исследования.

Например, модель храма учёные помещают в аэродинамическую трубу и… продувают. Так становится понятно, где можно ставить приточные фрамуги (фрамуга – горизонтальная верхняя глухая часть окна), а где – вытяжные. В своё время мы помещали в аэродинамическую трубу макет знаменитого храма Александра Невского на Стрелке, чтобы рассчитать аэродинамические коэффициенты, а по ним уже скорректировать размещение фрамуг.

Ловцы ветра. Учёные из Нижнего Новгорода создают здания-ветрогенераторы Подробнее

Ветряк в храме?

– Сегодня много спорят об эффективности применения возобновляемых источников энергии. Можно их использовать на религиозных объектах?

– В 2014 году я был на стажировке в австрийском Инсбруке и получил опыт использования некоторых возобновляемых источников энергии. Вернувшись в Россию, решил попробовать совместить свою научную деятельность, связанную со старинными храмами, с этой передовой тематикой. В Европе, кстати, довольно давно кровли католических храмов оборудуют солнечными панелями, внедряют там тепловые насосы, используют ветрогенераторы.

С православными храмами ситуация сложнее. Мы в своих исследованиях пытаемся понять, как это в принципе может выглядеть.

Кстати, не согласен, что возобновляемые источники энергии для России малоэффективны. На острове Валаам, где большие проблемы с газоснабжением, вне зданий храмов установлены солнечные электрические станции.

Дело в том, что технологии эти сегодня стремительно развиваются. Думаю, вскоре те же солнечные панели можно будет интегрировать под кровлю храмов, буквально сделав кровлей. Сейчас же солнечные панели там явно будут выделяться.

– Как вы относитесь к сохранению исторического облика объектов, с которыми работаете, и к мнению прихожан об инновациях?

– Наша задача как учёных – сохранить культурное наследие. В этом плане я не противник того, чтобы часть старинных храмов оставалась музеями и некоторые культовые религиозные предметы всё же хранились бы в музейных залах. Слишком высока их ценность!

Мы продумываем, какая реакция будет у людей на наши идеи с использованием возобновляемых источников энергии в храмах, и особенно тщательно работаем над улучшением естественных систем вентиляции. Всё же форточки более привычны глазу прихожан...