Эрмитаж. Науки служат музам: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

В зарубежных музеях уже давно широко используются специальные малогабаритные светильники с миниатюрными и долговечными металлогалогенными лампами, дающими хороший спектр. Западные фирмы изготавливают бесцветные светофильтры для поглощения ультрафиолетового излучения ламп, делают отражатели и стекла для уменьшения нагрева экспонатов. Наша светотехническая промышленность пока в большом долгу у музеев.

ЗАГАДКИ СТАРЫХ ДЫМОХОДОВ

Начиная главу об истории создания необходимого микроклимата в Эрмитаже, вспомним, как эта проблема решалась в Зимнем дворце.

При строительстве дворца для его отопления были предусмотрены печи и камины, топившиеся дровами. Только один театр, имевший 25 саженей (50.3 м) в длину и 10 саженей (21.3 м) в ширину, отапливался десятью печами. В холодное время года на отопление дворца ежемесячно расходовалось 40 саженей дров. Такое печное хозяйство требовало большого количества обслуживающего персонала для доставки дров и топки огромного количества печей. Несмотря на обилие печей, жившие во дворцах не были избалованы теплом. Для поддержания в помещениях более или менее постоянной температуры печи приходилось топить два раза в сутки, да и то перепад температур достигал иногда 10°. Камины давали тепло только в то время, когда в них горел огонь. Даже в дворцовых спальнях температура зимой, вероятно, не достигала + 18°С. Поэтому перед тем, как ложиться спать, приходилось специально подогревать постели, закладывая под одеяла закрытые жаровни-сковородки с раскаленными углями внутри. В больших помещениях было, как правило, еще холоднее (до 10 - 12 °С). Их интенсивно топили только при подготовке к торжественным приемам и праздникам. В эти дни дополнительное тепло исходило от сотен свечей и, конечно, самих участников торжеств.

Однако самым серьезным недостатком печного отопления была весьма высокая пожароопасность. Приходилось тщательно следить за состоянием печей и дымоходов. Неисправность одной из дворцовых печей явилась причиной пожара 1837 г., уничтожившего весь Зимний дворец. Пожар возник, в частности, из-за перегрева стен Малого тронного зала, прилегающего к дымоходу очага дворцовой аптеки, расположенной на первом этаже. Огонь, быстро распространившись по чердакам, где были деревянные стропила и перекрытия, вскоре охватил все здание. При восстановлении дворца были приняты самые строгие меры по обеспечению пожарной безопасности - возведены брандмауэрные стены, каменные перекрытия по металлическим балкам, металлические стропила и др. Вместо печного решено было сделать пневматическое отопление, изобретенное генералом Н. А. Амосовым.

Амосовское воздушное отопление появилось в 30-х годах XIX в. и первоначально было применено в здании Института инженеров путей сообщения. В дальнейшем его начали использовать во многих богатых домах Петербурга, а затем оно широко распространилось за границей как «система русского отопления».

При восстановлении Зимнего дворца по проекту Амосова печи стали размещать в подвалах. В стенах здания начали прокладывать каналы, различавшиеся по своему назначению на жаровые (духовые), вентиляционные, дымовые и запасные. Жаровые каналы предназначались для поступления горячего воздуха в помещения; вентиляционные - служили для удаления воздуха из помещения; дымовые каналы использовались для удаления дыма из топок амосовских печей, комнатных печей и каминов. Запасные, или резервные, каналы закладывались в стенах при постройке здания для последующего их использования.

Дымовая труба одной из печей Н. А. Амосова.

Каждая печь обслуживала 2 - 4 жаровых канала, проходящих от подвала до второго или третьего этажа. В амосовских печах воздух подавался снаружи, проходил по каналам, сделанным в полу подвалов, и подогревался в специальных железных камерах, обдуваемых снаружи горячим дымом. Горячий воздух в силу физических законов поднимался вверх по жаровым каналам. Поступление его в помещения регулировалось специальными устройствами - душниками, установленными в первом этаже на высоте 1.5 - 1.7 м от пола, а на втором этаже - 0.5 - 0.7 м от пола. От степени открытия душников зависело количество теплого воздуха, поступавшего в помещения.

Горизонтальная транспортировка подогретого воздуха от печей к жаровым каналам осуществлялась в металлических коробах, теплоизолированных снаружи войлоком. Указанные короба устанавливались поверх коренных сводов, перекрывавших подвал (в промежутках между шанцевыми сводами под полом первого этажа).

Пневматической системой отопления Амосова одновременно предусматривалось отопление и вентиляция здания. Увлажнение воздуха практически отсутствовало. Эта система работала только в зимнее время.

В Зимнем дворце было сооружено 55 больших и 29 малых пневматических печей. Аналогичную конструкцию отопления заложили в строившемся здании Нового Эрмитажа, которое отапливалось 33 печами. Вскоре переделали отопление и в остальных зданиях: в подвале под Лоджиями Рафаэля установили 2 большие амосовские печи; в подвалах Старого Эрмитажа было установлено 5 больших и 4 малые печи.

Создание амосовского отопления потребовало устройства большого количества каналов в кирпичных стенах. Результаты обследования, проведенного в 1987 г., показали, что вместе со старыми печными дымоходами общее число каналов во всех зданиях музея приближается к 1000 и они имеют протяженность около 40 км.

Н. А. Амосов так описывает конструкцию пневматического отопления: «Пневматическая печь состоит из воздухонагревательной камеры, горнила и топки. Камера в длину 6, в ширину 4, в вышину 3 аршина ограждена со всех сторон толстыми кирпичными стенами и покрыта кирпичным же сводом. За одной из поперечных стен приделано к ней горнило, в котором производится топка и в которое по его малой вместимости входит дров за один раз весьма немного. Дым от горнила идет прежде в разных изломанных направлениях, по кирпичному борову, проведенному вдоль камеры, а потом по значительному охлаждению ныряет вниз и вступает в чугунные приемники нагревательного прибора. В этом приборе, состоящем из чугунных и железных труб, продолжает дым извороты свои, пробегая около 100 футов, и потом уже вступает в дымовую трубу здания, охлажденный до такой степени, что его температура тогда едва только достаточна для поднятия углекислоты. Из-под свода камеры разведены духовые (жаровые, - Я. К., Н. П.) каналы в стене здания для передачи в покои гретого воздуха. Внизу, близ пола, - другие каналы, доставляющие в камеру непрерывно свежий внешний воздух. Они устроены так, чтобы этот воздух, протекая быстро в камеру, устремлялся на первые чугунные приемники, обдувая их беспрестанно. Внизу же камеры делаются еще каналы, поднимающие (теплый воздух, - П. К., Н. П.) по стенам здания в покои… Кроме этих трех сортов каналов, прорезаются в стенах здания каналы вентиляционные, коих нижнее отверстие находится в комнате, а верхнее на чердаке или кровле. Они служат для вытягивания из помещения духоты или сырости. В церквях, в больших залах и вообще, где много народа и бывает сильное освещение, делаются еще каналы холодильные. Они доставляют с улицы в здание свежий воздух,… изгоняя старый через вентиляторы. Само собой разумеется, что каждый канал имеет свою задвижку, посредством которой можно управлять действием изнутри покоев по желанию. Не излишним считаем повторить: 1) по малой вместимости горнила, слишком большого огня производить в нем нельзя;

2) дым идет из горнила по длинному кирпичному борову в изломанных направлениях, охлаждаясь до такой степени, что по достижении первых приемников он уже далеко не в силах причинить в них раскал;

3) внешний воздух устремлен прямо на первые приемники и обдает их холодом снизу доверху беспрерывно. Словом, все устроено таким образом, чтобы металлические приборы никакой сильной и долговременной топкой перегреть было невозможно. Одна пневматическая печь, смотря по величине своей и удобству размещения жилья, может нагревать от 100 до 600 куб. саженей вместимости, заменяя собой от 5 до 30 голландских печей» [3, с. 6].

С каждым годом печи Амосова получали все большее распространение. К 1841 г. в России было построено 196 больших и 225 малых, всего 421 печь: в Петербурге - в институте инженеров путей сообщения, в Манеже, в лаборатории Горного института и его музее, в Гостином дворе, Пулковской обсерватории, а также в ряде домов и дач; в Москве - в церкви при Кремлевском дворце, в самом дворце, в домах; в Торжке и в Воронеже.

Создание пневматического отопления по сравнению с печным можно считать значительным шагом вперед в развитии систем отопления. Его преимущества были очевидны: удаление топок печей от места обогрева, легкость регулирования и другие. Пневматическое отопление стало распространяться по Европе. Еще одна русская инженерная новинка стала обживать мир. И, как всегда, к новому, хорошему быстро привыкают, а недостатки со временем выявляются, обостряются, привлекают все большее внимание и подвергаются все более ожесточенному осуждению.

Основным объектом критики амосовского отопления стало осушение воздуха, который при прохождении через печи нагревался до 80 °С. Амосов обратился за помощью к химикам. Однако, по данным Дезагюльса и Д. Генри, изменения состава воздуха при прохождении через металлические греющие поверхности не происходит. Тем не менее обитателей Зимнего дворца уже не удовлетворяло пневматическое отопление. Баронесса М. П. Фредерике, жалуясь на недомогание, писала подруге: «Амосовское отопление сушит человека». В Зимнем дворце амосовские печи были тщательно обследованы русским химиком Г. И. Гессом, устно и письменно объявившим, что печи абсолютно безвредны для здоровья. Н. А. Амосов написал даже небольшую брошюру о пользе пневматического отопления, в которой отметил: «Самая большая сухость, какая только в комнатном воздухе может случиться, далеко не сделает нам столько вреда, сколько сырость самая малая, Кто не знает, что вместе с сырой погодой тотчас начинаются кашли, насморки, флюсы, лихорадки и прочее.

Пневматические печи ни с чем ближе сравнены быть не могут, как с отоплением посредством одних каминов, с той лишь разницей, что: а) камины, выбрасывая из покоев старый воздух, тянут свежий извне, сквозь неплотности дверей, окон, полов и проч., а пневматическая печь доставляет его посредством душников, выбрасывая старый воздух вентиляторами; в) от действия каминов воздух приходит мало-помалу в жилье прямо с надворья, т. е. холодный, и потом уже нагревается в комнатах, а пневматические печи доставляют его в изобилии совсем нагретым. От этого следует та выгода, что воздух, имея возможность втекать через отверстия свободные и просторные, т. е. через душники, не цедится в комнату сквозь тесные скважины и неплотности, следовательно, обыкновенное дуновение от окон устраняется; с) при действии каминов и голландских печей огонь производит в дымовой трубе сильное разрежение и оттого течение воздуха из комнаты в трубу бывает слишком быстрым, т. е. по меньшей мере 10 футов в секунду: тут мудрено не быть сквозному ветру, тогда как вентилятор при печах пневматических выбрасывает воздух трлько со скоростью 2 футов в секунду, т. е. в 5 раз слабее, чем камин или голландская печь. Тяга вентилятора тем нечувствительна, что он устраивается большей частью в углу либо за мебелью у самого пола. Пневматическое отопление не способно произвести угар, оно дешевле, так как использует, или потребляет, меньше дров» [3, с. 48].

Н. А. Амосов ищет пути усовершенствования пневматического отопления. В 1839 г. вместе с архитектором В. П. Стасовым он испытывает глиняные трубы как греющий элемент. Но, убедившись, что «по причине слабой лучистой теплоты» они нагревают воздух слишком медленно, при усиленной топке трескаются и пропускают через себя дым, он отказался от их применения. Привилегии Н. А. Амосова как изобретателя кончились в 1846 г.

В 60-х годах недостатки пневматического отопления сформулировал специалист по отоплению чиновник особых поручений при Кабинете е. и. в. инженер генерал-майор М. П. Фабрициус: «Действительно, калорифер Амосова есть ни что иное, как обыкновенная печь с длинными дымоходами из чугунных труб, встречаемая во всех бедных квартирах и простых жилищах, но лишь печь эта помещена не внутри самого отапливаемого помещения, а вынесена из него в подвал, где и согревает воздух, идущий затем по каналам в помещение. Такая система, не отличная по сути своей от простых печей с железными трубами, идущими непосредственно в комнатах, конечно, имеет и все присущие этому роду печей недостатки. Здесь все условия для пригорания пыли, которой всегда богат воздух городов и которая проникает в отапливаемое помещение. Здесь трудно регулировать и приток согреваемого воздуха и его температуру. Здесь даже при очень тщательном уходе вполне возможно и даже неизбежно проникновение в отапливаемое помещение дыма, копоти и продуктов горения, вредных для дыхания людей и портящих хранящиеся в помещениях предметы. Наблюдать за состоянием дымоходов очень трудно и следить за их состоянием почти невозможно. Теплоемкость печей очень незначительна, и они согревают воздух только во время топки. Раз топка прекратилась, все дымоходы остывают и воздух, ими нагреваемый, поступает в отапливаемое помещение совершенно холодный. Как показали наблюдения, помещения, отапливаемые амосовскими печами, получают тепло не более 10 часов в сутки, а в течение остальных 14 часов, если не закрыты душники, а их обыкновенно не закрывают, помещение лишь охлаждается. Наконец, слишком высокая температура воздуха, выходящего из душников во время топки, также есть один из недостатков печей. Кроме того, воздух, идущий из душников, ничем не увлажняется: так как все увлажнители ныне уничтожены, он очень сухой. Отсюда становится ясной вся неудовлетворительность отопления императорского Эрмитажа.

Эти недостатки гибельно сказываются на хранимых в Эрмитаже сокровищах. Некоторые из них, как, например, древние картины, писанные на дереве, страдают в особенности: доски то коробятся, то выпрямляются, краски лупятся, отстают от грунта, образуются в лаке и красках трещины, в кои забирается гарь и пыль. Лак изменяется химически и дает пятна. Все это вызывает реставрацию картин, а всякая реставрация картин, помимо стоимости, портит их и, конечно, крайне нежелательна. Картины, писанные на дереве, приходится… переводить с дерева на холст, причем снижается свежесть колорита (он мутнеет) и тем, конечно, понижается достоинство и ценность картины.

По имеющимся сведениям, на реставрацию картин Эрмитажа расходуется ежегодно до 12 000 рублей.

Скульптурные произведения также страдают от указанной системы отопления: в статуях состоящих из частей, выкрашивается связывающий их состав, и их также приходится реставрировать».*

[* ЦГИА, ф. 482, оп. 3, д. 16, л. 3.]

Недостатки амосовского отопления наиболее остро чувствовали хранители Эрмитажа, которые, естественно, всегда очень внимательно и заботливо относились к сокровищам, находящимся на их попечении. В 1866 г. дирекция Эрмитажа обратилась в дворцовое управление с рапортом о вредном влиянии амосовского отопления на экспонаты, особенно на живописные полотна. Начались поиски новой системы отопления. Развитие техники позволяло перейти на водяное отопление, проект которого 14 ноября 1875 г. представил инженер-полковник Вейницкий. Новая система позволяла управлять как температурой, так и обновлением воздуха.

Первоначально в небольшой части здания было решено сделать опытное водяное отопление. Нагрев воды следовало производить посредством водяных калориферов, помещенных в части коридора нижнего этажа Зимнего дворца, обращенной к Адмиралтейству, в Ротонде, Малой церкви и Кутузовском коридоре. Котлы для водяного отопления и трубопроводы изготовлялись на Санкт-Петербургском металлическом заводе. Два водогрейных котла углубили на 1.8 м ниже существовавшего пола для получения необходимой циркуляции нагретой воды по трубам и приборам. Для защиты котлов от грунтовых вод, а также для предупреждения от заливания их высокой водой через окна подвалов они были помещены в железные ящики, которые сделаны из котельного железа наподобие корпуса железных судов. Стенки этих ящиков достигали потолка подвального этажа. Магистральные циркуляционные трубы от котлов в коридоре нижнего этажа были размещены в каналах, находящихся в пазухах сводов. От магистральных труб к каждому калориферу отходили особые отростки, снабженные винтовыми кранами, посредством которых нагревание каждого калорифера можно производить независимо от других.

Создание в части помещений Зимнего дворца водяного отопления не сняло проблемы в целом для всего комплекса зданий. К концу века снова встал вопрос о преобразовании системы отопления. В 1891 г. под председательством действительного тайного советника Э. И. Жибера была образована комиссия.для решения вопроса неудовлетворительного отопления Зимнего дворца и Малого Эрмитажа. В ее работе принимали участие наиболее видные специалисты по отоплению и вентиляции того времени: инженеры С. П. Лукашевич, А. Л. Веденятин, М. Н. Зиберов, Н. В. Смирнов.