Проветривание как способ нормализации температурно-влажностного режима

Проветривание является одним из способов нормализации температурно-влажностного режима в церковном здании. Задачи, которые можно решить с помощью проветривания, определяются в каждом конкретном случае в зависимости от состояния температурно-влажностного режима воздуха и строительных конструкций здания, а также от его технического оснащения.

Наиболее сложным делом является нормализация режима в неотапливаемых церковных зданиях, что связано с полным отсутствием в них технических средств поддержания микроклимата. В таких зданиях проветривание является основным средством его нормализации. Следует отметить, что большинство неотапливаемых храмов представляют собой наиболее ценные историко-художественные памятники культовой архитектуры, где сохранились настенные росписи, иконы и иконостасы. Здания, находящиеся в музейном или музейно-церковном использовании, имеют, как правило, службу музейно-хранительского контроля за состоянием воздушного режима.

Специалистами ГосНИИР разработана базовая методика проветривания неотапливаемых церковных зданий, которая на практике должна корректироваться с учетом объемно-планировочной структуры каждого здания, наличия открывающихся проемов, специфики температурно-влажностного режима и способа эксплуатации здания.

Базовая методика разработана на основании изучения типичных признаков состояния строительных конструкций. С учетом особенностей применения методики в «благополучных» и «переувлажненных» церковных помещениях, подвалах и подклетах определены способы проветривания памятников культовой архитектуры.

На основе базовой методики проветривания неотапливаемых храмов разработаны также правила проветривания отапливаемых церковных зданий как музейного, так и совместного музейно-церковного использования, в том числе тех, где проводятся богослужения.

Неотапливаемые церковные здания музейного использования

С помощью проветривания неотапливаемого церковного здания можно достаточно эффективно воздействовать на внутренний воздушный режим. Методически грамотное проветривание в течение теплого сезона способствует снижению относительной влажности и повышению температуры воздуха, сведению к минимуму возможности возникновения условий для выпадения конденсата на ограждающих конструкциях, их прогреву и просушке, ликвидации застойных воздушных зон в объеме здания. Эффективность проветривания тем выше, чем лучше здание защищено от проникновения наружного воздуха (имеет двойные двери, входной тамбур и т.д.), то есть чем меньше в нем естественный неконтролируемый воздухообмен.

Разработанную методику можно использовать и в зданиях с невысокой степенью защиты внутреннего объема от наружных метеоусловий (с дефектами оконных и дверных заполнений, без надлежащих аэрационных устройств в барабане). Методичное проветривание этих зданий дает прогнозируемый положительный результат. Основное требование при проведении проветривания — не допускать создания условий для выпадения конденсата на внутренней поверхности ограждающих конструкций (настенной живописи).

Прежде чем приступить к проветриванию, нужно определить его необходимость, возможность и предполагаемый результат. Необходимость проветривания определяется на основании измерения параметров внутреннего воздуха, возможность и предполагаемый результат — на основании анализа соотношений параметров наружного и внутреннего воздуха — температуры (t_н и t_в), относительной влажности (ф_н и ф_в) и влагосодержания (d_н и d_в). Для этого используется I-d диаграмма влажного воздуха (рис. 37).

Рис 37. I-d диаграмма

Температура и относительная влажность наружного и внутреннего воздуха измеряются с помощью аспирационного психрометра или измерительного прибора ИВТМ-7, влагосодержание определяется по значениям t и ф на пересечении соответствующих им линий на I-d диаграмме. Значения точек Н (состояние параметров наружного воздуха t_н, ф_и, d_н) и В (состояние параметров внутреннего воздуха t_в, ф_в и d_в) наносят на диаграмму, где между кривыми ф = 50% и 70% и прямыми t = 0°С и +21°С находится зона допустимых параметров внутреннего воздуха в памятниках без систем климатизации. Если точка Н находится внутри этой зоны, а точка В — за ее пределами, проветривание необходимо. Но оно необходимо и в том случае, если положение точки II в сравнении с точкой В предпочтительнее по отношению к зоне допустимых параметров.

При проветривании внутри здания происходит смешение наружного и внутреннего воздуха, причем луч процесса лежит на прямой, соединяющей точки Н и В, что дает возможность прогнозировать результат проветривания до его начала.

Оценка возможности проветривания проводится путем сравнения положений точек Н и В на диаграмме. При этом возможны три характерных сочетания параметров воздуха.

1) Оптимальными условиями для проветривания являются:

t_н > t_в, ф_н < ф_в, d_н < d_в

Температура наружного воздуха выше, а относительная влажность и влагосодержание — ниже, чем внутри храма. Проветривание обеспечивает прогрев и просушку воздуха, а следовательно, и ограждающих конструкций здания. Конденсации влаги на них не будет. При этом чем меньше разница между t_H и t_B, тем более интенсивным и длительным может быть сеанс проветривания (сравнение точек В и H₁).

2) Допустимыми условиями для проветривания являются:

t_н > t_в, ф_н < ф_в, d_н = d_в

Проветривание здания проводится при постоянном влагосодержании. Благодаря прогреву ограждающих конструкций конденсации не будет (сравнение точек В и H₂).

3) Опасными условиями для проветривания являются:

t_н >t_в, ф_н < ф_в, d_н > d_в

Происходит нагревание внутреннего воздуха и его дополнительное насыщение влагой. После прекращения проветривания дополнительно увлажненный воздух начинает охлаждаться, повышается относительная влажность в помещении. Возможно выпадение конденсата, что недопустимо (сравнение точек В и Н₃).

Если t_н < t_в и ф_н > ф_в, проветривание проводить нельзя, так как это ведет к дополнительному охлаждению и увлажнению внутреннего воздуха, что также недопустимо.

Продолжительность сеанса проветривания определяется скоростью изменения параметров внутреннего воздуха (допустимым считается изменение температуры в течение часа на 1°С и относительной влажности — на 7-8%). Проветривание проводится при постоянном инструментальном хранительском контроле за воздушными параметрами. Если параметры внутреннего воздуха выходят за допустимые границы, проветривание необходимо прекращать. Возможно проведение нескольких сеансов в течение дня.