Дагмара

Прогрессивный метод использования воды для создания прохладного микроклимата вокруг зданий в 21 веке.

Прохладная вода. Поступая в растения из земли, она испаряется через листья и охлаждает окружающий воздух.

«Дагмара» — историческое имя, символизирующее связь между Данией и Россией. Так звали императрицу Марию Федоровну, урожденную датскую принцессу, до ее замужества в 1866 году.

По приказу императрицы, в парадном дворе Зимнего дворца был заложен сад, и выросшие в нем деревья позволяют создать в его пространстве зону прохладного микроклимата. Возможно, такие деревья подходят не для всех архитектурных стилей, однако, нет сомнений в том, они могут стать одним из элементов прогрессивной и одновременно простой системы стабилизации климата в залах Эрмитажа.

Вода жизненно необходима для человека, но, как ни парадоксально, она часто становится для него источником бедствий. В городах — это избыток воды и снега на крышах и в дренажных устройствах, разливы и наводнения. Высокая влажность внутри зданий приводит к появлению грибков и пылевых клещей, вызывающих астму и аллергию.

Но если взглянуть на проблему по-другому, если при строительстве зданий суметь использовать полезные свойства влаги, то вчерашний противник превратится в союзника.

Как можно применить положительные свойства влаги при регулировании климата помещений Эрмитажа? Совсем несложно. «Биологическое» кондиционирование воздуха может привести к созданию особого микроклимата во внутренних дворах музея, в результате чего в летнее время воздух в этих зонах будет чище и прохладнее, чем в других местах. Такой воздух может попадать в залы музея через выборочно открытые окна, а также через воздухозаборы вентиляционных систем, обращенных в эти зоны.

Фактически, все воздухозаборы, многие из которых выходят на заполненную транспортом набережную Невы, должны быть перенесены и установлены в зоне прохладного и чистого воздуха внутренних дворов.

Еще одно положительное свойство такого кондиционирования состоит в том, что охлажденный в кроне деревьев воздух будет опускаться к земле, притягивая в пространство двора массы свежего воздуха из более высоких слоев. Поток прохладного воздуха еще более усилит эффект охлаждения (подобная система, под названием «конструкция летнего бриза», была использована мною при строительстве датского павильона на выставке World EXPO в 1992 году).

Проходя во двор через главные ворота, посетители будут чувствовать прохладный ветерок даже в самый жаркий и безветренный день. Система способна регулировать свою работу самостоятельно — чем жарче день, тем сильнее испарение влаги, а, следовательно, тем больше объем образуемого воздуха и тем ниже его температура.

Говоря о воздухе, речь идет не только о температурном режиме, но и о чистоте. Привлечение в вентиляционную систему воздуха, содержащего выхлопные газы, опасно для музейных шедевров, не говоря уже о здоровье людей. Выхлопы дизельных двигателей содержат летучие органические соединения, разрушающие структуру лака и красок.

Чистота и прохлада воздуха леса знакома нам всем. Многие тысячелетия люди учитывали этот фактор в своих постройках, старались сохранить связь между возведенными зданиями и природой.

Говоря языком гидродинамики, деревья и растения представляют собой естественные водяные насосы, которые откачивают воду из земли и подают ее к листьям для обеспечения процесса фотосинтеза, а также для защиты от солнца, благодаря охлаждению их поверхности в процессе испарения.

Данный процесс, также изложенный в разделе «Палладио», где рассматривается испарение на внутренних поверхностях, представляет собой исключительно эффективный способ переноса энергии. Отделочные материалы искусно регулируют процессы испарения, используя принцип рассеивания. Кондиционер эпохи Рококо? Мы назвали это явление «Палладио».

За пределами здания, влага, испаряемая растениями, охлаждает не только их поверхность, но и окружающий воздух. Биологический кондиционер? Мы дали этому процессу название «Дагмара».

С технической точки зрения, испарение 0,2 л воды по объему производимого охлаждения равнозначно охлаждению одного литра воды со 100 до 0 градусов Цельсия, или же охлаждению 40 кубических метров воздуха на 10 градусов.

Задумайтесь над этими цифрами: 50 граммов воды (объем водочной стопки!) обладают достаточной скрытой энергией для охлаждения 10 кубических метров воздуха с 30 до 20 градусов Цельсия.

При этом не требуется сложных механических устройств, которые необходимо приобретать, нести расходы по эксплуатации, снабжать электричеством, слышать их шум, находить для них место и заменять по истечении 20 лет службы, а затем нести новые неоправданные расходы.

Нет, во всем вышеперечисленном нет необходимости. Испарение — очень простой источник охлаждения, это дар самой природы, дар Бога. И чтобы еще более упростить задачу, Бог подарил человеку водяные насосы, забирающие влагу из земли и подающие высоко в воздух — деревья и растения. Иными словами, испарение малого количества влаги исключительно эффективно для охлаждения любого рода вещей.

Поэтому, в странах с теплым климатом, для эффективного охлаждения воздуха на окно традиционно ставится большой глиняный горшок, наполненный водой. Также помещают влажный глиняный сосуд на кувшин с молоком (как делала моя мать в 30-е годы прошлого века) для того, чтобы молоко хранилось в прохладе. При этом нет сомнения в том, что холодильник является необходимым и адекватным продуктом современной технологии охлаждения, а в определенных ситуациях нельзя обойтись без охлаждения воздуха при помощи механических кондиционеров.

Однако к оценке необходимости использования того или иного средства нужно подходить с большой осторожностью. Более того, если проектировщики будут уделять достаточное внимание самому зданию, то количество оборудования, необходимого для обеспечения отопления, кондиционирования или вентиляции окажется минимальным. Подобный подход дает большие преимущества с экономической, экологической и этической точки зрения. Фактически, в изложении этой идеи и состоит основная задача наших лекций.

Данный подход был расширен организаторами всемирной выставки 1992 года в Севилье, когда к вышеизложенному принципу была добавлена идея соразмерного использования современных технологий. Так, в кронах деревьев, обрамлявших главную улицу выставочной зоны, испанские инженеры проложили специальные трубки, по которым подавалась вода, которая с помощью небольших насадок, распылялась на окружающую листву.

Это исключительно эффективное решение обеспечило посетителям приятный микроклимат и продемонстрировало прекрасный пример соединения старых и новых технологий.

В центре большого парадного двора Зимнего дворца находится фонтан, окруженный высокими деревьями. Он может быть включен в предлагаемую нами схему охлаждения воздуха, если подвести воду к верхушкам деревьев и распылять ее на листву.

Дополнительная возможность добиться желаемого эффекта — разбрызгивать воду на брусчатку двора в жаркие дневные часы. Такой способ широко используется в странах Латинской Америки, при этом мостовые становятся чище, а их поверхность менее нагретой. Также не стоит забывать, что Нева течет вдоль северного фасада Зимнего дворца.

Прохладный воздух внутреннего двора может оказаться полезным не только для посетителей, ожидающих свою очередь в кассу, но также использоваться в системе вентиляции музейных залов, поступая в нее через воздухозаборы, а также непосредственно через выходящие во двор окна.

Инженеры и архитекторы могут заинтересоваться и другими свойствами растений.

Так, например, выделение кислорода и поглощение оксида углерода в процессе фотосинтеза может оказаться полезным, в особенности для помещений с большими скоплениями людей, дыхание которых, как известно, представляет собою противоположный процесс. Некоторые авангардные архитекторы широко используют это свойство растений, разбивая внутри зданий висячие сады.

Способность растений очищать воздух от вредных химических веществ исследовалась специалистами Американского авиакосмического агентства (НАСА). В частности, было обнаружено, что обыкновенный плющ способен поглощать и перерабатывать такое опасное вещество как формальдегид.

Подводя итог, я хотел бы сказать, что вода и растения могут и должны быть активно использованы в регулировании климата внутренних помещений любых зданий. Подобное взаимодействие зданий, ландшафтной архитектуры и регулирования климата не является чем-то новым, однако данный подход не часто находит себе применение, и еще не вошел в практику 21 века.

Мы предложили назвать данный метод «Дагмара», хотя, безусловно, можно найти и другое, более подходящее название. Однако в контексте лекции, адресованной российским студентам, это название символизирует связь между Россией и Данией, которую продолжает и наш совместный проект.

Санкт-Петербург является исключительно подходящим местом для применения таких старых методов как «Дагмара» в новом контексте. «Минималистический» метод регулирования климата, примененный датскими и российскими специалистами в отдельных зонах Зимнего дворца, может быть использован и при работе с другими архитектурными памятниками. Возможно, данный метод окажется полезным для использования в зданиях других типов, как исторических, так и современных, а также при иных климатических условиях.

Серджио Фокс

Наверх