Система вентиляции Зимнего дворца

Система вентиляции Зимнего дворца

Проблема вентиляции дворцовых помещений всегда заботила архитекторов, проектировавших и строивших такие представительские здания, как царские и императорские резиденции. Как правило, в XVIII в. проблема вентиляции дворцовых залов решалась за счет естественной вытяжки, работавшей не только через окна и двери, но и через специальные вентиляционные каналы – душники, изначально закладывавшиеся при строительстве в стены.

Ф.Б. Растрелли еще при возведении деревянного Зимнего дворца, в котором жила императрица Елизавета Петровна, устроил под потолком дворцовых зал «отдушины с железными трубами» для «вентилирования тяжелого воздуха»[392].

Но в каменном Зимнем дворце этот проект им не был повторен. Поэтому во время многотысячных дворцовых празднеств все недостатки естественной вытяжки начинали немедленно ощущаться. Тепло от тысяч свечей повышало температуру в дворцовых залах сразу на десяток градусов. К этому добавлялась духота, накапливавшаяся от дыхания тысяч людей. На все это накладывался чад из подсобных помещений, в которых на спиртовках разогревались кушанья.

Подобная дворцовая атмосфера считалась неизбежным злом. Ее даже и не замечали, поскольку так было всегда. Периодически атмосферу залов пытались облагородить. На раскаленные лопатки капали особые «дворцовые духи». Эта проблема отчасти решалась и за счет привычных форточек, что выливалось в масштабные общедворцовые проекты. Например, в декабре 1834 г. буквально за месяц до начала больших балов последовало высочайшее повеление: «форточки по всему Зимнему Дворцу, в среднем этаже, находящиеся в нижних стеклах, переставить в верхние и сделать их откидными»[393]. Распоряжение, конечно, выполнили, но кардинально проблему вентиляции парадных залов это не решило. В залах было либо душно, либо начинали гулять такие сквозняки, что скоротечная чахотка стала самым распространенным заболеванием среди золотой молодежи того времени, особенно среди женской ее части, блиставшей обнаженными плечами.

Во второй четверти XIX в. в дворцовых залах начала применятся принудительная вентиляция. Впервые о вентиляторах, установленных в Зимнем дворце, упоминается в материалах, связанных с его восстановлением. Зимой 1838/39 г. во дворце установили несколько вентиляторов, которые удаляли из дворца сырой воздух и перемешивали горячий, способствуя максимально быстрой просушке возводимых капитальных стен. Но это были промышленные вентиляторы. Позже домашние вентиляторы с ручным приводом начали устанавливать на жилых половинах западного фасада Зимнего дворца.

Кроме этого, при установке аммосовского отопления в его схему заложили систему вентиляции залов, действующую по сей день. Вентиляционные каналы по стоякам выводились на чердак Зимнего дворца, и у каждого выхода канала на чердаке крепилась латунная табличка с указанием номера зала, из которого он шел. В планах дворца, подписанных генерал-майором Аммосовым, указаны вентиляционные каналы в каждой из комнат. Эти каналы обозначены на поэтажных планах Зимнего дворца именно как «вентиляторы». Здесь имелись в виду не лопастные вентиляторы, а вентиляционные каналы, по которым «испорченный воздух» естественным образом вытягивался из комнат. Аммосов также устроил в несущих стенах Зимнего дворца резервные вентиляционные каналы, впоследствии они активно использовались при всех модернизациях как отопительных, так и вентиляционных систем.

Эти вентиляционные каналы служат по сей день. Так, в результате обследования всего комплекса зданий Государственного Эрмитажа, проведенного в 1987 г., нашли около 1000 внутристеновых каналов различного назначения общей протяженностью около 40 км[394].

На поэтажных планах Зимнего дворца 1840-х гг. в больших залах кроме «вентиляторов» указаны еще и некие «холодники». Их появление именно в больших залах связано с уже перечисленными проблемами, возникавшими при проведении больших балов. Для удаления духоты и спертого воздуха и требовались «холодники». Судя по их количеству и сосредоточенности на капитальных стенах, обращенных на улицу, это были специальные вентиляционные короба, открывавшиеся только во время балов по мере необходимости. Располагались они в окнах верхнего яруса парадных залов.

Тем не менее во время больших балов «холодники» не справлялись с вытяжкой «испорченного воздуха», и в залах было душно. Маркиз де Кюстин, бывший в возобновленном Зимнем дворце осенью 1839 г., упоминал: «Ртутный столбик поднялся до 40 градусов, и, несмотря на вечернюю свежесть, во дворце было очень душно. Выйдя из-за стола, я поспешил укрыться в амбразуре распахнутого окна. Я поднял глаза и увидел императрицу. Мы были одни в амбразуре этого окна, напоминавшего открытую беседку над Невой. – Что до меня, – сказала императрица, – то я задыхаюсь; это куда менее поэтично. Впрочем, у вас есть все основания восхищаться этим видом; он в самом деле великолепен».

Проложенная в 1838–1839 гг. система вентиляции периодически модернизировалась. Осенью 1850 г. будущий Александр II распорядился, чтобы «на половине Детей Государя Наследника Цесаревича, на лестнице, ведущей из Будуара вниз», установили «вентилятор или другое по усмотрению Вашему средство для очищения воздуха»[395]. Выполняя распоряжение цесаревича, архитектор Штакеншнейдер устроил в детских комнатах дополнительные вентиляционные каналы.

Периодически вмонтированная в стены и стояки дворца система вентиляции давала сбой, подбрасывая его хозяевам неприятные сюрпризы. Нечто странное произошло, например в 1856 г., в начале правления Александра II. Мистики никакой не было, но туман в парадных залах был.

В документах это описывается следующим образом: «Государь Император заметил, что во время вечерних собраний в Зимнем дворце, при значительном скоплении публики, делается почти всегда в залах оного род тумана, чего до перестройки дворца после пожара никогда не было…» В результате император приказал составить комиссию «из профессоров и академиков физики», чтобы не только разобраться в природе тумана, но и ликвидировать его[396].

В состав комиссии вошли академики Императорской академии наук «по части физики» А.Я. Купфер[397] и Э.Х. Ленц[398] и академик «по части химии» Фрицт. Кроме этого, к работе комиссии «по борьбе с туманом» подключились инженер генерал-лейтенант А.Д. Готман[399], майор от ворот инженер-полковник К.Л. Кубе и архитекторы А.К. Тон, А.И. Штакеншнейдер, О. Монферран и Р.И. Кузьмин. Все вместе они «освидетельствовали металлические устройства в Зимнем дворце».

Как установили ученые физико-математического отделения, причиной образования тумана под потолком Концертного зала стал значительный перепад температур внутреннего и наружного воздуха. Внутри воздух нагревался тысячами восковых свечей, а снаружи стоял двадцатиградусный мороз: «сгущение паров было произведено холодом, вошедшим через окна галереи, которые нужно было открыть, для того чтобы дать выход как испарениям, так и избытку теплоты, произошедшему от многочисленности собрания»[400]. Ученые констатировали, что образованию тумана способствовала недостаточная вентиляция.

Этот дефект вентиляции, внезапно выявившийся после 16 лет эксплуатации Концертного зала, предлагалось исправить устройством дополнительных вентиляционных отверстий в потолке залы «при помощи труб, которые были бы проведены через потолок, соединяясь в одну общую трубу», что «послужило бы коренным средством к отвращению порчи воздуха».

Как оказалось, такой вариант вентиляции зала через отверстия в потолке рассматривался при восстановлении Зимнего дворца в 1838 г. Приведем обширную цитату из акта по устройству «в залах Зимнего Дворца отдушин», подписанного 25 января 1839 г. генерал-лейтенантом Готманом, генерал-майором Аммосовым, архитектором 4-го класса Траубертом, архитекторами Стасовым, Брюлловым, Тоном и инженер-подполковником Кролем. Этот отрывок наглядно показывает, как тщательно прорабатывались инженерные проблемы, встававшие в ходе восстановления дворца, несмотря на высокие темпы, заданные царем по восстановлению его резиденции.

Итак, члены комиссии констатировали, что «устройство отдушин в металлических потолках и каменных сводах никак допущено быть не может, ибо они, при первом открытии, оледенеют и произведут неизбежную капель, таковые отдушины могут устраиваться только в потолках деревянных, вентиляция же будет производиться посредством особых труб, устроенных в самих стенах генерал-майором Аммосовым, по начальному о том предположению, в случае же недостаточности их, что покажет опыт, то весною, в добавление вентиляции, устроить форточки в залах, в верхних окнах, а в комнатах в самых верхних стеклах, долженствующих открываться посредством блоков с тем, чтобы между летними и зимними переплетами были ящики для отвлечения замерзания остальных, кроме форточных, в переплетах стекол»[401].

Именно эти специальные ящики, устроенные в «самых верхних стеклах», и назывались «холодниками». Николай I в январе 1839 г. согласился с мнением авторитетной комиссии, одобрив предложение комиссии «не устраивать особых отдушин», а «весною устроить форточки».

Однако в 1856 г. выяснилось, что в некоторых ситуациях «особых труб», заложенных в стенах Аммосовым, не хватает для удаления из зала испорченного воздуха. Поэтому члены новой комиссии образца 1856 г.[402] решили вернуться к идее 1838 г. и устроить в потолке Концертного зала вентиляционные вытяжки.

К лету 1856 г. составили схему и смету предполагавшихся работ по устройству в залах Зимнего дворца вентиляторов. Отметим, что это были самые настоящие лопастные вентиляторы, осуществлявшие принудительную вытяжку испорченного воздуха. Поскольку электропривода для таких вентиляторов тогда еще не было, то использовали самую простую схему, когда лопасти вентиляторов приводились в действие за счет мускульной силы рабочих на чердаке Зимнего дворца.

В записке генерал-лейтенанта Готмана эта схема описывалась следующим образом: «Провести деревянную трубу, обернутую войлоком, между двумя потолочными шпренгелями, <…> согнуть эту трубу коленом на чердаке соседней залы, где для усиления тяги устроить в трубе маховое колесо, а потом вывести ее сквозь крыши в наружу <…> в деревянной трубе клапан или задвижку <…> для закрытия, когда вентилятор не действует»[403].

В смете схема первого «настоящего» вентилятора детализирована: «Деревянные трубы из двухдюймовых досок, обделанные кровельным железом, обернутые в три ряда толстым войлоком и обшитые прочной клеенкою <…> устройство <…> ни малейшего снега в трубу не попадало <…> с барабанами, где будут устроены механические колеса с крыльями для приема и выбрасывания из зала внутреннего воздуха в вертикальную трубу <…> с большими маховыми колесами, соединяющимися ремнями через барабан с вентиляторными колесами с принадлежащими к ним шайбами, через посредство устройства таких вентиляторов в течение одного часа может вытягиваться воздуха до 100 000 кубических футов, платформы, дабы у такового колеса могли свободно действовать 4 человека»[404].

Кстати, академик Э.Х. Ленц настаивал именно на таком варианте устройства вентиляции, полагая, что полная вентиляция может быть достигнута только механическим способом.

В виде опыта решили устроить два таких больших вентилятора «по концам Гербового зала. с механизмом для вытягивания внутреннего воздуха со всеми принадлежностями». В марте 1857 г. эти большие вентиляторы установили в парадном Гербовом зале.

Опробовали новые вентиляторы во время зимнего сезона 1858 г. В начале февраля 1858 г. обер-гофмаршал Шувалов докладывал министру Императорского двора графу В.Ф. Адлербергу: «К сему считаю долгом присовокупить: 1. Что хоть сделанные в виде опыта в Гербовой зале два вентилятора несколько уменьшали густоту воздуха во время бывшего там 7 января бала, но все еще, вероятно, по малому числу сих вентиляторов, достигнутое улучшение было неудовлетворительно. Между тем как для действия оными назначено было 16 человек; и 2. Что в Лондоне, в залах почтамта, где всегда бывает большое скопление народа, устроены на чердаках, как мне известно, пневматические аппараты, которые посредством особого механизма вытягивают воздух без употребления для сего людей»[405].

Таким образом, вентиляторы, которые обслуживало 16 человек, не решали проблемы, поэтому министр принял решение выписать из Лондона чертежи пневматических вентиляторов для их экспертизы в Строительной комиссии.

Бюрократическая переписка между Петербургом и Лондоном началась в феврале и продолжалась вплоть до августа 1858 г. В результате знакомства с чертежами члены Строительной комиссии пришли к выводу, что английский вариант вентиляторов проблему не решит. Поэтому в ноябре 1858 г. «устройство вентиляции высочайше повелено отложить впредь до удостоверения в лучшем способе такового устройства, для чего иметь ввиду командировать майора от ворот Зимнего Дворца инженер-полковника Кубе в Вену, Париж и Лондон»[406].

Управляющий зданием Зимнего дворца Карл Леонтьевич Кубе выехал в заграничную командировку в конце февраля 1858 г. и вернулся в Петербург в начале августа 1858 г. Он посетил Францию, Англию, Германию и Бельгию, где подробнейшим образом ознакомился с различными системами вентиляции общественных зданий. По возвращении он представил министру Императорского двора подробнейший отчет, в котором изложил все плюсы и минусы осмотренных им систем вентиляции[407]. Вывод, сделанный инженер-полковником был незатейливым, но вполне объективным: «Ни одна из объясненных мною систем не может быть у нас принята вполне и безусловно». Тем не менее К.Л. Кубе склонялся к использованию системы Ван Геке, поскольку она была и дешевле, и вписывалась в уже действующую систему аммосовского отопления: «…отопление посредством нагретого воздуха в самом Дворце уже устроено, <…> уширить существующие каналы и душники для входа нагретого и выхода испорченного воздуха, <…> было бы полезно провести трубы по поверхности стен, с отделкой их в виде архитектурных украшений».

В.Ф. Адлерберг, ознакомившись с запиской, констатировал, что «вентиляция есть предмет весьма важный» и предложил учредить особый комитет для анализа записки Кубе и принятия окончательного решения по вопросу об устройстве вентиляции в залах Зимнего дворца. Александр II утвердил это решение.

Комиссия работала в течение года, регулярно проводя заседания, заслушивая различные мнения и рассматривая записки изобретателей, предлагавших свои системы вентиляции. Более того, было принято решение устроить для пробы новую систему вентиляции в одном из детских приютов, на что выделили 5000 руб.

Но К.Л. Кубе не стал ожидать окончательных решений комиссии и начал принимать их сам, периодически докладывая комиссии о проделанных в Зимнем дворце работах. При этом многие из членов особой комиссии, будучи в немалых чинах и присутствуя по должности на больших императорских балах, лично оценивали результаты его работы.

К 3 января 1860 г. устроили новую вентиляцию «по способу всасывания» в Николаевской зале. Вентиляция представляла собой некий компромисс, позволивший обойтись без больших строительных работ. Нововведения сводились к следующему. Во-первых, на верхнем этаже Помпейской галереи установили два вытяжных камина. Во-вторых, четыре запасных канала в несущей стене Николаевского зала использовали как вытяжные каналы. В-третьих, в одном из окон поместили «коробку с проволочными сетями в 8 рядов по системе Эриксона». В-четвертых, для вентиляции использовали открытые жаровые душники аммосовских печей, через которые в зал поступал свежий воздух. В-пятых, аммосовские печи в день бала не топили.

Члены комиссии, бывшие на балу, подтвердили, что «воздух был чист» и результат проведенных работ «весьма удовлетворителен». И это с учетом того, что «во все продолжение бала, бывшего 3 января при числе присутствовавших до 2000 персон и при горении 5000 свечей, воздух залы был чист, не замечено было ни малейшего чада или дыма и температура не возвышалась выше +16 Реомюра»[408] (т. е. не более 20 градусов по Цельсию. – И. З.).

Вентиляционные отверстия в Николаевском зале, закрытые золочеными решетками

К 15 января 1860 г. устроили новую вентиляцию в Георгиевском зале Зимнего дворца. Работы свелись к тому, что в половине всех верхних окон зала вставили деревянные коробки, обтянутые клеенкой, которые действовали как вытяжные трубы. Результаты были следующими: «в продолжении всего времени после отстройки дворца в этой зале при больших собраниях и освещении чувствовался тяжелый воздух и чад. Во время же обеда, бывшего 15 января в честь господина фельдмаршала князя Барятинского, свечи горели ясным пламенем, и в воздухе не было чувствительно никакого запаха»[409].

К 7 февраля 1860 г. вариант вентиляции, устроенной в Георгиевском зале, воспроизвели в Белом зале Зимнего дворца. Балы 7 и 14 февраля показали, что опыт был не столь удачен. Причиной тому был полуциркульный потолок Белого зала, под которым, в отличие от плоского потолка Георгиевского зала, скапливался отработанный воздух. Поскольку воздух «не вполне уходил в окна, оставаясь в некотором количестве под замком свода», К.Л. Кубе принял решение «устроить вытяжные трубы в полке залы». Эти работы провели летом 1860 г., и в декабре 1860 г., накануне новой серии больших императорских балов, Кубе отчитался о проделанной работе.

Вентиляционное отверстие в Георгиевском зале над люстрой

В полуциркульном своде Белого зала проделали восемь квадратных отверстий 1,5 на 1,5 м. Со стороны зала отверстия закрыли металлическими ажурными решетками белого цвета, а со стороны чердака их закрыли деревянными крышками с войлоком. Над отверстиями на чердаке устроили деревянные, обтянутые войлоком и клеенкой трубы, проведенные сквозь крышу. В трубах поместили по три лампы «средней величины, служащие для возвышения в них температуры воздуха».

Вентиляционный проем в сводах Белого зала

16 декабря 1860 г. провели тестирование новой вентиляции Белой залы «по способу всасывания». Сначала при закрытой вентиляции свечи горели в продолжение часа, и «в воздухе залы чувствовался тяжелый воздух. После открытия, в продолжение 5 минут, воздух залы заметно очистился. При этом жаровые душники аммосовских печей были открыты… бумажки, помещаемые в трубу, выносило с большою силою…»[410].

Позже подобную систему вентиляции устроили и в ряде парадных гостиных, в которых имелись полуциркульные потолки. Например, подобную систему устроили в Золотой гостиной императрицы Марии Александровны. И по сей день мы можем видеть в потолке этой залы вентиляционные отверстия, прикрытые золочеными фигурными решетками.

Вентиляционная решетка в своде Золотой гостиной

Как правило, системы вентиляции в Зимнем дворце модернизировались одновременно с ремонтом отопительной системы. Но в 1895 г. имелся еще один важный повод для модернизации системы вентиляции. Дело в том, что впервые в истории Зимнего дворца Николай II отказался от привычных бань и устроил для себя бассейн. Со временем бассейн расширили и попутно с этими работами обновили систему вентиляции в северо-западном ризалите. Тогда в подвалах смонтировали новые воздуховоды большого сечения, по которым воздух с улицы поступал непосредственно в вентиляционные каналы и через старые душники попадал в помещения верхних этажей.

Вентиляционный проем в своде Золотой гостиной

В 1911 г. инженер Н.П. Мельников предложил новый проект отопления и вентиляции Зимнего дворца, а проведенный конкурс на ее монтаж выиграла фирма «Русский механический завод братьев Кёртинг».

Инициатором этих работ стало руководство Императорского Эрмитажа в лице его директора графа Д.И. Толстого и главного хранителя Э.Э. Ленца. В 1910 г. они подняли вопрос о замене вентиляции, указав на необходимость его безотлагательного решения. При этом они категорически настаивали на замене воздушного отопления в любых его видах на центральное водяное, считавшееся в тот момент самым передовым. В случае крайней необходимости они даже согласились пойти на повреждение стен в Эрмитаже. В качестве технического задания разработчикам были представлены требуемые параметры климата в залах музея: температура – 18±2 °C, влажность – около 60±10 %. Воздух должен был поступать хорошо отфильтрованным. В соответствии с техническим заданием к лету 1911 г. техник Кабинета Е.И.В. инженер Н.П. Мельников разработал проект[411].

В помещениях Зимнего дворца установили (кое-где они сохранились до наших дней) батареи отопления и электровентиляторы, благодаря которым воздух проходил через систему увлажнения и очистки, поступая затем в залы.

В разных местах Зимнего дворца установили специальные датчики (психрометры), определяющие относительную влажность. Сигналы от них поступали в единый пункт управления. В результате из одного места можно было регулировать температуру и влажность сразу во многих помещениях. На расстоянии включались электромоторы, закрывающие и открывающие задвижки на воздуховодах. Это был настоящий прорыв. Кстати, в ходе этих работ были изобретены и активно применялись пневматический молоток и промышленный пылесос. Работы по переустройству отопления в Эрмитаже были закончены к осени 1912 г., вентиляцию смонтировали к 1914 г.

Несмотря на прогресс техники, в Государственном Эрмитаже не отказались от элементов отопительных систем, заложенных в его схему еще в 1838–1839 гг. Сегодня, как и почти 200 лет назад, основные экспозиционные площади Зимнего дворца используют воздушный принцип отопления.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.