Краткая статистика разрушений
По данным Всероссийского общества охраны памятников культуры[2] состояние объектов культурного наследия настоящее время необходимо рассматриваться как критическое. Происходит устойчивое сокращение культурного богатства нашей страны. От 50 до 70 % находящихся на государственной охране памятников истории и культуры находятся в неудовлетворительном состоянии, для большей их части необходимы безотлагательные меры по защите от разрушения, повреждения и уничтожения.
Неблагоприятное природное и антропогенное воздействие дополняется разрушениями при нерегулируемой застройке исторических городов, территорий и зон охраны многих ценнейших памятников. То же происходит и с археологическими памятниками.
Особую опасность представляют грабительские раскопки, а также частное строительство, интенсивно ведущееся сейчас во многих регионах, а также прямой вандализм.
Рис. 1. Работы по реконструкции дома на Литейном, 5.[3]
Особую опасность представляют грабительские раскопки, а также частное строительство, интенсивно ведущееся сейчас во многих регионах, а также прямой вандализм.
За последние 10 лет в Российской Федерации погибло более 2,5 тысяч памятников культуры. Ежегодные утраты составляют 150–200 памятников. Кроме этого в последнее время на территории Российской Федерации было утрачено 155 памятников археологии. В том числе:
• 17 — из-за гидротехнического строительства
• 35-из-за распашки
• 8 — вследствие промышленного и дорожного строительства
• 55 — из-за различного рода антропогенного вмешательства. Продолжают разрушаться более 17 тысяч памятников. В том числе:
• 3,3 тысячи — из-за гидротехнического строительства
• 8,7 тысяч — в результате распашки
• 0,8 тысяч — промышленного и дорожного строительства
• 2.3 тысячи — в результате других видов антропогенного вмешательства (в основном грабительских раскопок)
• 2 тысячи — под воздействием естественных процессов.
До настоящего времени на государственную охрану в соответствии с действующим законодательством не было поставлено ни одного исторического поселения. Одной из важнейших проблем сохранения комплекса культурного и природного наследия исторических поселений является неопределенность самого статуса «исторический город». Часто работы по сохранению культурного и природного наследия прямо противоречат сиюминутным с хозяйственными и бюджетными интересами любого исторического города.
Специалисты ВООПИК выделяют следующие основные причины разрушения и повреждения памятников культуры:
Подтопление паводковыми водами. Например, по этой причине в Курской области, г. Рыльск вследствие нарушения естественного стока произошла просадка фундамента колокольни Успенского собора, в результате чего она отклонилась от вертикальной оси на 67 см, что означает дальнейшее разрушения памятника.
Подтопление грунтовыми и техногенными водами. Например, в ряде районов Республики Марий Эл, испытывающих воздействие Чебоксарского водохранилища. Так в г. Козьмодемьянск наблюдается ускоренное разрушение деревянных памятников с ажурной резьбой. В пос. Юрин по этой же причине наносится ущерб усадьбе Шереметевых.
Повсеместно растет уровень вибрации, обусловленный снижением несущей способности грунтов. Такие проблемы характерны для городов Архангельской, Владимирской, Костромской, Ярославской, Самарской, Астраханской и Калининградской областей, для Казани, Чебоксар, Ижевска, Воронежа, Волгограда и многих других.
Биопоражения остаются приоритетным фактором экологического риска для памятников деревянного зодчества Ленинградской области. В исторических городах Краснодарского края причинами грибковых поражений стали нарушения гидроизоляции, протечки водопровода и канализации, отсутствие водостоков и водосточных труб. В разных формах биопоражение памятников широко представлено в Калужской области. В Карелии, Пермском крае, Ленинградской, Самарской, Смоленской и Тюменской областях сохраняется высокий риск негативных для памятников последствий абразия берегов.
Оползневые процессы. Наиболее остро эти процессы заявили о себе в Чувашии, где в течение последних 12 лет превратились в руины Духов монастырь, а также Собор Иоанна Предтечи на берегу р. Сура в г. Алатырь и ряд других памятников. Названная проблема актуальна также для Ленинградской области и Краснодарского края.
Интенсивное экономическое освоение регионов приводит к многочисленным фактам разрушения памятников археологии.
В Калужской области — разрушено селище д. Орехово (Жуковский район). В Сахалинской области — памятник Зырянское IV (Холмский район). В Московской области памятники: Лукьяново 1, Воронки 3, Десна 2, продолжает разрушаться селище Горбово 3, курганная группа Воеводинская (Домодедовский район). В Республике Татарстан (г. Казань) разрушаются отдельные участки археологического слоя. В Читинской области в результате эксплуатации карьера разрушается стоянка Красноярово
II. В Республике Бурятия на территории могильника Фофаново установлена вышка сотовой связи. В Республике Алтай разработки песчаного карьера разрушают могильники Майминского археологического комплекса, там же карьером разрушено Черемшанское городище. В Республике Башкортостан застраивается территория городища Уфа II.
В результате несанкционированной застройки промышленных объектов было разрушено Паздеринское селище (Воткинский район). В результате несогласованного размещения карьеров разрушаются археологические памятники около с. Крестьянское, пос. Советское Руно, пос. Мелиорации (Ипатовский район).
В Ленинградской области разрушаются памятники Озерское V, Глебычево II, Холмогорское I (Выборгский район), курганные группы Рапти II–IV (Лужский район).
В Ярославле и Переславле-Залесском разрушается культурный слой.
В Белгородской области при прокладке газопровода частично разрушено селище около с. Шмарное (Старооскольский район).
Загрязнение воздушного бассейна производственными объектами, автотранспортом и коммунальным хозяйством способствует формированию химически агрессивной среды, что ведет к деградации памятников деревянного зодчества, кирпичной кладки, покрасочных слоев, штукатурки, декора и даже разрушению природного камня.
(Примеры памятников в городах Хакасии, Алтайского, Краснодарского и Хабаровского краев, Ленинградской, Рязанской, Волгоградской, Калининградской, Смоленской и Омской областей).
Транспортная вибрация вызывает ухудшение состояния ряда памятников истории и культуры во всех крупных городах и на территориях, примыкающих к транспортным магистралям.
Бесконтрольное наращивание культурного слоя в городах часто приводит к нарушению температурно-влажностного режима памятников, ослаблению фундаментов и стен памятников с последующим искажением их внешнего вида и последующим катастрофическим разрушением.
Распашка территории памятников для различных хозяйственных целей остается острой проблемой для памятников ландшафтной архитектуры Ленинградской области. Подобные проблемные ситуации отмечаются также в Орловской области.
Отсутствие пользователей (использования) памятников указывается специалистами в качестве существенной причины ухудшения состояния памятников в таких регионах, как Карелия, Псковская и Калужская области, Казань, Самара. По той же причине разрушаются десятки памятников в Рязанской области, в числе которых Спасская церковь архитектора М. Ф. Казакова в с. Протасьев угол Чучковского района. Этот же фактор определяет состояние памятников промышленной архитектуры в Горнозаводском и Лысьвенском районах Пермского края, в городах Алтайского края.
Бесхозность памятников наиболее губительно сказывается на сохранности памятников в Архангельской (более 400 памятников) и Астраханской областях, а также многих других регионах.
Рис. 2. Разрушение постройки наступает неизбежно, если у нее нет хозяина или он нерадивый.
Практически, во всех регионах, начиная от Москвы, проявляется вандализм в отношении к памятникам и постройкам.
Существенным фактором, способствующим разрушению, является визуальное нарушение ландшафтов и нерегламентированная застройка. Это отмечено в Карелии, Марий Эл, Мордовии, Удмуртии, в Алтайском крае, Архангельской, Псковской, Московской, Рязанской, Орловской, Смоленской, Воронежской, Самарской, Волгоградской, Омской и Томской и других областях.
Для ряда городов страны характерно одновременное проявление многих факторов риска, зачастую взаимно усиливающих друг друга.
Замена исторических комплексов на копии из современных строительных материалов, что приводит к массовому сокращению числа подлинных памятников истории и культуры.
Не соблюдение научных и профессиональных правил реставрации приводит к подмене ремонтно-реставрационных работ работами по коренной реконструкции объектов культурного наследия, в том числе, связанной со строительством мансард, перепланировкой, возведением новых этажей и пристроек. При этом игнорируются требования сохранения окружающей среды объектов наследия, нарушается режим застройки на территории памятника и в зонах охраны.
Рост продаж земель в охранных зонах музеев-заповедников провоцирует дальнейшие нарушения, приводящие к разрушению памятников.
Таким образом, в названном выше материале ВООПИК уже отмечены все основные причины и процессы крупномасштабного разрушения памятников культуры. Приведенная статистика показывает, что размеры этого бедствия весьма велики — соответственно для борьбы с ним необходимы очень большие средства. Здесь возникает проблема согласования духовных интересов и материальных возможностей, которые всегда ограничены. Проще говоря, денег всегда не хватает.
Для подготовки правильного решения по реставрации и ремонту памятников культуры, таким образом, необходима дополнительная информация о деталях развития процесса разрушения.
Многообразие памятников культуры очень велико, поэтому для ограничения размеров настоящего труда в первую очередь будут рассмотрены процессы разрушения каменных построек, небольшое внимание будет уделено разрушению деревянных и металлических конструкций, но зато включается материал по биологическому поражению. Авторы надеются, что начатую работу удастся продолжить и недостающие материалы будут восполнены.
Основные черты развития процесса разрушения в целом
Памятники культуры представляют собой сооружения, созданные человеком. Развитие процесса разрушения хорошо демонстрируют фотографии, сделанные в заброшенных зданиях в Детройте США — городе-банкроте, в котором из-за экономического кризиса, снижения спроса на автомобили связанного с этим свертывания автомобильного производства произошло резкое сокращение размеров используемых коммерческих и жилых площадей. В результате некоторые помещения были заброшены. Бесхозность помещения и постройки в целом провоцирует их разрушение.[4]
Рис. 3. В покинутом человеком помещении постепенно исчезает упорядоченность обстановки, предметы покидают свои регулярные места и хаотически распределяются по территории. Это первая стадия разрушения, когда еще не видны повреждения капитальных и несущих конструкций
Интерьер, обстановка помещения могу сами по себе иметь ценность как памятники истории и культуры. Во многих случаях подобные повреждения обратимы и могут быть полностью ликвидированы.
Важно еще раз отметить, что разрушение начинается с ухода хозяина сооружения, который заботился о его сохранности.
Рис. 4. Разрушение внутренней отделки
Следующий этап — разрушение внутренней отделки, которая обычно выполняется из наименее прочных материалов и наиболее чувствительна к неблагоприятным климатическим и механическим воздействиям. Если человек не вмешивается своевременно в этот процесс, происходит постепенное накопление мелких повреждений, которые через некоторое время сливаются и образуют очаги разрушений. Размеры очагов разрушения со временем увеличиваются, постепенно вызывая полное разрушение внутренней отделки сооружения. При этом обнажаются несущие конструкции и инженерные сети.
Рис. 5. Последствия разрушения отделки
Этот этап является порогом, после перехода которого становится невозможным восстановить сооружение, сохраняя детали и особенности его прежнего повседневного функционирования.
Отделка внутренних помещений исполняет не только декоративные, но и защитные функции. После ее разрушения инженерные сети и материал несущих конструкций здания подвергается более сильному воздействию неблагоприятных факторов, в особенности, климатических, что приводит к его ускоренному разрушению.
Рис. 6. Массовое разрушение сооружения.
Климатические воздействия, вибрация и другие неблагоприятные факторы изменяют свойства материала несущих конструкций. Происходит потеря прочности и в результате наступает катастрофическое разрушение постройки в целом.
Рис. 7. Заключительная стадия разрушения здания[5].
В таком состоянии оно уже непригодно для восстановления. Единственное решение — принудительное разрушение его до основания с последующим новым строительством на этом месте.
Аналогичная последовательность стадий разрушения, фактически, модель развития процесса разрушения и ее формализованное описание рассматриваются в работе «Микромеханика разрушения и кинетическая концепция прочности твёрдых тел. Прогнозирование разрушения, неразрушающий контроль прочности».[6]
В работе «Классификация видов разрушений и разрушающих воздействий деталей СТС»[7] рассматривается процесс разрушения судовых технических средств — судовых энергетических установок. В ней также отмечается, что разрушение начинается с образования микротрещин и развивается постепенно путем увеличения размеров повреждений, их слияния с последующим образованием обширных зон повреждения, что приводит к катастрофическому разрушению объекта.
Таким образом, можно утверждать, что если рассматривать разрушение как систему взаимосвязанных событий, то оказывается, что системообразующие параметры этого процесса практически всегда единообразны. При этом конкретные причины и физико-химические свойства конкретных повреждений могут быть абсолютно несопоставимы.
Причины естественного разрушения построек в целом
Причины разрушения зданий и памятников можно разделить на две большие группы:
Первая — разрушение в результате целенаправленных, спланированных действий человека — вандализм, хозяйственная деятельность, научные исследования.
Вторая — разрушение в результате бездействия человека — разрушение под действием естественных причин — климата, воды, ветра, солнца, подвижек почвы, вибрации, биологических объектов и так далее.
Причины первой группы предельно конкретны и понятны. Вопросы, которые связаны с ними, могут интересовать психологов, экономистов, культурологов, политиков и тому подобное. Их обсуждение находится за рамками настоящей работы.
Естественные причины, наоборот, представляют большой интерес, так как своевременный их учет позволяет продлить срок жизни здания и сократить затраты на уход за ним.
В учебнике «Реконструкция и реставрация объектов недвижимости»[8] детально прописаны причины и факторы, приводящие к разрушению построек. Это, прежде всего, деформаций памятников, которые разделены по причинам возникновения на 2 основные категории:
К первой относятся:
1) деформации, связанные с внутренним, изначально заложенным пороком конструкции или системы «основание — памятник»;
2) деформации, вызванные действием внешних, вторичных непредусмотренных факторов.
Причинами деформаций в первой группе могут быть:
— недостаточно устойчивое естественное или искусственное основание — фундамент — лесовая почва, ил, просадочные и пучинистые грунты, бревенчатые распределительные подушки, деревянные сваи, различная органика;
— оползневой, карстовый, затапливаемый или сейсмически активный характер участка древнего строительства. Наличие родников, близкий уровень грунтовых вод;
— слабый (рыхлый, мелко заложенный и т. п.) фундамент сооружения, непропорциональная нагрузкам площадь ленточных и столбчатых фундаментов в различного рода сооружениях, например в храмах крестово-купольной системы.
— боковое давление грунта в подпорных стенках, засыпных цоколях, подвальных и ступенчатых конструкциях;
— недостаточная общая пространственная жесткость зданий (большие пролеты и длина сооружения, здания с высокорасположенным центром тяжести масс); большая степень сжатия элементов-колонн, увеличивающая склонность к деформации стен и сводчатых перекрытий;
— слабый или незамкнутый каркас и связи;
— невоспринятый распор арочно-стоечных систем и сводчатых перекрытий;
— нерационально распределенная или чрезмерная нагрузка на перекрытия; не отцентрированная нагрузка вертикальных несущих конструкций;
— использование слабого — трещиноватого или нестойкого к агрессивным воздействиям строительного материала (плохо обожженный кирпич, сырая древесина, вообще материал, имеющий прочность ниже расчетной);
— нерациональная ориентация блоков анизотропного, например, слоистого материала;
— нерегулярный характер кладки;
— неблагоприятный разрушающий режим работы некоторых прочных строительных материалов, например новгородского железистого известняка, в фундаментных конструкциях, разрушающихся в агрессивной грунтовой среде, или элементов металлического каркаса связей, корродирующих в гигроскопичном известковом растворе старой кладки;
— нерациональная форма кровельных поверхностей, затрудняющая водосток и задерживающая снег, несовершенная гидроизоляция, способствующая намоканию и размораживанию кладки конструкций перекрытия (позакомарные покрытия, ступенчатые кровли с кокошниками, плоские кровли открытых галерей, лестничные площадки, балконы др.);
— отсутствие деформационных и строительных швов в равнообъемных, вытянутых или разновременных сооружениях.
Деформации второй категории обычно создает деятельность человека — ирригационные работы, перепланировка и застройка участка памятника, внутренние перестройки в целях приспособления и различные эксплуатационные мероприятия. К внешним причинам деформаций относятся также преднамеренные разрушения отдельных конструкций, последствия войн и стихийных бедствий.
Косвенными причинами деформаций, в частности, являются:
— изменение гидрогеологических условий участка памятника в результате обводнения или осушения территории, когда уменьшается несущая способность основания (снижение сил сцепления водонасыщенного грунта, гниение деревянных свай и другой органики, образование карстовых пустот, засоление грунта);
— рытье, котлованов, бомбоубежищ, прокладка различных коммуникаций или линий метрополитена вблизи памятников; устройство глубоких подвалов и колодцев внутри существующих зданий, приводящие к нарушению баланса сил, действующих в слое грунта, и его подвижке;
— несоблюдение технологии при подводке фундаментов; — пристройка к памятнику дополнительных объемов с большим заглублением фундаментов или значительной нагрузкой на основание;
— строительство рядом с памятником сооружений, оказывающих на него боковое давление;
— перепланировка и перестройка зданий с изменением начальной рабочей схемы (растеска и закладка проемов; замена сводчатых перекрытий плоскими; разборка существующих перекрытий пли устройство дополнительных; демонтаж воздушных связей, разборка контрфорсов и контрфорсирующих пристроек);
— изменение (увеличение, перенос) эксплуатационной нагрузки;
— вибрационное воздействие транспорта, забивка и погружений свай, работа двигателей, генераторов и вентиляторов внутри здания; использование механизмов ударно-вращательного бурения для устройства шпуров и скважин инъекционного укрепления кладки;
— дефекты кровель, водостоков, отмосток; протечки водопровода и канализации;
— нарушение оптимального температурно-влажностного режима памятника;
— усушка древесины, обмятие узлов стержневых деревянных и комбинированных систем;
— неорганизованный сброс отходов химических и перерабатывающих предприятий, загрязнение воздуха различными соединениями, активно разрушающими строительный материал памятников.
Представленная классификация повреждений по группам облегчает анализ и оценку состояния конкретного объекта в полевых условиях обследования, так как позволяет упорядочить интерпретацию довольно хаотичного набора наблюдаемых признаков с учетом массива проверенных и многократно апробированных типовых ситуаций повреждения.
Рис. 8. Схема деформации грунтов основания древних зданий с изменением гидрологических условий при миграционном подтоплении фундаментов подземными водами верховодки[9]:
линии деформации осадки несущего слоя грунта
контур формирования осадочной воронки в массиве грунтового основания здания».
схема формирования вертикальной деформации «развала здания».
Исходя из внешнего вида, деформаций можно выделить:
Вертикальные — связанные с осадкой фундаментов и отдельных конструкций или частей, здания, усадка и раздавливание кладки, смятие и усушка деревянных несущих элементов; разрушение основных или временных поддерживающих конструкций;
Горизонтальные — обусловленные подвижкой фундаментов и частей памятника, смещением пят отдельных сводов, арок и распорных систем, расползанием стропильных ног при утрате затяжек, расслоением кладки при коррозии закладного металла, температурными деформациями.
Изгибные — в случае неотцентрированной нагрузки происходит искривление стоек, тонких стен и других элементов, прогибы балок и плит перекрытий, провисы поясов ферм, местные выполаживания кладки сводов.
Смешанные — представляющие сочетание нескольких видов деформаций.
С каждым видом деформации связаны характерные внешние признаки — повреждения — раскрытие трещин или швов, разрыв связей, образование зазоров в узлах ферм и т. п. При деформации пластичной кладки трещины не образуются, но происходит искривление швов, их наклон или равномерное раскрытие. Сложные деформации пространственных конструкций сопровождаются иногда раскрытием на фасадах и в интерьере целой системы различно ориентированных трещин, указывающих на стадийность процесса или «соподчиненность» сходящихся в деформационном блоке элементов[10].
На рис. 9 изображен ряд повреждений каменного здания, которые могут быть зафиксированы невооруженным глазом и которые являются характерными признаками деформации и разрушения отдельных конструктивных элементов здания.
Рис. 9. Визуальное проявление деформации здания.
1 — стадии просадки угловой и концевой части сплошной стены.
2 — последовательная просадка средней части стены.
3 — просадка угла и средней части стены здания.
4 — просадка колонны арочно-стоечной системы.
5 — просадка центрального модуля церкви крестово-купольной системы.
6 — усадка раствора арочной перемычки.
7 — подвижка пяты подпружной арки.
8 — подвижка пяты свода междуэтажного перекрытия.
9 — отслоение и выпучивание лицевой кладки при перегрузке пилона.
Представленные материалы показывают, что вопрос о механизмах и причинах естественного разрушения каменных построек тщательно изучался и весьма подробно описан в деталях.
Тем не менее, нужно учитывать, что в настоящее время происходит быстрое изменение номенклатуры материалов, применяемых в строительстве и технологии производства работ. Поэтому многие выводы, сделанные на основе анализа поведения старых построек, к новостройкам будут неприменимы. Кроме этого в последние несколько десятилетий происходило интенсивное загрязнение окружающей природной среды вредными химически высокоактивными веществами, что не могло не оказать существенного влияния на скорость разрушения строительных материалов.
В последние годы большое внимание было уделено изучению влияния биологических объектов на сохранность каменных сооружений. Выяснилось, что биологические повреждения происходят настолько быстро, что ими ни в коем случае нельзя пренебрегать.
Нужно отметить также, что естественно разрушение, как было продемонстрировано, начинается с появления мелких повреждений. Поэтому процесс развивается сравнительно медленно и этим оно резко отличается от разрушения под действием других факторов.
Анализу разрушения посвящена обширная литература: — Методические рекомендации по экологическому мониторингу недвижимых объектов культурного наследия, подготовленные Российским научно-исследовательским институтом культурного и природного наследия имени Д.С. Лихачева Российской Академии наук[11]
— Работа Д.С. Лихачева Разрушение памятников архитектуры[12]